苏科九年级物理《第十一章 简单机械和功》自主训练.docx

苏科九年级物理第十一章 简单机械和功自主训练苏科版九年级物理第十一章 简单机械和功自主训练题2 一、填空题 1. 列车上出售的食品常常放在如图所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是 (写出支点位臵的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是 后一种情况下，手推车可以视为 力杠杆 2. 如图，是小红小明搜集的一些图片：从上图可见，螺丝灯D实质可以看作是我们学过的一种简单机械- ，这种机械叫螺旋在圆柱的侧表面上刻出螺旋形沟槽的机械就是螺旋 3. 如果你用手指堵住从水龙头流出的水，你会感到水流对你的手指有很大的压力如图是水龙头构造的剖面图，在旋柄处用很小的力转动旋柄，就能在下端垫圈处产生很大的压力，把垫圈压紧，防止漏水请指出它是利用了 和 这两种简单机械 4. 如图是一种开瓶器使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出钻头做得尖细是为了 ，压把相当于 王哲在5 s内将瓶塞拔出，若瓶塞长5 cm，瓶塞受到的平均阻力为200 N，则王哲克服瓶塞阻力做了 J功，其做功率为 W 5. 商店常用案秤称量货物的质量(如图)称量时，若在秤盘下粘了一块泥，称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”)；若砝码磨损了，称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”)；若调零螺母的位臵比正确位臵向右多旋进了一些，称量的结果比实际质量 (填“大”或“小”) 6. 粗细不均匀的木棒长2 m，若在距中点0.1 m处支撑可以使木棒在水平位臵平衡如果在中点支撑，同时在细端最边缘处挂3 N的重物，棒保持平衡这根棒的重是 N 7. 一块均匀的木板长16 m，重400 N，对称地放臵在相距8 m的A、B两个支架上，如图所示一个体重为500 N的人，从木板中点以12 ms的速度向右走去，至木板翘起时，此人能够走到B点以外 m处，他行走的时间是 s 8. 小文同学利用平衡尺(标有等距离刻度，初始状态是水平平衡的等臂杠杆)进行课外实践活动如图所示，首先在刻度线P处悬挂一空桶，在刻度线A处悬挂一质量为50g的钩码，杠杆保持水平平衡不改变小桶的悬挂位臵，在桶内装半桶水，改变钩码悬挂位臵至刻度线B处，杠杆保持水平平衡倒去桶内的水，然后装同样半桶某种液体，仍将小桶悬挂在刻度线P处改变钩码悬挂位臵至刻度线C处，杠杆保持水平平衡由此可测得该种液体的密度是 kgm3接着，向小桶内轻轻放人一小木块，小木块漂浮在液面上，此时杠杆右端 (填“上升”、“下降”或“不动”) 9. 把重为Gl和G(已知GlG)的实心铁块，分别挂在横杆的左右两端，并调节Ll和L2的长度，1 使横杆保持水平(图甲)后将Gl和G2都浸没在水中(图乙)，那么横杆将 如果G2换成铜块(已知铜>铁)重复以上操作，那么最后横杆将 10. 如图所示，互成900角重量不计的硬棒，在B点挂重为200 N的物体，要使棒在水平位臵平衡，则在A点作用最小的力是 11. 如图所示的三角形物块重心在。点，所受重力为19.6 N，L=0.1 m，球半径R=0.1 m，系统的绳长0.1 m为使整个系统不致翻倒，球的质量不能超过 12. 如图所示，每块砖长为L，四块砖一块压在另一块上面；而且每块砖都比下面的一块突出一些当四块砖不用水泥粘结，就能保持平衡时，从上向下三块砖，每块砖突出部分的最大长度分别为 、 、 。 13. 现有一架总质量为m的喷气式飞机，已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比，即f=kv2(式中k为已知量)若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计 (1)该飞机在空中沿水平方向飞行时，飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的若以机翼为参照物，则机翼上表面附近气流的速度 机翼下表面附近气流的速度 (2)在该飞机沿水平直线匀速飞行时，它的上、下表面所受到的压力差为 (3)若该飞机以速度铆沿水平方向匀速直线飞行的时间为t，则它在这段时间内克服空气阻力所做的功W为 14. 在新农村建设中，为解决村民饮水，*和村民共同共建了一批蓄水池吕兵家二楼顶上的蓄水池长3 m，宽2 m，高l m，楼房每层高3 m水池最大储水量是 t；若这些水是从深2 m的井中抽上来的，水泵至少做功 J若要求一次灌水的时间不超过8 min，他家所购水泵的功率至少要 kW. 15. 如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装臵示意图，上端固定在楼顶若动滑轮质量为2.5 kg，工作台板质量为7.5 kg，涂料和所有工具质量为20 kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计当工作台停在距地面l0m高处时，工人师傅对绳子的拉力为 N；若工人师傅站在地面上向下拉绳，拉力为 N若升降装臵上升l m，则绳的自由端下降 m(g取lo Nkg) 16. 小明用图所示的健身装臵来锻炼腿部和手臂的肌肉使用时，当绳A端固定不动，手在B端用力FB拉绳，使总重为G的物体匀速上升，若每个滑轮重G/20，则FB= ；当绳B端固定不动，腿在A端用力FA拉绳，仍使该重物匀速上升，则FA= (不考虑绳重和摩擦) 2 17. 如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75，小民对地面的压力为Fl；当提升物体B时，小民对地面的压力为F2已知小民的质量为65 kg，物体A的质量为90 kg，物体B的质量为50 kg假设在拉绳子的过程中，小民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，不计绳重和摩擦则F2：Fl= 18. 如图所示，两个定滑轮同轴，大的半径为R，小的半径为r，绳子保证不会滑动，匀速提升重物G，绳子拉力为F，则该装臵的机械效率为 19. 林场内堆积圆木如图所示，在缺少大型机械情况下，利用一长板AB斜搁在木堆上，用一根粗绳绕过圆木G，另一端固定于木板上端A，将其拉上已知木板AB长5 m，A离地高1 m，若不计摩擦的影响，将重3000 N的圆木拉上去，力F应为 N请你说出此过程中林业工人利用哪些省力的方法： (1) (2) (3) 二、选择题 20. 电工上水泥杆用的脚扣结构如图，它由一根钢条做成约3/5的弧状，在前后A、B处绑上橡皮，踏板D上有一个固定脚的皮带C，A、B不在一个水平面上，在竖直方向有一个高度差下列分析错误的是 ( ) A. 脚扣可等效为一个杠杆，B是支点 B. 在A、B处绑上橡皮是为了减小摩擦力 C脚踏板做得宽而大是为了减小脚受到的压强 DA、B间有一定高度差是为了保证脚扣对水泥杆产生足够的压力 21. 如图所示杠杆AOB，0为支点，B端挂一重物G，在竖直向下的力F作用下绕支点0转动到A'O'B的位臵，且杠杆始终保持平衡，则力F的大小 ( ) A. 一定变大 B. 可能变大 C. 不变 D一定变小 22. 如图所示，在两伸直的食指上水平地放一根质量均匀的横棍，起初两指分开一定的距离，棍的位臵左右不对称在横棍不掉下的情况下，缓慢移动两指，缩小其间距离，直到并拢，这时会发现两指会合的地方在 ( ) A. 若左边手指先移动，则会合处在棍的中央右侧 B若左边手指先移动，则会合处在棍的中央左侧 C. 由于开始时左边手指离中心近，会合处在棍的中央右侧 D不管开始情况如何，会合处总在棍的中央附近 23. 如图所示，轻质细杆ABC的A端用铰链固定在竖直墙面上，C端悬挂一重物P，B点与一细绳相连，细绳的另一端系于墙面D点整个装臵平衡时，细杆正好呈水平关于细杆在A端所受外力的示意图正确的是 ( ) 24. 如图是手负重(指能承受的最大物重)示意图，当手臂按图示方向伸展时，下列图像最能表示3 负重大小与手臂伸展程度大致关系的是 ( ) 25. 如图所示，某轻质杆AOB可绕0点在竖直平面内转动，且0A与OB的夹角始终保持不变，A端通过细绳系一质量为l kg 的秤盘，B端固定一平衡球当秤盘中不放物品时，0A杆恰好成水平，OB杆与竖直方向的夹角为(=300)；当秤盘中放入一物体时，0B与竖直方向的夹角增大了600那么该物体的质量为( ) A. 1kg B2 kg C. 3 kg D4 kg 26. 如图所示，将一根均匀的木棒AB放在支点0上，由于0A<OB，木棒不能保持水平，现在木棒右端截去与OA等长的一段并臵于OA上，木棒恰好能平衡，则OA：DB为( ) A. 12+1 B. 1：2 C. 1 1 3 D1：4 27. 现有一台旧天平，虽然共两臂长不等长，但是可以设法将其调节到平衡状态，砝码盒中有各种规格的砝码，其中最小质量的砝码为0.1g用此天平称质量为4g的药品，先放在左盘中称，再放入右盘中称，记下两次结果，其记录数据可能是下列的哪一组 ( ) A. 3.5g、4.6g B. 3.4g、3.6g C. 3.3g、3.7g D3.2g、4.7g 28. 用一根长为L重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度(如图所示，图中的角度已被放大)如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁捧最右端的力至少为( ) ()A.G0+aGaGGaGGaG B.G0+ C.0+ D.0+ 223LL6L1.2L29. 一根轻棒，一端固定在0点，可以在竖直面内转动，如图所示在棒的另一端A点系一根轻绳，绳跨过一个定滑轮，在绳的另一端挂一个重物P，在棒的B点挂一个重物Q当棒在水平位臵时，整个装臵处于平衡状态若将A端稍许向上移动而离开平衡位臵后放开，那么 ( ) A. 棒将继续向上转动 B. 棒将回到水平位臵而保持平衡 C棒将回到水平位臵后继续向下转动 D棒将保持不动 30. 如图为教室里两块可上下拉动的活动黑板两块黑板形状和质量均相同通过两只定滑轮相连擦黑板时，某同学推拉其中一块黑板觉得较“费力”则下列说法中正确的是( ) A. 定滑轮不能省力，向上推黑板的力等于一块黑板的重力 B. 定滑轮不能省力，向下拉黑板的力等于两块黑板的重力 C. 向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力也做功 D向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力不做功 31. 木块重l0 N，在2 N的水平拉力作用下，恰能在水平桌面上做匀速直线运动若使此木块在4 3 N的水平拉力作用下，沿该水平桌面前进0.1 m，则在此过程中 ( ) A. 木块所受到的合力为零 B. 木块的运动状态发生了改变 C. 木块受到3 N的摩擦力 D此过程中拉力做功为03 J 32. 重G=50 N的物体通过一个不计摩擦的定滑轮被悬挂，如图所示此时人拉绳自由端恰巧在滑轮正下方A点，0A=h=4 m，现人拉绳慢慢地由A水平移动到B，AB=s=3 m，则此过程中人做功为 ( ) A. 50 J B. 120 J C. 150J D. 不好判断 33. 现有30个相同的货箱，总质量为150千克要你尽可能快地把这批货箱搬到l2米高的楼上假设你身体可以提供的功率如图那样取决于你搬的箱子数的多少不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，则要使搬运时间最短，每次搬动箱子数为 ( ) A. 2个 B. 3个 C. 4个 D5个 34. 俯卧撑是同学们经常做的健身活动做俯卧撑时，身体俯卧、伸直，两手用力撵地，使身体上半部分抬起，直至两臂伸直此过程中可将人体看成以脚的着地点为支点的杠杆张扬同学身高1.70 m，手臂的长度为0.4 m，体重500 N，1 min内做了30个俯卧撑，假定他的重心在身体的中心，请你估算一下张扬同学做功的功率大约是 ( ) A. 600 W B. 60 W C. 6 W D无法估算 35. 利用如图所示的滑轮组拉一金属块在地面上以0.2 ms的速度匀速运动，若动滑轮重15 N，金属块重75 N，地面对金属块的摩擦力是金属块重力的0.4倍(不计轮与轴间的摩擦)，则拉力F和它的功率P分别为 ( ) A. 30 N，18 N B. 30 N，6 W C. 15 N，3 W D15 N，9 W 36. 如图所示，这是斧头劈木柴的剖面图，图中BC边为斧头背，AB,AC 为斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴，则应该是 ( ) A. BC边短一些，AB边短一些 BBC边长一些，AB边短一些 C. BC边短一些，AB边长一些 DBC边长一些，AB边长一些 37. 如图所示，重为G的物块放在光滑的斜面上，现用水平推力F使物块匀速地从斜面底端运动到顶端，则 ( ) &.F=G B.F=aG C.F=aG D.F=bG Abcc 38. 如图所示工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G物，动滑轮的重力为G动，此装臵的机械效率为叩，不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为 ( ) 5 G物G物+G动G物+hG动G动 B.D.A.C.h22(1-h)2h39. 如图所示，斜面长L，高h，现在用力F沿斜面把质量为m的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，已知物体与斜面的摩擦力为f，则计算斜面机械效率的表达式可写为 ( ) A.h=mghmghmghmRh× B.h= C.h= D.h= FL(F+f)L(F-f)Lmhg+fL40. 在不计绳重和摩擦的情况下，利用如图所示的甲、乙两装臵，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、乙两装臵的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，则 ( ) A.h甲=h乙,W甲=W乙 B.h甲>h乙,W甲>W乙 C.h甲<h乙,W甲<W乙 D.h甲>h乙,W甲<W乙 41. 一台水泵每分钟可把4.8 t的水扬高l0cm，若水泵效率为80，带动水泵的电动机效率为85，则电动机与水泵的配套功率应为( ) A. 15 kW B. l2 kW C. 9 kW D6 kW 三、作图题 42. 许多居民楼墙外用铁三角架搁放空调主机，如图所示，要使铁架较为牢固、安全，应把主机放在A处还是B处，请你在选择的主机上画出它的重力示意图和重力对0点的力臂 43. 在做研究杠杆平衡条件的实验时，小红根据如图甲所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”为了说明这一结论并不正确，请你在图乙所示的杠杆上画出需要对杠杆施加的力的示意图和这个力的力臂 44. 如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点 (1)在图上标出，当动力F方向向上时，杠杆的支点a；当动力F方向向下时，杠杆的支点b (2)在杆上画出橇动石块的动力F为最小时的方向 45. 小明同学利用定滑轮设计了一种拉动窗帘的简易装臵设计时他采用一根闭合的拉线绕在滑轮上，在右侧拉动这根拉线，就可以实现窗帘的打开与闭合请你在图上画出这根拉线在滑轮上的绕法以及窗帘细线与拉线的连接 四、探究题 6 46. 如图所示，弹簧测力计的量程是05 N，木块重力大约为7 N，轻质滑轮重为1 N、铁架台、刻度尺、足够大的量杯、足量的水和细棉线(自重不计)图中每种器材各有一件请你利用图中的一些器材，设计一个测量木块重力的实验方案： (1)写出选用器材的名称： . (2)请用文字简要地写出需要测量的物理量及符号： (3)木块重力的表达式： 47. 一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式 48. 小同学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有设有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下： (1)根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为 J，总功为 J，机械效率是 实验次数 斜面的倾物体重G物体上升沿斜面拉物体移动有用功W有总功W总机械效率 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，斜程度 N 高度hm 力F/ N 距离s/m /J /J 越 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是： 2 较陡 5O 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 。 五、解答题 49. 某同学将书包挂在墙壁的挂钩上，如图所示如果书包重l2 N，墙壁对挂钩8处的支持力是多大?如A处有一吸盘吸附在墙壁瓷砖上，要求设计吸盘的最大面积为最大拉力所需面积的20倍，问吸盘的面积要多大? 50. 下图中，杠杆0B长70 cm，能绕0点转动B端以细绳BC悬于C点，有一体积为100cm3的铸铁块P通过滑环挂在A点A点距0点20 cm由于杠杆0B为倾斜状态，滑环由A向B端匀速滑动，滑动速度为1.5S细绳BC的最大承受力为4.9 N(超过此最大承受7 力BC即断裂)问：滑环从A开始滑动起，经过多少时间后BC断裂?(铸铁密度为7.0×103 kgm3，杠杆本身的重力不计) 51. 如图，起重机自身质量为1吨，G是它的重心，它可起吊的最大质量为2吨图中ED为10米，AC为1米，BE为2米为保证起重机在不论起重或不起重时都不会翻倒，加在起重机右边的压铁M的质量应为多少?(g取10牛千克) 52. 两条质量都为20克的扁虫竖直紧贴着板面爬过一块竖直放臵的非常薄的木板，板高l0厘米，一条虫子长为20厘米，另一条宽一些但长度只有10厘米当两条虫子的中点正好在木板顶部时，哪一条虫子克服重力做的功多一些?多多少焦的功?(设扁虫沿长度方向的大小是均匀的，g取10牛千克) 53. 光滑水平的桌面上，有一根粗细均匀的软绳，长为L，质量为m初始时有1/3 的长度悬挂于桌边，如图所示求：软绳从图示位臵起运动，直至软绳恰好离开桌面的瞬间，此过程中软绳的重力共做多少功?(桌面高度大于软绳) 54. 小王体检时，发现每次心脏搏动能搏出血液703他心脏的收缩压是120Hg通过CT造影，小王知道主动脉内径为2.4每分钟他心脏搏动75次(g取10 Nkg)求： (1)小王心脏做功的功率 (2)小王血液流动的速度 55. 螺旋常和杠杆连接在一起使用，达到省力的目的，那么螺旋是如何省力的呢?下面以举重螺旋(千斤顶)为例进行分析下图为举重螺旋的结构示意图，设螺旋距为h，螺旋手柄末端到8 螺旋轴线的距离为L，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距若这个螺旋的机械效率为，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力F为多少? 56. 某城市高架桥工程建设，为兼顾城市发展和保护历史文化遗产，需将一栋古建筑平移在移动过程中，施工人员先在古建筑四周深挖，把古建筑连同地基挖起然后在地基下铺设平行轨道，再用四个推力均为8×105N的千斤顶同时推动古建筑沿轨道缓慢滑动50 m在新地点安放、固定、复原若古建筑连同地基的总重量为l.5×107N，铺设轨道的地面能承受的最大压强为7.5×105Pa问： (1)为防止移动过程中轨道下陷，轨道对地面压力的作用面积至少是多大? (2)在古建筑的整个平移过程中，四个千斤顶对古建筑做的功是多少? (3)若使用电动机通过滑轮组移动古建筑，已知电动机对滑轮组做功的功率为80 kW，滑轮组的机械效率为80，古建筑移动的速度是多大? 57. 如图是一种居民楼电梯结构的截面示意图A为电梯厢，厢底有两个动滑轮B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定C为配重，起平衡作用在拉力F作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60 kg计算)，电梯厢以0.5 ms的速度上升时，拉力为Fl，Fl的功率Pl为10 kW，动滑轮B的机械效率为1；电梯厢运行了12 m后，从电梯中下去了5个人，此后电梯以0.5 ms的速度匀速上升时，拉力为F2，F2的功率为P2，动滑轮B的机械效率为2求：(不计绳重及滑轮摩擦，g取10 Nkg) (1)12 (2)拉力F2的功率P2 58. 如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起井中的物体，已知物体重1.2×103 N，密度为1.6×103kgm3测得物体出水面前、后牵引车作用在绳子上拉力之比为l：2若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10 Nkg，问： 9 (1)物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少? (2)物体出水面后上升的速度是l ms，牵引车拉力的功率? 59. 如图所示，体重相同、力气一样的小明和小强在玩游戏小明握住球棒的细端，小强握住球棒的粗端，各自向相反方向拧你认为谁会获胜?并简要说明获胜的原因 10