第十一章 简单机械和功-2022-2023学年苏科版物理九年级全册单元练习（有解析）

第十一章简单机械和功
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）
班级组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大．为此需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是( )
三楼地面到一楼地面的高度；从一楼到达三楼所用的时间；每个同学的质量或体重；一楼到三楼楼梯的长度．
A. B. C. D.
下列关于机械做功的说法正确的是( )
A. 做功多的机械，它的功率一定大 B. 做功快的机械，它的功率一定大
C. 做功越多的机械，机械效率越高 D. 越省力的机械，机械效率越高
如图所示，某同学用重为的动滑轮匀速提升重为的物体．若不计摩擦，则该同学所用拉力的可能值是( )
A.
B.
C.
D.
家用手摇晾衣架如图所示，它是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组．假设衣服和晾衣架的总重为，则静止时绳子自由端的拉力为不计动滑轮重及摩擦( )
A. B. C. D.
如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做( )
A. 省力，不改变施力的方向
B. 不省力，改变施力的方向
C. 既省力，也改变施力的方向
D. 既不省力，也不改变施力的方向
如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼．在此过程中( )
A. 小明克服自身重力所做的功是总功
B. 小明克服沙子重力所做的功是有用功
C. 小明克服沙子重力所做的功是额外功
D. 小明克服桶的重力所做的功是有用功
下列实例中，力对物体没有做功的是( )
A. 小明用力推石头但石头不动 B. 小欣背着书包上楼
C. 小林沿着斜面向上拉动物体 D. 叉车向上举起货物
如图所示，水平地面点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向的力从物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置．物体在段做匀速直线运动．在、段做功分别为、，功率分别为、，则 ( )
A. B.
C. D.
如图所示为一可绕点转动的杠杆，在端通过绳作用一竖直向下的拉力使杠杆平衡，此时部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕点从如图所示的位置沿图中的虚线转动，则 ( )
A. 逆时针转，先变大后变小 B. 逆时针转，逐渐变大
C. 顺时针转，先变大后变小 D. 顺时针转，逐渐变大
一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其运动的图像如图所示，在和两个时间段，物体的速度分别为和，物体所受拉力分别为和，拉力对物体所做的功分别为和，其做功的功率分别为和根据图像，下列判断正确的是 ( )
A. B.
C. D.
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
如图所示，轻杆可绕点无摩擦转动，端挂一个重为的物块，与长度之比为若始终沿竖直向下拉挂在端的轻环，使轻杆水平平衡，则拉力为 当轻杆在图中虚线位置平衡时，拉力的大小将 ．
“文明城市”的创建让城市更加美丽洁净，致敬劳动者的辛劳付出如图所示，园林工人使用的剪刀属于 杠杆，环卫工人使用的扫帚可以省 ．
小明用食品夹夹取面包，如图所示，食品夹属于 省力等臂费力杠杆．要使手指捏食品夹的力小一些，手指捏食品夹的位置应 靠近远离支点．
如图所示，用固定在墙上的三角支架放置空调室外机．若处螺钉松脱，则支架会绕 点倾翻．已知长，长室外机的重力为，正好处在中点处，则处螺钉的水平拉力为 支架重力不计为了安全，室外机的位置应尽量 靠近远离墙壁．
如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重，滑轮重，绳重和摩擦不计．图甲中 ，图乙中 若物体上升的高度为，则图乙中绳的自由端移动的距离是 ．
三、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
实验次数 物重 物体上升的高度 弹簧测力计的示数 弹簧测力计移动的距离
分析表中数据，回答以下问题：
表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是_________．
第次实验中滑轮组的机械效率是_________．
滑轮组的机械效率与__________________无关．
小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示．
小红多使用一个滑轮，目的是为了改变__________________．
两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物不计绳重及摩擦，那么所测机械效率是否相同：_________，理由是______________________________________________________________________________．
小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力和阻力，和分别表示动力臂和阻力臂．他的实验思路是改变、和，测得杠杆平衡时所需的拉力，来寻找、、和四个物理量之间的关系．已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为，杠杆上每一格长．
实验次序 阻力 阻力臂 动力臂 动力
为便于测量力臂，弹簧测力计应沿________方向拉杠杆，并使之在________位置平衡．
小飞首先保持和不变而改变，所获得的实验数据如表所示，第次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则________，此时杠杆的类型与________筷子老虎钳相同．
为获得更多组数据，小飞继续进行中实验，则为能顺利完成实验，在改变阻力臂时，应不超过________；完成上述实验后，小飞接下来还应进行的实验有：保持________不变而改变；保持和不变而改变．
四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）
用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重，货物重，货物上升，上升速度是，拉力的功率是不计绳重．
做的有用功为多少？
拉力做的功为多少？
克服摩擦所做的功为多少？
如图是工人利用滑轮组提升重为物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为，工人拉力的功率为，物体上升拉力克服滑轮组的摩擦做的功是，不计绳重．求：
工人拉绳子的速度．
滑轮组的机械效率．
滑轮组中的动滑轮的重力．
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：登楼时克服自身重力做功时，功率，所登的楼高相同，只需测出质量和登楼的时间即可比较．
2.【答案】
【解析】解：功率表示物体做功的快慢，功率越大，说明做功越快；做功多但做功时间不确定，功率大小就不确定；机械效率是指有用功与总功的比值，与做功多少没有关系；机械效率高说明有用功与总功的比值大，与机械的省力情况无关．
3.【答案】
【解析】解 动滑轮能省一半力，是因为其相当于变形的杠杆，轮的直径相当于动力臂，轮的半径相当于阻力臂，这样动力臂是阻力臂的倍．而这一关系成立的前提：必须竖直向上拉绳子．重物和动滑轮的总重由段绳子承担，则有，故当沿竖直方向拉动时，，此题拉力方向不沿竖直方向，因此所用拉力变大．
4.【答案】
【解析】 解析：，不计动滑轮重和摩擦，．
5.【答案】
【解析】略
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】略
11.【答案】
不变

【解析】解：因，有；轻杆在虚线位置平衡时，两力臂都变小，但两力臂的比值不变，的重力不变，故人的拉力不变．
12.【答案】省力
距离

【解析】解：园林工人使用剪刀时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；环卫工人使用扫帚时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离．
13.【答案】费力
远离

【解析】略
14.【答案】

靠近

【解析】略
15.【答案】

【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，；乙滑轮是动滑轮，省一半力，；使用动滑轮可省一半力，但费倍的距离，即．
16.【答案】 物体上升的高度 拉力的方向 相同 用不同滑轮组提升同一个物体时，所做的有用功和总功都相同，机械效率相同
【解析】解： 甲滑轮组中绳子的段数为段，第二次实验时，物体上升高度为，则弹簧测力计移动的距离，由表中实验数据知，弹簧测力计移动距离错误；第次实验中滑轮组的机械效率
；次实验所使用的滑轮重相等、钩码重力相同而提升钩码的高度不同，滑轮组机械效率相同，由此可得：机械效率与物体上升的高度无关．
定滑轮的作用是改变拉力的方向；这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变．
17.【答案】竖直；水平；； 筷子 ； 和
【解析】略
18.【答案】解：
有用功
由得：，
由得：拉力做的总功
克服动滑轮重做的额外功，
由得：
克服摩擦所做的功
【解析】略
19.【答案】由图可知，，绳端移动的速度
根据可得，工人的拉力，滑轮组的机械效率
物体上升的高度，所做的有用功，拉力做的总功，提升动滑轮做的额外功，由可得，动滑轮的重力
【解析】见答案
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