苏科版九年级上册物理第十一章简单机械和功练习题（含解析）

苏科版九年级上册物理第十一章简单机械和功练习题
一、单选题
如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是
A.
托盘天平
B.
赛艇的船桨
C.
啤酒开瓶器
D.
厚层订书机
图中正在使用的机械，属于省力杠杆的有
A.
B.
C.
D.
如图所示，使用起子向上用力打开瓶盖时，起子可视为杠杆，这时杠杆的支点是
A.
A点
B.
B点
C.
C点
D.
D点
两个小孩坐在跷跷板上，当跷跷板处于水平平衡时
A.
两个小孩的重力一定相等
B.
两个小孩到支点的距离一定相等
C.
轻的小孩离支点近一些
D.
重的小孩离支点近一些
同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为的物体，已知滑轮重、绳重和滑轮的摩擦力不计．则手的拉力关系为
A.
FF
B.
FF
C.
FF
D.
无法确定
某人用100N的力提起了350N的重物，那么他可能使用了
A.
一个定滑轮
B.
一个动滑轮．
C.
一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D.
一支杠杆
要用滑轮组匀速提升重的物体，而绳子最多能承受的力，若不计滑轮重及摩擦，则滑轮组中至少有
A.
一只定滑轮和两只动滑轮
B.
两只定滑轮和一只动滑轮
C.
两只定滑轮和两只动滑轮
D.
两只定滑轮和三只动滑轮
使用滑轮组可以达到的目的是
A.
省力而且一定能改变力的方向
B.
省力但不可能改变力的方向
C.
省力而且能省距离
D.
能省力而且也可以改变力的方向
如图所示，用不同的机械匀速提升同一物体时，最费力的是不计机械自重和摩擦
A.
B.
C.
D.
用滑轮组匀速提升重物．当绳子的自由端升高了，重物被提升，被提升的重物的质量为20kg，若不计动滑轮重和摩擦阻力，则拉绳子的力为
A.
40N
B.
50N
C.
100N
D.
5N
如图所示，用螺丝刀在A处用力撬图钉，下列说法正确的是
A.
C点为螺丝刀的支点
B.
螺丝刀受到的阻力方向为竖直向上
C.
使用螺丝刀能省力
D.
使用螺丝刀能省功
如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是
A.
B.
C.
D.
小红同学用一个距离手高的定滑轮拉住重的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功
A.
B.
C.
D.
司机开车上坡时，往往加大油门，减速行驶，这样做的目的是
A.
增大功率，减小阻力
B.
增大功率，增大牵引力
C.
减小功率，增大牵引力
D.
减小功率，减小阻力
小明用如图所示的装置来拉小车匀速前进，所用的力为，滑轮组绳子自由端每秒移动，不计滑轮重、绳重及绳子与滑轮之间的摩擦，那么地面与小车的摩擦力f、拉力F所做功的功率P分别为
A.
；
B.
；
C.
；
D.
；
汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为，牵引力为时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图，则?
?
A.
B.
C.
至时间内，汽车做加速运动
D.
时刻之后，汽车将保持功率行驶
如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度．与提升物体B相比，提升物体A的过程中滑轮组的机械效率较大．若不计绳重与摩擦的影响，则提升物体A的过程中?
???
A.
额外功较小
B.
额外功较大
C.
总功较小
D.
总功较大
用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重的物体匀速提升不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为，则下列说法正确的是
A.
总功一定是
B.
有用功一定是
C.
动滑轮重一定是
D.
拉力大小一定是
二、填空题
如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至OB，则在转动过程中，杠杆的动力臂将??????????，阻力臂将??????????，动力F将??????????变大不变变小
如图所示，重为15牛的物体挂在B处，O为轻质杠杆的支点，要想使杠杆保持水平平衡，若在F处施加的最小的力是______牛；若在H处施加3牛的力，此时，杠杆______保持水平平衡选填“一定”、“可能”或“一定不”。
工人用3m长的斜面，把120kg重物提高1m，需要______N推力假设斜面光滑，没有摩擦，g取。
当一个力作用在物体上，并且物体沿________方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了________，它用符号________表示，在国际单位制中的单位是________．
某工人在水平地面上，用的水平推力推动重为的物体，使它沿水平方向移动，该过程中重力所做的功是________，水平推力所做的功是_______。
物理学中，我们用______
表示做功的快慢．由定义可知功率的公式是______
，在国际单位制中，功率的单位是______
．
如图所示是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人．若该机器人工作时功率为，在内沿直线匀速清扫的距离为，则该机器人在内所做的功是??????????J，该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为??????????
如图所示，用滑轮组提升重的物体时，在内绳子自由端被匀速拉下已知拉绳子的力F为，则在此过程中滑轮组所做的有用功是??????????J，拉力F的功率是??????????W，该滑轮组的机械效率是??????????保留一位小数．
如图所示，小明用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为?，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，则该滑轮组的机械效率为______，人拉绳子做功的功率为______W，动滑轮重为______N，该滑轮组提升物体的越重，机械效率越______填“高”或“低”。
用一只铁桶从深井中取水，第一次取半桶水，所做额外功为，效率为，第二次取满桶水，提升了相同高度，所做额外功为，效率为；两次相比：______，______。均选填“”“”或“”不计绳重与摩擦
三、作图题
如图，O为轻质杠杆的支点，左端挂一重物，杠杆在图示位置平衡，请作出最小动力的示意图和阻力的力臂．
把图中的两个滑轮组成即省力又改变拉力方向的滑轮组。
如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。在重物从井底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动。假如忽略水的阻力和滑轮的摩擦，在图乙坐标中请你画出汽车功率P随时间t变化的大致图像。
四、实验探究题
小华同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
没有挂钩码时，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆是_________填“平衡”或“不平衡”的．
要使图甲中杠杆水平平衡，则应将平衡螺母向_________填“左”或“右”端调节．实验中，也要保证杠杆在水平位置平衡，主要目的是___________．
如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂_________个相同的钩码或者在B点施加一个方向_________的拉力．要求施加拉力最小
如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置．
在探究定滑轮工作的特点时，如图乙所示，实验测力计的操作方法正确的是_________．
A.随意拉动钩码?
拉着钩码保持静止?
匀速向下拉动钩码
他按图示提起钩码时，分别测得一组数据如下表所示，请你分析：
钩码重
钩码升高高度
测力计示数
测力计移动距离
甲
乙
丙
比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是________________；
比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是________________；
把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮__________．
在探究定滑轮工作特点时，按照图乙所示操作，觉得不方便读数，于是把弹簧测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计示数会_________变大变小不变，其理由是__________________________________________．
在日常生活中，同学们可能经历过这样的现象，百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大于是小明猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动速度的大小有关于是在一个无风的周末，小明和老师进行了如下实验．
小明将如图所示的装置固定在汽车车顶老师驾驶汽车依次以不同速度匀速在水平面上行驶一段距离，小明将弹簧测力计的示数记录在表格中．
小车速度
5
10
15
20
弹簧测力计示数
根据______________的知识可知弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力．
实验装置中用小车而不用木块，并将其放在表面平滑的木板，目的是为了减小_______对实验结果的影响．
分析表中的实验数据可知，物体运动速度越大，所受空气阻力越_______若小车运动的速度为，则小车的功率为_______W．
实验完毕后，小明又进行了新的思考：空中下落的物体速度会增大那么从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？在老师的指导下，小明知道了：若雨滴下落时，所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大；若雨滴下落时，所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小．
请你根据老师的上述指导和本实验结论并结合所学物理知识分析：一滴质量为的雨滴从高空下落时假设在无风天气，雨滴下落高度足够大，所受到的最大阻力_______N，此后雨滴做_______________________取
某班同学在“测量斜面的机械效率”实验时，所用实验器材有：长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为的木块带挂钩如图甲所示，将长木板和支架搭成长、高的斜面，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块．
如图乙所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为________N．
将木块匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为________．
木块与斜面的摩擦力为________N．
在实验中若加速拉动木块到斜面顶端，则测得的机械效率与匀速拉动木块比较________填“偏大”“偏小”或“不变”，请分析原因：______________________________________________________________________________．
答案和解析
【答案】B
【解析】解：
A、托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；
B、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、订书机在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
故选：B。
2.【答案】D
【解析】略
3.【答案】A
【解析】解：
如图，在用起子打开瓶盖的过程中，施力方向向上，起子绕起子与瓶盖的前接触点A转动，所以A点为支点。
故选：A。
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】C
【解析】解：甲滑轮是定滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮不省力，有；乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，使用该滑轮可省一半的力，即，故F．
6.【答案】D
【解析】解：A、定滑轮既不省力也不费力，因此A选项错误；
B、因为动滑轮省一半力，而物重的一半为，故B选项错误；
C、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物，因此最小外力为，故C选项错误；
D、杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小，所以当力臂长时，可以用较小的力提起较重物体，故D选项正确。
故选：D。
7.【答案】C
【解析】解：绳子段数，5段绳子至少需要两个动滑轮．一只定滑轮无法满足绕绳要求．
8.【答案】D
【解析】解：
定滑轮的优点是改变力的方向，动滑轮的优点是省力，但不能改变力的方向，而由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组既能省力，又能改变动力的方向。
故选：D。
9.【答案】A
【解析】解：设物体重力为G，不计机械自重和摩擦：
A、图中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，此时费一倍的力，则；
B、图中为斜面，设斜面长为L，由功的原理可得，解得；
C、图中为动滑轮，可以省一半力，因此；
D、由图可知，动力臂等于阻力臂，。
综上所述，最费力的是A。
故选：A。
10.【答案】C
【解析】绳子自由端被拉下时，物体升高了，则，说明有2段绳子在拉重物。故拉力为物体重力的二分之一，即：
，故C正确，ABD错误。??
11.【答案】C
【解析】
A.杠杆绕着转动的点叫支点，用螺丝刀在A处用力撬图钉，螺丝刀绕B点转动，所以B点是支点，故A错误；
B.阻力作用在C点，螺丝刀受到的阻力方向为竖直向下的，故B错误；
C.用螺丝刀在A处用力撬图钉时，动力臂大于阻力臂，可看作是以B为支点的省力杠杆，故C正确；
D.使用任何机械都不省功，因此使用螺丝刀不能省功，故D错误。
故选C。??
12.【答案】C
【解析】根据题意可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同；
a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则；
b中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，则；
c中物体在力的方向上通过的距离为s，则；
所以，；
故ABD错误，C正确。
故选C。??
13.【答案】A
【解析】解：由图可知，滑轮右边原绳长，由勾股定理可得后来为，可知人拉过来，即重物上升了，他对物体做功．
14.【答案】B
【解析】发动机功率由车辆的油门控制，加大油门时，功率会增加，根据，如果功率一定，v减小，牵引力F会增大。
故选B。??
15.【答案】A
【解析】因为，故小车受到的摩擦力，拉力F所做功的功率。
16.【答案】D
【解析】由题知，在时刻以前，汽车以速度匀速行驶，发动机功率为，牵引力为，且有；
在时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变仍为，牵引力由突然减小为，所以有，由可知即汽车的功率突然减小为原来的一半。
由题可知，时刻后汽车的功率保持恒定；由上述分析可知，汽车的功率将保持不变，故D正确；
到时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为；
根据可得第二次做匀速直线运动时的速度：；故A错误；
B.汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以，故B错误；
C.由图可知，至时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故C错误；
故选D。??
17.【答案】D
【解析】解：不计绳重和摩擦，由知提升物体A和B所做额外功相同；，额外功相同，提升物体A时机械效率较大，则提升物体A所做的有用功较大，其总功较大．
18.【答案】
【解析】解：当承担物重的绳子段数时，，，；因不计绳重和摩擦，，拉力当承担物重的绳子段数时，，，；因不计绳重和摩擦，，拉力故对物体做的有用功都是，总功都是，动滑轮重都是．
19.【答案】不变??
?变大?
?变大?
20.【答案】5?
一定不
【解析】解：由图可知，，，当动力的方向垂直于杠杆OA向上时即竖直向上，动力臂最长、动力最小：
则由杠杆平衡条件可得，最小动力：。
若在H处施加3牛的力，当力臂最大时，为8OA，此时的动力和动力臂的乘积要小于阻力和阻力臂的乘积：，不能保持水平平衡。
故答案为：5；一定不。
由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小、越省力。找出使动力臂最长的动力的方向，然后根据杠杆平衡条件求出最小的动力；
若在H处施加3牛的力，由于没有说明H处施力的方向，所以不能确定杠杆是否平衡。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小、越省力的结论。
21.【答案】400
【解析】解：
假设斜面很光滑，则根据可得：
故推力做的功：；
则根据可得推力：
。
故答案为：400。
22.【答案】力的；功；W；焦
【解析】有力作用在物体上，且物体在力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功；它用符号W表示，在国际单位制中的单位是焦。
故答案为：力的；功；W；焦。??
23.【答案】
【解析】因为物体水平运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0；
水平推力所做的功是：
24.【答案】功率；；瓦特
【解析】功率是描述做功快慢的物理量，我们把单位时间内做功的多少叫功率；
功率的公式：，在国际单位制中，功率的单位是瓦特。
故答案为：功率；；瓦特。??
25.【答案】750?
150
26.【答案】300?
42?
【解析】解：物体被提升的高度，，，拉力做功的功率；滑轮组的机械效率．
27.【答案】?
75?
150?
高
【解析】解：由图可知，，则滑轮组的机械效率：
；
绳端移动的速度：
，
人拉绳子做功的功率：
；
不计绳重和摩擦，由可得，动滑轮的重力：
；
不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为：
，
该滑轮组提升物体的越重时，变小，滑轮组的机械效率变大。
故答案为：；75；150；高。
由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出该滑轮组的机械效率；
根据求出绳端移动的速度，根据求出人拉绳子做功的功率；
不计绳重和摩擦，根据求出动滑轮的重力；
不计绳重和摩擦，克服物体重力所做的功为有用功，克服物体和动滑轮重力所做的功为总功，根据进行解答。
本题考查了滑轮组机械效率公式、功率公式、滑轮组绳子拉力公式的灵活运用以及提高滑轮组机械效率方法的应用，明确有用功和总功是关键。
28.【答案】?
【解析】解：额外功等于水桶重力乘以提水高度，水桶重力和提水高度都相等，所以额外功相等；
第一次取半桶水，第二次取满桶水，第二次所做有用功要多，在额外功相等的情况下，有用功多的机械效率高。
故答案为：，。
在此题中额外功是对水桶做功，由此可判断额外功大小；根据两次所提水的重力可知两次的有用功大小，在额外功相等时依据有用功的大小就可判断出机械效率的高低。
通过这道题可知在额外功不变时，增大有用功可提高机械效率。
29.【答案】
【解析】
重物对杠杆的拉力为阻力，从支点O作力作用线的垂线，可得阻力臂
由图可知，支点为O，杠杆上距离支点O最远的点为杠杆右端A点，OA为最长的动力臂，根据杠杆平衡条件，在阻力与阻力臂一定，当动力臂最大时所用的动力最小；因此从A点垂直OA向下画出带箭头的线段可得最小的动力的示意图，如图所示：
??
30.【答案】解：由于既可以省力又可以改变力的方向，所以拉力的方向必须向下，则从定滑轮开始饶起，如下图所示：
【解析】要既省力又能改变力的方向，应使拉力方向向下，然后根据情况判断绕线方式。
此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，达到省力程度不同，拉力的方向也不同。
31.【答案】
【解析】
【分析】
此过程分三个阶段：
第一个阶段，物体完全浸没在水中，此时浮力不变，，所以拉力不变，根据可知：汽车在此阶段的功率不变；
第二个阶段，物体只有一部分浸入水中，而且排开水的体积越来越小，所受浮力也越来越小，，所以拉力增大，根据可知：汽车在此阶段的功率增大；
第三个阶段，物体离开水面了，此时物体只在拉力和重力的作用下匀速运动，所以，拉力不变，根据可知：汽车在此阶段的功率不变。
此题的关键要知道功率的公式，由于速度不变，则关键是通过浮力的变化来判断拉力的变化。
【解答】
解：
汽车匀速运动，重物也匀速运动，在重物露出水面前，浮力不变，绳子的拉力，所以拉力不变，
图中滑轮为定滑轮，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，汽车的牵引力为汽车受到地面的阻力，则牵引力也不变，根据可知，汽车的功率不变；
在物体露出水面而没完全露出时，浮力减小，，所以绳子的拉力增大，则牵引力增大，根据可知，汽车的功率增大；
在物体完全露出水面后，，所以绳子的拉力不变，牵引力不变，根据可知，汽车的功率不变；
综上所述，汽车的功率先不变，再增大，最后又不变，如图所示：
。??
32.【答案】平衡?
左?
便于测量力臂?
?
竖直向上
【解析】解：
没有挂钩码时，杠杆在图甲位置静止，即处于平衡状态．
图甲中杠杆右端向下倾斜，应向左调节平衡螺母，使杠杆水平平衡．实验中，要保证杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂．设一个钩码重为G，一格长为l，在C点挂钩码的个数为n，有，解得；要求施加拉力最小必须是力臂最大，应在B点施加竖直向上的拉力，才能使杠杆在水平位置平衡．
33.【答案】；省力；改变力的方向；费距离；变小；忽略了测力计的重力
【解析】解：研究该问题时，应该让物体保持静止状态或匀速运动状态，故弹簧测力计的操作方法可以是拉着重物保持静止或匀速向下拉动重物。
故答案为C；
在丙中，拉力，故使用动滑轮时省力；
在乙中，拉力，但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向；
乙中拉力移动的距离为，丙中拉力移动的距离为，故使用动滑轮费距离；
测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力大小等于钩码重，受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重；
故答案为：；省力；改变力的方向；费距离；变小；忽略了测力计的重力。??
34.【答案】二力平衡；
摩擦力；
大；5；
；匀速直线运动
【解析】
因为汽车匀速运动，所以小车受平衡力，水平方向所受的牵引力与阻力平衡，所以弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的空气阻力；
用小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，放在表面平滑的木板上，减小了接触面的粗糙程度，所以可以减小摩擦力；
由表中的实验数据可知，物体运动速度越大，弹簧测力计的示数越大，说明汽车所受的阻力越大；
小车运动的速度为时，测力计的示数为，可知；
则；
根据老师的指导，若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，所以当雨滴达到一定速度时，此时阻力等于重力，
，由于重力和阻力相等，雨滴受力平衡，所以雨滴将匀速下降。
故答案为：二力平衡；摩擦力；大；5；；匀速直线运动。??
35.【答案】?
?
?
偏小?
加速拉动木块时，拉力变大，拉力所做的总功偏大
【解析】解：
弹簧测力计的示数为．
将木块匀速拉到斜面顶端，，，斜面的机械效率．
，木块所受摩擦力物重和提升高度不变，有用功不变，加速拉动木块，拉力变大，斜面长度不变，拉力所做的总功偏大，机械效率偏小．
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