2020九年级物理上册 11 简单机械和功综合习题检测（基础篇）（含解析）（新版）苏科版

2020九年级物理上册 11 简单机械和功综合习题检测（基础篇）（含解析）（新版）苏科版

‎《简单机械和功》章末习题检测(基础篇)‎ 一、选择题 ‎1.如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（　　）‎ ‎2.用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则他们大小关系正确的是（　　）‎ A．F1＞F2    P1＞P2 B．F1=F2    P1＞P2‎ C．F1=F2    P1＜P2 D．F1＜F2    P1＜P2‎ ‎3.关于功率和机械效率的说法中，正确的是（　　）‎ A．功率大的机械，做功一定多 B．做功多的机械，机械效率一定高 C．效率高的机械，功率一定大 D．做功快的机械，功率一定大 ‎4.小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是（　　）‎ A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起 C．两个都拉不起 D．两个都拉起 ‎5.物体做匀速直线运动，拉力F=60牛，则物体受到的摩擦力是（　　）‎ A．60牛 　B．120牛　　 C．20牛　 　　　　　　　　D．180牛 8‎ ‎6.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（　　）‎ A．起重机的功率大，做功多　　 　　 B．起重机的机械效率高，做功慢 C．起重机的功率大，做功快　　 　　 　D．起重机的机械效率高，做功多 ‎ ‎ ‎7.下列过程中人对桶做功的是（　　）‎ A．提着桶站立不动 B．提着桶水平移动 C．提着桶站在匀速向上运动的电梯内 D．提着桶站在匀速水平运动的车厢内 ‎8.用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是（　　）‎ A．两车的质量相等 B．两车的速度大小相等 ‎ C．质量较小的车速度较大 D．两车同时到达木板两端 ‎ ‎9.分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一个物体匀速提升到同一高度，其中机械效率最高的是（　　）（不计绳重和摩擦）‎ A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．无法确定 ‎10.小玉使用如图所示的滑轮组提升重物。用200N的拉力在10s内将重500N的重物匀速提高了‎1m。在这个过程中（　　）‎ A．拉力所做的功是500J B．滑轮组的机械效率是75%‎ C．拉力做功的功率是60W D．滑轮组的机械效率是80%‎ 二、填空 ‎11.超市里有种手推车，如图所示，某顾客推着空车前进时，当前轮遇障碍物A时，顾客向下按扶把，这时手推车可看成杠杆，支点是 点；当后轮遇到障碍物A时，顾客向上提把，这时支点是 ‎ 点，此时手推车可看成是 力杠杆。‎ 8‎ ‎12.使用动滑轮可以 ，但不能改变动力的方向；使用定滑轮不能省力，它实质上是一个 。‎ ‎13.如图所示，在研究滑轮组时，测得A物体重3N，当拉动甲测力计，使A以‎0.1m/s的速度匀速向右移动时，甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N。则拉动甲测力计的功率大约是 W，在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为 J。‎ ‎14.如图所示，某人用一根长‎1m的轻质硬棒去撬动A端一块重500N的石块，已知支点O到A端长‎20cm，则此杠杆是 （填“省力”或“费力”）杠杆；在B端至少要加 N的力才能撬动石块。‎ ‎15.机械效率是 功跟 功的比值，公式 由于 总是存在的，所以机械效率总 1。‎ ‎16.如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则滑轮组的机械效率为 ，若绳子自由端向前移动的速度为‎0.6m/s，则物体在1min内移动的距离为 m。‎ 三、实验探究 ‎17.如图是“探究杠杆平衡条件”的实验。‎ 8‎ ‎（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量 。‎ ‎（2）在图甲所示的装置中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距。小明在图甲B处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向 ，大小为 N。‎ ‎（3）若仍在B处施加一个力，如图乙所示，则此时力的大小为 N，与力F1相比，该力变大的原因是 。‎ ‎（4）请举出生活中应用省力杠杆的实例 。（举出一例即可）‎ ‎18.下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验 ‎（1）小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示，你认为 是正确的。（选填“甲”或“乙”）‎ ‎（2）他们正确进行实验后，测出如下表中的数据，实验装置如图丙、丁所示。‎ 物理量 试验1‎ 试验2‎ 试验3‎ 钩码重G/N ‎4‎ ‎4‎ ‎6‎ 钩码上升的高度h/m ‎ 0.1‎ ‎ 0.1‎ ‎0.1 ‎ 绳端拉力F/N ‎ 2.0‎ ‎ 1.4‎ ‎ 2.8‎ 绳端移动距离s/m ‎ 0.3‎ ‎0.5 ‎ ‎ 0.3‎ 8‎ 机械效率η ‎ 67%‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎①通过表中数据可分析出实验1是用 图所示的装置做的实验，实验2是用 图所示的装置做的实验，实验2的机械效率为 ，实验3的机械效率为 。‎ ‎②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率 。‎ ‎③比较实验1和试验3可得正确结论：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率。‎ 四、计算 ‎19.新农村建设中，某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了‎2m，绳子末端的拉力为750N，不计绳重和摩擦力，求：‎ ‎（1）工人做的有用功是多少？‎ ‎（2）该滑轮组的机械效率是多少？‎ ‎（3）动滑轮的总重力是多少N？‎ ‎20.如图甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是滑轮组，如图乙所示。滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次作业中，起重机将‎200Kg的货物由地面起吊到‎5m的高度，所用时间20s，钢丝绳的拉力F为800N，求起吊过程中：（g取10N/kg）‎ ‎（1）起重机起吊货物的机械效率；‎ ‎（2）卷扬机做功的功率；‎ ‎（3）图丙为该起重机的铭牌，其中有一个重要参数是“最大额定起重量”。运用你学过的物理知识，分析说明起重设计时，该参数的确定需要考虑哪些因素？‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择 ‎1.【答案】B ‎【解析】A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、托盘天平的实质是等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，选B。‎ ‎2.【答案】B 8‎ ‎【解析】由图象知，两次都是做匀速直线运动，所以两次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不变，拉力不变。因此F1=F2。由图象知，在相同时间内，①经过的路程大，所以①的速度大于②的速度。根据公式，拉力相同，P1＞P2。故选B。‎ ‎3.【答案】D ‎【解析】A说法错误，功率大，只能说明做功快，做功不一定多；B说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；C说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大，功率、机械效率两者没有必然的联系；D说法正确。因为功率就是比较物体做功快慢的物理量。‎ ‎4.【答案】B ‎5.【答案】D ‎【解析】绳子股数是3．所以绳子末端的拉力，物体和地面之间的摩擦力f=nF=3×60N=180N。‎ ‎6.【答案】C ‎【解析】两种情景下对物体做有用功和总功一样多，起重机做的额外功多，机械效率低，但所用的时间少，做功快，功率大。‎ ‎7.【答案】C ‎【解析】提着桶站立不动，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功。A选项错误。提着桶水平移动，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功。B选项错误。‎ 提着桶站在匀速向上运动的电梯内，人给桶一个向上的力，桶向上移动距离，人对桶做功。C选项正确。‎ 提着桶站在匀速水平运动的车厢内，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功．选项错误。‎ ‎8.【答案】C ‎【解析】木板原来是平衡的，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件：G‎1L1=G‎2L2，即：m1v1t=m2v2t，m1v1=m2v2。‎ A、两车的质量相等，速度不同则不能平衡，故A错误；‎ B、车的速度大小相等，质量不同不能平衡，故B错误；‎ C、质量较小的车速度较大，故C正确；‎ D、须满足G左/G右与两端距支点距离L右/L左相等才能平衡，故D错误。‎ ‎9.【答案】A ‎【解析】把同一个物体匀速提升到同一高度，有用功相同，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时做的额外功最小为0，所以使用定滑轮时机械效率最大为100%。‎ ‎10.【答案】C ‎【解析】（1）拉力做的功：，故A不正确。‎ ‎（2）拉力做功的功率：故C正确。‎ ‎（3）提升重物做的功：；‎ 滑轮组的机械效率：，故B、D不正确。‎ 二、填空 8‎ ‎11.【答案】C；B；省 ‎12.【答案】省一半力；等臂杠杆 ‎【解析】（1）动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，使用动滑轮不能改变动力方向，但可以省一半力；（2）定滑轮实际上就是等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；故答案为：省一半力；等臂杠杆。‎ ‎3.【答案】0.15；0.12‎ ‎【解析】甲测力计的速度v甲=3vA=3×‎0.1m/s=‎0.3m/s，所以拉动甲测力计的功率大约是P=F甲v甲=0.5N×‎0.3m/s=0.15W，滑轮与绳子之间摩擦力f=‎3F甲-F乙=3×0.5N-1.2N=0.3N，在匀速拉动4s时间内A移动的距离s=vt=‎0.1m/s×4s=‎0.4m，所以在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为W=fs=0.3N×‎0.4m=0.12J。‎ ‎14.【答案】省力；125‎ ‎【解析】由图可知，动力臂大于阻力臂，所以此杠杆为省力杠杆； 沿图示动力方向施力，动力臂最大，为OB，因为OA=‎20cm，OB=‎100cm-20cm=‎80cm， 根据杠杆平衡的条件F×OB=G×OA得：。‎ ‎15.【答案】有用；总；；额外功；小于 ‎【解析】（1）机械效率是指有用功跟总功的比值，其公式为：。‎ ‎（2）只要有使用机械，就必然会在机械上消耗一部分额外功，也就是说额外功总是存在的，有用功总是会小于总功，机械效率总是小于1。‎ ‎16.【答案】80%；12‎ ‎【解析】（1）由图知，n=3，则绳子自由端向前移动的距离s=‎3L（L为物体移动的距离）‎ ‎（2）在1min内绳子自由端向前移动的距离：，‎ 物体移动的距离：。‎ 三、实验探究 ‎17.【答案】（1）右；力臂；（2）竖直向上；1.5；（3）2；力臂减小；（4）开启瓶盖的起子 ‎【解析】（1）杠杆右端上翘，说明杠杆重心偏左，因此杠杆重心应右调，方法是将杠杆的平衡螺母向右调。使杠杆在水平平衡，以便于直接从杠杆上读出力臂。‎ ‎ （2）由杠杆平衡的条件：F‎1L1=F‎2L2‎ 可得，F1×‎4L=4×0.5N×‎3L，解得：F1=1.5N，方向竖直向上。 （3）从乙图中可以看出，拉力大小为2N，比F1大；因为B点作用力最长的力臂为OB，当力的方向发生改变时，力臂将减小，因此作用力将增大；‎ ‎（4）用起子开启瓶盖时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆。‎ ‎18.【答案】（1）甲；（2）①丙；丁；57%；71%；②低；③增大提升的物重 ‎【解析】（1）弹簧测力计在测重力时应竖直方向使用，故选甲 ‎（2）①在实验1中，h1=‎0.1m，s1=‎0.3m，所以 8‎ ‎，故实验1是用丙图所示的装置进行的实验；‎ 实验2中，h2=‎0.1m，s2=‎0.5m，所以，故实验2是用丁图所示的装置进行的实验，‎ 机械效率；‎ 实验3中，，，所以，故实验3是用丙图所示的装置进行的实验，机械效率 ‎②实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；‎ ‎③实验1和3中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。‎ 四、计算 ‎19.【答案与解析】（1）使用滑轮组做的有用功：W有用=Gh=2700N×‎2m=5400J；‎ ‎（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，使用滑轮组做的总功：W总=Fs=Fnh=750N×4×‎2m=6000J，滑轮组的机械效率：η=（W有/W总） ×100%=（5400J/6000J）×100%=90%；‎ ‎（3）不计绳重和摩擦力，绳子自由端拉力：F=（G物+G动）/4，即：750N=（2700N+G动）/4，解得G动=300N。‎ 答：（1）工人做的有用功是=5400J；（2）该滑轮组的机械效率是=90%；（3）动滑轮的总重力是300N。‎ ‎20.【答案与解析】（1）货物的重力：；‎ 起重机起吊货物的机械效率：。‎ ‎（2）拉力移动距离s=3h=3×‎5m=‎15m；‎ 拉力做的总功：；‎ 卷扬机的功率：。‎ ‎（3）起重机的最大额定起重量和起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等有关。‎ 答：（1）起重机起吊货物的机械效率为83.3%；‎ ‎（2）卷扬机做功的功率为600W；‎ ‎（3）该参数的确定需要考虑起重机的质量、起重机的重心、卷扬机的最大拉力、钢丝承受的最大拉力、起吊臂的长度等因素。‎ 8‎