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【全册阶段测试】浙教版科学九上 阶段训练
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这是一份【全册阶段测试】浙教版科学九上 阶段训练,文件包含新课标浙教版科学九上阶段训练8《简单机械》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练6《共存鉴别与推断》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练4《金属的性质》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练3《酸碱盐》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练10《电能》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练5《除杂提纯与转化》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练7《机械能功和功率》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练2《碱和酸碱反应》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练9《物体的内能》练习docx、新课标浙教版科学九上阶段训练1《酸碱性与酸的性质和用途》练习docx等10份试卷配套教学资源,其中试卷共84页, 欢迎下载使用。
阶段训练8--简单机械类型一 杠杆1.以下是用开瓶器打开汽水瓶盖时的杠杆示意图,其中正确的是( ) 2.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬动整个地球”。下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( ) A. B. C. D.3.停放自行车时,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点是( ) A.A点 B.B点 C.C点 D.D点4.如图所示,杠杆恰好在水平位置平衡。若每个钩码的质量相同,在下列情况下,杠杆还能保持平衡的是( )A.左、右钩码各向支点移动一格 B.左、右钩码各增加一倍C.左、右钩码各减少一个 D.左、右钩码各远离支点两格5.[2022·四川乐山]爸爸领着小梅玩跷跷板。下图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( ) A. B. C. D.6.如图是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是( )A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力C.B点是支点,物体A放在车厢后部可省力D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力7.如图,用细线将一根粗细均匀的硬质铜丝悬挂起来,调节细线位置使之处于铜丝中点,此时铜丝保持水平平衡。(1)用酒精灯给铜丝左端加热数分钟,停止加热后冷却,铜丝的左端将 。(2)将铜丝连同细绳取下,铜丝加热过那一端浸入稀硫酸中,充分反应后取出,洗涤、干燥后,重新用细绳在原位置悬挂起来,发现铜丝右端 。(两空都选填“下降”“升高”或“静止不动”)8.学校里面常用的一种移动指示牌,侧面结构示意图如图所示,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时(风向如图所示)可看做杠杆,则支点是 点(填图中字母);按图中所示尺寸比例,它属于 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。9.如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱亭的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计) (1)当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕________(选填“C”或“D”)点旋转。(2)为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力最小值F1=________N,最大值F2=________N。 10.如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧,欲使其一端抬离地面,则F甲 F乙(选填“>”、“=”、“<”),你的理由是 。11.如图甲是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱。均质底座呈圆盘形,底座直径30cm,质量为4.5kg,厚度不计;正中立柱杆AB长75cm,其顶端A为伸缩头固定位置,伸缩头中有可收缩的布带,内部有弹性装置固定,松手后布带会自动收回伸缩头中,收缩布带的拉力与伸长量成正比。其结构可简化为如图乙。(g取10N/kg)(1)将图甲中的收缩布带向右拉出时,可将隔离柱整体看成是一根杠杆。请在图乙上画出杠杆的支点O、隔离柱受到的拉力F1和拉力的力臂L1。(2)在使用“标配底座”时,布带可承受的最大拉力为多少?(3)为使布带承受更大的拉力,可对伸缩隔离柱进行怎样的改进: 。(写出一种方法即可12.俗话说“秤砣虽小,能压千斤”,杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为O刻度,当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=l0cm。(1)计算秤砣的质量 。(2)小金在B处标的刻度应为 kg,若图中OC=2OB,则C处的刻度应为 kg,由此猜想杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)。(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数 (选填“<”或“>”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。13.小科在学习杠杆力臂的时候,对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是,他设计了一个轻质杠杆探究以上问题,杠杆的支点O在上方,三段硬棒的长度相等(如图所示),实验步骤如下: 步骤1;用弹簧测力计在竖直方向用力,使杠杆在水平位置平衡(如图甲),记录弹簧测力计的示数为F1。步骤2:保持拉力作用点不变,改变拉力的方向,仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙),记录弹簧测力计的示数为F2。步骤3:保持拉力的方向不变,将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处,仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙),记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC 。请回答下列问题:(1)根据图像可知F1=______。(2)请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离?并说明理由:______。(3)比较F1和FA、FB、FC的数量关系,若发现______,则能进一步支持以上结论。类型二 滑轮14.如图所示,用定滑轮匀速提起物体的不同方向的三种拉法,所用拉力F1、F2、F3,下列式中正确的是( )A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F1=F2=F315.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置,下列说法正确的是( )A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力 B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力C.甲安装的是动滑轮,能省力 D.乙安装的是动滑轮,能省力16.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示.(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )A.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J B.0s~1s内,地面对物体的支持力是10N C.2s~3s内,拉力F的功率是100W D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%17.如图,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( ) A.甲方式可以省力 B.乙方式不能改变力的方向 C.甲、乙两种方式做的有用功相等 D.甲、乙两种方式的机械效率相等18.采用如图所示的四种方案,在同一水平地面拉动同一重物,所用拉力最小的是( ) A. B. C. D. 19.如图所示,F1=4N ,F2=3N,此时物体相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )A.F2的功率为0.3WB.弹簧测力计读数为6NC.物体A和地面之间没有摩擦力D.如果增大F2,物体A仍然静止20.在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A的重力所做的功为 J,物体A增加的机械能为 J。21.如图所示,当拉力F为5牛时,木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是 (填“定滑轮”或“动滑轮”),若滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计,拉力F的功率是 。 22.同学们共同研究滑轮的特点:(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮 ;(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可以证明:使用动滑轮 。(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如丙图所示.实验中不用滑轮组提升重物需做功 J,而借助滑轮组提升重物需做功 J,由此可见,借助滑轮组提升重物能够省力却不省功,你认为此时额外做功的主要原因是 。 23.如图(滑轮组的绕绳未画出),人以 500 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5 m,重物匀速上升了0.5 m,已知滑轮组的机械效率为 60%(g 取 10 N/kg)。 (1)按题意画出滑轮组的绕绳。 (2)人所做功的功率为多大? (3)被吊起的重物质量为多大? 类型三 斜面24.如图所示,斜面光滑,推力分别为F1、F2,把物体从斜面底端推至斜面顶端,所做的功分别为W1、W2,那么( )A.F1大于F2,W1等于W2 B.F1小于F2,W1小于W2C.F1大于F2,W1大于W2 D.F1小于F2,W1等于W225.如图所示,用10ON的力F将重为150N物体匀速拉到斜面顶部,斜面高h=1m,长S=2m,则下列说法中,错误的是( )A.物体受到的斜面的摩擦力为25NB.斜面的机械效率为75%c.物体增加的重力势能为150JD.减小斜面的倾斜程度可以增大斜面的机械效率26.如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:(1)比较表中“物块重G”和“拉力F”两栏对应的数据,可知斜面是一种 (选填“省力”或“费力”)的简单机械。(2)当斜面最陡时,机械效率η= ,本实验得出的规律是 。类型四 杠杆、滑轮等的综合27.如图所示,下列简单机械中,忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦,当提起同一重物时,最省力的是( ) A. B. C. D. 28.简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾,对垃圾桶进行了简易改装(如图甲)。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图,O为杠杆支点,A为绳子拉力F的作用点,B为桶盖的重心。(1)定滑轮的作用是 ;(2)该状态下的桶盖属于 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。29.某同学制了一个可以测人体重心位置的装置,如图所示,取一块与自己等长的木板,一端固定,另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计),在绳子末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡。如果该同学身高160cm、质量40kg,平躺到木板上后在托盘中再加上重为137.2N的物体,木板再次水平平衡。(1)该装置中滑轮的作用是__________。(2)在测人体重心之前,先“在绳子末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡”,这样做的目的是 。(3)该同学的重心位置在 。(g取9.8N/kg)30.简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题:(1)如图甲,物体处于静止状态,物体的重力4N,动滑轮的重力 N,该装置的机械效率为 (不计摩擦和绳子的自重)。(2)如图乙是一把剪刀,在使用过程中要达到相对省力的效果,则被剪物体应放在 (填字母“A”或“B”)。 31.[2022·台州]晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便,转动手摇器能使横杆上升或下降(1)安装在天花板上虚线框内的简单机械应是 。(2)使用一段时间后,对手摇器的转轴添加润滑剂,目的是 。(3)将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米,至少对衣服做多少功?(4)由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损,最多只能承受15牛的力,左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔,相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒,通过计算说明挂在哪些编号的小孔,在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。32.如图是汽车起重机起吊重物的示意图.吊臂OCB是杠杆,动力作用在C点,A、B是滑轮组。将重为2.4×104N、与地面的接触面积是0.8m2的物体匀速吊起2m需要4s,滑轮组的机械效率为80%。请解答下列问题:(1)吊臂OCB是 杠杆。(2)滑轮A是 滑轮。(3)该重物放在水平地面上时,对地面的压强是多大?(4)起吊重物的过程中,钢索自由端拉力的功率是多大?参考答案及部分解析1.D【解析】由题意可知要想把瓶盖打开,开瓶器手柄应向上抬,也就是说动力的方向是向上的;瓶盖阻碍开瓶器的向上抬,所以阻力的方向是向下的,开瓶器顶端与瓶盖接触点为支点。2.D“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬动整个地球”是省力杠杆,动力臂大于阻力臂,符合题意的是答案D。3.D【解析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮与地面的接触点转动,D点的力臂最长,力最小。4.B5.B【解析】爸爸的重力大于小梅的重力,那么爸爸对跷跷板的作用力大于小梅对跷跷板的作用力,据杠杆的平衡条件知,爸爸离跷跷板中心的距离应小于小梅离跷跷板中心的距离,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。6.C。【解析】把车厢部分可视为杠杆,支点是C点,液压杆施加的力是动力,货物重力是阻力,因为阻力和动力臂一定,根据杠杆平衡条件,杠杆平衡时,阻力臂越短动力越小,越省力,所以物体A放在车厢后部更省力,故ABD错误,C正确。7.下降 升高8.C 省力9.(1)D(2)6;24【解析】(1)在B点施加向下的拉力F,那么杠杆的A端就会翘起,从而离开C点,这时杠杆与钢柱的接触点就是D点,因此它会绕D点旋转。(2)当杠杆的支点为C点时,动力臂最长,此时拉力最小;当杠杆的支点为D点时,动力臂最短,此时动力最大,根据杠杆的平衡条件列式计算即可。那么:G×AC=F1×CB;12N×1=F1×2;解得:F1=6N;当支点为D时,阻力臂为AD,动力臂为DB,那么:G×AD=F2×DB;12N×2=F2×1;解得:F2=24N。10.等于;两种情况下,阻力相同、动力臂等于阻力臂的2倍11.(1)如图所示:(2)9N (3)增大底座的质量 或减小杆的高度(2)底座的重力G=mg=4.5kg×10N/kg=45N;阻力臂L2=1/2×30cm=15cm;动力臂L1=AB=75cm.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,布带可承受的最大拉力F×75cm=45N×15cm,F=9N.(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=G×L2可知,F1×AB=G×L2①当其他条件不变时,拉力F1与底座的重力G成正比,因此增大底座的质量可以增大拉力;②当其他条件不变时,拉力F1与AB成反比,因此减小杆的高度也可以增大拉力。12.(1)1kg(2)2;4;不均匀(3)< 【解析】(1)由题知,秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,由杠杆的平衡条件有:m物g×AO=m砣g×OB ①,秤砣的质量: m砣=AOOB×m物=5cm10cm×2kg=1kg.(2)由题知,秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,由此知O处为0刻度,秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,所以在B处标的刻度应为2kg;秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡,此时秤盘上放的重物质量为m,则mg×AO=m砣g×OC,且OC=2OB,所以mg×AO=m砣g×2OB ②①÷②可得:m=4kg,所以C处刻度应为4kg,由此猜想杆秤的刻度不均匀.(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,由杠杆的平衡条件可知.G物×OA=G砣×1,G物×OA的值不变,G砣增大,力臂l变小,读数变小,故读数小于2kg.13.(1)3.6,(2)右侧弹簧测力计的示数变大,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小,所以力臂的定义是支点到力的作用线的距离;(3)F1=FA=FB=FC。【解析】(1)由图甲可知弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N;(2)由图乙可知弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.6N,从图甲到图乙,左侧钩码的重力不变,所以杠杆左侧的拉力和拉力的作用点不变,右侧拉力的作用点不变,而右侧弹簧测力计的示数变大,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小,所以力臂的定义是支点到力的作用线的距离;(3)从图甲到图丙中弹簧测力计对杠杆的拉力方向不变,若F1=FA=FB=FC,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂不变,则能进一步支持以上结论。14.D 15.D16.A【解析】【解答】滑轮组绳子的股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h,(1)由图甲可知,在0~1s内,拉力F拉=30N,图乙可知,此时物体的运动速度为0,物体处于静止状态。物体受重力G和绳子向上的拉力F’,地面对重物的支持力F支=G-F’=G-(3F拉-G动)=100N-90N+G动=G动+10N,B不符合题意.(2)在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m,拉力F的作用点下降的距离为s2=3h2=3×1.25m=3.75m,拉力F做的功W=F2s2=50N×3.75m=187.5J,A符合题意;(3)由图可知,在2~3s内,重物做匀速运动,v3=2.5m/s,拉力F3=40N,绳子自由端移动速度v=3v3=3×2.5m/s=7.5m/s,拉力的功率P总=F3v=40N×7.5m/s=300W,故C错误。,D不符合题意.17.C 18.D19.D【解析】A. 由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,则拉力F2做功的功率:P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W;故A错误;B. 不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,以左边的定滑轮为研究对象,测力计向左的拉力和3段绳子向右的拉力平衡,则弹簧测力计的示数为F=3F2=3N×3=9N;故B错误;C. 物体B向左做匀速直线运动,根据滑轮组的省力特点可得F2=1/2fB,则物体B受到向右的摩擦力fB=2F2=6N;由相互作用力的知识可知,物体A受到B向左的摩擦力fA=fB=6N;物体A静止在地面上,受力平衡;水平方向上物体A受到向右的拉力F1=4N8.5就会断裂,即编号为:9、10、11。 32.(1)费力;(2)动;(3)该重物放在水平地面上时,对地面的压强是3×104Pa;(4)起吊重物的过程中,钢索自由端拉力的功率是1.5×104W.【解析】(1)由图可见,动力臂小于阻力臂,因此吊臂是费力杠杆,好处是省距离;(2)在吊起物体时,滑轮A随物体一起运动,属于动滑轮;(3)该重物放在水平地面上时,对地面的压力:F=G=2.4×104N,受力面积S=0.8m2,对地面的压强:p=F/S=2.4×104N/0.8m2=3×104Pa,(4)有用功W有用=Gh=2.4×104N×2m=4.8×104J,由η=W有用/W总得总功:W总=W有用/ηW=4.8×104J/80%=6×104J,钢索自由端拉力的功率:P=W总/t=6×104J/4s=1.5×104W 斜面的倾斜程度G(N)h(m)F(N)s(m)η较缓100.15.0120%较陡100.36.7145%最陡100.58.01
阶段训练8--简单机械类型一 杠杆1.以下是用开瓶器打开汽水瓶盖时的杠杆示意图,其中正确的是( ) 2.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬动整个地球”。下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( ) A. B. C. D.3.停放自行车时,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点是( ) A.A点 B.B点 C.C点 D.D点4.如图所示,杠杆恰好在水平位置平衡。若每个钩码的质量相同,在下列情况下,杠杆还能保持平衡的是( )A.左、右钩码各向支点移动一格 B.左、右钩码各增加一倍C.左、右钩码各减少一个 D.左、右钩码各远离支点两格5.[2022·四川乐山]爸爸领着小梅玩跷跷板。下图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( ) A. B. C. D.6.如图是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是( )A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力C.B点是支点,物体A放在车厢后部可省力D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力7.如图,用细线将一根粗细均匀的硬质铜丝悬挂起来,调节细线位置使之处于铜丝中点,此时铜丝保持水平平衡。(1)用酒精灯给铜丝左端加热数分钟,停止加热后冷却,铜丝的左端将 。(2)将铜丝连同细绳取下,铜丝加热过那一端浸入稀硫酸中,充分反应后取出,洗涤、干燥后,重新用细绳在原位置悬挂起来,发现铜丝右端 。(两空都选填“下降”“升高”或“静止不动”)8.学校里面常用的一种移动指示牌,侧面结构示意图如图所示,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时(风向如图所示)可看做杠杆,则支点是 点(填图中字母);按图中所示尺寸比例,它属于 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。9.如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱亭的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计) (1)当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕________(选填“C”或“D”)点旋转。(2)为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力最小值F1=________N,最大值F2=________N。 10.如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力分别作用于水泥板的长或宽的一侧,欲使其一端抬离地面,则F甲 F乙(选填“>”、“=”、“<”),你的理由是 。11.如图甲是学校重大活动时常用的伸缩隔离柱。均质底座呈圆盘形,底座直径30cm,质量为4.5kg,厚度不计;正中立柱杆AB长75cm,其顶端A为伸缩头固定位置,伸缩头中有可收缩的布带,内部有弹性装置固定,松手后布带会自动收回伸缩头中,收缩布带的拉力与伸长量成正比。其结构可简化为如图乙。(g取10N/kg)(1)将图甲中的收缩布带向右拉出时,可将隔离柱整体看成是一根杠杆。请在图乙上画出杠杆的支点O、隔离柱受到的拉力F1和拉力的力臂L1。(2)在使用“标配底座”时,布带可承受的最大拉力为多少?(3)为使布带承受更大的拉力,可对伸缩隔离柱进行怎样的改进: 。(写出一种方法即可12.俗话说“秤砣虽小,能压千斤”,杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为O刻度,当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=l0cm。(1)计算秤砣的质量 。(2)小金在B处标的刻度应为 kg,若图中OC=2OB,则C处的刻度应为 kg,由此猜想杆秤的刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)。(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数 (选填“<”或“>”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。13.小科在学习杠杆力臂的时候,对力臂的定义为什么是支点到力的作用线的距离面不是支点到力的作用点的距离产生了疑惑。于是,他设计了一个轻质杠杆探究以上问题,杠杆的支点O在上方,三段硬棒的长度相等(如图所示),实验步骤如下: 步骤1;用弹簧测力计在竖直方向用力,使杠杆在水平位置平衡(如图甲),记录弹簧测力计的示数为F1。步骤2:保持拉力作用点不变,改变拉力的方向,仍让杠杆在水平位置平衡(如图乙),记录弹簧测力计的示数为F2。步骤3:保持拉力的方向不变,将杠杆下端的硬棒向上移动至A、B、C处,仍让杠杆在水平位置平衡(如图丙),记录弹簧测力计的示分别为FA、FB、FC 。请回答下列问题:(1)根据图像可知F1=______。(2)请根据F1和F2的数值比较说明力臂的定义到底是支点到力的作用线的距离还是支点到力的作用点的距离?并说明理由:______。(3)比较F1和FA、FB、FC的数量关系,若发现______,则能进一步支持以上结论。类型二 滑轮14.如图所示,用定滑轮匀速提起物体的不同方向的三种拉法,所用拉力F1、F2、F3,下列式中正确的是( )A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F1=F2=F315.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置,下列说法正确的是( )A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力 B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力C.甲安装的是动滑轮,能省力 D.乙安装的是动滑轮,能省力16.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示.(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )A.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J B.0s~1s内,地面对物体的支持力是10N C.2s~3s内,拉力F的功率是100W D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%17.如图,快递小哥为了把较重的货物装入运输车,用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度,忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是( ) A.甲方式可以省力 B.乙方式不能改变力的方向 C.甲、乙两种方式做的有用功相等 D.甲、乙两种方式的机械效率相等18.采用如图所示的四种方案,在同一水平地面拉动同一重物,所用拉力最小的是( ) A. B. C. D. 19.如图所示,F1=4N ,F2=3N,此时物体相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )A.F2的功率为0.3WB.弹簧测力计读数为6NC.物体A和地面之间没有摩擦力D.如果增大F2,物体A仍然静止20.在“使用动滑轮”活动中,小科利用如图所示装置,用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%,则这一过程中,克服物体A的重力所做的功为 J,物体A增加的机械能为 J。21.如图所示,当拉力F为5牛时,木块以0.2米/秒的速度向右做匀速直线运动。该滑轮是 (填“定滑轮”或“动滑轮”),若滑轮重、绳重及滑轮摩擦均不计,拉力F的功率是 。 22.同学们共同研究滑轮的特点:(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮 ;(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可以证明:使用动滑轮 。(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如丙图所示.实验中不用滑轮组提升重物需做功 J,而借助滑轮组提升重物需做功 J,由此可见,借助滑轮组提升重物能够省力却不省功,你认为此时额外做功的主要原因是 。 23.如图(滑轮组的绕绳未画出),人以 500 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5 m,重物匀速上升了0.5 m,已知滑轮组的机械效率为 60%(g 取 10 N/kg)。 (1)按题意画出滑轮组的绕绳。 (2)人所做功的功率为多大? (3)被吊起的重物质量为多大? 类型三 斜面24.如图所示,斜面光滑,推力分别为F1、F2,把物体从斜面底端推至斜面顶端,所做的功分别为W1、W2,那么( )A.F1大于F2,W1等于W2 B.F1小于F2,W1小于W2C.F1大于F2,W1大于W2 D.F1小于F2,W1等于W225.如图所示,用10ON的力F将重为150N物体匀速拉到斜面顶部,斜面高h=1m,长S=2m,则下列说法中,错误的是( )A.物体受到的斜面的摩擦力为25NB.斜面的机械效率为75%c.物体增加的重力势能为150JD.减小斜面的倾斜程度可以增大斜面的机械效率26.如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:(1)比较表中“物块重G”和“拉力F”两栏对应的数据,可知斜面是一种 (选填“省力”或“费力”)的简单机械。(2)当斜面最陡时,机械效率η= ,本实验得出的规律是 。类型四 杠杆、滑轮等的综合27.如图所示,下列简单机械中,忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦,当提起同一重物时,最省力的是( ) A. B. C. D. 28.简单机械广泛应用于日常生活。某小区物业为了方便住户扔垃圾,对垃圾桶进行了简易改装(如图甲)。被拉起的垃圾桶盖可看成是一个简易杠杆。图乙为桶盖与绳子成90°角且处于静止状态时的示意图,O为杠杆支点,A为绳子拉力F的作用点,B为桶盖的重心。(1)定滑轮的作用是 ;(2)该状态下的桶盖属于 (填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。29.某同学制了一个可以测人体重心位置的装置,如图所示,取一块与自己等长的木板,一端固定,另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计),在绳子末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡。如果该同学身高160cm、质量40kg,平躺到木板上后在托盘中再加上重为137.2N的物体,木板再次水平平衡。(1)该装置中滑轮的作用是__________。(2)在测人体重心之前,先“在绳子末端的托盘上放一些重物,使木板水平平衡”,这样做的目的是 。(3)该同学的重心位置在 。(g取9.8N/kg)30.简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题:(1)如图甲,物体处于静止状态,物体的重力4N,动滑轮的重力 N,该装置的机械效率为 (不计摩擦和绳子的自重)。(2)如图乙是一把剪刀,在使用过程中要达到相对省力的效果,则被剪物体应放在 (填字母“A”或“B”)。 31.[2022·台州]晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便,转动手摇器能使横杆上升或下降(1)安装在天花板上虚线框内的简单机械应是 。(2)使用一段时间后,对手摇器的转轴添加润滑剂,目的是 。(3)将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米,至少对衣服做多少功?(4)由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损,最多只能承受15牛的力,左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔,相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒,通过计算说明挂在哪些编号的小孔,在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。32.如图是汽车起重机起吊重物的示意图.吊臂OCB是杠杆,动力作用在C点,A、B是滑轮组。将重为2.4×104N、与地面的接触面积是0.8m2的物体匀速吊起2m需要4s,滑轮组的机械效率为80%。请解答下列问题:(1)吊臂OCB是 杠杆。(2)滑轮A是 滑轮。(3)该重物放在水平地面上时,对地面的压强是多大?(4)起吊重物的过程中,钢索自由端拉力的功率是多大?参考答案及部分解析1.D【解析】由题意可知要想把瓶盖打开,开瓶器手柄应向上抬,也就是说动力的方向是向上的;瓶盖阻碍开瓶器的向上抬,所以阻力的方向是向下的,开瓶器顶端与瓶盖接触点为支点。2.D“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬动整个地球”是省力杠杆,动力臂大于阻力臂,符合题意的是答案D。3.D【解析】根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长.若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮与地面的接触点转动,D点的力臂最长,力最小。4.B5.B【解析】爸爸的重力大于小梅的重力,那么爸爸对跷跷板的作用力大于小梅对跷跷板的作用力,据杠杆的平衡条件知,爸爸离跷跷板中心的距离应小于小梅离跷跷板中心的距离,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。6.C。【解析】把车厢部分可视为杠杆,支点是C点,液压杆施加的力是动力,货物重力是阻力,因为阻力和动力臂一定,根据杠杆平衡条件,杠杆平衡时,阻力臂越短动力越小,越省力,所以物体A放在车厢后部更省力,故ABD错误,C正确。7.下降 升高8.C 省力9.(1)D(2)6;24【解析】(1)在B点施加向下的拉力F,那么杠杆的A端就会翘起,从而离开C点,这时杠杆与钢柱的接触点就是D点,因此它会绕D点旋转。(2)当杠杆的支点为C点时,动力臂最长,此时拉力最小;当杠杆的支点为D点时,动力臂最短,此时动力最大,根据杠杆的平衡条件列式计算即可。那么:G×AC=F1×CB;12N×1=F1×2;解得:F1=6N;当支点为D时,阻力臂为AD,动力臂为DB,那么:G×AD=F2×DB;12N×2=F2×1;解得:F2=24N。10.等于;两种情况下,阻力相同、动力臂等于阻力臂的2倍11.(1)如图所示:(2)9N (3)增大底座的质量 或减小杆的高度(2)底座的重力G=mg=4.5kg×10N/kg=45N;阻力臂L2=1/2×30cm=15cm;动力臂L1=AB=75cm.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,布带可承受的最大拉力F×75cm=45N×15cm,F=9N.(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=G×L2可知,F1×AB=G×L2①当其他条件不变时,拉力F1与底座的重力G成正比,因此增大底座的质量可以增大拉力;②当其他条件不变时,拉力F1与AB成反比,因此减小杆的高度也可以增大拉力。12.(1)1kg(2)2;4;不均匀(3)< 【解析】(1)由题知,秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,由杠杆的平衡条件有:m物g×AO=m砣g×OB ①,秤砣的质量: m砣=AOOB×m物=5cm10cm×2kg=1kg.(2)由题知,秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,由此知O处为0刻度,秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,所以在B处标的刻度应为2kg;秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡,此时秤盘上放的重物质量为m,则mg×AO=m砣g×OC,且OC=2OB,所以mg×AO=m砣g×2OB ②①÷②可得:m=4kg,所以C处刻度应为4kg,由此猜想杆秤的刻度不均匀.(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,由杠杆的平衡条件可知.G物×OA=G砣×1,G物×OA的值不变,G砣增大,力臂l变小,读数变小,故读数小于2kg.13.(1)3.6,(2)右侧弹簧测力计的示数变大,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小,所以力臂的定义是支点到力的作用线的距离;(3)F1=FA=FB=FC。【解析】(1)由图甲可知弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N;(2)由图乙可知弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为4.6N,从图甲到图乙,左侧钩码的重力不变,所以杠杆左侧的拉力和拉力的作用点不变,右侧拉力的作用点不变,而右侧弹簧测力计的示数变大,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂变小,所以力臂的定义是支点到力的作用线的距离;(3)从图甲到图丙中弹簧测力计对杠杆的拉力方向不变,若F1=FA=FB=FC,根据杠杆平衡条件可知右侧的力臂不变,则能进一步支持以上结论。14.D 15.D16.A【解析】【解答】滑轮组绳子的股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h,(1)由图甲可知,在0~1s内,拉力F拉=30N,图乙可知,此时物体的运动速度为0,物体处于静止状态。物体受重力G和绳子向上的拉力F’,地面对重物的支持力F支=G-F’=G-(3F拉-G动)=100N-90N+G动=G动+10N,B不符合题意.(2)在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m,拉力F的作用点下降的距离为s2=3h2=3×1.25m=3.75m,拉力F做的功W=F2s2=50N×3.75m=187.5J,A符合题意;(3)由图可知,在2~3s内,重物做匀速运动,v3=2.5m/s,拉力F3=40N,绳子自由端移动速度v=3v3=3×2.5m/s=7.5m/s,拉力的功率P总=F3v=40N×7.5m/s=300W,故C错误。,D不符合题意.17.C 18.D19.D【解析】A. 由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,则拉力F2做功的功率:P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W;故A错误;B. 不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,以左边的定滑轮为研究对象,测力计向左的拉力和3段绳子向右的拉力平衡,则弹簧测力计的示数为F=3F2=3N×3=9N;故B错误;C. 物体B向左做匀速直线运动,根据滑轮组的省力特点可得F2=1/2fB,则物体B受到向右的摩擦力fB=2F2=6N;由相互作用力的知识可知,物体A受到B向左的摩擦力fA=fB=6N;物体A静止在地面上,受力平衡;水平方向上物体A受到向右的拉力F1=4N
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