3.4簡(jiǎn)單機(jī)械練習(xí)浙教版九年級(jí)上冊(cè)科學(xué)

3.4簡(jiǎn)單機(jī)械同步練習(xí)、選擇題LISTNUMOutlineDefault\l3下列屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．獨(dú)輪車(chē) B．羊角錘C．船槳 D．開(kāi)瓶器LISTNUMOutlineDefault\l32023年7月溫州楠溪江上驚現(xiàn)獨(dú)特的“水上輕功”獨(dú)竹漂，前進(jìn)時(shí)，該男子的右手（B點(diǎn)）撐住劃竿某處，左手（A點(diǎn)）用力揮動(dòng)劃竿。下列說(shuō)法正確的是（）A．劃竿使用時(shí)A點(diǎn)為支點(diǎn)B．劃竿使用時(shí)是一個(gè)費(fèi)力杠桿C．將A點(diǎn)盡量地靠近水面，可以增大阻力臂D．將A點(diǎn)盡量地靠近水面，可以增大動(dòng)力LISTNUMOutlineDefault\l3關(guān)于機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械效率越大，越省力B．機(jī)械效率越大，做功越多C．機(jī)械效率越大，功率越大D．機(jī)械效率越大，額外功在總功中所占的比例越小LISTNUMOutlineDefault\l3為早日實(shí)現(xiàn)“建設(shè)美麗杭州，打造江南水鄉(xiāng)典范”的目標(biāo)，各項(xiàng)工程建設(shè)正在我市如火如荼的開(kāi)展。如圖為正在施工的工程車(chē)，下列關(guān)于工程車(chē)的說(shuō)法正確的是（）A．做的功越多，效率越高 B．做功多的工程車(chē)，功率大C．延長(zhǎng)工作時(shí)間，可提高效率 D．做功越快的工程車(chē)，功率越大LISTNUMOutlineDefault\l3有關(guān)開(kāi)瓶器的利用說(shuō)法正確的是（）A．要打開(kāi)瓶蓋，應(yīng)該向下用方B．該開(kāi)瓶器的支點(diǎn)為B點(diǎn)C．該開(kāi)瓶器省距離杠桿D．能否打開(kāi)瓶蓋取決于力和力臂的乘積LISTNUMOutlineDefault\l3利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動(dòng)物體，下列敘述正確的是（）A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是額外功C．繩子自由端的拉力F做的功是總功D．該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%LISTNUMOutlineDefault\l3如右圖所示，豎直固定的測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)滑輪組，滑輪組下端掛有物體B，滑輪組繩的末端通過(guò)定滑輪沿水平方向與物體A相連。此時(shí)物體A在繩的水平拉力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為450N；在物體B下加掛重為60N的物體C后，用水平向右的力F拉動(dòng)物體A可使其沿水平桌面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物體B上升的速度大小為5cm/s。已知每個(gè)滑輪重均為50N，若不計(jì)繩重及滑輪的摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體A所受滑動(dòng)摩擦力大小為100NB．水平向右的力F的大小為400NC．物體B所受重力為400ND．拉力F做功的功率為63WLISTNUMOutlineDefault\l3在水平拉力F的作用下，重100N的物體在水平桌面上以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體與桌面的摩擦力為60N(不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦)，F(xiàn)及其功率的大小分別為（）A．20N12W B．20N20W C．60N12W D．30N20WLISTNUMOutlineDefault\l3如圖甲，物體A在水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示。若不計(jì)滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和繩的重及滑輪與繩之間的摩擦，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．拉力F為2NB．此滑輪是定滑輪C．拉力F的功率為0.4WD．以物體A為參照物，彈簧測(cè)力計(jì)是靜止的LISTNUMOutlineDefault\l3如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)始終跟桿垂直的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在此過(guò)程中這個(gè)直桿（）A．始終是省力杠桿 B．始終是費(fèi)力杠桿C．先是省力杠桿，后是費(fèi)力杠桿 D．先是費(fèi)力杠桿，后是省力杠桿、填空題LISTNUMOutlineDefault\l3生活中我們經(jīng)常使用簡(jiǎn)單機(jī)械。（1）如圖甲所示，已知撬棒AD=1.2米，CD=BC=0.2米，石頭垂直作用在棒上的力是360牛，若要撬動(dòng)石頭，則施加在撬棒A點(diǎn)的力至少是牛；（2）如圖乙所示，利用滑輪組把質(zhì)量為30千克的物體提升2米，忽略滑輪自重以及滑輪與繩子的摩擦，人所做的功為焦。LISTNUMOutlineDefault\l3圖甲和乙都是由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，但是它們有不同點(diǎn)。請(qǐng)回答：（1）甲滑輪組能改變動(dòng)力的。（2）甲滑輪組有段繩子承擔(dān)物重，而乙滑輪組有段繩子承擔(dān)物重，乙滑輪組更省力些。（3）如果都使物體上升h高度，那么甲滑輪組的繩端必須向下移動(dòng)，乙滑輪組的繩端必須向上移動(dòng)。LISTNUMOutlineDefault\l3如圖是一種健身器械，AOB可視為杠桿。圖中小明同學(xué)用力豎直向下拉杠桿，重物被抬起，此時(shí)阻力臂(填“大于”“小于”或“等于”)動(dòng)力臂。小明同學(xué)想通過(guò)增大向下拉力來(lái)加大訓(xùn)練強(qiáng)度，請(qǐng)你利用杠桿平衡條件，給小明提出一條合理的建議：。、實(shí)驗(yàn)探究題LISTNUMOutlineDefault\l3動(dòng)滑輪⑴用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出兩個(gè)鉤碼和滑輪受到的重力。⑵如圖36所示，將棉線的一端系在支架上，另一端繞過(guò)滑輪，系在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上，把鉤碼掛在滑輪的軸上，這個(gè)滑輪就成了動(dòng)滑輪。向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼緩慢勻速上升，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。⑶在動(dòng)滑輪旁豎直立起一把刻度尺，先記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)原來(lái)的位置，然后使鉤碼上升一段距離，再記下它們移動(dòng)后的新位置，算出鉤碼移動(dòng)的距離和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離。⑷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，把測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。⑸在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，你能得出什么結(jié)論？_、解答題LISTNUMOutlineDefault\l3某?？茖W(xué)興趣小組用圖甲所示的滑輪組和箱子運(yùn)送建材上樓的裝置，研究機(jī)械效率與每次運(yùn)送貨物重的關(guān)系。得出機(jī)械效率隨物重不同的建材變化的圖象如圖乙所示，若滑輪與鋼繩間的摩擦力及箱子和繩重忽略不計(jì)。求：（1）若工人用100N的拉力，將建材勻速豎直向上提升了3m，工人所做功；（2）當(dāng)所運(yùn)送建材的重為400N時(shí)，工人作用在繩子上的拉力；（3）當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%時(shí)，所運(yùn)送建材受到的重力。

LISTNUMOutlineDefault\l3\s03.4簡(jiǎn)單機(jī)械同步練習(xí)答案解析、選擇題LISTNUMOutlineDefault\l3C【解析】比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小，從而確定杠桿的分類(lèi)。

A．使用獨(dú)輪車(chē)時(shí)，車(chē)輪為支點(diǎn)，車(chē)廂和貨物的重力為阻力，作用在車(chē)廂長(zhǎng)度的一半處；人的推力為動(dòng)力，作用在車(chē)把末端。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故A不合題意；

B.使用羊角錘時(shí)，錘頭的彎曲處為支點(diǎn)，釘子施加的阻力作用在羊角的豁口處，動(dòng)力作用在手柄上。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B不合題意；

C.使用船槳時(shí)，最外層的手為支點(diǎn)，動(dòng)力作用在船槳的中間，而水施加的阻力作用在船槳頭上。此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，故C符合題意；

D.使用開(kāi)瓶器時(shí)，它與瓶蓋上面的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)，下面的接觸點(diǎn)處施加阻力，動(dòng)力作用在手臂上。此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故D不合題意。

故選C。LISTNUMOutlineDefault\l3B【解析】（1）杠桿上固定不動(dòng)的點(diǎn)叫支點(diǎn)；

（2）比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小，從而確定杠桿的分類(lèi)；

（3）（4）根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析。A．該男子用力劃竿時(shí)，B點(diǎn)幾乎不動(dòng)，相當(dāng)于支點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

B.劃竿時(shí)，A點(diǎn)施加動(dòng)力，水對(duì)竿的阻力作用在竿的末端，此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，故B正確；

C.將A點(diǎn)盡量地靠近水面，此時(shí)可以增大動(dòng)力臂，而阻力臂保持不變，故C錯(cuò)誤；

D.將A點(diǎn)盡量地靠近水面，此時(shí)可以增大動(dòng)力臂，從而減小動(dòng)力，故D錯(cuò)誤。

故選B。LISTNUMOutlineDefault\l3D【解析】使用機(jī)械時(shí)，有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，機(jī)械效率的大小與功的多少和功率的大小沒(méi)有直接關(guān)系；物體在單位時(shí)間完成的功叫功率。

A．機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其大小與機(jī)械的省力情況沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；

B、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，其大小與機(jī)械做功的多少?zèng)]有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；

C、機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，功率表示了機(jī)械做功的快慢，二者沒(méi)有直接的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D、總功等于有用功與額外功的總和，從η=W有用LISTNUMOutlineDefault\l3D【解析】（1）（3）根據(jù)機(jī)械效率的影響因素判斷；

（2）（4）根據(jù)功率的公式P=Wt判斷。

根據(jù)機(jī)械效率的公式η=W有W總可知，工程車(chē)的機(jī)械效率只與有用功和總功的比值大小有關(guān)，與做功的多少和時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，故A．LISTNUMOutlineDefault\l3D【解析】根據(jù)杠桿的五要素以及平衡條件分析判斷。

使用開(kāi)瓶器時(shí)，C點(diǎn)固定不動(dòng)為支點(diǎn)，阻力作用在B點(diǎn)，方向向下；動(dòng)力作用在A點(diǎn)，方向向上。

A．要打開(kāi)瓶蓋，應(yīng)該向上用力，故A錯(cuò)誤；

B．該開(kāi)瓶器的支點(diǎn)為C點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C.使用開(kāi)瓶器時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，但是費(fèi)距離，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)杠桿的平衡條件可知，動(dòng)力臂×動(dòng)力>阻力臂×阻力時(shí)，能夠打開(kāi)瓶蓋，故D正確。

故選D。LISTNUMOutlineDefault\l3C【解析】動(dòng)滑輪可以看做是一個(gè)省力杠桿；動(dòng)滑輪的作用：可以省力，但不能改變力的方向；動(dòng)滑輪的省力特點(diǎn)：動(dòng)滑輪上有幾段繩子拉著重物，拉力就是重物重力的幾分之一，繩子自由端移動(dòng)的距離為重物上升高度的幾倍。有用功是指對(duì)人們需要的，有價(jià)值的功。額外功是并非我們需要但又不得不額外做的功，額外功加有用功就是總功。有用功和總功的百分比叫做機(jī)械效率A．物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，即重力的方向沒(méi)有發(fā)生位移，所以重力不做功；故A錯(cuò)誤；

B、由于物體在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，所以拉力F1等于物體所受到的重力，兩者大小相等、方向相反，拉力F1做的功是有用功；故B錯(cuò)誤；

C、繩子自由端的拉力F做的功是總功；故C正確；

D、此過(guò)程中，要克服繩子與動(dòng)滑輪之間的摩擦力、繩子重力、動(dòng)滑輪的重力做功，故該滑輪的機(jī)械效率可能小于100%；故D錯(cuò)誤；

故答案為：C。LISTNUMOutlineDefault\l3D【解析】先對(duì)彈簧進(jìn)行受力分析可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于受到豎直向下的力的合力，即兩條繩子向下的拉力和一個(gè)定滑輪的重力；然后對(duì)與B相連的滑輪進(jìn)行受力分析，即該滑輪受到豎直向下自身的重力和B的拉力的作用，受到豎直向上三條繩子的拉力，從而求出B的重力；然后根據(jù)物體A在繩的水平拉力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的條件求出摩擦力的大小；然后根據(jù)二力平衡條件和功率公式即可求出水平向右的拉力和功率的大小。

由圖可知，承擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=3，

則兩條繩子向下拉彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F下=23(G動(dòng)+GB)，

對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行受力分析可知，

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于兩條繩子向下的拉力和一個(gè)定滑輪的重力：F示=G動(dòng)+F下，

即450N=50N+23（50N+GB）；

解得：GB=550N；

則物體A在繩的水平拉力F=13×（LISTNUMOutlineDefault\l3A【解析】（1）當(dāng)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的摩擦力和拉力平衡，即F=f；

（2）弄清動(dòng)滑輪上承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n，然后根據(jù)F拉=1當(dāng)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到的摩擦力和拉力平衡，即F=f=60N；

動(dòng)滑輪上承擔(dān)拉力的繩子n=3，

那么自由端的拉力F拉=1nF=13×60N=20NLISTNUMOutlineDefault\l3A【解析】（1）拉力F等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

（2）不隨物體一起移動(dòng)的滑輪是定滑輪；

（3）首先根據(jù)v=nv物計(jì)算拉力移動(dòng)的速度，再根據(jù)公式P=Fv計(jì)算拉力的功率；

（4）如果物體相對(duì)參照物的位置改變，那么它是運(yùn)動(dòng)的；否在，它是靜止的。

A．根據(jù)圖乙可知，測(cè)力計(jì)的分度值為1N，那么拉力F等于2N，故A正確；

B.此滑輪跟隨物體一起移動(dòng)，是動(dòng)滑輪，故B錯(cuò)誤；

C.拉力移動(dòng)的速度v=nv物=2×0.2m/s=0.4m/s，那么拉力F的功率：P=Fv=2N×0.4m/s=0.8W，故C錯(cuò)誤；

D.以物體A為參照物，彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)與它的位置不斷變化，因此它是運(yùn)動(dòng)的，故D錯(cuò)誤。

故選A．LISTNUMOutlineDefault\l3C【解析】（1）力臂的概念：從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂。

（2）運(yùn)用杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析動(dòng)力的大小變化。

由圖可知，動(dòng)力F的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變。在杠桿從豎直位置向水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，重力的力臂逐漸增大，在L2＜L1之前杠桿是省力杠桿，在L2＞L1之后，杠桿變?yōu)橘M(fèi)力杠桿，故C正確，而A．B、D錯(cuò)誤。

故選C。、填空題LISTNUMOutlineDefault\l3（1）60（2）600【解析】（1）撬棒的支點(diǎn)在D點(diǎn)，阻力臂為CD，動(dòng)力臂為AD，根據(jù)杠桿的平衡條件列式計(jì)算即可；（2）如果忽略滑輪自重以及摩擦，那么自由端拉力做的總功與克服物體重力做功大小相等，即W=Gh。

（1）根據(jù)杠桿的平衡條件得到：

G×CD=F×AD；

360N×0.2m=F×1.2m；

解得：F=60N；

（2）忽略滑輪自重以及滑輪與繩子的摩擦，

人所做的功為W=Gh=30kg×10N/kg×2m=600J。LISTNUMOutlineDefault\l3（1）方向（2）2；3（3）2h；3h【解析】定滑輪的中心軸固定不動(dòng)。定滑輪的功能是改變力的方向，但不能省力。使用時(shí)，軸隨物體一起移動(dòng)的滑輪叫做動(dòng)滑輪；動(dòng)滑輪可以看做是一個(gè)省力杠桿；動(dòng)滑輪的作用：可以省力，但不能改變力的方向；動(dòng)滑輪的省力特點(diǎn)：動(dòng)滑輪上有幾段繩子拉著重物，拉力就是重物重力的幾分之一，繩子自由端移動(dòng)的距離為重物上升高度的幾倍；（1）甲滑輪組提升物體拉力的方向向下，即甲滑輪組能改變動(dòng)力的方向；

（2）甲滑輪組的動(dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)重物，乙滑輪組的動(dòng)滑輪上有3段繩子承擔(dān)重物，在不考慮動(dòng)滑輪、繩子的重量及摩擦?xí)r，動(dòng)滑輪上有幾段繩子拉著重物，拉力就是重物重力的幾分之一；故乙滑輪組更省力一些；

（3）動(dòng)滑輪上有幾段繩子拉著重物，繩子自由端移動(dòng)的距離為重物上升高度的幾倍，如果都使物體上升h高度，那么甲滑輪組的繩端必須向下移動(dòng)2h，乙滑輪組的繩端必須向上移動(dòng)3h；

故答案為：（1）方向；（2）2；3；（3）2h；3h。LISTNUM