難點解析蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機械和功專項練習(xí)試題(詳解)

蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機械和功專項練習(xí)考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球離腳后在地面上滾動了15m，那么小孩踢球過程中對球做的功是（）A．75J B．0J C．300J D．無法確定2、一個滑輪組經(jīng)改進后，機械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了3、“給我一個支點，我就能撬動整個地球”，下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米德設(shè)想的杠桿屬于同一類型的是（）A．食品夾 B．托盤天平C．釣魚竿 D．修樹剪4、如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．核桃夾 B．瓶蓋起子C．撬棍 D．鑷子5、一足球運動員用50N的力，用腳把足球踢出100米，則運動員對足球做的功（）A．100J B．50J C．5000J D．無法計算6、在圖中，物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運動，已知物體受到的摩擦力為f，則人對繩的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f7、如圖所示用三個力沿不同的方向拉繩子，則（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大8、下列工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．天平 B．理發(fā)剪刀C．鋼絲鉗 D．瓶蓋起子9、如圖所示，用相同滑輪裝成的甲、乙兩個滑輪組分別將同一個物體在相同時間內(nèi)勻速提高相同高度，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．F1＝F2 B．甲、乙繩子自由端移動的速度相同C．甲、乙兩個拉力的功率相同 D．乙滑輪組的額外功多10、氣功表演者躺在地上，胸部上面放上一塊大石板，旁邊的人掄起大錘子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎塊，石板下面的人卻安然無恙。關(guān)于這種現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．錘子向石板砸去的過程中，重力對錘子沒有做功B．石板被砸成碎塊的過程中，錘子沒有受到石板的作用力C．人安然無恙是由于胸部承受的壓力小于石板承受的壓力D．石板被砸成碎塊說明力可以改變物體的形狀第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、如圖所示，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，表是提升物體時采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1若不計杠桿自重和摩擦，拉力應(yīng)為______N；若實際拉力F為90N，則杠桿的機械效率為______。2、用如圖裝置，在10s內(nèi)將60N的水桶提升2m，拉力為40N，則拉力的功率為___________W；若不計繩重和摩擦，則動滑輪的重力為___________N。3、如圖所示，小金用輕質(zhì)杠桿（自身重力忽略不計）、空桶、質(zhì)量為m0的物體A和細(xì)線，自制了測量液體密度的杠桿密度計。該杠桿密度計可以從杠桿上的刻度直接讀出液體密度的數(shù)值。（1）將杠桿在O點懸掛起來，空桶懸掛在B點，質(zhì)量為m0的物體A懸掛在C點時，杠桿水平平衡。測出B點到O點的距離為l，C點到O點的距離為l0，此時C點的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為_______；（2）在B點的空桶內(nèi)注滿液體，空桶容積為V，移動物體A至D位置，使杠桿在水平位置平衡。若D點到O點的距離為l1，通過推導(dǎo)分析，此時D點的應(yīng)標(biāo)注的密度值_______。（結(jié)果用題中所給的字母表示）。4、某校舉行了春季趣味運動會，如圖所示是物理老師某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像，已知物理老師的質(zhì)量為60kg，則在1min內(nèi)克服重力所做的功為__________J，他跳繩的功率為__________W。（g取10N/kg）5、如圖所示，升旗用的旗桿頂上安裝一個_____滑輪，此滑輪相當(dāng)于_____杠桿，好處是可以______。三、計算題（5小題，每小題10分，共計50分）1、如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。求：（1）動滑輪的重力為多少N？（2）內(nèi)拉力F的功率為多少W？（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為多大？2、工人用圖甲所示的滑輪組運送建材上樓，每次運送量不定，滑輪組的機械效率隨建材重力變化的圖象如圖乙，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計，g取10N/kg。（1）若某次運送建材的質(zhì)量為40kg，滑輪組的機械效率是多少？（2）若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m，作用在鋼繩上的拉力為500N，求拉力的功；（3）若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m，作用在鋼繩上的拉力為500N時，運送建材的重力是多大？3、國產(chǎn)飛機“運20”在高空中飛行時，在恒定的水平推力作用下，沿水平方向勻速航行10min，需要燃燒航空燃油80kg，已知飛機發(fā)動機輸出的有用功為1.92×109J，航空燃油的熱值為q=4.0×107J/kg。求：（1）發(fā)動機的有用功率是多少瓦？（2）80g航空燃油完全燃燒放熱是多少？（3）在這段時間內(nèi)該發(fā)動機的熱機效率是多大？4、引體向上是體能測試項目之一，引體時雙臂的拉力使身體上升，并對身體做功。已知小明同學(xué)體重為500牛，雙臂拉力使身體上升高度為45厘米，在1分鐘內(nèi)共做了12次引體向上。求：（1）小明共做了多少功？（2）小明做功的功率。5、如圖所示，一個邊長為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來。（不計摩擦及繩重）求：（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法。（3）如果此人勻速提起640N的正方體時，人對繩子的實際拉力是220N，若人的體重為600N，那么他用此滑輪組提升物體的重力不能超過多少牛？-參考答案-一、單選題1、D【解析】【詳解】由W=Fs可知，腳對球的力為20N，但不知道在該力的方向上球通過距離，球滾動15m的過程中有一段是沿力的方向的距離，同時還有一段是由于慣性而運動的距離，所以題中雖然知道力，但由于不知道沿力的方向的具體距離而無法計算功，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。2、C【解析】【詳解】由于把同一物體勻速提升同樣的高度，所以，利用滑輪組做的有用功相同，由于改裝后的機械效率高，所以，由知道，改裝后利用滑輪組做的總功減少，又因為W總＝W有+W額所以，改裝后利用滑輪組做的額外功減少，綜上所述，故ABD錯誤，C正確。故選C。3、D【解析】【詳解】阿基米德設(shè)想的杠桿屬于省力杠桿。A．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A不符合題意；B．天平在使用時，動力臂等于阻力臂，即不省力也不費力，是等臂杠桿，故B不符合題意；C．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C不符合題意；D．修樹剪在使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D符合題意。故選D。4、D【解析】【詳解】A．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．撬棍在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D符合題意。故選D。5、D【解析】【詳解】運動員在用腳踢球的過程中，腳給球一個向前的50N的作用力，但是題目中沒有給出球在力的方向上通過的距離，所以腳對球做的功無法計算；在水平地面上向前滾動100m的過程中，靠慣性運動，球脫離了腳，腳沒有給球施加力，對球不做功。綜上所述，運動員對足球做的功無法計算。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。6、C【解析】【詳解】當(dāng)在水平方向使用動滑輪時，拉力所要克服的是摩擦力。繩子對A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在動滑輪上的繩子有2段，則得故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。7、C【解析】【詳解】過支點做F1、F2、F3作用線的垂線段，即為力臂，然后比較力臂的大小，從而確定出力的大?。蝗鐖D所示：從圖中可得l1＞l2＞l3根據(jù)杠桿平衡條件可知，用動滑輪拉同一重物G，阻力和阻力臂乘積為定值，沿三個不同方向，用的拉力大小關(guān)系是F1＜F2＜F3故選C。8、B【解析】【詳解】A．天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A不符合題意；B．理發(fā)剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B符合題意；C．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選B。9、C【解析】【詳解】A．甲乙兩幅圖中的滑輪組承擔(dān)物重的繩子有效股數(shù)n甲＝2，n乙＝3，不計繩重及摩擦，拉力又因為動滑輪重力G動相同，所以F甲＜F乙，故A錯誤；B．用甲、乙兩個滑輪組在相同時間內(nèi)勻速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移動的距離s甲＝3h，s乙＝2h，則s甲＜s乙，由可得，拉力端移動的速度不相同，v甲＞v乙，故B錯誤；CD．在提升重物的過程中，若不計繩重及摩擦，克服動滑輪重做的功為額外功，因為動滑輪重相同，提升高度相同，根據(jù)公式W額＝G動h可知，拉力F1和F2所做的額外功相等；將同一物體在相同時間內(nèi)勻速提升相同高度時，因不計繩重和摩擦，拉力做的功等于克服物體重力和動滑輪重力所做的功，克服物體重力做的功為有用功，所做的有用功相等、額外功相等，拉力做的總功相等，由可知，甲、乙兩個拉力的功率相同，故C正確，D錯誤。故選C。10、D【解析】【詳解】A．錘子向石板砸去的過程中，錘子受到重力豎直向下，距離的方向豎直向下，故重力對錘子做功，故A錯誤；B．物體間力的作用是相互的，石板被砸成碎塊的過程中，錘子也受到石板的反作用力，故B錯誤；C．胸部承受的壓力等于石板承受的壓力與石板的重力之和；人安然無恙的原因主要是因為人的受力面積大，壓力的作用效果不明顯，故C錯誤；D．石板被砸成碎塊說明力可以改變物體的形狀，故D正確。故選D。二、填空題1、8088.9%【解析】【詳解】[1]不計杠桿自重和摩擦，可由杠桿平衡條件F×OB＝G×OA即F×0.4m＝40N×0.8m解得F＝80N。[2]若F＝90N，由表中數(shù)據(jù)機械效率為2、620【解析】【詳解】[1]繩端移動的距離拉力做的功拉力的功率[2]若不計繩重和摩擦，由可得，動滑輪的重力3、0【解析】【詳解】（1）由題意可知，空桶內(nèi)沒有盛被測液體杠桿平衡時，相當(dāng)于裝了密度是0的密度，質(zhì)量為m0的物體A懸掛處C點應(yīng)標(biāo)零刻度，即0。（2）設(shè)空桶的質(zhì)量為m1，某液體的質(zhì)量為m2，當(dāng)空桶沒有盛液體時杠桿平衡，由杠桿平衡條件得m1g×l＝m0g×l0……①當(dāng)盛滿某液體時杠桿再次平衡，由杠桿平衡條件得(m1+m2)g×l＝m0g×l1……②聯(lián)立①②為方程組，并解得由得，液體的密度4、540090【解析】【詳解】[1][2]如圖可計算1min跳繩個數(shù)為由圖可知每次跳起高度為6cm，合0.06m，則1min克服重力做功為W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J由可求功率為5、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1]滑輪在使用時軸是固定不動的，是定滑輪，升國旗用的旗桿頂上安裝一個定滑輪。[2][3]定滑輪的動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，所以定滑輪實際上是一個等臂杠桿，因此使用定滑輪不能省力，好處是可以改變力的方向。三、計算題1、（1）10N；（2）4W；（3）81.8%?！窘馕觥俊驹斀狻拷猓海?）由圖丙可知，在內(nèi)，A被勻速提升，由圖乙可知拉力由圖甲可知繩子忽略繩重及摩擦，根據(jù)滑輪組拉力公式則動滑輪的重力為（2）由圖丙可知，內(nèi)，A上升的速度為則拉力端移動速度為內(nèi)拉力F的功率為（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力為則由上式可知，當(dāng)繩子C最大拉力為60N時，繩子B拉力為110N>100N，則B處的繩子會被拉斷；當(dāng)繩子B最大拉力為100N時，繩子C的拉力為55N＜60N，此時兩繩子都不會被拉斷；所以要以B處最大拉力100N為準(zhǔn)（此時FC最大=55N），且繩子B的拉力為則此裝置最多能勻速運載貨物的重力為此裝置提升重物的機械效率隨提升物重的增大而增大，則此裝置提升重物的最大機械效率為答：（1）動滑輪的重力為10N；（2）內(nèi)拉力F的功率為4W；（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為81.8%。2、（1）50%；（2）12000J；（3）600N【解析】【詳解】解：（1）建材的重力由圖象可知，當(dāng)重物G=400N，滑輪組的機械效率得（2）由圖可知n=2，則1min內(nèi)繩子自由端移動的距離拉力做的功（3）由（1）可知，當(dāng)重物G=400N，滑輪組的機械效率η=50%，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計，則滑輪組的機械效率即解得作用在鋼繩上的拉力為500N時，由可得運送建材的重力答：（1）某次運送建材的質(zhì)量為40kg，滑輪組的機械效率是50%；（2）拉力的功是12000J；（3）作用在鋼繩上的拉力為500N時，運送建材的重力是600N。3、（1）3.2×106瓦；（2）3.2×109J；（3）60%【解析】【詳解】解：（1）已知飛機水平勻速航行的時間為t=10min=600s發(fā)動機輸出的有用功為W=1.92×109J，則發(fā)動機的有用功率為P有===3.2W（2）航空燃油完全燃燒放出的熱量為Q放=m