九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》綜合檢測(cè)卷-蘇科版(含答案)

九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》綜合檢測(cè)卷-蘇科版（含答案）專項(xiàng)一功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算類型1滑輪組類1.如圖所示,小明使用滑輪組用200N的拉力,使重為500N的物體以1.5m/s的速度勻速上升,不計(jì)摩擦和繩重,以下說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)滑輪重100NB.拉力做功的功率是300WC.此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是62.5%D.小明提升物體的速度越快,這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率越高2.如圖甲所示,建筑工人用滑輪組提升重為285N的水泥桶,動(dòng)滑輪重為15N,不計(jì)摩擦及繩重.工人在將水泥桶勻速向上拉的過(guò)程中,水泥桶上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示.由此可知()A.水泥桶勻速上升的速度約為3m/sB.0~10s內(nèi),建筑工人對(duì)繩的拉力做的功為2700JC.0~8s內(nèi),建筑工人對(duì)水泥桶做的功為684JD.建筑工人對(duì)繩的拉力的功率為30W3.如圖是工人師傅用滑輪組提升建筑材料的示意圖,在400N的拉力作用下,使質(zhì)量為70kg的建筑材料在10s的時(shí)間里,勻速豎直上升了2m,不計(jì)繩子重力和摩擦,g取10N/kg.求:(1)拉力的功率P;(2)滑輪組的機(jī)械效率η;(3)動(dòng)滑輪的重力G動(dòng).4.某工人用如圖所示的滑輪組勻速打撈水中的工件.已知工件的體積為30dm3,密度為3×103kg/m3.每個(gè)滑輪的重力為20N,不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力.(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)工件浸沒在水中時(shí)所受的浮力;(2)工件受到的重力;(3)工件在水中上升6m的過(guò)程中(工件始終浸沒在水中),工人做的功.類型2杠桿類5.如圖所示,物體重150N,掛在杠桿中點(diǎn),人用100N的力豎直向上將物體提高0.5m,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是()A.人用的拉力所做的功為100JB.用杠桿提升物體所做的有用功為50JC.額外功為25JD.杠桿的機(jī)械效率為75%6.如圖所示是建筑工地上的起重機(jī)示意圖.起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為3×103W,當(dāng)它把質(zhì)量為1t的重物勻速提起24m時(shí),用時(shí)100s.(g=10N/kg)(1)在這段時(shí)間內(nèi)起重機(jī)提起重物做功的功率是多少?機(jī)械效率是多少?(2)若起重機(jī)AB長(zhǎng)為20m,吊起重物時(shí)B端的配重質(zhì)量為4t,為使起重機(jī)不翻倒,則OB長(zhǎng)為多少?(不計(jì)摩擦和起重機(jī)自重)類型3斜面類7.近期我國(guó)長(zhǎng)江中下游許多省份因連續(xù)大雨發(fā)生洪澇災(zāi)害.抗洪搶險(xiǎn)小分隊(duì)成員李軍在一次行動(dòng)中需要幫老百姓把一個(gè)質(zhì)量為240kg的重物搬到2m高的車上.為了省力,他采用5m的長(zhǎng)木板搭了一個(gè)斜面(如圖所示),用1200N的力用了5min勻速將重物推到車上.關(guān)于此簡(jiǎn)易斜面裝置,下列說(shuō)法正確的是(g=10N/kg)()A.他對(duì)重物做了4800J的功B.他做功的功率為16WC.此次簡(jiǎn)易斜面裝置的機(jī)械效率為50%D.斜面是一種省力杠桿8.如圖所示,斜面長(zhǎng)s=8m,高h(yuǎn)=3m,用平行于斜面F=50N的拉力,將重力為G=100N的物體,由斜面的底端勻速拉到頂端,用時(shí)t=10s.求:(1)有用功W有用;(2)拉力做功的功率P;(3)物體受到的摩擦力f;(4)該斜面的機(jī)械效率η.專項(xiàng)二實(shí)驗(yàn)探究類型探究杠桿的平衡條件同學(xué)們?cè)谧觥疤骄扛軛U的平衡條件”實(shí)驗(yàn).【基礎(chǔ)設(shè)問(wèn)】(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿在如圖甲所示的位置靜止,此時(shí)杠桿(填“達(dá)到”或“沒有達(dá)到”)平衡狀態(tài),為使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),或者調(diào)節(jié)左端的螺母,使它向(填“左”或“右”)移動(dòng).調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的好處是,同時(shí)還可以避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,原因是.(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)是為了消除杠桿對(duì)平衡的影響.(3)如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)中為使杠桿水平平衡,小紅在支點(diǎn)O左側(cè)掛了2個(gè)鉤碼作為阻力(位置可調(diào)),然后在支點(diǎn)右側(cè)的不同位置分別掛了數(shù)目不同的鉤碼,進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)如下表所示.分析表中數(shù)據(jù)可知杠桿平衡的條件是 .實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm141022022152153120210(4)小明利用小紅的實(shí)驗(yàn)器材,通過(guò)改變鉤碼數(shù)量及移動(dòng)鉤碼懸掛的位置又進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),其目的是 (填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”).實(shí)驗(yàn)中,小明又保持圖乙中A點(diǎn)鉤碼數(shù)量和位置不變,在杠桿水平平衡時(shí),測(cè)出多組動(dòng)力臂l1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù),繪制了l1-F1的關(guān)系圖像,如圖丙所示,根據(jù)圖像推算,當(dāng)l1為0.6m時(shí),F1為N.

(5)小亮用如圖丁所示的方式懸掛鉤碼,杠桿也能在水平位置平衡,但老師卻提醒大家不要采用小亮的這種方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn).這主要是因?yàn)樵摲N方式.

A.一個(gè)人無(wú)法獨(dú)立操作B.需要使用太多的鉤碼C.無(wú)法測(cè)量力臂D.力和力臂數(shù)目過(guò)多(6)如圖戊所示,小華進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)施加動(dòng)力,測(cè)量并記錄了多組數(shù)據(jù),分析所測(cè)數(shù)據(jù)后,小華發(fā)現(xiàn),每次實(shí)驗(yàn)都是F1l1<F2l2,這種情況顯然不是誤差造成的,經(jīng)過(guò)分析,排除了l1、F2、l2發(fā)生測(cè)量錯(cuò)誤的可能性,那么,為什么每次測(cè)出來(lái)的動(dòng)力都偏小呢?.請(qǐng)你幫他想出一個(gè)合適的方法解決這個(gè)問(wèn)題:.(7)關(guān)于探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)的四個(gè)因素中,不會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差的是.A.鐵架臺(tái)自身的重力很大B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大【拓展設(shè)問(wèn)】(8)老師給小光布置了一個(gè)任務(wù),利用杠桿平衡條件來(lái)測(cè)量杠桿的質(zhì)量.請(qǐng)你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并計(jì)算出結(jié)果.①將杠桿上的M點(diǎn)掛在支架上,在M點(diǎn)的右側(cè)掛一質(zhì)量為m的鉤碼,左右移動(dòng)鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡,如圖己所示;②用刻度尺測(cè)出此時(shí)鉤碼懸掛點(diǎn)N到M點(diǎn)的距離l1和的距離l2;③根據(jù)杠桿平衡條件,可以計(jì)算出杠桿的質(zhì)量m桿=.(用已知量和測(cè)量量表示)(9)小敏想探究當(dāng)動(dòng)力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況,于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置,如圖庚所示,在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F,卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡,你認(rèn)為原因是.(10)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小欣聯(lián)想到生活中的桿秤,其主要結(jié)構(gòu)由秤桿、秤鉤A、提紐(B、C)、秤砣D組成(O點(diǎn)為刻度的起點(diǎn)).如圖辛所示是用桿秤稱量貨物時(shí)的情景.①在稱量貨物時(shí),使用提紐(填“B”或“C”),該桿秤的稱量范圍更大.

②若該桿秤配套的秤砣D有磨損,稱量貨物時(shí)桿秤顯示的質(zhì)量將比被測(cè)貨物的真實(shí)質(zhì)量偏(填“大”或“小”).

(11)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小婷對(duì)港珠澳大橋(如圖壬所示)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,抽象成圖癸所示的杠桿模型,又畫了橋塔高低不同的兩幅圖.通過(guò)分析發(fā)現(xiàn):可以通過(guò)(填“增加”或“降低”)橋塔高度的方法來(lái)增大拉索拉力的力臂,從而減小拉索拉力.參考答案專項(xiàng)一功、功率、機(jī)械效率的綜合計(jì)算1.A由題圖知,n=3,不計(jì)摩擦和繩重,拉力F=13(G+G動(dòng)),則動(dòng)滑輪重G動(dòng)=3F-G=3×200N-500N=100N,故A正確;繩端移動(dòng)的速度v=nv物=3×1.5m/s=4.5m/s,拉力做功的功率P=Wt=Fst=Fv=200N×4.5m/s=900W,故B錯(cuò)誤;滑輪組的機(jī)械效率η=W有用W總×100%=G?Fs×100%=G3F×100%=500N3×200N×100%≈83.3%,2.C由題圖甲可知,該滑輪組的有效繩子段數(shù)為n=3.由題圖乙可知,水泥桶在10s內(nèi)上升了3m,則水泥桶勻速上升的速度為v=?1t=3m10s=0.3m/s,故A錯(cuò)誤;0~10s內(nèi),繩端移動(dòng)的距離為s=nh1=3×3m=9m,不計(jì)摩擦及繩重,則建筑工人對(duì)繩的拉力大小為F=1n(G動(dòng)+G物)=13×(285N+15N)=100N,拉力做的功為W=Fs=100N×9m=900J,故B錯(cuò)誤;在0~8s內(nèi),水泥桶上升的高度h2=vt2=0.3m/s×8s=2.4m,建筑工人對(duì)水泥桶做的功為W2=Gh2=285N×2.4m=684J,故C正確;繩端移動(dòng)的速度v'=3v=3×0.3m/s=0.9m/s,建筑工人對(duì)繩的拉力的功率為P=Fv'3.解:(1)由圖可知s=2h=2×2m=4m,W總=Fs=400N×4m=1600J,P=W總t(2)G=mg=70kg×10N/kg=700N,W有=Gh=700N×2m=1400J,η=W有W總×100%=1

(3)G動(dòng)=2F-G=2×400N-700N=100N.4.解:(1)工件浸沒在水中時(shí)所受的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-3m3=300N.(2)工件受到的重力G=mg=ρVg=3×103kg/m3×30×10-3m3×10N/kg=900N.(3)工件浸沒在水中受到重力G、浮力F浮和動(dòng)滑輪下端的繩子的拉力F的作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng),故G=F浮+F,故F=G-F浮=900N-300N=600N,由題圖可知,承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子有2段,則繩子自由端受到工人的拉力F拉=F+繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×6m=12m,則工人做的功W=F拉s=310N×12m=3720J.5.B人用100N的力豎直向上將物體提高0.5m時(shí),由數(shù)學(xué)知識(shí)可得,拉力F移動(dòng)的距離s=2h=2×0.5m=1m,人用的拉力所做的功W總=Fs=100N×1m=100J,故A正確,不符合題意;用杠桿提升物體所做的有用功W有=Gh=150N×0.5m=75J,故B錯(cuò)誤,符合題意;因總功等于有用功和額外功之和,所以額外功W額=W總-W有=100J-75J=25J,故C正確,不符合題意;杠桿的機(jī)械效率η=W有W總×100%=75

J1006.解:(1)重物的重力G=mg=1×103kg×10N/kg=1×104N,起重機(jī)對(duì)重物做的功為W=Fs=Gh=1×104N×24m=2.4×105J,則起重機(jī)提起重物做功的功率P=Wt=2電動(dòng)機(jī)做功為W總=Pt=3×103W×100s=3×105J,則機(jī)械效率η=WW總×100%=(2)設(shè)OB長(zhǎng)度為l1,則OA長(zhǎng)度為l2=20m-l1,B端所受的力為F1=G'=m'g=4×103kg×10N/kg=4×104N,A端所受的力為F2=G=1×104N,由杠桿平衡條件F1l1=F2l2得4×104N×l1=1×104N×(20m-l1),解得l1=4m,即OB長(zhǎng)為4m.7.A對(duì)重物做的功W有=Gh=240kg×10N/kg×2m=4800J,A正確;李軍做功的功率P=W總t=Fst=1

200

N×5

m5×60

s8.解:(1)克服重力所做的有用功W有用=Gh=100N×3m=300J;(2)拉力做的總功W總=Fs=50N×8m=400J,拉力做功的功率P=W總(3)克服摩擦力做的額外功W額外=W總-W有用=400J-300