华师版科学九年级上册 第5 章 简单机械与功综合测试卷（含答案）

第5章 简单机械与功综合测试卷
班级 学号 姓名 得分
一、选择题(每小题只有一个正确答案，1—7每题1分，8—20每题2分，共33分)
1.一个重为G的物体沿如图所示的左、右两个斜面被推上同一个平台，左斜面长为 L ，是右斜面长 L 的 ，且沿两个斜面推动物体时所受摩擦力一样大，那么两个斜面相比( )
A.用左斜面省力少，机械效率高
B.用右斜面省力多，机械效率高
C.做的有用功一样，机械效率也一样
D.条件不足，无法判断
2.如图所示，在杠杆左端悬挂物体，右端施加动力 F，杠杆处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响)，下列说法正确的是( )
A.此时杠杆是费力杠杆
B.动力臂是线段OA
C.杠杆的阻力是物体受到的重力G
D.保持杠杆位置不变，将动力 F转至F 位置，动力变大
3.如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC 分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为 F 和 F ，所做的功分别为 和WB,则( )
4.下列有关功的说法正确的是( )
A.足球在水平地面上滚动时，重力对足球没有做功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
5.如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧。假设小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球( )
A.运动至最高点时，受平衡力作用
B.运动至O点时，动能最大
C.运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能
D.从O点向上运动过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能
6.如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点C 挂一个 10N的重物，加在B 点的动力使OA 在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计),则( )
A.该杠杆一定是省力杠杆
B.作用在 OAB上的最小动力等于5 N
C.该杠杆一定是费力杠杆
D.作用在OAB 上的最小动力小于5N
7.如图所示，一个重力为10N的物块以10m/s的速度冲上了高为5m、长为10m的光滑斜面达到斜面顶端时，物块的速度恰好减小为0。对此过程，以下分析正确的是( )
A.物块受到平行于斜面向下的摩擦力
B.物块将静止在斜面顶端
C.物块克服重力做功为50J
D.物块克服重力做功的功率为 200 W
8.如图所示是自卸车的示意图。车厢部分可视为杠杆，其中 A 为货物，B为液压支撑杆。下列分析正确的是( )
A. C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
B. C点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C. B点是支点，液压支撑杆施加的力是动力，货物重力是阻力
D. B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
9.当手握哑铃向上运动时，上臂中肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，在这里，前臂骨骼可以看成杠杆，肘关节是支点，哑铃对手的压力是阻力，如图所示哑铃质量为2kg，此时，当人手托的物体保持平衡时，肱二头肌所施加的力( )
A.大于 2kg B.大于 20N C.小于 20 N D.等于20N
10.小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于 P 点。现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使杠杆从水平位置开始逐渐上升，带动钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为 其移动的距离为s=0.5m(钩码重不变)，则下列说法正确的是( )
A.此时杠杆的机械效率η为60%
B.实验过程中测力计拉力的力臂长短不变
C.若将钩码移动到Q点，则测力计的示数将增大
D.若增加钩码的重力，重复实验，则杠杆的机械效率不变
11.如图所示，一位体重为510N的同学在水平地面上做俯卧撑，A为其重心，则地面对他的双手的作用力是( )
A.300N B.200 N
12.如图所示,轻质木杆AC可以绕O点转动,AB:OB=4:1,A端挂着重为300N的物体G。为了使木杆保持水平位置平衡，且物体G对水平地面的压力为100N，需要在B点施加竖直向下的力的大小为 ( )
A.400N B.600 N C.800N D.1200 N
13.如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是( )
A.物体A受到地面的摩擦力是2N B.物体A受到B 的摩擦力是2N
C.滑轮移动的速度是0.4m/s D.拉力 F做功，功率为2W
14.在日常生活中，能用100N的拉力提起重150 N的物体的简单机械是( )
①杠杆 ②斜面 ③一个定滑轮 ④一个动滑轮
A.只有①②③ B.只有①②④
C.只有①③④ D.只有②③④
15.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，使杠杆匀速地从OA转至OB，则在转动过程中 ( )
A. F的力臂变大，F的大小变小 B. F的力臂不变，F的大小不变
C. F与它的力臂的乘积不变 D. F与它的力臂的乘积变大
16.蹦极是一种勇敢者的运动。如图所示，一个人身上绑上弹性绳从高处蹦下后，人在弹性绳的牵引下会在一定范围内来回振动。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A.弹性绳达到原长时，人的动能最大
B.弹性绳拉力等于人体重力时，人的动能最大
C.弹性绳伸长到最大长度时，人的动能最大
D.弹性绳伸长时，人所受力的合力方向始终向上
17.某次演练中，直升飞机悬停于高空，一个伞兵(含伞)跳伞后竖直降落，其速度v与时间t 的关系如图所示。下列判断正确的是 ( )
A.在0~t 时间内，伞兵的机械能保持不变
B.在t ~t 时间内，伞兵的动能转化为重力势能
C.在 时间内，伞兵的重力势能转化为动能
D.在 时间内，伞兵的动能保持不变，机械能在减小
小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在 B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)，则( )
A.在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小
B.仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变
C.仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大
D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C 点，拉力做的总功变大
19.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为30N，滑轮组下端挂有质量为30kg的物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的力 F拉动物体A，可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体 B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦(g取10N/kg),则下列说法中正确的是( )
A.物体A所受滑动摩擦力大小为110N
B. F的大小为210 N
C. F做功的功率为 42W
D.提升物体B时的机械效率约为83%
20.如图所示，均匀细杆长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在 A 点正上方距离为L 处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端B相连，并将细杆从水平位置缓慢向上拉起。已知细杆水平时，绳上的拉力为 T ，当细杆与水平面的夹角为30°时，绳上的拉力为 T 。则T :T 是( )
B.2:1 D.3:1
二、简答题(每空2分，共38分)
21.为了将放置在水平地面上的重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)
(1)0~1s内，地面对物体的支持力是 N。
(2)1~2s内,拉力F做的功是 J。
(3)2~3s内,拉力F的功率是 W。
(4)2~3s内，滑轮组的机械效率是 (结果保留一位小数)。
22.如图所示，工人站在水平面上竖直向下拉绳，通过滑轮组将重物在5s内匀速提升 1 m。动滑轮重 150 N，不计绳重。若拉力的功率为200W，则提升过程中，工人的拉力为 N，若整个过程中克服摩擦力做功50J，则提升的重物重 N，此时该滑轮组的机械效率为 。现通过在滑轮与轴之间涂抹润滑油，使摩擦减小至可以忽略，则当用该滑轮组竖直匀速提升的物体最重时，滑轮组的机械效率将变为87.5%，由此可知工人的体重为 N。
23.如图所示，一个斜面长5m，高2m，把重为1000N的物体匀速地拉到斜面顶端，若斜面是光滑的，则拉力为 N；若斜面不光滑，机械效率为η，现保持斜面倾斜程度不变，将斜面长度改为15m，仍以同样的方式将此木箱匀速拉到斜面顶端，此时斜面的机械效率为η ，则η η (填“大于”“等于”或“小于”)。
24.如图甲所示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力. 的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度水平向左做匀速直线运动。再改用如图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力 作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平向右匀速直线运动了0.5m(滑轮与绳子质量及滑轮与绳子的摩擦均不计)。拉力 拉力 的功率
25.如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1m，细线AB能承受的最大拉力为60N。在C点放一重50N的物体M,OC长10cm,此时木板在水平位置处于静止状态。现在物体M上再加一水平向右的拉力F，拉力F的大小为10N，恰好使物体M在木板上匀速移动，经过5s，细线断裂，则物体M受到的滑动摩擦力为 ，5s内拉力做的功为 ，拉力 F的功率为 。
26.如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36 N的物体缓慢升高 10cm,拉力大小 F 为 16 N,拉力移动的距离为25cm,则杠杆的机械效率为 。若将重物的悬挂点从A点向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 (填“变大”“变小”或“不变”，不考虑摩擦)。
27.小文的体重为600N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m 的重物A时(重物始终未出水面)，他对地面的压强为 已知小文与地面的接触面积为 当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。已知重物A、重物B所受重力之比 若不计绳重和摩擦(g取10 N/ kg)，则提升重物A时小文对地面的压力为 N，在水中提升重物A时滑轮组的机械效率为 。
三、实验探究题(每空2分，共14分)
28.小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2 N，测得的数据如下表：
实验次数 钩码总重G/N 钩码上升 的高度h/m 测力计示数 F/N 测力计移动的距离 s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中，测绳端拉力 F时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为 。(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知：第2次实验是用 图做的；第4次实验是用 图做的。 (均填“a”“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率 。
(5)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。
四、计算题(第29题9分,第30题6分,共15分)
29.如图甲所示，用力 F 拉重物匀速直线上升 2m。改用滑轮组时，用力F 使同样的重物匀速上升同样的高度。换用不同的重物，重复以上实验，通过计算，作出了该滑轮组的机械效率与重物所受重力的关系图像(如图乙所示)。当提升物体的物重为10N时，所用的时间为10s。
(1)力F把绳子自由端拉动的距离是多少。
(2)利用滑轮组提升物体做的有用功是多少
(3)力F 做的功是多少 功率是多少
30.如图所示，某建筑工地用起重机将质量为3.6t的货箱以0.5m/s的速度匀速提升，吊臂上的滑轮组如图所示。若忽略绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率为80%(g取10N/ kg),求:
(1)吊臂上电动机拉力 F 的大小。
(2)拉力 F 的功率。
(3)动滑轮的重。
第5 章 简单机械与功综合测试卷
1. A 2. D 3. A 4. A 5. C 6. D 7. C 8. A 9. B 10. C11. A 12. B 13. B 14. B 15. D 16. B 17. D 18. B 19. A20. A 21.(1)30 (2)187.5 (3)300 (4)83.3%
22.500 800 80% 600 23.400 等于 24.90 24
25.10N 5J 1W 26.90% 变大 27.350 55%
28.(1)匀速 (2)74% (3)b c (4)增加物重 越低 (5)无关
29.(1)由题图，滑轮组绳子的有效股数n=2，则力 F 把绳子自由端拉动的距离s= nh=2×2m=4m。
(2)因物体匀速上升，受到的重力和拉力是一对平衡力，所以提升物体的拉力 则利用滑轮组提升物体做的有用功为
(3)由图乙可知，滑轮组的机械效率为50%，由 可得，力F做的功 力F 做功的功率.
30.(1)货箱的重力为 由图可知，使用滑轮组承担物重绳子股数 由 可得， 则
(2)拉力 F 移动的速度： 拉力F的功率为
(3)忽略绳重和摩擦时，由 可得，动滑轮的重力为