苏科版九年级物理《简单机械和功》单元作业设计（含答案）

苏科版九年级物理《简单机械和功》单元作业设计（含答案）
一、单选题
1．下列工具在使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A．撬棒 B．船桨
C．滑轮 D．独轮车
2．如下左图所示，小梁坐在跷跷板右边的中间处，一块大石头放在跷跷板的最左端，此时跷跷板在空中某处静止不动（板的质量忽略不计）。把跷跷板看作为一个杠杆，以下说法正确的是（　　）
A．石头离地面更近，故石头的质量比小梁的大
B．小梁对跷跷板的压力是杠杆的动力，石头的重力是杠杆的阻力
C．跷跷板在动力和阻力的作用下在空中静止不动，杠杆平衡
D．图中的S点到跷跷板支点O的距离为这个杠杆的一个力臂
3．如上中图所示，旗杆顶端装有滑轮，升旗时旗手向下拉绳子，国旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　）
A．该滑轮是动滑轮，可以省力
B．旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
C．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D．国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
4．如上右图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）
A．F1较大 B．F3较大 C．F1、F2、F3的大小不能确定 D．F1、F2、F3一样大
5．如图所示，生活情境中有力对物体做功的是（　　）
A． 吊着重物水平移动 B． 用力将杠铃举起
C． 用力推车没动 D． 背着书包等车
6．下列实例中，人对物体做功的是（　　）
A．举重运动员将杠铃举起 B．人推车，车未动
C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离 D．学生背着书包在水平路面上匀速前进
7．一个小球从某点静止开始自由下落，不计空气阻力，小球下落过程中，通过路程s、速度v、机械能E及重力的功率P与时间t的关系图象中正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．要测量小敏同学上楼梯时的功率，不需要测量他的（　　）
A．质量 B．通过的楼梯高度 C．通过的路程 D．上楼梯所用的时间
9．郑小楚同学利用如下左图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内分别用力F1和F2将质量相同的重物匀速提升相同的高度。已知动滑轮的质量相等，则下列说法不正确的是（不计绳重及摩擦）（　　）
A．F1做功的功率大于F2做功的功率 B．甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
C．F1的大小小于F2 D．F1和F2做的功相同
10．如上右图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为900N，货物与地面的接触面积为0.1m ，动滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法错误的是（　　）
A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为800N
B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为4000Pa
C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90%
D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为81W
二、填空与作图题
1．如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个　 　（选填“省力”或“费力”）杠杆（O为支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N，图中L1 = 10cm，L2 = 80cm，则手垂直于杆的动力F1 = 　 　N。拍摄需要伸长自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点位置不变，则F1大小将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（1题） (2题） （3题）
2．如图所示，用拉力F将重G=40N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为80%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，则上述过程中所做的有用功是 　 　J，总功
　 　J，动滑轮的重为 　 　N；如果用该动滑轮把重100N的一袋大米匀速提升相同高度，则动滑轮的机械效率将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
3．如图所示，在水平地面上，小明用10N的水平力推重为50N的木箱匀速向右移动10m。在此过程中，小明对木箱做的功为 　 　J，重力对木箱做的功为　 　J。
4．在水平地面上，工人师傅用50N沿水平方向的力推着重为200N的箱子匀速前进，10s内移动了5m，在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为 　 　N，重力所做的功为 　 　J，推力做功的功率为 　 　W。
5．如图所示，某人利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为600N的物体，拉力F的大小为75N。若物体与地面之间的摩擦力为90N，则滑轮组的机械效率为　 　。
（5题） （6题） （7题）
6．试根据规定要求作图：工人在A点施加力F使塑料桶绕O点向上滚动，请画出F的力臂。
7．如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物，在杠杆A端施加最小的力使杠杆在图示位置平衡，请画出这个力的示意图以及阻力臂。
三、实验探究题
1．“探究杠杆的平衡条件”的实验中；
（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆　 　平衡状态（是/不是），为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　 　调；
（2）如图乙所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为　 　N；
（3）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数　 　（变大/变小/不变）；
（4）若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点　 　（顺时针/逆时针）方向转动一个小角度；
（5）如图丁，用支点使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为GA、GB，由杠杆原理可知GA　 　GB（大于/小于/等于）。
2．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小霞用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示。
序号 动滑轮重G动/N 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 绳自由端上升的高度s/m 动滑轮的机械效率η/%
1 0.3 1 0.2 0.70 0.4 71.4
2 0.3 2 0.2
　 0.4
　
3 0.3 4 0.2 2.4 0.4 83.3
（1）实验时，小霞应竖直向上 　 　拉动弹簧测力计；
（2）第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为 　 　N，提升重物所做的有用功为 　 　J，拉力克服绳重及轮与轴的摩擦所做功为
　 　J，动滑轮的机械效率为 　 　%；
（3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将 　 　，拉力所做的额外功占总功的比值将 　 　（以上两空均选填“减小”、“不变”或“增大”）。
四、计算题
1．用如图所示的滑轮组将重为500N的物体，在12s内匀速提升6m，已知拉力F的大小为200N，g取10N/kg。求：
（1）绳的自由端竖直上升的速度大小；
（2）在12s内滑轮组提升重物所做的有用功；
（3）在提升该物体的过程中，滑轮组的机械效率。
2．工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：
（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率．
3．如图是所示，体重为500N的工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图。在400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里匀速竖直上升了2m。不计绳重和摩擦，取，绳子能够承受足够大的拉力。求：
（1）拉力做了多少功；
（2）滑轮组的机械效率是多大；
（3）工人利用这样的滑轮组提升物体时最大机械效率为多少。
答案
一、1．B 2．C 3．C 4．D 5．B 6．A 7．D 8．C 9．A 10．D
二、1．费力；24；变大 2．40；50；10；变大 3．100；0 4．50；0；25 5．60%
6．解：如图所示： 7．解：如图所示：
三、1．（1）是；左（2）1.5（3）不变（4）顺时针（5）大于
2．（1）匀速（2）1.3；0.4；0.06；76.9（3）增大；减小
四、1．（1）由图可知动滑轮上绳子的段数n=3，则绳子端移动的距离S=3h=3 x 6m=18m，
绳的自由端竖直上升的速度大小 ：；
（2）在12s内滑轮组提升重物所做的有用功 ：W有=Gh=500N X 6m=3000J；
（3）拉力做的总功：W总=FS=200N X 18m=3600J，
滑轮组机械效率：。
2．（1）由题意可知，物体重力G=800N，物体上升高度h=6m，
则工人所做的有用功为：W有=Gh=800N X 6m=4800J；
（2）绳子端移动的距离：S=2h=2 x 6m=12m，
工人做的总功为：W总=FS=500N x 12m=6000J，
滑轮组机械效率
（3）物体上升过程中工人做功的功率 ：
3．（1）
（2）
（3）解： 因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力，
所以最大拉力为 ，
动滑轮重力
提升的最大物重
滑轮组的最大机械效率