浙教版九上 3.4简单机械 随堂练习（含解析）

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浙教版九上 3.4简单机械 随堂练习
一、单选题
1．下列不属于斜面的是（　　）
A．盘山公路 B．撬棒
C．螺旋千斤顶 D．高架桥的引桥
2．如图所示，某人通过滑轮提升重为G的重物，人由A到B的过程中，物体保持匀速上升，人对绳子的拉力为F，AB间水平距离为s，不计绳重和摩擦。则此过程中（　　） 21世纪教育网版权所有
A．F大小保持不变 B．人做的功为Gs
C．人做的功为Fs D．人做功的功率逐渐增大
3．如图所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.3倍。下列说法正确的是（　　） 21教育网
A．绳子自由端移动的速度是3m/s
B．物体受到的拉力为360N
C．在2秒内拉力做的功为360J
D．滑轮组的机械效率为83.3%
4．“建设美丽城市，优化市内交通”，宁波市计划建设地铁五号线。地铁的建造过程需要大型机械——盾构机。如图是地铁建设施工挖隧道的盾构机正面，下列关于工作中的盾构机说法正确的是(　　)
A．做的功越多，机械效率越高
B．做功多的盾构机，功率大
C．延长工作时间，可提高机械效率
D．做功越快的盾构机，功率越大
5．如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连。此时物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，此时测力计的示数为450N；在物体B下加挂重为60N的物体C后，用水平向右的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向右做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。 已知每个滑轮重均为50N，若不计绳重及滑轮的摩擦，则下列说法中正确的是(　　) 21cnjy.com
A．物体A所受滑动摩擦力大小为100N
B．拉力F做功的功率为63W
C．物体B所受重力为400N
D．水平向右的力F的大小为400N
6．燕尾夹是常用的文具，它利用了杠杆原理。燕尾夹可简化为杠杆ABC（如图），其中AB＝BC，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，假设作用力垂直于燕尾所在平面，下列说法正确的是（　　）
A．A点为支点，燕尾夹是一种费力杠杆
B．B点为支点，燕尾夹是一种省力杠杆
C．A点处阻碍夹子打开的力的大小为F
D．B点处阻碍夹子打开的力的大小为F
二、填空题
7．近年来，飞盘运动（如图1）深受大众喜爱。该运动不受性别、年龄、场地等限制，充分体现了“全民运动”。
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（1）体重为500N的小科在投掷飞盘时，想通过降低自己的重心来提高投掷的稳定性。已知小科重心降低了20cm，则重力所做的功为 　 　J。 21*cnjy*com
（2）小科踮起脚尖接飞盘时，人脚（如图2）可以看成是一个 　 　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
8．如图所示，当重为10牛的物体G静止时，弹答测力计a的读数是6N。试回答下列问题：（不计绳重及摩擦）
（1）弹簧测力计b的读数是　 　。
（2）2秒内将重物匀速拉升10厘米，拉力的功率为　 　瓦。
（3）若重物G增大为12牛，仍将其匀速拉升10厘米，则装置的机械效率会　 　（选填“变小”、“不变” 或“变大”）。
9．小科用质量为1kg的滑轮按如图两种方式将同一袋沙子从地面提到二楼。两图中滑轮只改变力的方向的是图 　 　，这两种方式中，机械效率较低的是图 　 　。
三、解答题
10．在实际生活中，人们在抬较重的物体时，常用如图所示的三人共抬法。杠杆AB和CD质量不计，AB的中点为P，轻绳连接PC，在杠杆CD上的Q点连接轻绳悬挂重物，三人分别在A、B、D处抬杠杆。已知所抬物体重力为1200N，两根杠杆均处于水平位置静止，轻绳均竖直，AP=BP=DQ=2m，CQ=1m，分别计算A、D两处人对杠杆竖直向上的作用力FA和FD的大小。
四、综合说理题
11．如图甲是实验室中某同学用铁架台夹持烧瓶的操作，图乙是此装置的侧视图，夹持的烧瓶和铁架台的重心分别落在a和b两条虚线上，请你判断这种操作是否规范，并运用所学的杠杆知识解释原因( 请在图乙中作图辅助说明)。
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12．如图，工人将货物推上货车的时候通常会选择较长的木板，请用学过的知识解释原因。
答案解析部分
1．B
分析各个选项中使用的简单机械即可。
盘山公路、螺线千斤顶和高架桥的引桥，都是斜面或变形的斜面，而撬棒的本质是一根省力杠杆，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。【来源：21cnj*y.co*m】
2．A
（1）根据定滑轮的特点判断；
（2）（3）人的拉力所做的功等于客服重力做的功；
（4）根据分析功率的变化。
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根据图片可知，滑轮固定不动，为定滑轮，而定滑轮不省力不费力，因此F始终等于物体的重力，它保持不变，故A正确；
不计绳重和摩擦，人的拉力做的功等于克服物体重力做的功，即W=Gh。而h等于绳子被拉长的距离，即虚线部分和竖直长度的差，与s无关，故B、C错误；
根据P=Fv=Gv可知，人做功的功率保持不变，故D错误。
故选A。
3．D
（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，由v=nv物可求绳端速度；
（2）物体做匀速直线运动，且f=0.3G，由二力平衡知识可得到物体受到拉力的大小；
（3）由s=vt和W=Fs计算拉力做的总功；
（4）由W有=F拉s物计算有用功，根据计算滑轮组的机械效率。A.由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，那么绳子自由端速度：v=nv物=2×1m/s=2m/s，故A错误；
B.物体受到水平地面的摩擦力f=0.3G=0.3×1000N=300N，
物体以1m/s的速度做匀速直线运动，所以物体受到的拉力F拉=f=300N，故B错误；
C.由s=vt和W=Fs可得，拉力做的功（总功）：W总=Fvt=180N×2m/s×2s=720J，故C错误；
D.对物体做的有用功：W有=F拉s物=F拉v物t=300N×1m/s×2s=600J，
滑轮组的机械效率：，故D正确。
故选D。【来源：21·世纪·教育·网】
4．D
（1）根据机械效率的定义判断；
（2）（4）根据功率的定义判断；
（3）根据机械效率的影响因素判断。
根据可知，当盾构机做的总功相同时，有用功越多，则机械效率越高，故A错误；
根据可知，当做功时间相同时，做功越多，则功率越大，故B错误；
工作时间对机械效率没有影响，故C错误；
功率是表示物体做功快慢的物理量，故D正确。
故选D。21·cn·jy·com
5．B
先对弹簧进行受力分析可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；然后对与B相连的滑轮进行受力分析，即该滑轮受到竖直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到竖直向上三条绳子的拉力；从而求出B的重力；然后根据物体A在绳的水平拉力作用下向左做匀速直线运动，根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；然后根据二力平衡条件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。根据图片可知，弹簧测力计的示数等于受到竖直向下的力的合力，即两条绳子向下的拉力和一个定滑轮的重力；
即：450N=50N+2F ①；
动滑轮受到三个向上的绳子上的拉力，自身的重力和B的重力产生的拉力，
即：3F=50N+GB ②；
①②联立解得：GB=550N，F=200N，故C错误；
根据二力平衡的知识可知，A受到的摩擦力f等于绳子上的拉力，即f=F=200N，故A错误；
在物体B下加挂重为60N的物体C后，物体A水平向右移动，
此时绳子上的力：F拉=；
那么此时水平向右的拉力F=F拉+f=220N+200N=420N，故D错误；
因为B上升的速度为0.05m/s，所以A的速度为v=3×0.05m/s=0.15m/s，
则拉力F的功率：P=Fv=420N×0.15m/s=63W，故B正确。
故选B。
6．C
杠杆可以绕其转动的点为支点；比较动力臂、阻力臂大小关系，识别杠杆类型。图中的燕尾夹，支点是B点，作用力垂直于燕尾所在平面时，动力臂是BC，阻力臂是AB。AB=BC，即动力臂等于阻力臂，该杠杆属于等臂杠杆，故A、B错误；
根据等臂杠杆的特点可知，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，阻力作用点为A点，A点处阻碍夹子打开的力的大小为F，故C正确，D错误。
故选C。
7．（1）100
（2）省力
（1）根据W=Gh计算重力做的功；
（2）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【出处：21教育名师】
（1）小科的重力做功：W=Gh=500N×0.2m=100J；
（2）根据图2可知，脚尖相当于杠杆的支点O，体重G相当于阻力，肌肉产生的向上的拉力相当于动力。此时动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆。
8．（1）6N
（2）0.6
（3）变大
（1）同一根绳子上拉力是相等的；
（2）首先根据s=nh计算拉力移动的距离，再根据W=Fs计算拉力做的功，最后根据计算拉力的功率；
（3）根据机械效率分析解答。
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（1）根据图片可知，弹簧测力计a和b都连接在同一根绳子上，则当绳子静止时，两个测力计的示数应是相等的，即b的读数为6N。
（2）拉力移动的距离s=nh=0.1m×2=0.2m；
则拉力做的功：W=Fs=6N×0.2m=1.2J；
则拉力的功率：；
（3）若重物G增大为12牛，而动滑轮的重力不变，根据公式可知，则该装置的机械效率会变大。
9．甲；乙
（1）定滑轮不省力不费力，只能改变用力的方向。动滑轮不能改变用力方向，但是能省一半的力。
（2）根据机械效率的公式分析解答。
（1）根据图片可知，滑轮甲固定不动为定滑轮，滑轮乙跟随物体一起移动为动滑轮，则只能改变力的方向的是图甲。
（2）在甲图中，提升相同的物体到相同的高度时，根据W有=Gh可知，二者做的有用功相等。
甲中只克服摩擦做额外功，而乙中除了摩擦，还要克服动滑轮的重力做额外功，因此乙中做的额外功更多，即做的总功多。根据可知，机械效率较低的是图乙。21教育名师原创作品
10．对杠杆CD，静止时可将C点作为支点，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，FD×LCD=G×LCQ
FD×（2m+1m）=1200N×1m，FD=400N
以D为支点则有：FC×LCD=G×LDQ，FC×（2m+1m）=1200N×2m，FC=800N（或FC=G－FD =1200N－400N=800N）21*cnjy*com
对杠杆AB，静止时可将B作为支点，
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，FA×LAB= FC×LBP
FA×（2m+2m）=800N×2m，FA=400N
对杠杆CD，静止时可将C点作为支点，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2计算出D点的支持力，再以D点为支点，利用同样的方法计算出C点的支持力。
对于杠杆AB来说，可将B点看作支点，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算A点的支持力即可。2-1-c-n-j-y
11．不规范，整个铁架台可以看作一个杠杆， 如图所示，O为其支点，重物对其作用力到O的距离为L1，而铁架台受重力到O的距离为L2。此时，有可能出现G物L1>G铁架台L2，从而铁架台向左倾倒。
将烧瓶的重力看作阻力，将铁架台的重力看作动力，确定阻力臂和动力臂的大小，根据杠杠的平衡条件F1L1=F2L2分析解答。
我认为这种操作不规范，理由是：整个铁架台可以看作一个杠杆， 如图所示，O为其支点，重物对其作用力到O的距离为L1，而铁架台受重力到O的距离为L2。此时，有可能出现G物L1>G铁架台L2，从而铁架台向左倾倒。
12．斜面可以省力而且坡度越缓越省力，把较长木板的一端放到货车车厢上就形成了一个坡度较缓的斜面，工人推货物时可以省较大的力 【版权所有：21教育】
使用任何机械都不能省功，这是功的原理。根据W=fs可知，斜面的长度越大越升力，据此分析解答。
斜面可以省力而且坡度越缓越省力，把较长木板的一端放到货车车厢上就形成了一个坡度较缓的斜面，工人推货物时可以省较大的力。
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