第4課簡單機械-九年級科學上冊學練測（浙教版）（原卷版）2

簡單機械【學與練】一、杠桿1.定義:在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒2.五要素:(決定一個杠桿作用效果的因素)(1)支點:使杠桿繞著轉動的固定點(2)動力:使杠桿轉動的力。(3)阻力:阻礙杠桿轉動的力。(4)動力臂:從支點到動力作用線的垂直距離。(5)阻力臂:從支點到阻力作用線的垂直距離。二、杠桿平衡條件多次測量的目的—防止結論的偶然性和特殊性,從而得到普遍的規(guī)律。初步的結論是:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即F1×l1=F2×l2

1、杠桿的平衡條件：

2、根據(jù)是否省力，杠桿可以分為：省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿

3、省力杠桿滿足：動力臂大于阻力臂，常見的省力杠桿有：道釘撬、老虎鉗、起瓶蓋的起子等臂杠桿的特點：既不省力也不費力，實際應用：天平三、滑輪和滑輪組

1、定義：周邊有凹槽，可以繞中心軸轉動的輪子2、定滑輪：

=1\*GB3①使用時，輪子的位置固定不動使用定滑輪可以改變力的方向，但是不能省力。

=2\*GB3②定滑輪的實質是等臂杠桿，支點在輪子的圓心，動力臂和阻力臂都是半徑3、動滑輪：

=1\*GB3①使用時，隨著物體一起移動，動滑輪可以省力，但是不可以改變力的方向。

=2\*GB3②動滑輪的實質是動力臂是阻力臂兩倍的杠桿，支點在輪子邊緣，動力臂是直徑，阻力臂是半徑4、滑輪組：定滑輪和動滑輪的組合，可以改變力的方向，也可以改變力的大小

=1\*GB3①重物和動滑輪的總重由n股繩子承擔，提起重物的力就是總重的，

=2\*GB3②如果承受重力的繩子為n段，則物體移動h的距離，繩子拉動nh的距離。四、機械效率1、機械效率的定義:有用功在總功中所占的比值：公式:說明:對于實際機械,由于摩擦、機械本身重力等因素,不可避免地要產生額外功。因此,機械效率實際中不可能大于1。2、斜面的機械效率（1）光滑斜面:W額外=0,Fl=Gh,=100%。（2）有摩擦的斜面:=Fs,=Gh,==fL3、滑輪組的機械效率多數(shù)情況下僅考慮由于動滑輪自重所帶來的額外功,而不考慮繩子的重力和摩擦。此時對于用滑輪組提升物體時有一、杠桿1．（2020九上·杭州月考）如圖所示，一根木棒AB在O點被懸掛起來，AO=OC，在A、C兩點分別掛有兩個和三個相同的鉤碼，木棒處于平衡狀態(tài)。如在木棒的A、C點各增加一個同樣的鉤碼，則木棒（）A．繞O點順時針方向轉動B．繞O點逆時針方向轉動C．平衡可能被破壞，轉動方向不定D．仍能保持平衡狀態(tài)2．（2020九上·慈溪期末）如圖，一質量分布均勻的12kg鐵球與輕桿AB焊接于A點后懸掛于豎直墻壁的B點，輕桿的延長線過球心O，輕桿的長度是鐵球半徑的2/3。要使鐵球剛好離開墻壁，施加在鐵球上的力至少為（）A．27N B．45N C．72N D．90N3．如圖所示，一輕質杠桿AB支在支架上，OA=20cm，G1為一邊長為5cm的正方體，G2重為20N.當OC=10cm時，G1對地面的壓強為2×104Pa。現(xiàn)用一水平拉力F使G2以2cm/s的速度向右勻速運動，則當G1對地面的壓力為0時所經過的時間為（）A．25s B．30s C．35s D．40s4．如右圖所示，一根可繞O點轉動的均勻硬棒重為G，在棒的一端始終施加水平力F，將棒從圖示．位置緩慢提起至虛線位置的過程中()A．F的力臂變小，F(xiàn)的大小變大 B．F的力臂變大，F(xiàn)的大小變小C．重力G與它的力臂乘積保持不變 D．重力G與它的力臂乘積變大5．如圖所示，古代護城河上安裝的吊橋，可以看成一個以O為支點的杠桿。一個人通過定滑輪，用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置。若繩子對橋板的拉力為F，L表示F的力臂。關于此過程中L及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是（）。A．L始終在增加，F(xiàn)L始終在增加B．L始終在增加，F(xiàn)L始終在減小C．L先增加后減小，F(xiàn)L始終在減小D．L先減小后增加，F(xiàn)L先減小后增加6．如圖所示，一塊厚度，密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，使其一側抬離地面，已知長方形水泥板的重力作用點在對角線的交點，則（）。A．F甲<F乙，因為F甲的阻力臂短B．F甲>F乙，因為F乙的動力臂長C．F甲=F乙，因為動力臂都是阻力臂的2倍D．F乙>F甲，因為F乙的阻力臂短7．（2022九上·杭州期中）如圖甲是一種落地式海報架，圖乙是海報架的側視結構示意圖。若視海報架為杠桿，水平向右的風將其吹倒的瞬間，支點是（選填“B”或“C”）；若要使海報架抵抗更大的風力，可適當（選填“增大”或“減小”）∠BAC角度的大小。8．（2022九上·舟山期中）學校里面常用的一種移動指示牌，側面結構示意圖如圖所示，其中AB為指示牌牌面，CD和BE為支架。指示牌被風吹倒時（風向如圖所示）可看做杠桿，則支點是點（填圖中字母）；按圖中所示尺寸比例，它屬于（填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿。9．（2022九上·瑞安期中）如圖所示的家用手搖晾衣架。（1）圖中A滑輪的作用是；若衣服和晾衣架的總重為120N，不計動滑輪重、繩重及摩擦，靜止時繩的拉力F＝N。（2）下圖是小明晾曬相同的濕毛巾的情景，其中最有可能讓衣架保持水平平衡的是。10．（2023九上·義烏期中）如圖所示是一個自制密度秤，其外形和桿秤差不多．裝秤鉤的地方吊著一個鐵塊，提紐位于B處，秤砣放在A處時，秤桿恰好水平平衡．把鐵塊浸沒在待測密度的液體中時，移動秤砣便可直接在桿上讀出液體的密度．（1）在圖示甲位置平衡時，整個裝置的總重心位于．（“A處”、“B處”、“AB之間的某一位置”）（2）當測量水的密度時，秤砣在C位置密度秤水平平衡，現(xiàn)向水中逐漸加入少量食鹽，則應該如何移動秤砣才能保持密度秤水平平衡？（“向左移”或“向右移”）（3）若測量酒精的密度時，鐵塊沒有完全浸沒，則測量值真實值（填“大于”、“等于”、“小于”）．11．（2022九上·海曙期中）一根金屬棒AB置于水平地面上，現(xiàn)小科通過彈簧測力計豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示，在此過程中，彈簧測力計對棒所做的功W與B端離開地面的高度x的關系如圖乙所示，請根據(jù)圖象解答下列問題：（1）金屬棒的重力G為N；（2）金屬棒的重心到A端的距離d=m；（3）小科想同樣的方式使用彈簧測力計豎直將棒的左端A端拉起，則A端剛好被拉起時彈簧測力計的示數(shù)為N。12．（2022九上·杭州月考）如圖所示，推走獨輪車之前，先將其撐腳抬離地面。慢慢抬起的過程中，獨輪車屬于（選填“省力”或“費力”)杠桿。已知車廂和磚頭的總重力G=800N，則圖中人手豎直向上的力為N。若施加在車把手向上的力始終與把手垂直，則慢慢抬起的過程中這個力的大小（選填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“始終不變”)。13．（2019九上·余杭期中）小金在做“探究杠桿平衡條件”實驗的裝置如圖所示，杠桿上相鄰刻度間的距離相等。（1）杠桿在如圖甲所示的位置靜止時（選填“是”或“不是”）處于杠桿平衡狀態(tài)的。（2）為使杠桿在水平位置平衡，應將右端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調節(jié)。（3）如圖乙所示，杠桿水平位置平衡后，在A點掛了2個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，在B點豎直向下拉彈簧測力計，仍使杠桿保持水平平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)應為N。當彈簧測力計改為斜拉時，再次使杠桿保持水平平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)將。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（4）小金改變鉤碼的個數(shù)和位置進行了多次實驗，其目的是。14．（2022九上·舟山月考）如圖所示，一輕質杠桿AB懸于0點，在其左端掛一重物，在右端施加一個與水平方向成30°角的力F，此時杠桿水平平衡。已知重物的質量m＝3kg，BO＝3A0。（1）求力F的大小。（2）在杠桿B端施加一個最小力F，仍使杠桿在水平位置平衡。請在圖中作出最小力F的示意圖，并求出最小力的大小。15．（2022九上·西湖期末）面館大鍋撈面條通常用長筷子（為避免被蒸汽燙傷），并輔以漏勺（圖甲），家里撈面條通常只用筷子即可，為什么面館需要漏勺呢？帶著這樣的問題，小金實地勘察并查閱資料后，建立了筷子橫拿時的模型，如圖乙所示，AC長度為40厘米，BC長度為35厘米，C、C1為面條所在位置。請回答下列問題：（1）筷子在使用時屬于杠桿。（2）若要一次性夾起0.3kg面條，需要在B點施加的力為多少牛？（3）已知AB長度與A1B1長度相等，AC長度大于A1C長度，請列式分析長筷子撈面條需要配漏勺，而短筷子不需要的原因。16．（2022九上·武義期末）疫情期間，大壯同學自制了如圖所示的健身器材，堅持鍛煉身體。用細繩系在勻質AB桿的О點將桿懸掛起來，桿重100N，AO長1.5m，OB長0.5m，大壯質量為64kg，每只腳與地面的接觸面積為150cm2，大壯在B端施加豎直向下的拉力，讓桿始終平衡在水平位置。求：（1）A端不掛重物時，大壯所施拉力F的大?。唬?）在A端懸掛重為10ON的物體時，大壯對地面的壓強。17．（2021九上·拱墅期末）現(xiàn)有兩根粗細不同的長方體形鋁條AB和CD，長度分別為LAB和LCD，兩鋁條質量分布均勻，不考慮形變。若將鋁條CD疊在鋁條AB上且右端對齊，然后放置在三棱柱形支架O上，鋁條AB恰好能水平平衡，如圖所示；此時OB的長度與LCD相同，且LAB：LCD=4：1。（1）如圖所示，若將鋁條AB的重力作為杠桿的動力，鋁條CD的重力作為杠桿的阻力，則動力臂的長度為。（2）若鋁條AB和CD的橫截面積分別為S1和S2，計算S1：S2的值。二、滑輪和機械效率18．（2023九上·寧海期末）如圖所示，工人用180N的拉力F使重1000N的物體以1m/s的速度做勻速直線運動，已知物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.3倍。下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動的速度是3m/sB．物體受到的拉力為360NC．在2秒內拉力做的功為360JD．滑輪組的機械效率為83.3%19．（2023九上·舟山開學考）如圖所示，兩滑輪采取不同的繞繩方法，在粗糙程度相同的木板上，拉著同一重物不計繩重和摩擦），沿水平方向勻速運動相同的距離（不計繩重和摩擦）下列說法中正確的是（）A．F1所做的額外功多 B．F1<F2，F(xiàn)2移動距離多C．兩裝置的機械效率相同 D．F1>F2，F(xiàn)1移動距離多20．（2022九上·杭州期中）某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）在相同時間內把重物G提升相同高度。不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．甲滑輪組更省力B．力F2做功的功率大C．兩個滑輪組機械效率一樣大D．甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組高21．（2021九上·杭州期中）右圖中定滑輪重2N，動滑輪重1N。物體A在拉力F=4N的作用下，1s內沿豎直方向勻速升高了0.2m，不計繩重和軸摩擦，則以下計算結果正確的是（）B．滑輪組的機械效率為87.5%C．天花板對滑輪組的拉力為10N22．（2020九上·杭州月考）如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時物體A對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動(不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩了之間的摩擦)。下列說法錯誤的是（）A．F2B．如果增大F2，物體A可能向左運動C．物體A和地面之間有摩擦力D．彈簧測力計讀數(shù)為9N23．（2020九上·西湖月考）如圖所示，用由一個動滑輪和兩個定滑組成的滑輪組提升吊籃及其中的貨物和電動機，啟動電動機，它所提供的拉力F隨時間t的變化關系如圖乙所示，吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關系分別如圖丙和丁所示。若一切摩擦和繩重均可忽略不計，在1s2s內，滑輪組的機械效率為90%，則下列說法中正確的是（）A．在01s內，電動機提供的拉力所做的功為825JB．在1s2s內，電動機提供的拉力的功率為1500WC．在03s內，電動機提供的拉力的功率為1275WD．動滑輪重為200N24．（2020九上·杭州月考）如圖所示，整個裝置處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計A、B、C的示數(shù)分別為FA、FB、FC，以下有關彈簧測力計示數(shù)的關系，正確的是（）A．FA＝FB＝FC B．FA＝FB＝3FCC．2FA＝3FC＝FB D．3FA＝6FC＝2FB25．如圖所示，當水平拉力F＝50N時，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運動。已知物體重為200N，所受地面的摩擦力為80N，假如在5s時間內，物體水平移動了0.6m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中（）A．拉力F做功為30J B．物體重力做功為120JC．拉力F做功的功率為12W D．該裝置的機械效率約為60%26．（2021九上·杭州期中）如圖所示，滑輪規(guī)格相同、重均為60N．工人用150N的水平拉力勻速向右拉動繩端，在20s內礦井里的物體提升8m。不計繩重及輪軸間摩擦，物體重為N，工人拉動繩子做功的功率為W．此過程中，滑輪組的機械效率為%。27．（2020九上·諸暨期末）如圖所示，拉力F為5N，物體A以0.1m/s的速度在物體B表面向左做勻速直線運動(B表面足夠長)；物體B靜止在地面上，受到地面水平向右4N的摩擦力，繩重及摩擦不計。（1）拉力F做功的功率為W。（2）物體A向左做勻速直線運動時，彈簧測力計示數(shù)為N。28．（2020九上·西湖期末）一輛汽車不小心陷進泥潭，人們借助大樹，利用如圖所示的滑輪組，通過拉繩將汽車從泥潭中勻速拉出10m(滑輪和拉繩自重不計)。已知汽車的總質量為3×103kg，勻速移動時受到的阻力是車重的0.1倍，若拉力F是900N，汽車移動的速度是0.1m/s，則整個過程中的有用功為焦，拉力的功率為，滑輪組的機械效率為。(精確到0.1%)29．（2020九上·寧波月考）某實驗小組測一滑輪組機械效率的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)動滑輪重G動/N鉤碼重G物/N鉤碼上升高度h物/m動力F動/N動力作用點移動距離S動/m滑輪組的機械效率η1147.6%2260.6%342（1）請在表格右圖畫出本實驗的繞繩方法；并在表格最后一欄寫出正確的機械效率。（2）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度：提升的物重增加時，克服摩擦和繩重所做的額外功變，滑輪組的機械效率變。（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了。（填字母）A．減小摩擦B．多次測量取平均值減小誤差C．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律（4）由本實驗（填“能”或“不能”）推斷：任何機械的機械效率跟物重均有關。30．（2019九上·寧波期末）物理實驗要遵循實事求是的原則。小明同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中，完成了如圖所示的實驗并記錄了數(shù)據(jù)。實驗次數(shù)物重G/N使用定滑輪時測力計的示數(shù)F1/N使用動滑輪時測力計的示數(shù)F2/N123通過分析數(shù)據(jù)，她覺得與書中的結論有較大偏差。你一定也做過這樣的實驗，回想你的實驗經歷，回答下列問題：（1）在使用定滑輪時，測力計的示數(shù)總是小于物體的重力，這與使用定滑輪不省力相矛盾，請仔細觀察實驗裝置圖，分析造成這一現(xiàn)象的原因是；（2）在使用動滑輪提升物體時，測力計的示數(shù)也不等于物重的一半。小明猜想是由于動滑輪本身也有重力且繩子與滑輪之間有摩擦的緣故，你同意小明的猜想嗎？。如果不考慮繩子與滑輪之間的摩擦，利用小明測得的數(shù)據(jù)可求出動滑輪的重力為N。31．（2021九上·江北期末）如圖所示，一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體從井底勻速拉至井口，所用時間為15s，已知井深12m，物體重G物＝6×103N，汽車重G車＝3×104N，汽車勻速拉繩子時的拉力F＝2.5×103N。求：（1）將物體從井底拉至井口的過程中，汽車拉繩子的拉力對滑輪組做了多少功？（2）滑輪組的機械效率為多少？（3）汽車拉繩子時拉力F的功率為多少？32．（2021九上·舟山月考）如圖所示，物體重G物=1000N，動滑輪重G動=200N，人站在地面上拉繩子的一端，使物體以2m/s的速度勻速上升2m（繩重和摩擦不計）。（1）人所施加的拉力；（2）拉力所做的有用功；（3）拉力做功的功率。三、斜面與機械效率33．（2022九上·西湖期末）小金用如圖所示裝置和相關的實驗儀器探究斜面機械效率的影響因素，斜面長為L，高為h，他用沿斜面向上的拉力F把重為G的物體從斜面底端勻速拉到頂端。下列說法錯誤的是（）A．改變h即可研究斜面傾斜程度對斜面機械效率的影響B(tài)．該過程中克服斜面摩擦力做的功屬于額外功C．該斜面的機械效率為Ghx100％D．若物體沒有被拉到斜面頂端，則無法測出斜面的機械效率34．（2021九上·杭州期中）如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現(xiàn)用沿斜面向上的拉力F把重為G的物體從斜面底端勻速拉到頂端。已知在這個過程中，物體受到斜面的摩擦力大小為f，則斜面的機械效率為（）A．G?FL×100% B．G?+fLC．G?(F+f)L×100% D．fL35．（2020九上·杭州月考）如圖所示，把同一物體沿斜面BA和CA分別拉到頂端A，若沿斜面的拉力F1=F2，則斜面兩邊的機械效率ηB、ηC，斜面兩邊的摩擦力分別為fB和fC，則下列判斷正確的是（）A．fB＞fC B．fB＜fC C．ηB＜ηC D．ηB=ηC36．在圖中，s＝60cm，與之對應的h＝30cm。現(xiàn)用彈簧測力計進行兩次操作：①沿豎直方向勻速提升小車；②沿斜面方向勻速拉動小車，記錄數(shù)據(jù)如下表：操作數(shù)值測力計示數(shù)(N)移動距離(cm)豎直提升1030沿斜面拉動60分析數(shù)據(jù)有如下一些發(fā)現(xiàn)。其中，具有較高水平的發(fā)現(xiàn)是（）A．沿斜面拉動時，拉力比小車的重力小B．測力計示數(shù)與移動距離近似成反比C．利用斜面可以省力，但不能少做功D．可以計算力所做的功，且兩次做功近似相等37．（2012九上·嘉興期末）如圖所示，小文同學采用兩種不同的方式將同一貨物搬運到同一輛汽車上，對此說法正確的是（）A．甲種方法克服重力做功多B．乙種方法更省力C．兩種方法機械效率相等D．兩種情況下，貨物的機械能都增加38．（2021九上·海寧月考）小嘉同學利用如圖裝置把重物沿斜面勻速拉至頂端。已知拉力F恒定為10N，重物質量為2kg，斜面長度為5m，高度為1m。(不計繩重及繩與滑輪之間的摩擦)（1）該裝置的機械效率為。（2）重物在斜面上受到的摩擦力為。39．（2021九上·椒江期中）如圖所示，斜面長度為4m，高度為1.5m，用平行于斜面的拉力F=50N，將重為100N的物體由斜面的底端勻速拉到頂端，拉力對物體做的有用功為J，拉力做總功J，物體受到的摩擦力N。40．小金同學用如圖所示的裝置探究影響斜面機械效率的因素：（1）在實驗過程中，應拉著物體沿著斜面向上做運動。（2）若斜長為s，斜面高為h，拉力為F，物重為G，那么測得斜面的機械效率為。(用題中字母表示)（3）若斜面的傾斜程度、粗糙程度和物重都保持不變，只增加物體在斜面上運動的長度，則所測斜面的機械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”)。41．（2023九上·杭州期末）斜面是一種簡單機械，在生活和生產中使用斜面的好處是可以省力，那么斜面省力情況與哪些因素有關呢？（使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G