苏科版九年级上学期物理第十一章 简单机械和功习题.docx
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苏科版九年级上学期物理第十一章简单机械和功习题
苏科版九年级上学期物理第十一章简单机械和功习题
【考纲解读】
1.知道简单机械，通过实验，探究并了解杠杆平衡条件。
2.知道机械功和功率。
用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
3.知道机械效率。
了解提高机械效率的途径和意义。
【预习导航】
知识梳理
（一）杠杆
1、定义：
在力的作用下能绕转动的硬棒称做杠杆。
2、杠杆的五要素是：
、、、、。
3、探究杠杆的平衡条件：
（1）实验前应调节，使杠杆在位置平衡，这样做的目的是：
。
实验时仍使杠杆在这个位置平衡，这样做的目的是：
。
（2）杠杆的平衡条件：
（写公式），它又被称为_______原理。
4、杠杆可分为杠杆、杠杆和杠杆。
（二）滑轮：
1、定滑轮：
①特点：
。
②实质：
。
③F移动的距离S和G移动的距离h的关系。
2、动滑轮：
①特点：
。
②实质：
。
③F移动的距离S是G移动的距离h的。
3、滑轮组：
①特点：
即可以，又可以改变。
②省力情况：
若不计摩擦和绳重，有几段绳子拉着动滑轮，则拉力就是物重的，
公式：
。
【典型例题】
考点一杠杆的五要素
【例题1】如图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。
她将
苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转
动起来。
使杆逆时针转动的力是（）
A.苹果的重力B.桔子的重力
C.杆对桔子的支持力D.苹果对杆的压力
【例题2】如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处
于平衡状态，L1为F1的力臂。
请在图中作出F1
的力臂L1及力F2。
考点二杠杆的平衡条件
【例题3】在“探究杠杆平衡条件”实验中，利用在杠杆两端挂钩码的方法做实验，实验装置如图所示。
（1）实验前，应先调节杠杆使它在位置静止，在这一位置静止的好处是
。
若杠杆被支起后，左端高右端低，则应进行的操作是。
（2）杠杆调节平衡后，在此后的实验中（“可以”、“不可以”）通过旋动两端的平衡螺母来使杠杆恢复平衡。
（3）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？
。
（4）记录的实验数据如下表。
实验
次数
动力
F1/N
动力臂
l1/cm
阻力
F2/N
阻力臂
l2/cm
1
3.0
10
2.0
15
2
2.5
20
2.5
20
3
1.0
30
1.0
30
根据表中的信息，得出“F1l1=F2l2”的结论。
这个结论是否具有普遍性？
。
原因是：
。
（5）如果用杠杆一端挂钩码另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。
请分析说明用这种方法做实验的好处。
【例题4】如图所示，用羊角锤把木板上的钉子用最小的力拔出来，O为支点，请在A点画出该最小动力F1以及阻力F2。
（请保留作图痕迹）．
考点三杠杆的分类
【例题5】如图所示，人的前臂可视为杠杆，当将茶杯沿箭头方向举起时，下列说法中正确的是（）
A、前臂是省力杠杆，阻力臂变大B、前臂是省力杠杆，阻力臂变小
C、前臂是费力杠杆，阻力臂变大D、前臂是费力杠杆，阻力臂变小
考点四杠杆的动态平衡分析
【例题6】如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转
动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力，使杆从
OA位置匀速转到OB位置的过程中，力的大小将（）
A．一直变大B．一直变小
C．先变大，后变小D．先变小，后变大
考点五滑轮、滑轮组
【例题7】把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，
不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（）
A．A上升B．A下降
C．A、B均静止D．无法判断
【课堂练习】
1.如图是用木棒撬石块的示意图，请在图中用小黑点标出支点，用符号O表示，并画出动力F的力臂l．
2.如图，一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态。
l2是力
F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图。
3.如图所示，通过滑轮组向下用力提升重物，请用笔画线组装滑轮组．
4．小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡．杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（）
A．B点挂5个钩码B．C点挂4个钩码C．D点挂1个钩码D．D点挂2个钩码
5.下列物品中，属于省力杠杆的是（）
A．筷子B．扫帚C．钓鱼竿D．钢丝钳
6．如图是搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G＝800N，推车时，独轮车属于
_______杠杆，人手竖直向上的力F应为_______N．
7．学校旗杆顶装有定滑轮，这样做（）
A．既省力，也改变施力的方向B．省力，但不改变施力的方向
C．不省力，但改变施力的方向D．既不省力，也不改变施力的方向
8．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）
A．一直是省力的B．先是省力的，后是费力的
C．一直是费力的D．先是费力的，后是省力的
9．在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前出现如图甲所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向
_______（左／右）边调一些．
（2）调好后，第一组同学按图乙进行实验，第二组同学按图丙进行实验．你认为第______组实验更方便，理由是___________________．
（3）某同学的一次实验数据如下：
动力为4N，动力臂为6cm，阻力为6N，阻力臂为4cm，这个同学由此得到错误结论：
动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂．你认为得到错误结论的原因是
______________．
【课后反馈】
1、下列物品中，属于省力杠杆的是（）
A．筷子B．扫帚C．钓鱼竿D．钢丝钳
2、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
3、如图所示，O为支点，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则使用杠杆时（）
A．一定省力B．一定费力C．不省力也不费力D．都有可能
4、如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是（）
A．F1B．F2C．F3D．F4
6、如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个______
（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力
臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为_______N。
7、如图所示，张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中作出：
①杠杆的支点；②最省力的力臂；③最小力的方向．
8、如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力的示意图。
9、如图所示为学生用食品夹夹鸡蛋的场景，我们把食
品夹抽象为杠杆如图所示，请在图中画出动力臂l1和
阻力F2的示意图。
10、小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材
有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，
细线，杠杆上每小格距离相等。
（1）小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）如图甲所示，小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第格挂只钩码来完成。
（3）若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。
则最小拉力的方向为。
（4）如图乙，将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡，当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中，拉力的变化情况是以下选项中的。
A．逐渐变大
B．逐渐变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
姓名第十一章简单机械和功
（2）复习
【考纲解读】
1.知道简单机械，通过实验，探究并了解杠杆平衡条件。
2.知道机械功和功率。
用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
3.知道机械效率。
了解提高机械效率的途径和意义。
【预习导航】
知识梳理
（三）功（W）
1、定义：
把与物体在通过的的乘积称为机械功（功）。
2、公式：
W=。
单位：
，1J＝1N·m；
3、做功的两个必要因素：
①对物体要有的作用；②物体在的方向上通过一定的。
（四）功率（P）
1、功率是表示做功的物理量。
把与做功所用的称为功率。
2、公式：
P=单位：
，1W=1J/s。
功率的推导公式：
。
3、人骑自行车的功率通常为，它表示的物理意义：
。
（五）机械效率（η）
1、定义：
把与的称为机械效率。
2、机械效率的计算公式：
。
注意：
任何机械的效率都1。
3、用滑轮组提升重物：
W有用＝，W总＝，
η＝。
4、影响滑轮组机械效率的因素：
、、
。
（六）功的原理
研究表明，使用简单机械可以省力但要，或者可以省距离但要，即使使用任何机械都不能。
【典型例题】
考点六功的概念、计算
【例题8】下列过程中人对桶做功的是（）
A.提着捅站立不动B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速向上运动的电梯内D.提着桶站在匀速水平运动的车厢内
【例题9】一个重为10N的物体，受到一个水平拉力，使物体在水平地面匀速前进5m，物体与地面的滑动摩擦力是2N。
则拉力对物体做的功是____J，重力做的功是____J。
考点七功率及其测量
【例题10】如图所示，甲、乙两名运动员，甲比乙高，如果他们都从地面抓举起相同重力的杠铃，所用时间也相等，则对杠铃（）
A.甲做功较多，功率较大
B.甲做功较多，功率较小
C.甲做功较多，甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等，乙的功率较大
【例题11】体育中考，男生新设引体向上项目．如图是引体向上的示意图，小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上．已知小云的质量为60kg，每次引体向上他能将自身重心提高0.4m，（g取10N/kg）求：
（1）小云每做一次引体向上做了多少功？
（2）整个过程中的平均功率是多少？
考点八机械效率概念
【例题12】如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙
从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械
效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若
不计绳重与摩擦，则（）
A．Wl=W2ηl=η2B．W1=W2ηl<η2
C．W1η2D．W1>W2ηl<η2
【例题13】南京市政府投入巨资，铺设地铁2号线．施工中，一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到l0m高处，沙重90N，桶重18N，不计绳重和摩擦。
求：
（1）工人做功是多少？
（2）此滑轮的机械效率是多少？
考点九探究机械效率的影响因素
【例题14】在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如下表：
实验
次数
动滑轮
重G动/N
物重
G/N
钩码上升
高度h/m
动力
F/N
动力作用点
移动距离s/m
滑轮组的机
械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
4
0.5
4
0.1
2
0.3
①
5
1
4
0.1
②
0.5
（1）请根据前四组数据，在上图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计。
（3）表格中编号①处数据应为；根据图b中弹
簧测力计可知编号②数据应为N。
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效
率与无关。
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效
率与摩擦和有关。
（6）有的同学认为“机械越省力，它的机械效率越高”。
你认为这句话是的（填“正确”或“错误”）。
你是用小明收集的数据中两组数据对比分析
来判断的。
【例题15】为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系，小华在斜面上每次都匀速拉动物块（如图）‘实验数据记录如下表：
实验
次数
斜面倾
角θ
物重G/N
物块上升
高度h/m
拉力F/N
移动距
离S/m
机械效
率η
1
300
5.0
0.25
3.4
0.50
73.5％
2
400
5.0
0.35
4.2
0.50
83.8％
3
500
10.0
0.35
8.4
0.50
（1）根据表中数据可求出第3次实验的有用功是_______J，总
功是________J，机械效率为_______。
（2）分析表中数据，可以得出的初步结论是：
在其他条件不变
的情况下，斜面倾角越大，所需的拉力越_______，斜面的机
械效率越_______，斜面的机械效率与物重_______。
（填“有关”或“无关”）
【课堂练习】
1、如图实例中，力对物体没有做功的是（）
A．起重机吊起大象B．马拉着马车前进
C．跳水运动员从跳台跳下D．运动员举着杠铃纹丝不动
2、甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示，
则从图象可以判断（）
A．甲比乙做功多B．甲比乙做功少C．甲比乙做功快D．甲比乙做功慢
3、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。
如图所示，一同学重500N，
P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升O.4m．某次测试中．
他1min内完成30次俯卧撑。
求：
（1）将身体匀速撑起，双手对地面的压力。
（2）该同学红这lmin内的功率。
4、如图所示，小明在30s内用600N的拉力F把900N的重物沿斜
面向右上方匀速拉动3m，此过程中重物高度上升1.5m，拉力F
做功多少J？
功率是多少W？
此过程中斜面的机械效率是多大？
物体受到的摩擦力是多大？
【课后反馈】
1、送水工将两桶纯净水送上位于五楼的王奶奶家，可以有两种方法：
一是将两桶水一起送上楼；二是分两次，每次送一桶水上楼．假设送水工的速度相同，而前后两种送水方法的功率和机械效率分别为P1、P2和η1、η2．则下列选项正确的是（）
A.P1=P2B.P1η2
2、雪橇是雪地常见的交通工具。
若狗拉着雪橇以10m/s的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行，雪橇受到的阻力是200N，则狗在5min内做了J的功，功率为W。
3、跳绳是一种健身运动，李强同学对此作了专门研究：
跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力
所做的功是J，在lmin内克服重力做功的平均功率为W（g取10N／kg）。
4、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向下匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为1.0N,钩码上升高度ｈ为0.lm，测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为%.请写出使用该杠杆做额外功的原因：
.
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与那些因素有关一位同学用该实验装置，先后将勾码挂在A、B两点计算得到下表所示的两组数据：
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所杜钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：
；请简要说明两条理由：
①；②。
实验
序号
钩码悬
挂点
钩码总
重G/N
钩码移动
距离h/m
拉力
F/N
测力计移
动距离
机械效
率η%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.3
83.3
5、一辆装货卡车总质量为5t，在平直的公路上匀速行驶，10min前进了6Km，已知发动机的功率是70Kw。
求：
⑴在这段路程中汽车发动机做了多少功？
⑵汽车受到的阻力是多大？
6、为了将放置在水平地面上、重G=100N的建筑材料提升到高处。
小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。
当他用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，建筑材料的速度V和上升高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示。
若不计摩擦和绳重。
求：
（1）在0〜1s内，克服建筑材料自重做的功？
（2）在1〜2s内，拉力F做的功.（3）在2〜3s内，拉力F的功率计滑轮组的机械效率.
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