1、（物理）九年级物理简单机械测试卷及答案一、选择题1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，最终将超过100%BG物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改变C此滑轮组动滑轮的重力为2ND当G物=6N时，机械效率=66.7%【答案】D【解析】【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、摩擦和绳子重做额外功，所以总功一定大于有用功；由公式=知：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，
2、但最终不能超过100%，故A错误；B、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，如图所示，因为此图与题干中甲图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：W额=G轮h，即额外功W额相同，又因为W总=W有+W额，所以总功相同，由=可知，两装置的机械效率相同，即1=2故B错误；C、由图可知，G=12N，此时=80%，则=，即80%=，解得G动=3N，故C错误；D、G物=6N时，机械效率=100%=100%=100%=100%66.7%故D正确故选D2如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%要使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力
3、为G的物块的个数为 （ ）A3 个B4 个C5 个D6 个【答案】D【解析】【详解】不计绳重和摩擦，要使，则3如图所示，手用F1的力将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J，下列说法错误的是A滑轮组机械效率为60%B两个过程物体B均匀速运动，机械能增加C滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F2做的功有一部分属于额外功DF2做功的功率比F1做功的功率大【答案】D【解析】【详解】A根据题意知道，用F1的力将物体B匀速提升h，F1做的是有用功，即W有=300J，借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即W
4、总=500J，由知道，滑轮组的机械效率是：,故A不符合题意；B由于两个过程物体B均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B不符合题意；C由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F2多做一些功，即额外功，故C不符合题意；D由知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D符合题意4甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度则（）A乙升降机提升重物做的有用功较多B甲升降机的电动机做的额外功较多C甲升降机的电动机做的总功较少D乙升降
5、机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；BCD既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确5物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体，滑轮的质量比物体的质量小，若不计绳重及摩擦，提升重物的高度一样，对比如图所示甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是A甲更省力，甲的机械效率大B乙更省力，乙的机械效率大C乙更省力，甲、乙机械效率一样大D甲更省力，甲、乙机械效率一样大【答案】D【解析】【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh，；（2）把相同的
6、重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系【详解】（1）不计绳重及摩擦，拉力，由图知，n甲=3，n乙=2，所以F甲F乙，甲图省力；（2）由题知，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同；根据W额=G轮h、W有用=G物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，由可知，两滑轮组的机械效率相同故选D6如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面，上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的
7、拉力F,拉力的功率为30W，使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重） A1s B2s C3 s D4s【答案】B【解析】分析：（1）物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动，A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力，可求出摩擦力。（2）拉动A向左运动，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡，可求出拉力。（3）利用滑轮组距离关系，B移动的距离是A移动距离的3倍，求出A移动的距离，则拉力所做的功为，再利用求出做功时间。解答：不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时，。拉动A向左运动时，A受到向右的拉力不变，
8、摩擦力的方向向右，此时受力如图：；，则，因此拉力F做功：，所用时间为。故选：B。【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数，确定所使用的公式，做好受力分析是解题关键。7如图是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图，为一可绕固定点转动的轻质杠杆，已知， 端用细线挂一空心铝球，质量为 当铝球一半体积浸在水中，在 端施加 的竖直向下的拉力 时，杠杆恰好在水平位置平衡（， ）下列结果正确的是A该铝球空心部分的体积为B该铝球的体积为C该铝球受到的浮力为D该铝球受到的浮力为【答案】C【解析】【分析】根据密度的公式得到铝球实心部分的体积，根据杠杆的平衡条件得到A端的拉力，铝球在水中受到的浮力等于重力减去A端的拉力，
9、根据阿基米德原理求出排开水的体积，从而得出球的体积，球的体积减去实心部分的体积得到空心部分的体积【详解】铝球实心部分的体积：，由杠杆平衡的条件可得：FAOA=FBOB，铝球受到的浮力：，铝球排开水的体积：，铝球的体积：，则空心部分的体积：【点睛】本题考查杠杆和浮力的题目，解决本题的关键知道杠杆的平衡条件和阿基米德原理的公式8如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是AB点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力BB点是支点，物体A放在车厢前部可省力CC点是支点，物体A放在车厢后部可省力DC点是支点，物体A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C
10、转动,所以点C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力，所以选项ABD都不正确，故答案为C.9质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）下列说法正确的是A作用在钢绳上的拉力的功率为400WB动滑轮的重力为200NC人对绳子的最大拉力为1000ND该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离 ，利用 求拉力做的功，再利用求拉力的功率；（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的
11、机械效率=60%，利用求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力，据此求动滑轮重力；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力；（4）利用求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率 .【详解】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离： ，拉力做的功：，拉力的功率：，故A错；（2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率=60%，根据可得：拉力，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则，所以， ，故B正确；（3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： ，故C错；（4）由可得，提升的最大物重： ，机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：，故D错故选
12、B10如图所示的滑轮组，用F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N，在此过程中，下列说法正确的是 拉力做的功是120J 绳子自由端移动的距离是2m 滑轮组的机械效率是75%A点受到的拉力为300NABCD【答案】C【解析】【详解】由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：；故错误；拉力做的功：；故正确；克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W有=fs物=45N2m=90J，滑轮组的机械效率：故正确；因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N
13、；故错误；故ABD错误，C正确。11如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A甲更省力，甲机械效率大B乙更省力，机械效率一样大C乙更省力，乙机械效率大D甲更省力，机械效率一样大【答案】B【解析】【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大故本题正确选项是B12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
14、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答此题动滑轮可以省一半力，定滑轮不能省力13如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是（ ）A杠杆仍能平衡 B杠杆不能平衡，左端下沉C杠杆不能平衡，右端下沉 D无法判断【答案】C【解析】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上
15、的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=mBgOD，由图知OCOD所以mAmB，当向支点移动相同的距离L时，两边的力臂都减小L，此时左边的力矩为：mAg（OC-L）=mAgOC-mAgL，右边的力矩为：mBg（OD-L）=mBgOD-mBgL，由于mAmB，所以mAgLmBgL；所以：mAgOC-mAgLmBgOD-mBgL因此杠杆不能平衡，将向悬挂B物体的一端即右端下沉。故C正确为答案。14用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，物体A上升的速度v
16、随时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在12s内，滑轮组的机械效率为80%，则下列判断中正确的是 A物体A的重为1500NB动滑轮的重为400NC物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为500WD若将物体A换成重为900N的物体B，则在匀速提升物体B的过程中，滑轮组的机械效率将变为75%【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：A、已知在1s2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在12s内拉力，由可得物体A的重：，故A错误；B、不计绳重和摩擦，根据得动滑轮的重：，故B错误；
17、C、由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度，则绳子自由端移动的速度：，所以拉力F的功率：；故C错误；D、若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率：，故D正确；故选D【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动滑轮的重，再利用效率的公式计算第二次的机械效率另外在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是，二是15用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F
18、乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】D【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小；所以选D16下列几种方法中，可以提高机械效率的是A有用功一定，增大额外功B额外功一定，增大有用功C有用功一定，增大总功D总功一定，增大额外功【答案】B【解析】【详解】A机械效率是有用
19、功和总功的比值，总功等于有用功和额外功之和，所以有用功一定，增大额外功时，总功增大，因此有用功与总功的比值减小，故A不符合题意；B额外功不变，增大有用功，总功变大，因此有用功与总功的比值将增大，故B符合题意；C有用功不变，总功增大，则有用功与总功的比值减小，故C不符合题意；D因为总功等于有用功和额外功之和，所以总功一定，增大额外功，有用功将减小，则有用功与总功的比值减小，故D不符合题意17如图所示，定滑轮重4N，动滑轮重0.5N，在拉力F的作用下，1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm如果不计绳重和摩擦则以下计算结果正确的是A绳子自由端移动速度为0.3m/sB拉力F的大小为4NC
20、拉力F的功率为0.45WD滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2，A绳端移动的距离是：s=2h=20.1m=0.2m，绳子自由端移动的速度是： ，故A错误；B不计绳重和摩擦，则拉力，故B错误；C拉力做的总功：W总 =Fs=2.25N0.2m=0.45J，拉力F的功率： ，故C正确；D拉力做的有用功W有 =Gh=4N0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是： 88.9%，故D错误。18如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑轮组起吊物料的如果这个滑轮组把6103N的重物在10s内匀速提升l0m，绳索自由端的
21、拉力F=2.1103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是 A拉力做的功是2.1104JB拉力F的功率是2.1103WC该滑轮组的动滑轮共重300N D该滑轮组的机械效率是80%【答案】C【解析】由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3，即绳子自由端移动的距离是：s=3h=310m=30m，所以拉力做的功是：W总=Fs=2.1103 N30m=6.3104 J，故A错误；拉力做功的功率是：P=W总/t=6.3104N/10s=6.3103 W，故B错误；若不计绳重和摩擦，则由F=（G+G动）/n可知，动滑轮的总重是：G动 =nF-G=32.1103 N-6103 N=300N，故C正确；
22、拉力做的有用功是：W有=Gh=6103 N10m=6104 J，滑轮组的机械效率是：=W有/W总100%=6104J/6.3104J100%95.2%，故D错误，故选C19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B20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，
23、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 4NDG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
24、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。
