第4节简单机械同步训练

浙教版科学九上第三章第四节简单机械
　
一．选择题（共20小题）
1．如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个
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A．甲的拉力大
B．乙的额外功少
C．甲的拉力功率大
D．乙的机械效率低
2．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将
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A．绳子自由端沿水平方向移动了6
m
B．物体受到的拉力为750N
C．拉力F的功率为750W
D．滑轮组的机械效率为80%
3．如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，
( http: / / www.21cnjy.com )B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A，B两处各加1个钩码，那么杠杆（　　）
A．右边向下倾斜
B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡
D．无法确定杠杆是否平衡
4．工人师傅用独轮车搬运砖块，车和砖块所受的重力G=1200N，有关尺寸如图所示，工人师傅推车时，人手向上的力F的大小是（　　）
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A．300
N
B．400
N
C．600
N
D．1
200
N
5．如图所示工具，在使用时费力的是（　　）
A．筷子
B．托盘天平
C．动滑轮
D．钢丝钳
6．指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是（　　）
A．一个省力杠杆，两个费力杠杆
B．一个费力杠杆，两个省力杠杆
C．三个都是省力杠杆
D．三个都是费力杠杆
7．如图是一个杠杆式简易起
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A．l1
B．l2
C．l3
D．l4
8．如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”
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（　　）
A．动力臂为0.08m
B．此时为省力杠杆
C．弹簧测力计的示数为4N
D．钩码总重为2N
9．如图甲时制作面团的情景，把竹杠
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A．面团对杆的作用力方向向下
B．面团对杆的作用力大小等于F
C．面团被压扁说明力能使物体发生形变
D．A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
10．小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（　　）
A．两个滑轮均为定滑轮
B．人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C．物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛
D．使用该装置不能省力，但能改变力的方向
11．如图所示，用同一个动滑轮先后
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A．F甲＜F乙、P甲=P乙
B．F甲＞F乙、P甲＞P乙
C．F甲＞F乙、P甲=P乙
D．F甲＜F乙、P甲＜P乙
12．如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（　　）
A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮重100N
C．拉力做功的功率为100W
D．滑轮组的机械效率为60%
13．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个
( http: / / www.21cnjy.com )滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（　　）
A．甲更省力，甲机械效率大
B．乙更省力，机械效率一样大
C．乙更省力，乙机械效率大
D．甲更省力，机械效率一样大
14．某升降式晾衣架的结构如图所示，该晾衣架没有应用到的简单机械是（　　）
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A．动滑轮
B．定滑轮
C．轮轴
D．斜面
15．如图所示，用完全相同
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A．拉力F1小于拉力F2
B．甲、乙两滑轮组的机械效率相同
C．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械
D．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等
16．分别使用定滑轮、动
( http: / / www.21cnjy.com )滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（　　）
A．η组＜η动＜η定
B．η动＜η定＜η组
C．η定＜η动＜η组
D．η定＜η组＜η动
17．如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N
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A．0.4J　83.3%
B．0.8J　91.7%
C．0.8J　83.3%
D．0.4J　91.7%
18．工人师傅用如图所示的滑轮组，将重
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N的物体缓慢匀速竖直提升3m，人对绳端的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（　　）
A．绳子自由端移动的距离为9
m
B．动滑轮的重力为200
N
C．人通过滑轮组做的有用功为1500
J
D．滑轮组的机械效率为53.3%
19．乡镇居民建楼房地受条件限制，
( http: / / www.21cnjy.com )无法使用起重机吊建筑材料上楼，常用如图所示的装置．已知每根绳子能承受的最大拉力为500N，定滑轮的质量为0.5kg，动滑轮的质量为0.6kg，货箱重为15N，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　）g=10N/kg．
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A．匀速吊起材料上楼，每次能吊的材料最多不能超过1031N
B．使用的定滑轮质量越小，该装置的机械效率越高
C．工人快速拉升与慢速拉升同样的材料相比，工人做功的功率相同
D．若知道所吊材料受到的重力，匀速吊起材料上升10m，则可计算水平拉力F所做的功
20．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底
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A．沿斜面向上的拉力0.3N
B．有用功0.36J，机械效率20%
C．有用功1.8J，机械效率20%
D．总功2.16J，机械效率83.3%
二．填空题（共8小题）
21．小金将长为0.6米、质量可忽略
( http: / / www.21cnjy.com )不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为　
　牛，肩对木棒的支持力大小为　
　牛，人对地面的压力大小为　
　牛（g=10牛/千克）
22．在对汽车的发动机做检修时需要将引
( http: / / www.21cnjy.com )擎盖抬起，抬起过程应用了杠杆原理．图2为引擎盖的受力分析模型图：引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置．由图2可知，该杠杆属于　
　杠杆，在引擎盖抬起过程中，重力G的力臂逐渐　
　．
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23．如图（a）、（b）所示，
( http: / / www.21cnjy.com )分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体，图　
　中的滑轮可以看作省力杠杆；图（a）中．若不计摩擦和滑轮重力，力F1的大小为　
　牛，物体受到合力的大小为　
　牛．
24．如图所示，小轿车的方向盘相当于一
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　N．门锁的把手相当于一个　
　（选填“省力”或“费力”）轮轴．
25．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面
( http: / / www.21cnjy.com )，把重物沿斜面推上去，如图所示，工人用3m长的斜面，把120kg的重物提高1m，假设斜面很光滑，则需要施加的推力为　
　，若实际用力为500N，斜面的机械效率为　
　，重物受到的摩擦力为　
　．（g取10N/kg）．
26．生活中我们经常使用简单机械．
（1）图1是家用手摇晾衣架，
( http: / / www.21cnjy.com )A、B两滑轮中属于动滑轮的是　
　；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F=　
　N．请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：　
　．
（2）如图2所示，已知撬棒AD=1m，
( http: / / www.21cnjy.com )CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是　
　N．
27．如图所示，小丽用三个均重10N的
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　N；滑轮组的机械效率为　
　．
28．如图所示，质量不计的木板AB处于水
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　（选填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块在木板上水平滑动的时间为　
　s．
三．计算题（共10小题）
29．质量为60kg的李师傅在装修施工时，利
( http: / / www.21cnjy.com )用如图所示的滑轮组来提升装修材料．他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦．求：
（1）动滑轮的重力；
（2）他施加拉力的功率
（3）他利用此滑轮组工作时的最大机械效率（保留一位小数）
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30．如图是用滑轮组提升建筑材料A的
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900N
的建筑材料A在5s的时间里，匀速竖直上升了1m，绳自由端匀速竖直向下移动了2m．
在这个过程中，拉力F为500N，滑轮组的机械效率为η，拉力F做功的功率为
P．
求：
（1）滑轮组的机械效率η；
（2）拉力F的功率
P．
31．如图所示，工人用斜面向上、大小为
( http: / / www.21cnjy.com )500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了　
　；
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
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32．用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体
( http: / / www.21cnjy.com )M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3×10﹣3m3，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小．求：（g=10N/kg）
（1）求物体M的重力？
（2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？
（3）求滑轮组提升重物的机械效率？
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33．如图所示，是起重机吊臂上滑轮
( http: / / www.21cnjy.com )组的示意图．用该滑轮组将一些规格相同的石板均速提升到2m高的平台上，若每块石板的重力均为1.2×104N．当滑轮组一次提升一块石板时，钢丝绳的拉力F的功率为3000W，此时滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和钢丝绳的重力，求：
（1）在此过程中，石板匀速上升时的速度是多少？
（2）若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上，则此时钢丝绳的拉力F是多少？
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34．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动
( http: / / www.21cnjy.com )，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F=3N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，得OA=30cm，OB=20cm．
（1）求绳子对杠杆A端的拉力．
（2）若物块的体积为10cm3，求物块在水中所受到的浮力．
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35．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．
（1）求上述过程中的有用功W有用；
（2）求上述过程中的总功W总；
（3）求滑轮组的机械效率η．
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36．配重M单独置于水平地面上静止时，
( http: / / www.21cnjy.com )对地面压强为3×105帕，将配重M用绳系杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮，定滑轮重150N，动滑轮重90N，杠杆AB的支点为O，OA：OB=5：3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示，当工人利用滑轮组提升重力为210N的物体以0.4m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105帕．（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g=10N/kg）
（1）求滑轮组的机械效率？
（2）配重M质量是多少千克？
（3）为使配重M不离开地面，人对绳的最大拉力是多少牛顿？
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37．如图1所示，用滑轮组提
( http: / / www.21cnjy.com )升矿井内重为7840N的物体M，汽车匀速前进了20m．此过程中，汽车拉力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图2所示．不计绳重和摩擦，动滑轮有重力．
（1）由图可知，拉力F总共做的功W=　
　J
（2）物体M上升的高度是　
　m．
（3）该滑轮组的机械效率为多大？
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38．如图是现代家庭使用的
( http: / / www.21cnjy.com )升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的．已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg．小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求：
（1）绳子自由端拉力F的大小；
（2）拉力所做的功W；
（3）拉力的功率P；
（4）整个过程中机械效率η．
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浙教版科学九上第三章第四节简单机械答案
一．选择题（共20小题）
1．
A．　2．
D．　3．
A．　4．
B．　5．
A．　
6．
A．　7．
B．　8．
D．　9．
C．　10．
C．　
11．
C．　12．
B．　13
B．　14．
D．　15B．　
16．
A．　17．
C．　18．
B．　19．D．　20．
D．
二．填空题（共8小题）
21．
20；60；540．　
22．省力；变小．　
23．
b；10；0．　
24．
200N；省力．　
25．
400N；80%；100N．　
26．
（1）B；30；增大提升的物重或减小晾衣架重；（2）63．
27．
125；94%．
28．
变小；4．
三．计算题（共10小题）
29．
（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，
不计绳重及摩擦，由F=
( http: / / www.21cnjy.com )得，动滑轮的重力：
G动=nF﹣G=3×200N﹣500N=100N．
（2）绳子自由端移动的距离：
s=nh=3×10m=30m，
李师傅施加拉力做的功：
W=Fs=200N×30m=6000J，
则他施加拉力的功率：
P=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=300W．
（3）李师傅的重力：
G人=mg=60kg×10N/kg=600N，
人能提供的最大拉力等于自身重力，即F′=G人=600N，
当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，
此时的最大物重：G′=nF′﹣G动=3×600N﹣100N=1700N，
则滑轮组的最大机械效率：
η=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%≈94.4%．
30．（1）W有用=Gh=900N×1m=900J；
W总=Fs=500N×2m=1000J；
机械效率η=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=90%；
（2）拉力F的功率：
p=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=200W．
31．（1）使用斜面可以省力；
（2）货物在水平面上运动的距离为s=1.2m，所用时间为t=5s；
在水平面上运动的速度为：v=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=0.24m/s；
（3）水平推力做功的功率：P=Fv=100N×0.24m/s=24W；
（4）在斜面上推力做的功：W总=F′s=500N×3m=1500J；
做的有用功：W有=Gh=800N×1.5m=1200J；
则斜面的效率：η=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=80%；　
32．
（1）物体M的重力：G=mg=76kg×10N/kg=760N；
（2）物体M浸没在水中，则V排=V=3×10﹣3m3，
物体M受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N，
则动滑轮下端挂钩上的绳子拉力：F拉=G﹣F浮=760N﹣30N=730N；
（3）由于物体未露出水面，物体受浮力作用，则滑轮组提升重物所做的有用功：
W有=（G﹣F浮）h=730N×10m=7300J；
货物以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，
由v=
( http: / / www.21cnjy.com )可知，运动的时间：t=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=20s，
由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，
所以滑轮组提升重物的机械效率：
η=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=91.25%；
33．
（1）根据η=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )可得总功：
W总=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=3×104J，
由P=
( http: / / www.21cnjy.com )可得拉起石板的时间：
t=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=10s，
所以石板的上升速度：
v=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=0.2m/s；
（2）由W额=G动h=W总﹣W有可得动滑轮重力：
G动=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=3000N，
由图知，通过动滑轮绳子段数n=3，不计摩擦和钢丝绳的重力，
由F=
( http: / / www.21cnjy.com )（G物+G动）可得，当滑轮组一次提升两块石板时拉力为：
F=
( http: / / www.21cnjy.com )×（2×1.2×104N+3000N）=9000N．　
34．（1）由杠杆的平衡条件可得：
FA OA=F OB，
则绳子对杠杆A端的拉力：
FA=
( http: / / www.21cnjy.com )F=
( http: / / www.21cnjy.com )×3N=2N；
（2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，物块在水中所受到的浮力：
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×10×10﹣6m3=0.098N．
35．
（1）上述过程中的有用功：W有=Gh=90N×1m=90J；
（2）由图知n=2，所以绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，
总功：W总=Fs=50N×2m=100J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=90%．　
36．（1）根据图示可知，n=2，则F=
( http: / / www.21cnjy.com )（G+G动）=
( http: / / www.21cnjy.com )（210N+90N）=150N；
滑轮组的机械效率：η=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=70%；
（2）设配重M的底面积为S，
由p=
( http: / / www.21cnjy.com )可得：3×105Pa=
( http: / / www.21cnjy.com )﹣﹣﹣﹣①
当物体匀速上升时，作用在杠杆A端的力：FA=3F+G定=3×150N+150N=600N；
由杠杆平衡条件可得，FB×OB=FA×OA
即FB=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=1000N；
由p=
( http: / / www.21cnjy.com )可得：1×105Pa=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得：3=
( http: / / www.21cnjy.com )
GM=1500N；
由G=mg可得，m=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=150kg；
（3）当配重对地面的压力为0时，人对绳子的拉力最大，此时B端受到的拉力为1500N；
由杠杆平衡条件可得，FB′×OB=FA′×OA
即FA′=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=900N；
以定滑轮为研究对象，定滑轮受向下的重力G定、3段绳子向下的拉力3F′和向上的拉力FA′，
由力的平衡条件可得：3F′+G定=FA′，
则人对绳的最大拉力：
F′=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=250N．
37．
1）由图2知，汽车匀速前进20m时，拉力F总共做的功：W总=80000J；
（2）由图1知，n=2，因为绳端移动的距离s=2h，
所以物体M上升的高度：h=
( http: / / www.21cnjy.com )s=
( http: / / www.21cnjy.com )×20m=10m；
（3）有用功：W有=Gh=7840N×10m=78400J；
滑轮组的机械效率：
η=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=98%．　
38．
（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，所承受的总重力：
G总=m总g=（4kg+1kg）×10N/kg=50N，
不计绳重和摩擦，拉力：
F=
( http: / / www.21cnjy.com )G总=
( http: / / www.21cnjy.com )×50N=12.5N；
（2）拉力端移动的距离s=4h=4×0.5m=2m，
拉力做功：
W总=Fs=12.5N×2m=25J，
（3）拉力做功功率：
P=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )=5W；
（4）有用功：W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J，
整个过程中机械效率：
η=
( http: / / www.21cnjy.com )=
( http: / / www.21cnjy.com )×100%=80%．