九年级物理简单机械测试卷(含答案).doc

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1、九年级物理简单机械测试卷(含答案)一、选择题1如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是 A绳子自由端拉力的功率是70WB滑轮组的机械效率是85.7%C提升重物的过程中所做的额外功是400JD提升的重物变成400N时,滑轮组的机械效率将变大【答案】B【解析】【详解】A根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力:F=(G+G轮)=(600N+100N)=350N,拉力端移动距离:s=2h=22m=4m,总功:W总=Fs=350N4m=1400J,拉力的功率:P=140W;故A错;B有用功:W有用=Gh=600N2m=1200J,

2、滑轮组的机械效率:=85.7%,故B正确;C提升重物的过程中所做的额外功:W额=W总W有用=1400J1200J=200J,故C错;D当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故D错;2如图所示,用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是A拉力F为75NB绳子自由端向上移动了4mC滑轮组的机械效率约为93.3%D提升200N重物时,滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A 由图可知,n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F= (G+G动)

3、=(140N+10N)=50N,故A错误;B则绳端移动的距离:s=3h=32m=6m,故B错误;C拉力做功:W总=Fs=50N6m=300J,有用功:W有用=Gh=140N2m=280J,滑轮组的机械效率:=100%=100%93.3%,故C正确。D 提升200N重物时,重物重力增加,据=可知滑轮组机械效率变大,故D错误。3为探究杠杆平衡条件,老师演示时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究(如图 ),这样做的目的是( )A便于直接读出拉力的大小B便于同学们观察实验C便于正确理解力臂D便于测量力臂的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】从支点到力的作用线的距离叫

4、力臂,在杠杆两侧挂钩码,由于重力的方向是竖直向下的,力臂在杠杆上可以直接读出,当用弹簧测力计倾斜时,拉力不再与杠杆垂直,这样力臂会发生变化,相应变短,由杠杆的平衡条件知道,力会相应增大,才能使杠杆仍保持平衡,所以这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识,故C正确4如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W1,机械效率为;用乙滑轮所做的总功率为W2,机械效率为,若不计绳重与摩擦,则( )AW1W2,12 B. W1=W2,12CW1W2 , DW1=W2 , =【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相

5、同;根据 可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W12.故选C.5山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是A加快上山时的速度B省力C减小对物体的做功D工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力故选B6在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m.(g取10N/kg).下列说法正确

6、的是( )A物体沿斜面匀速上升时,拉力大小等于摩擦力B做的有用功是5JC此斜面的机械效率为62.5%D物体受到的摩擦力大小为10N【答案】C【解析】A. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;B. 所做的有用功:W有用Ghmgh5kg10N/kg1m50J,故B错误;C. 拉力F对物体做的总功:W总Fs40N2m80J;斜面的机械效率为:100%100%62.5%,故C正确;D. 克服摩擦力所做的额外功:W额W总W有80J50J30J,由W额fs可得,物体受到的摩擦力:f15N,故D错误故选C.点睛:(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;

7、(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式WGh可求重力做功,即提升物体所做的有用功;(3)求出了有用功和总功,可利用公式计算出机械效率;(4)总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据W额fs求出物体所受斜面的摩擦力7利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是( )A重力做的功是有用功B拉力F1做的功是额外功C绳子自由端的拉力F做的功是总功D该滑轮的机械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功为有用功,故A错;B、由图知,是水平使用动滑轮拉动物体,克服物体受到的摩擦力做的功,即拉力F1做的功为有

8、用功,克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功,故B错;C、绳子自由端的拉力F做的功包括有用功、额外功,为总功,故C正确;D、在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功,使得有用功小于总功,该滑轮的机械效率总小于100%,故D错故选C8一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木块水平放置,如图所示,现有水平力F由A向B缓慢匀速推动,在推动过程中,推力F将 A逐渐增大B逐渐减小C大小不变D先增加后减小【答案】A【解析】【详解】以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,重力的力臂为lG

9、,支持力的力臂为l支,根据杠杆平衡条件可得:F支l支=GlG,水平力F由A向B缓慢匀速推动木块,F支的力臂在减小,重力G及其力臂lG均不变,根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐增大;由于支持力逐渐变大,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐变大,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大,木块C匀速运动,受到推力和摩擦力是平衡力,推力大小等于摩擦力大小,由力的平衡条件可知,水平推力F也逐渐增大,故A符合题意,BCD不符合题意。9轻质杠杆AB可绕中点O自由转动,现在其A端和B端分别施以大小相等的力F1和F2, 它们的方向如图所示,则下列说法中正确的

10、是 A杠杆会沿顺时针方向转动 B杠杆会沿逆时针方向转动C杠杆会保持平衡D无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道, O为杠杆的支点,分别从O点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力F1和F2的力臂分别为OC、OD,如下图所示:因OA=OB,由几何知识知道, 故OCOD又因为F1 和F2 的大小相等,由平衡条件知道,力与力臂乘积的大小关系是:F1 OCF2 OD,所以,杠杆不能平衡,杠杆会沿顺时针方向转动,即只有A正确。10将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2m,高0.4m,斜面对物体的摩擦力为0.3N(物体大小可忽略)则下列说法正

11、确的是A沿斜面向上的拉力0.3NB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%【答案】D【解析】试题分析:由题意知:物重G=4.5N,高h=0.4m,斜面长L=1.2m,受到的摩擦力f=0.3N,则所做的有用功W有=Gh=4.5N0.4m=1.8J,所做的额外功W额=fL=0.3N1.2m=0.36J故总功为W总=W有+W额=1.8J+0.36J=2.16J,机械效率=W有/W总=1.8J/2.16J=83.3%故选项D是正确的【考点定位】功、机械效率的相关计算11如图所示,工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m,

12、则此过程中A工人做的有用功为800JB工人做的总功为500JC滑轮组的机械效率为60%D拉力做功的功率为20W【答案】A【解析】【详解】A工人做的有用功: ,A选项正确。B绳子的自由端移动的距离是4m,工人做的总功: ,B选项错误。C滑轮组的机械效率:,C选项错误。D拉力做功的功率:,D选项错误。12如下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是ABCD【答案】D【解析】【详解】根据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械;A图的杠杆提升重物时,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,即FG;B用图中的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即F=G;C图中滑

13、轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=2,所以,绳端的拉力是: ;D图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=3所以,绳端的拉力是:;综上所述,只有D图中的机械最省力。13如图所示,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度,与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程A额外功较小B额外功较大C总功较小D总功较大【答案】D【解析】解:AB由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h可知,提升A和B所做额外功相同,故AB错误;CD不计绳重和摩擦的影响,滑轮组的机械效率 ,额

14、外功相同,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,其总功较大,故C错误,D正确答案为D点睛:本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解,注意同一滑轮组提升物体高度相同时额外功是相同的14如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B,放手后将出现的想象是(滑轮重、绳重及摩擦不计)A下降 BB下降 C保持静止 D无法确定【答案】B【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦,B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,B所在的滑轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将A拉起只需B重力的一半即可,所以B下降,A上升故选B.点睛:利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解

15、答此题动滑轮可以省一半力,定滑轮不能省力15如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,)则下列计算结果中正确的是A人对地面的压力为400NB绳子自由端受到的拉力大小是100NC人对地面的压力为250ND绳子自由端运动速度是0.06m/s【答案】A【解析】【详解】由图知,n=2,所以拉力;所以人对地面的压力;绳子自由端运动速度

16、;【点睛】本题中有用功应该是克服摩擦力做功,即拉力F满足16在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用甲、乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功,则下列说法中正确的是A甲乙,W甲W乙B甲乙,W甲W乙C甲乙,W甲W乙D甲乙,W甲W乙【答案】A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同,根据公式W=Gh可知做的有用功相同;由图可知,动滑轮个数相同,即动滑轮重力相同,提升的高度相同,不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功相同有用功相同、额外功相同,则总功相同,即W甲W乙根据=可知,机械效率相同,即甲乙故A符合题意17用四只完全相同的滑

17、轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )AF1大于F2BF1和F2做的功一定相等C甲、乙的机械效率不相等D绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等【答案】C【解析】【详解】A不计绳重及摩擦,因为拉力:F=(G物+G轮)/n,n1=2,n2=3,所以绳子受的拉力:F1 =(G物+G轮)/2,F2=(G物+G轮)/3,所以F1 F2,故A正确;B不计绳重及摩擦,拉力做的功:W1 =F1s1=(G物+G轮)/22h=(G物+G轮)hW2=F2s2=(G物+G轮)/33h

18、=(G物+G轮)h所以W1=W2,故B正确。C因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,因为=W有用/W总,所以滑轮组的机械效率相同,故C错误;D因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1 =2h,s2 =3h,所以s1s2,故D正确;18如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为A50J B25J C100J D200J【答案】B【解析】【详解】如图所示,是动滑轮的

19、特殊用法,拉力是A与地面摩擦力的2倍,故;物体A在水平方向上匀速移动5m,则拉力移动的距离:,拉力F做的功:故选B19建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍在此过程中下列说法正确的是( )A绳子自由端沿水平方向移动了6 mB物体受到的拉力为750NC拉力F的功率为750WD滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】【详解】A由图可知,n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=22m=4m,故A错误;B物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平

20、衡力,则物体受到的拉力FA=f=0.4G=0.41500N=600N,故B错误;C拉力F做的功W总=Fs=375N4m=1500J,则拉力F的功率P=375W,故C错误;D有用功W有=FAsA=600N2m=1200J,则滑轮组的机械效率=100%=100%=80%,故D正确;20用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 与物重 G物的关系,改变 G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出 与 G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则 下列说法正确的是A同一滑轮组机械效率 随 G 物的增大而增大,最终将达到 100%B当 G物=12N 时,弹簧测力计读数为 5NC此滑轮组动滑轮的重力为 4N

21、DG物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改【答案】B【解析】【分析】(1)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率;(2)不计绳重和摩擦,结合图中信息,根据求得动滑轮的重力,再计算G物=12N时弹簧测力计读数;(3)G物不变,改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;克服动滑轮做的额外功相同,由此分析机械效率的变化情况。【详解】A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率随G物的增大而增大,但最终不能达到和超过100%,故A错误;BC、由图可知,G=12N,此时=80%,不计绳重和摩擦,即:,解得动滑轮的重力:G动=3N,故C错误;G物=12N时,弹簧测力计读数:,故B正确;D、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:,即额外功W额相同,总功相同,则两装置的机械效率相同。故D错误。故选:B。

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