初中科学浙教版九年级上册第4节 简单机械同步练习题
展开关于功、功率和机械效率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功一定快
B.功率大的机器,机械效率一定大
C.机器做功少,功率一定小
D.功率大的机器一定比功率小的机器做的功多
如图所示,夹食物时两根筷子都可以看作杠杆,能正确表示其中一根杠杆的支点O、杠杆受到的动力F1和阻力F2的是( )
A.B.
C.D.
如图是一款创意图钉,翘起部分为人们预留了施力空间。当拔起图钉时,将图钉看作杠杆,其支点为( )。
A.A点B.B点C.C点D.D点
小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是( )
A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动
B.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动
某同学使用图中装置探究滑轮组,物体重30N,下面说法错误的是( )
A.该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,既可以省力,又可以改变力的方向
B.若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起重物,拉力至少为10N
C.若将重物提升3cm,绳子自由端需要移动9cm
D.实验中,该同学匀速提升物体,所用拉力大于10N
如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是( )
A.左端下沉 B.右端下沉
C.仍然平衡 D.无法判断
如图所示是两个斜面,这两个斜面的粗糙程度相同且等高,现在有 2 个相同的木块在斜面的最高点由静止释放(重心到水平桌面的距离相等),W 为木块重力做功,η 为木块做功的机械效率,下列判断正确的是( )
A.W左图=W右图,η左图<η右图
B.W左图=W右图,η左图>η右图
C.W左图>W右图,η左图=η右图
D.W左图>W右图,η左图<η右图
一辆汽车不小心陷进泥潭后,若司机按如图所示的甲、乙两种方法将汽车从泥潭中匀速拉出相同的距离,不考虑滑轮、绳子的重和滑轮绳子间的摩擦力,则下列分析正确的是( )
A.甲组比乙组省力B.乙组比甲组省力
C.甲组比乙组做功多D.乙组比甲组做功多
为模拟盘山公路,现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管,如图,将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后,恰好绕至顶部b点,相邻细管间的高度均为12cm,在b点处通过细线用0.8N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点,则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为( )
A.83.3%B.80%C.75%D.60%
如图各装置中,每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物,若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B.使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C.使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D.四个简单机械中,丙滑轮组的机械效率最小
、填空题
如图所示,用滑轮组拉着一木块P沿水平面以0.6m/s的速度匀速向右运动,此时弹簧测力计的读数为6N。若每只滑轮重2N,绳与滑轮间的摩擦不计,则该滑轮组的机械效率为 ,5秒内拉力F做的功为 J。
如图所示,绳子通过光滑环(定滑轮)悬挂一个重100N的物体,一个小孩拉着绳端从环正下方出发,沿水平地面向右走过6m,已知开始时,绳端与圆环的距离为8m。在这一过程中,小孩的拉力 (选填“变大”“变小”或“不变”),拉力所做的功为 J。
如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为20N。当OC=10cm时,绳子的拉力为 N,此时G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力,使G2以 cm/s的速度向右匀速运动,经过12.5s后,可使G1对地面的压力恰好为零。
、实验题
斜面的机械效率跟哪些因素有关?小科进行了如下实验。
(1)实验中需要用到木块、垫块、粗糙与光滑的长木板各1块、弹簧测力计、砝码若干。为了完成实验,还需要的测量工具是 。
(2)小科在木块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表:
小科探究的是斜面的机械效率与 、接触面粗糙程度、物块重力的关系。
(3)在第四次实验中,斜面的机械效率为 (计算结果精确到1%)。
、解答题
在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体,沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦。求:
(1)人的拉力所做的功。
(2)人的拉力做功的功率。
(3)动滑轮受到的重力。
3.4简单机械答案解析
、选择题
A
【解析】(1)功率是表示物体做功快慢的物理量,在数值上等于功和时间的比值;
(2)机械效率是表示机械性能好坏的物理量,在数值上等于有用功和总功的比值。
(3)根据P=Wt可知,当时间相同时,做功少的功率小;
(4)根据W=Pt可知,当时间相同时,功率大的机器比功率小的机器做的功多。
A.功率大的机器做功一定快,故A正确;
B.功率和机械效率之间没有必然联系,故B错误;
C.根据P=Wt可知,当时间相同时,做功少的功率小,没有限制时间相同,故C错误;
D.根据W=Pt可知,当时间相同时,功率大的机器比功率小的机器做的功多,没有限制时间相同,故D错误。
故选A。
D
【解析】先确定支点的位置,然后根据动力和阻力的方向判断
观察使用筷子的过程示意图,O点为支点,手指作用的方向向下,即动力F1向下。物体作用在筷子上的力向上,即阻力F2向上。故D正确,ABC错误。
故答案为:D
D
【解析】杠杆上固定不动的点叫做支点,根据杠杆的使用过程判断即可。
根据图片可知,当图钉被翘起时,图钉的其它部分都向上运动,只有D点几乎不动,因此D点相当于杠杆的支点,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
【分析】探究杠杆平衡条件时,探究之前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,探究过程中移动钩码或调节钩码的个数时杠杆在水平位置平衡。
【解答】解:由图甲可知,是在探究之前,因此应将平衡螺母向左调节,由图乙可知,是在探究过程中,应将钩码向左移动,故A正确。
故选:A。
【分析】(1)滑轮组的特点:既可以省力,也可以改变力的方向;结合图示进行判断。
(2)判断出承担总拉力的绳子的段数,才能确定物体移动距离与绳子自由端移动距离的关系。
(3)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,根据F=G,求出拉力的大小;若考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起重物,拉力F=(G+G动)。
【解答】解:
A、图中的滑轮组,由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用此滑轮组可以省力,因最后一段绳子绕过的是动滑轮,起承担物重的作用,不可以改变力的方向,故A错误;
B、若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,拉力至少为:F=G=×30N=10N,故B正确;
C、根据滑轮组的特点可知,在相同时间内,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的三倍,则绳子自由端需要移动9cm,故C正确;
D、若考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起重物,拉力F=(G+G动),则所用拉力大于10N,故D正确。
故选:A。
B
【解析】根据杠杆的平衡条件进行判断:平衡时F1L1=F2L2,若乘积不相等,则乘积大的一端下沉。
设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件,若两侧各去掉一个钩码,则:
左边=G×3L;右边=2G×2L;
右边乘积大于左边乘积,所以右端下沉。
故答案为:B
A
【解析】根据W有=Gh比较重力做功的大小,根据W额=fs计算克服摩擦做的额外功的大小,最后根据η=W有W总比较机械效率的大小。
木块的重力相等,斜面的高度相同,
根据W有=Gh可知,木块克服重力做功相等,
即W左图=W右图。
左图斜面的倾斜角度小于右图,
则木块对左边斜面的压力大于右图斜面,
那么左边斜面产生的摩擦力大于右图斜面;
且左边斜面的长度大于右图斜面;
根据W额=fs可知,克服摩擦做的额外功W额左>W额右;
根据η=W有W总=W有W有+W额可知,左边的机械效率小于右边的机械效率;
即η左图<η右图。
故选A。
B
【解析】滑轮分为定滑轮和动滑轮,定滑轮相当于一个等臂杠杆不能省力,效率是1。动滑轮可以省力,但费距离,由于对物体做功时对动滑轮也做了功,所以效率小于1也就是费功。
图中甲是利用了定滑轮,图中乙是利用了动滑轮,根据定滑轮和动滑轮的特点可知,乙组比甲组省力,B正确,A错误。由于不考虑滑轮、绳子的重和滑轮绳子间的摩擦力,所以没有做额外功,所以乙组与甲组做的功一样多,所以C、D错误。
故选B
C;
C
【解析】(1)(2)根据公式F=G总n比较绳子自由端拉力的大小;
(3)根据s=nh比较自由端移动距离的大小关系;
(4)根据η=GG+G动比较滑轮组机械效率的大小。
A.甲为动滑轮,那么拉力F甲=G动+G2;
乙为定滑轮,那么拉力:F乙=G;
因为G动≠G,所以二者不相等,故A错误;
B.丙图中,拉力F丙=G动+G3;
定图中,拉力:F乙=G+G动2;
所以二者不相等,故B错误;
C.使用甲滑轮时,s甲=2h;
使用丁滑轮组时,s丁=2h;
故C正确;
D.根据η=GG+G动可知,甲、丙、丁的机械效率相等;乙中,没有定滑轮,几乎不做额外功,所以机械效率最高,故D错误。
故选C。
、填空题
75%;24
【解析】(1)根据测力计的示数得出动滑轮挂钩上绳子上的拉力,然后根据η=W有W总计算出机械效率即可;
(2)首先根据W有=Fh计算出有用功,再根据W额=G动h计算出额外功,接下来根据W总=W有+W额计算出拉力做的总功。
(1)动滑轮挂钩上受到的拉力F=6N;
那么滑轮组的机械效率η=W有W总=W有W有+W额=FℎFℎ+G动ℎ=FF+G动=6N6N+2N=75%;
(2)5s内物体移动的距离s=vt=0.6m/s×5s=3m;
那么拉力做的有用功为:W有=Fh=Fs=6N×3m=18J;
额外功为:W额=G动h=2N×3m=6J;
拉力做的总功:W总=W有+W额=18J+6J=24J。
不变;200
【解析】(1)根据定滑轮的特点解答;
(2)首先根据勾股定理计算出绳端道定滑轮的距离,然后减去原来绳端到动滑轮的距离计算出物体上升的高度,最后根据W=Gh计算拉力做的功。
(1)根据图片可知,滑轮为定滑轮,根据定滑轮不省力也不费力的特点可知,小孩的拉力始终等于物体的重力,即拉力保持不变。
(2)根据图片可知,绳端到定滑轮的距离为:8m2+6m2=10m,
则物体上升的高度h=10m-8m=2m。
那么拉力做的功为:W=Gh=100N×2m=200J。
10;4
【解析】(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算绳子的拉力;
(2)根据F=pS计算出G1对地面的压力,然后根据重力G1=F+FA计算出它的重力。当它对地面的压力为零时,杠杆上A的拉力刚好等于它的重力,根据杠杆的平衡条件计算出G2到支点的距离,并计算出物体G2运动的距离,最后根据v=st计算G2的速度即可。
(1)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:FA×OA=G2×OC;
FA×20cm=20N×10cm;
解得:FA=10N;
(2)此时G1对地面的压力为:F=pS=2×104Pa×(0.05m×0.05m)=50N;
那么物体G1的重力:G1=F+FA=10N+50N=60N;
当它对地面的压力为零时,杠杆上A的拉力刚好等于它的重力,
根据杠杆的平衡条件得到:G1×OA=G2×OD;
60N×20cm=20N×OD;
解得:OD=60cm;
那么G2运动的路程为:s=OD-OC=60cm-10cm=50cm;
那么G2的速度为:v=st=50cm12.5s=4cm/s。
、实验题
(1)刻度尺
(2)斜面倾斜程度
(3)71%
【解析】(1)根据实验过程确定测量的物理量,根据所测的物理量确定所需的器材。
(2)根据表格确定实验探究的机械效率的影响因素;
(3)根据公式W有=Gh计算出有用功,根据W总=Fs计算总功,根据η=W有W总计算斜面的机械效率。
(1)在探究斜面机械效率影响因素的实验中,还要测量物体上升的高度和斜面的长度,因此还需要测量工具为刻度尺。
(2)根据表格可知,当斜面的高度相同时,物块在斜面上移动的距离越大,则斜面的倾斜程度越小,则小科探究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度、接触面粗糙程度、物块重力的关系。
(3)在第四次实验中,斜面做的有用功:W有=Gh=5N×0.35m=1.75J;
斜面做的总功:W总=Fs=3.1N×0.8m=2.48J;
则斜面的机械效率:η=W有W总=≈71%。
、解答题
(1)解: 自由端移动的距离:s=ns'=2×2m=4m;
人的拉力做的功为:W=Fs=18N×4m=72J;
(2)解:人的拉力做功的功率:P=Wt=72J4s=18W;
(3)解:物体受到的摩擦力为: f=0.35G=0.35×100N=35N;
动滑轮受到的重力: G轮=2F-f=2×18N-35N=1N。
【解析】(1)动滑轮上有2段绳子,根据s=ns'计算出自由端移动的距离,然后根据W=Fs计算人对拉力所做的功;
(2)已知拉力做的功和时间根据公式P=Wt计算拉力的功率;
(3)首先根据f=0.35G计算出物体受到的摩擦力,而绳子上的拉力等摩擦力,然后 G轮=2F-f 计算动滑轮受到的重力。
实验次序
接触面粗糙程度
物块重G/N
物块上升的高度h/m
沿斜面的拉力F/N
物块移动的距离L/m
斜面的机械效率η
1
较粗糙的木板
2.0
0.25
1.2
0.80
52%
2
较粗糙的木板
2.0
0.35
1.4
0.80
63%
3
较粗糙的木板
5.0
0.35
3.
0.80
63%
4
较光滑的木板
5.0
0.35
3.1
0.80
?
浙教版九年级上册第3章 能量的转化与守恒第4节 简单机械测试题: 这是一份浙教版九年级上册第3章 能量的转化与守恒第4节 简单机械测试题,共6页。试卷主要包含了选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
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初中浙教版第3章 能量的转化与守恒第4节 简单机械优秀第3课时练习: 这是一份初中浙教版第3章 能量的转化与守恒第4节 简单机械优秀第3课时练习,共5页。