2017九年級(jí)物理上第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功單元檢測(cè)題(新版蘇科版含

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 九年級(jí) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

簡(jiǎn)單機(jī)械和功 
(時(shí)間:45分鐘  滿分:100分)
一、選擇題(每題3分,共36分)
1. 在你學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單機(jī)械里,既可省力又可費(fèi)力的機(jī)械是( 。
A.杠桿          B.定滑輪        C.動(dòng)滑輪       D.滑輪組
2. 如圖1所示,這款圖釘來(lái)自一位初中生的創(chuàng)意,翹起部分為我們預(yù)留出施力空間。圖釘作為杠桿,其支點(diǎn)是( 。
A. A 點(diǎn)       B.B點(diǎn)
C.C點(diǎn)          D.D點(diǎn)
3. 用剪刀剪硬紙片時(shí),用刀口中部比用刀口頭部剪容易把硬紙片剪斷,這是因?yàn)椋ā 。?br />A.減小了阻力      B.減小了阻力臂  
C.增大了動(dòng)力      D.增大了動(dòng)力臂
4. 兩物體A、B所受的重力分別為60 N和140 N,如圖2所示,當(dāng)兩物體A、 B都靜止時(shí),它們所受的合力分別是(    )
A.60 N  140 N       B.0  140 N   C.60 N  0      D.0  0
               
                             圖2                                    圖3
5. 如圖3所示,物體A在拉力F=50 N的作用下以0.5 m/s的速度運(yùn)動(dòng),不計(jì)滑輪重和繩與滑輪的摩擦,則物體A受到的摩擦力和人拉繩移動(dòng)的速度分別為(    )
A.150 N  1 m/s     B.100 N  1.5 m/s  C.150 N  1.5 m/s    D.100 N  1 m/s
6. 利用動(dòng)滑輪將重物G沿斜面勻速拉上去,已知斜面長(zhǎng)為L(zhǎng),高為h,拉力為F(如圖4所示),若不計(jì)摩擦,下列關(guān)系成立的是(    )
A.F=G             B.F=    
C.F=             D.F=
7. 如圖5所示,用10 N的水平推力推著重為60 N的物體沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)。若推力對(duì)物體做了60 J的功,則在這一過(guò)程中( 。
A.物體一定受到10 N的摩擦力  
B.重力做的功一定為360 J
C.物體一定運(yùn)動(dòng)了l m 
D.物體一定運(yùn)動(dòng)了6 m
8. “給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的棍,我就能撬動(dòng)整個(gè)地球!比鐖D6所示,在生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米德設(shè)想屬于同一類(lèi)型的是(    )
 
9. 如圖7所示,是小麗“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn),使杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼,則杠桿( 。
A.仍然平衡              
B.不平衡,左端下降
C.不平衡,右端下降    
 D.無(wú)法確定
10.  一瀑布的落差(瀑布頂端和底端的高度差)約為100 m。在0.1 s內(nèi)有18 kg的水流過(guò)瀑布頂端,經(jīng)過(guò)4.5 s落到瀑布底端。質(zhì)量為18 kg的這些水從頂端落到底端的過(guò)程中,重力的功率約為( 。
A.4×102 W  B.4×103 W  C.1.8×104 W  D.1.8×105 W
11. 衣服夾是一種常用物品,圖8中給出了用手捏開(kāi)和夾住物品時(shí)的兩種情況。下列說(shuō)法中正確的是(    )
    A.當(dāng)用手將其捏住時(shí),它是費(fèi)力杠桿
B.當(dāng)用其夾住物品時(shí),它是費(fèi)力杠桿
C.無(wú)論用手將其捏住還是夾住物品時(shí),它都是費(fèi)力杠桿
D.無(wú)論用手將其捏住還是夾住物品時(shí),它都是省力杠桿
12. 如圖9所 示,不計(jì)繩重、阻力及摩擦,將重500 N的貨物提高1 m,測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為60%;若用該滑輪組將800 N的貨物提升l m,則關(guān)于它 的機(jī)械效率,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.等于60%                B.小于60%  
C.大于60%                D.無(wú)法確定
二、填空題(每空1分,共18分)
13. “塔吊”是建筑工地上普遍使用的一種起重設(shè)備,如圖10所示是“塔吊”的簡(jiǎn)化圖。OB是豎直支架,ED是水平臂,OE段叫平衡臂,E端裝有配重體,OD段叫吊臂,C處裝有滑輪,可以在O、D之間移動(dòng)。已知OE=10 m,OC=15 m,CD=10 m,若在C點(diǎn)用此塔吊能起吊重物的最大質(zhì)量是1.5×103 kg,則配重體的質(zhì)量應(yīng)為_(kāi)_____kg,當(dāng)滑輪移到D點(diǎn)時(shí)能 夠安全起吊重物的最大質(zhì)量是______kg。(不計(jì)“水平臂”和滑輪的重力)
14. 如圖11所示,一位母親推著嬰兒車(chē)行走,當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí),母親向下按扶把,若把嬰兒車(chē)視為杠桿,這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是________;當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí),母親向上抬起扶把,這時(shí)嬰兒車(chē)可視為 __________杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)。
15. 如圖12所示,一根粗細(xì)均勻的硬棒AB被懸掛起來(lái)。已知AB=6AO,當(dāng)A處懸掛100 N的重物G時(shí),杠桿恰好處于平衡狀態(tài),則杠桿的自重為_(kāi)________N。
           
              圖12                       圖13                            圖14
16. 小明探究滑輪的作用,采用如圖13所示的裝置進(jìn)行測(cè)量,圖中的滑輪是_____(選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”),當(dāng)拉力由a位置逐漸變化到b位置,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)______(選填“變大”“變小”或“不變”),其原因是_____________________。
17. 如圖14所示,桿秤是民間的一種測(cè)量工具。使用時(shí),將待測(cè)物體掛在秤鉤A上,用手拎住提繩B或C(相當(dāng)于支點(diǎn)),秤砣D在秤桿E上移動(dòng),當(dāng)桿秤水平平衡時(shí)就可以在秤桿上讀出示數(shù)。
(1)從科學(xué)的角度來(lái)看,桿秤應(yīng)該是一種測(cè)量________大小的工具。
(2)根據(jù)杠桿平衡的條件分析,使用桿秤時(shí),當(dāng)從提繩C換到提繩B時(shí),最大測(cè)量值將變_____。
18. 用動(dòng)力臂是阻力臂3倍的杠桿將600 N的貨物抬高30 cm,手向下壓杠桿的力是250 N,手下降的高度是_______cm,人做的總功是______J,有用功是_______J,這根杠桿的機(jī)械效率是_______。
19. 跳繩是同學(xué)們喜歡的一種運(yùn)動(dòng),某同學(xué)體重400 N,如果1 min內(nèi)跳120次,每次離地高度約0.05 m (設(shè)每次離地高度和時(shí)間相同 ),則該同學(xué)在1 min內(nèi)做功_____J,他在這1 min鍛煉中的功率是______W。
20. 如圖15所示,裝修工人用滑輪組把重為300 N的貨物在25 s內(nèi)勻速提高到10 m高的樓上,所用拉力為125 N,則工人做功的功率為_(kāi)_____W,該滑輪組的機(jī)械效率是______。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(每題6分,共12分)
21. 某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),提出了一些猜想,小組將對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。
   (1)如果影響機(jī)械效率的因素有多個(gè),要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系,需要先控制其他幾個(gè)因素不變,這種方法在科學(xué)探究中被稱(chēng)作_________。
   (2)下列A、B是同學(xué)提出的兩個(gè)猜想:
猜想A:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān);
猜想B:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械 效率與滑輪組提升的物重有關(guān)。
(3)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖16甲、乙、丙、丁的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
  
(a)按圖________滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)用來(lái)驗(yàn)證猜想A的,若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小__________(選填“相等”或“不相等”),則可初步判斷猜想A是錯(cuò)誤的。
(b)按圖________滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來(lái)驗(yàn)證猜想B的,若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等,則可初步判斷猜想B是__________(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。
(4)接著,小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
22. 小明要 測(cè)量一根1 m左右、粗細(xì)和質(zhì)地都均勻的細(xì)木棒的質(zhì)量,通過(guò)估測(cè)發(fā)現(xiàn)木棒的質(zhì)量會(huì)超出現(xiàn)有天平的稱(chēng)量。于是,他想用其他方法進(jìn)行測(cè)量。
現(xiàn)有器材:天平、一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)慕饘賶K、一把量程為20 cm的刻度尺和幾根足夠長(zhǎng)的細(xì)繩。
只利用現(xiàn)有器材請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)測(cè)量這根細(xì)木棒質(zhì)量的方案,要求:
(1)寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測(cè)量的物理量;
(2)寫(xiě)出木棒質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用測(cè)量量表示)。
 

四、作圖題(每題3分,共6分)
23. 如圖17所示,為了讓杠桿靜止在圖中位置,請(qǐng)畫(huà)出在A點(diǎn)所施加的最小動(dòng)力F及其力臂L。
 


24. 用如圖18所示的滑輪組提升重物,在圖中畫(huà)出最省力的滑輪組繞 線。
五、計(jì)算題(25題12分,26題16分,共28分)
25. 假期里,小蘭和爸爸、媽媽一起參加了一個(gè)家庭游戲活動(dòng)。活動(dòng)要求是:家庭成員中的任意兩名成員分別站在如圖19所示的木板上,恰好使木板水平平衡。
(1)若小蘭和爸爸的體重分別為和,小蘭站在 距離中央支點(diǎn)的一側(cè),爸爸應(yīng)站在距離支點(diǎn)多遠(yuǎn)處才能使木板水平平衡?
(2)若小蘭和爸爸已經(jīng)成功地站在了木板上,現(xiàn)在他們同時(shí)開(kāi)始勻速相向行走,小蘭的速度是,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破壞?

26. 用如圖20所示的滑輪組吊起重物,不計(jì)繩重及摩擦。
(1)當(dāng)物重為時(shí),繩端所用的拉力是,內(nèi)重物被勻速提高時(shí),求拉力F所做的功是多少?
(2)此時(shí)機(jī)械效率是多少?
(3)當(dāng)所吊重物變?yōu),完成上述過(guò)程時(shí),機(jī)械效率會(huì)有變化嗎?通過(guò)計(jì)算或推理說(shuō)明理由。


第十一章  簡(jiǎn)單機(jī)械和功  檢測(cè)題參考答案
1. A  解析:在使用杠桿時(shí),若動(dòng)力臂大于阻力臂,則杠桿省力,若動(dòng)力臂小于阻力臂,則杠桿費(fèi)力,所以使用杠桿既可省力又可費(fèi)力;使用定滑輪不省力,只能改變用力的方向;使用動(dòng)滑輪和滑輪組只能省力,不可費(fèi)力。
2. C  解析:根據(jù)題圖可知,當(dāng)翹起A端時(shí),整個(gè)圖釘繞C點(diǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng),所以此時(shí)杠桿的支點(diǎn)為C點(diǎn)。
3. B  解析:用剪刀剪硬紙片時(shí),用刀口中部比用刀口頭部剪能夠減小阻力臂,所以容易把硬紙片剪斷。選項(xiàng)A、C、D都不正確,選項(xiàng)B正確。
4. D  解析:當(dāng)物體A、B都靜止時(shí),說(shuō)明這兩個(gè)物體受到的力是平衡力,即合力為零。
5. C  解析:分擔(dān)阻力的繩子的段數(shù)為3段,則動(dòng)力F=Ff。當(dāng)物體的移動(dòng)距離為s時(shí),繩子的自由端移動(dòng)的距離為s繩=3s,而移動(dòng)的時(shí)間相同,所以𝜐繩=3𝜐。
6. C  解析:題圖中的斜面省力,動(dòng)滑輪省力,所以拉力F是物體重力G的。
7. D  解析:物體受到的推力F=10 N,推力對(duì)物體做的功為W=60 J,s==6 m,即物體水平向右移動(dòng)了6 m,選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由于物體不一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng),故推力與摩擦力不一定相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。重力的方向是豎直向下的,沒(méi)有做功,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
8. D  解析:用很小的力可以撬動(dòng)很大的地球,說(shuō)明阿基米德設(shè)想的杠桿屬于省力杠桿。天平是等臂杠桿,鐵鍬和釣魚(yú)竿是費(fèi)力杠桿,鍘刀是省力杠桿,故D選項(xiàng)正確。
9. B  解析:杠桿的平衡取決于力和力臂的乘 積,哪端的力和力臂乘積較大,就向該端力的方向運(yùn)動(dòng),由題意可知杠桿兩邊的鉤碼下面各增加一個(gè)大小相等的鉤碼時(shí),左端力和力臂的乘積大于右端力和力臂的乘積,故B選項(xiàng)正確。
10. B  解析:水的重力為G=mg=18 kg×10 N/kg=180 N,重力做的功W=Gh=180 N×100 m=18 000 J,重力的功率約為P==4×103 W。
11. B  解析:從圖中使用上可以看出,鋼絲作用在衣服夾上的力為用手捏時(shí)的阻力,支點(diǎn)在兩側(cè)夾的交匯處,用手捏時(shí),手作用在夾上的力為動(dòng)力,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿,當(dāng)夾住物體時(shí),物體對(duì)夾的力為阻力,鋼絲對(duì)衣服夾 的力為動(dòng)力,此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,為費(fèi)力杠桿,B選項(xiàng)正確。
12. C  解析:提升500 N的重物時(shí):,,,G動(dòng)==333.3 N。提升的重物時(shí):W有=G物h=800 N× 1 m=800 J,W額=G動(dòng)h=333.3 N×1 m=333.3 J,,η=≈70.6%,70.6%>60%,選項(xiàng)C正確。
13. 2 250   900    解析:若在C點(diǎn)用此塔吊能起吊重物的最大質(zhì)量是1.5×103 kg,因?yàn),F(xiàn)1l1=F2l2,所以,mg×10 m=1.5×103 kg× g×15 m,解得m=2 250 kg。當(dāng)滑輪移到D點(diǎn)時(shí),吊起重物的質(zhì)量為m1,所以,2 250 kg×g×10 m=m1×g×(15+10)m,在D點(diǎn)吊起重物的質(zhì)量m1=900 kg。
14. 后輪  省力  解析:當(dāng)向下按扶把時(shí),嬰兒車(chē)會(huì)繞著后輪轉(zhuǎn)動(dòng),所以把嬰兒車(chē)看成是杠桿,則后輪是支點(diǎn);當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí),向上抬起扶把,這時(shí)前輪是支點(diǎn),嬰兒車(chē)的總重力是阻力,抬起扶把的力是動(dòng)力,由于動(dòng)力臂大于阻力臂,所以此時(shí)的嬰兒車(chē)可視為省力杠桿。
15. 50  解析:本題中杠桿只在右端懸掛了一個(gè)重物卻能達(dá)到平衡,很明顯是靠杠桿本身的重力達(dá)到平衡的(設(shè)為G1)。棒AB粗細(xì)均勻,棒AB的重心在棒的中點(diǎn)上(設(shè)為O1),設(shè)棒AB長(zhǎng)l,則阻力臂AO=,動(dòng)力臂OO1=。根據(jù)杠桿的平衡條件,代入數(shù)據(jù)可解得G1=50 N。
16. 定滑輪  不變  定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小
17. (1)質(zhì)量  (2)大  解析:(1)桿秤利用杠桿的平衡條件,通過(guò)力臂的大小關(guān)系得出物體重和秤砣重之間的關(guān)系,進(jìn)而得出物體的質(zhì)量與秤砣的質(zhì)量之間的關(guān)系,測(cè)量的是物體的質(zhì)量;(2)當(dāng)從提繩C換到提繩B時(shí),分析兩邊力和力臂的大小是否變化,根據(jù)杠桿平衡條件得出最大測(cè)量值的變化。
18. 90  225  180  80%  解析:因?yàn)閯?dòng)力臂是阻力臂的3倍, 所以動(dòng)力(手)移動(dòng)的距離就是貨物移動(dòng)距離的3倍,也就是3×30 cm=90 cm;而手用的力是250 N,所以手(人)做的總功就是W總=Fs=250 N×0.9 m=225 J;有用功就是貨物被舉高做的功,即W有=Gh=600×0.3 J=180 J;所以這根杠桿的機(jī)械效率就是η==80%。
19. 2 400   40  解析:跳一次的離地高度h= 0.05 m,已知同學(xué)重G=400 N,則跳一次克服重力做的功為W=Gh=400 N×0.05 m=20 J,1 min內(nèi)跳繩120次,做功為W總=nW=120×20 J=2 400 J。他在這1 min鍛煉中的功率為P==40 W。
20. 150  80%  解析:拉力做的功W總=Fs =125 N×3×10 m= 3 750 J,工人做功的功率P==150 W,對(duì)物體做的功W有=Gh=300 N×10 m=3 000 J,該滑輪組的機(jī)械效率η=
21. (1)控制變量法  (3)(a)甲、丙或乙、丁  相等  (b)甲、乙或丙、丁  正確
解析:(1)影響滑輪組機(jī)械效率的因素有多個(gè),因此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用控制變量法;(3)(a)要驗(yàn)證猜想A:兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān),必須控制所掛的鉤碼的重相同,因此實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)選圖甲、丙或圖乙、丁,如果測(cè)得的機(jī)械效率相等,就證明與細(xì)線的繞法無(wú)關(guān),說(shuō)明猜想A錯(cuò)誤;(b)要驗(yàn)證猜想B :兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān),必須控制細(xì)線的繞法相同,所掛的鉤碼的重不同,因此裝置應(yīng)選圖甲、 乙或圖丙、丁;若機(jī)械效率不相等,則說(shuō)明兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與所提升的物重有關(guān),從而說(shuō)明猜想B正確。
22. (1)主要實(shí)驗(yàn)步驟:
①用天平稱(chēng)出金屬塊的質(zhì)量m0;
②用細(xì)繩和刻度尺測(cè)出木棒的長(zhǎng)度L;
③將用細(xì)繩系好的金屬塊系在木棒的一端,然后再將另一細(xì)繩一端做成繩環(huán)套在木棒上,用手提起該繩的另一端,并移動(dòng)繩環(huán)的位置,使木棒保持水平平衡;
④用細(xì)繩和刻度尺測(cè)量出繩環(huán)到系金屬塊那端的木棒長(zhǎng)度L1。
(2)木棒的質(zhì)量為。
解析:由于木棒的質(zhì)量超過(guò)了天平的量程,所以不能直接      用天平來(lái)測(cè)量木棒的質(zhì)量;根據(jù)題目提供的器材可知,金屬塊的質(zhì)量適當(dāng),因此可用天平直接測(cè)量,即金屬塊的質(zhì)量已知,因此可將木棒用細(xì)繩懸吊起來(lái),在木棒的一端懸掛金屬塊,調(diào)節(jié)懸吊木棒的細(xì)繩的位置,使木棒在水平位置平衡,如圖1所示。若金屬塊的質(zhì)量用表示,木棒的質(zhì)量用表示,懸吊木棒的繩端為支點(diǎn),根據(jù)杠桿的平衡條件有,由此可得木棒的 質(zhì)量。
23. 如圖2所示。  解析:要使作用在A點(diǎn)的動(dòng)力最小,則動(dòng)力的力臂應(yīng)最大,支點(diǎn)O到動(dòng)力作用點(diǎn)A的距離為最大力臂L,所以最小動(dòng)力的方向垂直于杠桿斜向上。
24. 如圖3所示。
25. 解:(1)小蘭和爸爸對(duì)杠桿施加的力分別為F1=400 N,F(xiàn)2=800 N,F(xiàn)1的力臂l1=2 m,根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2,代入數(shù)據(jù)得400 N×2 m=800 N?l2,解得l2=1 m。
(2)設(shè)小蘭和爸爸勻速行走的速度分別為 𝜐1和 𝜐2,行走時(shí)間為t,要保證杠桿水平平衡,則有F1(l1-1t)=F2(l2-2t),即400 N×(2 m-0.5 m/s?t)=800 N×(1 m-2t),解得2=0.25 m/s。
26. 解:(1)W總= Fs=3Fh=3×60 N×2 m=360 J。
(2)W有=Gh=150 N×2 m=300 J。
η=≈83.3%
(3)W額=W總-W有=360 J-300 J=60 J
W額=G動(dòng)h,所以G動(dòng)==30 N
η=
機(jī)械效率變大,證明物體越重,機(jī)械效率越高。


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