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

第3章

能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)

簡(jiǎn)單機(jī)械浙教版科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第１課時(shí)認(rèn)識(shí)杠桿1.(新獨(dú)家原創(chuàng))下列實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)用了杠桿原理的是(S9103001)(

)A.刻度尺B.天平C.量筒D.溫度計(jì)基礎(chǔ)過關(guān)全練B解析天平實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,因此它運(yùn)用了杠桿原理,故選B。2.(新獨(dú)家原創(chuàng))下列關(guān)于杠桿的有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

(

)A.杠桿是一種簡(jiǎn)單機(jī)械B.杠桿一定繞某個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)C.杠桿一定是一根硬的直棒D.杠桿的動(dòng)力方向與阻力方向可以相同C解析

杠桿屬于簡(jiǎn)單機(jī)械之一,A對(duì);杠桿一定繞某個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),該固定點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn),B對(duì);杠桿一定是一根硬棒,但不一定是一根直棒,也可以是彎曲的,C錯(cuò);當(dāng)杠桿的動(dòng)力和阻力位于支點(diǎn)異側(cè)時(shí),動(dòng)力與阻力的方向相同,D對(duì)。故選C。3.(新獨(dú)家原創(chuàng))下列關(guān)于杠桿力臂的說(shuō)法中正確的是(S9103001)

(

)A.力臂就是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離B.力臂不一定在杠桿上C.力臂不能為零D.動(dòng)力臂一定大于阻力臂B解析

力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,而非支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,A錯(cuò);力臂不一定在杠桿上,可以在空中,B對(duì);當(dāng)力的作用線過支點(diǎn)時(shí),該力的力臂為零,C錯(cuò);動(dòng)力臂可以大于、小于或等于阻力臂,D錯(cuò)。故選B。4.(新獨(dú)家原創(chuàng))關(guān)于超市手推車(如圖為側(cè)視圖)下列說(shuō)法中正確的是(S9103001)

(

)CA.當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),需向下壓扶把,手推車可以視為以B為支點(diǎn)的杠桿B.當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),需向上抬扶把,手推車可以視為以C為支點(diǎn)的杠桿C.當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí),需向上抬扶把,手推車可以視為以B為支點(diǎn)的杠桿D.當(dāng)后輪遇到障礙物A時(shí),需向下壓扶把,手推車可以視為以C為支點(diǎn)的杠桿解析

關(guān)于超市手推車,當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí),我們需要讓前輪離開地面,因此需向下壓扶把,此時(shí)手推車?yán)@后輪轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí),需要讓后輪離開地面,因此要向上抬扶把,此時(shí)手推車?yán)@前輪轉(zhuǎn)動(dòng)。故選C。A.C點(diǎn)是支點(diǎn)B.液壓桿B施加的力是動(dòng)力C.車廂和貨物的總重力是阻力D.車廂對(duì)液壓桿的壓力是阻力5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江金華四中期中改編)如圖所示,是自卸車的示意圖,車廂部分可視為杠桿,則下列分析錯(cuò)誤的是

(

)D解析車廂部分視為杠桿,車廂繞C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),所以C點(diǎn)是支點(diǎn),

A說(shuō)法正確;動(dòng)力和阻力都應(yīng)該是車廂受到的力,液壓桿施加

的力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng),所以是動(dòng)力,B說(shuō)法正確;阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力

為車廂及貨物總重力,即C說(shuō)法正確,D說(shuō)法錯(cuò)誤。故選D。6.(2024浙江杭州觀成教育集團(tuán)期中)如圖所示,小明在按壓式訂書機(jī)的N點(diǎn)施加壓力,將訂書針釘入M點(diǎn)下方的紙張中,下列圖能正確表示他使用該訂書機(jī)時(shí)的杠桿示意圖是(S9103001)

(

)A解析據(jù)圖可知,當(dāng)按壓訂書機(jī)時(shí),其會(huì)繞著訂書機(jī)左邊的固

定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),即O為支點(diǎn);所按壓的N點(diǎn)為動(dòng)力F1作用點(diǎn),F1的方

向向下,支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離為l1;而裝訂的物體對(duì)

訂書機(jī)有一個(gè)向上的阻力F2,M點(diǎn)就是阻力F2的作用點(diǎn),支點(diǎn)

O到阻力F2作用線的距離為阻力臂l2。綜上所述,A圖正確。

故選A。7.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2023浙江杭州上城開元中學(xué)期中)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(S9103001)

(

)BA.甘蔗放在b點(diǎn)的力臂比放在a點(diǎn)的力臂小B.此杠桿受到的阻力是甘蔗對(duì)刀刃的壓力C.手沿F1方向用力的力臂比沿F2方向的大D.此杠桿的支點(diǎn)在手與刀柄接觸的位置解析鍘刀的支點(diǎn)在刀尖與底座接觸之處,D錯(cuò);甘蔗放在b

點(diǎn)比放在a點(diǎn)離支點(diǎn)更遠(yuǎn),力臂更長(zhǎng),A錯(cuò);力臂為支點(diǎn)到力作

用線的距離,手沿F1方向用力的力臂比沿F2方向的更小,C

錯(cuò)。故選B。8.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江杭州翠苑中學(xué)教育集團(tuán)聯(lián)考,15,★★☆)如圖所示筷子盒在A處施加向下的力時(shí),筷子會(huì)從出口滾出。忽略筷子的壓力,以下能正確表示按下A處時(shí)杠桿示意圖的是(S9103001)

(

)A能力提升全練解析在筷子盒A處施加向下的力時(shí),筷子會(huì)從出口滾出,說(shuō)

明動(dòng)力方向向下,由于該杠桿的動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)在

支點(diǎn)的同側(cè),所以動(dòng)力方向必然與阻力方向相反,故阻力向

上,故選A。9.(新方法·模型法)(2024浙江杭州新天地實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中,14,★★☆)如圖是一種新型開瓶器,借助它可單手輕易開啟啤酒瓶蓋,該開瓶器可看作一個(gè)杠桿。下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時(shí)的支點(diǎn)O、動(dòng)力F1和阻力F2的是(S9103001)

(

)D解析圖中的開瓶器在打開瓶蓋時(shí),瓶蓋右側(cè)被向上抬起,開

瓶器會(huì)繞著瓶蓋的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),故O點(diǎn)在瓶蓋的左側(cè);阻力為瓶

口與蓋的向下的摩擦力,故阻力F2在瓶蓋的右側(cè),方向向下;

動(dòng)力F1會(huì)繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故動(dòng)力的方向斜向右,故D符合題

意。故選D。10.(2024浙江金華蘭溪二中期中,22,★☆☆)如圖所示為釣魚竿釣魚的示意圖,O為支點(diǎn),請(qǐng)畫出阻力F2的力臂l2。如果釣到了大魚需要提起該釣魚竿,最好將動(dòng)力作用點(diǎn)向

(填“釣魚者”或“魚”)這邊移動(dòng)才能不費(fèi)力些。魚答案如圖所示

解析為了省力,可以增大動(dòng)力臂,因此動(dòng)力作用點(diǎn)需遠(yuǎn)離支點(diǎn)。11.(主題教育·傳統(tǒng)工藝)(2022浙江寧波北侖期末改編)杠桿在我國(guó)古代就有了許多巧妙的應(yīng)用。護(hù)城河上安裝使用的吊橋就是一個(gè)杠桿,由圖可知它的支點(diǎn)是

(填“A”“B”或“C”)點(diǎn),動(dòng)力F方向應(yīng)為圖中沿

(填“1”或“2”)方向。

素養(yǎng)探究全練C1解析拉起吊橋時(shí),吊橋繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),故C點(diǎn)為支點(diǎn);動(dòng)力是作用在杠桿上的力,動(dòng)力作用點(diǎn)在A點(diǎn),故動(dòng)力方向沿“1”方向。12.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)如圖所示,課桌的重力作用點(diǎn)在O點(diǎn)。將課桌看成是一個(gè)杠桿,若在課桌的C點(diǎn)用力F把右邊的桌腿抬離地面,抬離過程中左邊的桌角為支點(diǎn),假設(shè)抬起時(shí)左邊桌腿沒有滑動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F的力臂l1,重力G的力臂l2。(S9103001)答案如圖所示

解析

畫力臂可以分成三個(gè)步驟:1.找支點(diǎn);2.作力的作用線;

3.作支點(diǎn)到作用線的垂線。關(guān)鍵詞“點(diǎn)、線、距”。第3章

能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)

簡(jiǎn)單機(jī)械浙教版科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第2課時(shí)

杠桿平衡條件及應(yīng)用1.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江義烏三校聯(lián)考)如圖所示杠桿AOB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)(桿重和摩擦均不計(jì)),已知OA=l1,OB=l2,F1與OA垂直,F2與OB垂直,且F1l1=F2l2,則此杠桿在F1和F2作用下的狀態(tài)

(

)基礎(chǔ)過關(guān)全練DA.一定靜止B.一定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.可能靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D.一定變速轉(zhuǎn)動(dòng)解析杠桿的平衡狀態(tài)包括兩種:靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài);

由圖知,F1使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),F2也使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),二者使

杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,雖然F1l1=F2l2,但杠桿不會(huì)平衡,會(huì)做變速

轉(zhuǎn)動(dòng),故D正確。2.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江杭州拱墅月考)下列所示的杠桿中,屬于費(fèi)力杠桿的是(S9103001)

(

)

D解析當(dāng)杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)為費(fèi)力杠桿。鑷子的

杠桿五要素如圖:

動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿。故選D。3.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)如圖所示為家庭電路常用的兩種墻壁開關(guān)。其按鈕可繞面板內(nèi)某軸轉(zhuǎn)動(dòng),甲是較早的開關(guān),現(xiàn)在逐漸被乙這種開關(guān)取代。在按壓時(shí),開關(guān)相當(dāng)于一個(gè)杠桿,那么甲開關(guān)易損壞,乙開關(guān)不易損壞的根本原因是乙開關(guān)(S9103001)

(

)CA.可以增大阻力臂,減小動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離B.可以減小動(dòng)力臂,減小動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離C.可以增大動(dòng)力臂,使按壓開關(guān)的力變小D.可以減小阻力臂,減小動(dòng)力做的功解析甲開關(guān)按鈕小,用力按壓時(shí)作用點(diǎn)更靠近支點(diǎn),動(dòng)力臂

小,根據(jù)杠桿平衡原理,動(dòng)力臂越小需要按壓的力越大,所以

甲開關(guān)較易損壞;而乙開關(guān)按鈕大,用力按壓時(shí)作用點(diǎn)離支點(diǎn)

較遠(yuǎn),增大動(dòng)力臂,使按壓開關(guān)的力變小,不容易被損壞。故

選C。4.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江杭州臨平期中)如圖所示是拋石機(jī)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖,長(zhǎng)桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),在B處放重石,人拉A處的繩子將重石拋出。拋石機(jī)在使用過程中(S9103001)

(

)BA.可以省力B.可以省距離C.既省力又省距離D.既省距離又省功解析由圖知,拋石機(jī)在使用過程中,支點(diǎn)是O點(diǎn),A為動(dòng)力作用點(diǎn),B是阻力作用點(diǎn),此時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,所以屬于費(fèi)力杠桿,但可以省距離。故選B。5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江溫州實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖是一款可以調(diào)節(jié)鍋內(nèi)溫度大小的高壓鍋保險(xiǎn)閥門原理圖,其本質(zhì)是一根以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿。當(dāng)溫度升高到一定程度時(shí),水蒸氣從閥門向上噴出,在A點(diǎn)對(duì)杠桿施加向上的力,若需要減小鍋內(nèi)的最高溫度,則需要(S9103001)

(

)CA.增大重物質(zhì)量,并將重物向左移動(dòng)B.增大重物質(zhì)量,并將重物向右移動(dòng)C.減小重物質(zhì)量,并將重物向左移動(dòng)D.減小重物質(zhì)量,并將重物向右移動(dòng)解析若需要減小鍋內(nèi)的最高溫度,就需減小鍋內(nèi)的氣壓(壓強(qiáng)減小,沸點(diǎn)降低),需讓水蒸氣從閥門較快噴出,也就是施加在A點(diǎn)向上的力要減小。根據(jù)杠桿平衡條件,現(xiàn)在A點(diǎn)動(dòng)力的力臂不變,動(dòng)力要減小,可減小阻力和阻力臂,故可減輕重物質(zhì)量,并將重物向左移動(dòng),靠近支點(diǎn),以減小阻力臂。故選C。6.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2022浙江紹興中考,12,★☆☆)小敏在做“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)時(shí),先后出現(xiàn)杠桿右端下降的現(xiàn)象。為使杠桿水平平衡,下列操作正確的是

(

)A能力提升全練A.圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié);圖乙中右側(cè)鉤碼向左移動(dòng)B.圖甲中平衡螺母向左調(diào)節(jié);圖乙中右側(cè)鉤碼向右移動(dòng)C.圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié);圖乙中左側(cè)鉤碼向左移動(dòng)D.圖甲中平衡螺母向右調(diào)節(jié);圖乙中左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)解析圖甲是在探究之前,且此時(shí)杠桿向左側(cè)翹起,因此應(yīng)將

左(或右)側(cè)的平衡螺母向左調(diào)節(jié)才能使杠桿在水平位置平

衡;圖乙是在探究過程中,且此時(shí)杠桿左側(cè)翹起,說(shuō)明杠桿整

體重心偏右,因此應(yīng)將左(或右)側(cè)鉤碼向左移動(dòng)才能使杠桿

在水平位置平衡。故選A。7.(主題教育·傳統(tǒng)工藝)(2024浙江杭州西湖期末提優(yōu),9,★★☆)如圖甲是廣州傳統(tǒng)美食“竹升面”的制作過程,其原理圖如圖乙,讓竹竿A端固定在繩扣中,人坐竹竿上,在竹竿C端上下跳動(dòng),帶動(dòng)竹竿擠壓面團(tuán)增加韌性。你認(rèn)為此過程中竹竿屬于哪類杠桿?人在F1、F2、F3、F4四個(gè)方向施力,哪個(gè)力是最小的?下列答案正確的是(S9103001)

(

)AA.省力

F1

B.費(fèi)力

F2C.省力

F3

D.費(fèi)力

F4解析由圖可知,此過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力小于阻力,所以此過程中竹竿屬于省力杠桿;在擠壓面團(tuán)時(shí),人施力的方向向下(排除F4),阻力、阻力臂一定,由杠桿平衡條件可知,動(dòng)力臂越長(zhǎng),越省力,沿F1方向施力時(shí)力臂長(zhǎng),用力最小。故選A。8.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江杭州吳昌碩實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中,25,★★☆)學(xué)齡前兒童常因?yàn)楹闷娑鴮⑾逻叧閷侠霎?dāng)作臺(tái)階去攀爬柜子,容易使柜子翻倒造成傷害事件,其側(cè)視圖如圖所示。柜子可簡(jiǎn)化成一個(gè)杠桿模型,標(biāo)有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),當(dāng)它翻倒時(shí),是以

點(diǎn)為支點(diǎn)的。為防止圖示中柜子翻倒,可在圖中

點(diǎn)與墻壁接觸處加裝固定裝置,使該裝置起防翻倒作用時(shí)受力最小。(S9103001)DA解析

據(jù)圖可知,當(dāng)柜子翻倒時(shí),柜子將繞D點(diǎn)運(yùn)動(dòng),所以此時(shí)

D點(diǎn)為支點(diǎn);為了固定柜子,并使該裝置起作用時(shí)受力最小,根

據(jù)杠桿平衡條件可知,動(dòng)力臂應(yīng)最長(zhǎng),所以需在A點(diǎn)固定該裝

置,故答案為D、A。9.(2024浙江杭州中學(xué)期中改編,30,★★☆)如圖甲所示的“伸縮式隔離欄”由圓形底座、立桿和頂端的伸縮裝置組成;頂端的伸縮裝置里有固定布帶的彈性裝置、布帶和伸縮頭,向外拉伸縮頭,布帶伸長(zhǎng);松手后,布帶縮回。其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。其中圓形底座質(zhì)量為6千克(質(zhì)量分布均勻),直徑為30cm;立桿高為90cm(立桿直徑、布帶寬度、底座厚度均不計(jì),除底座外其余部件的質(zhì)量也不計(jì))。當(dāng)將布帶向右拉出時(shí),可將“伸縮式隔離欄”整體看作一根杠桿,在不發(fā)生傾斜的要求下,可施加在布帶上的最大拉力為多少?(g取10N/kg)(S9103001)解析隔離欄整體的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;底座的半徑r=30cm×

=15cm,由圖乙知,以底座右側(cè)點(diǎn)O為支點(diǎn),則立桿高即為動(dòng)力臂長(zhǎng),即動(dòng)力臂l1=90cm,自身重力力臂l2=r=15cm;據(jù)杠桿平衡條件可得:Fl1=Gl2,所以F=

=

=10N10.(學(xué)科素養(yǎng)·探究實(shí)踐)(2024浙江杭州西湖期末)某興趣小組利用厚紙板來(lái)探究杠桿的平衡條件,厚紙板上每間隔相同距離有個(gè)小孔?，F(xiàn)用細(xì)繩將紙板懸掛起來(lái),如圖甲所示。

素養(yǎng)探究全練(1)實(shí)驗(yàn)中,小明在A點(diǎn)掛了1個(gè)鉤碼(如圖乙),則需在B點(diǎn)掛

個(gè)鉤碼才能使杠桿平衡。(2)小紅認(rèn)為:在力臂大小不變時(shí),改變力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離,不會(huì)影響杠桿平衡。要驗(yàn)證這一觀點(diǎn),在完成圖乙實(shí)驗(yàn)后,需要進(jìn)行的下一步實(shí)驗(yàn)操作是

。

將左側(cè)、右側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)、B點(diǎn)的正上或正下方,觀察杠桿是否平衡3

(3)小軍進(jìn)行如圖丙實(shí)驗(yàn),松手后發(fā)現(xiàn)杠桿不能保持水平平衡。請(qǐng)分析其原因是

。杠桿自重的影響解析

(1)設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,一格長(zhǎng)為l,根據(jù)杠桿平衡條件可知:G×3l=nG×l,解得:n=3,則需在B點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼;(2)力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,將左側(cè)、右側(cè)的鉤碼改掛到A點(diǎn)、B點(diǎn)的正上或正下方,力臂仍是線段OA、OB長(zhǎng),與原來(lái)相比較力和力臂都沒有改變,所以杠桿仍能保持平衡;(3)圖丙中,杠桿的重心不在支點(diǎn)上,杠桿的重力對(duì)杠桿平衡產(chǎn)生了影響。第3章

能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)

簡(jiǎn)單機(jī)械浙教版科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第3課時(shí)

滑輪和滑輪組1.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)下列關(guān)于滑輪的有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(S9103001)(

)A.使用定滑輪不能省力但能改變力的方向B.定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿C.使用動(dòng)滑輪能省力,還能改變力的方向D.動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿基礎(chǔ)過關(guān)全練C解析定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿,使用定滑輪時(shí)不能省力

但能改變力的方向;動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂二倍

的省力杠桿,使用動(dòng)滑輪時(shí)能省一半力但不能改變力的方

向。故選C。2.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江杭州慧瀾中學(xué)期中)小明用下列方式勻速提升同一重物,若不計(jì)滑輪和繩子的自重及摩擦,拉力最大的是(S9103001)

(

)

C解析

A圖是動(dòng)滑輪,由動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)可知能省一半

的力,即F1=

G;B圖是滑輪組,繞在動(dòng)滑輪上的繩子有2股,則F2=

G;C圖是定滑輪,由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知,不省力,即F3=G;D圖是滑輪組,繞在動(dòng)滑輪上的繩子有3股,則F4=

G。故選C。3.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江舟山金衢山五校聯(lián)盟期中)

在同一水平面上用滑輪以如圖所示三種方式拉動(dòng)同一物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),所用水平拉力依次為F1、F2、F3(滑輪和繩的自重及繩間的摩擦不計(jì))。F1、F2、F3三個(gè)力的大小關(guān)系為(

)CA.F1>F2>F3

B.F2>F1>F3C.F3>F1>F2

D.F1>F3>F2解析假設(shè)物塊與地面的摩擦力為f,甲滑輪為定滑輪,F1處于繩端,則F1=f;乙滑輪為動(dòng)滑輪,F2處于繩端,所以F2=

f;丙滑輪為動(dòng)滑輪,但F3處于滑輪端,所以F3=2f;所以F3>F1>F2。故選C。4.(2021江蘇鹽城中考)旗桿頂端裝有定滑輪,升旗時(shí)旗手向下拉繩子,國(guó)旗冉冉升起。下列說(shuō)法正確的是(S9103001)

(

)A.旗手對(duì)繩的拉力一定等于國(guó)旗重力B.旗手對(duì)繩的拉力等于國(guó)旗重力的一半C.國(guó)旗上升的距離等于被旗手拉下的繩端移動(dòng)的距離D.國(guó)旗上升的距離等于被旗手拉下的繩端移動(dòng)距離的一半C解析

旗桿頂端裝有的定滑輪,實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,使用時(shí),不

省力也不費(fèi)力。不計(jì)繩重和摩擦且國(guó)旗勻速上升時(shí),旗手對(duì)

繩的拉力一定等于國(guó)旗重力,若計(jì)繩重和摩擦,旗手對(duì)繩的拉

力大于國(guó)旗重力,A、B錯(cuò);定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,使用時(shí)不

省距離也不費(fèi)距離,則國(guó)旗上升的距離等于被旗手拉下的繩

端移動(dòng)距離,C正確、D錯(cuò)誤。故選C。5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2023浙江衢州期末)一輛重力為15000牛的汽車不小心陷進(jìn)泥潭,司機(jī)采用如圖裝置A拉動(dòng)汽車。已知汽車在水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為1000牛(不計(jì)滑輪和繩子之間的摩擦),裝置A是

滑輪,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)力F的大小為

牛。(S9103001)

500動(dòng)解析由圖可知,該滑輪屬于動(dòng)滑輪,由于不計(jì)滑輪與繩子之

間的摩擦,拉力應(yīng)該等于物體所受摩擦力的一半,即拉力F=

f=

×1000N=500N。6.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江東陽(yáng)橫店八校月考)用如圖甲所示的滑輪組提升重200N的物體,已知拉力F為80N,不計(jì)繩重和摩擦,物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示,反映繩子自由端運(yùn)動(dòng)的圖線是

(填“A”或“B”),動(dòng)滑輪重為

N。(S9103001)

40A解析由圖甲可知,繩子股數(shù)n=3,則繩子自由端移動(dòng)距離s=3

h,所以繩子自由端移動(dòng)的速度是物體提升速度的3倍,因此圖

乙中傾斜直線A是繩子自由端運(yùn)動(dòng)的s-t圖線,而傾斜直線B是

物體運(yùn)動(dòng)的s-t圖線;不計(jì)繩重和摩擦,則動(dòng)滑輪重力G輪=3F-

G物=3×80N-200N=40N。7.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2023浙江溫州期末,6,★☆☆)小明用如圖裝置“測(cè)量大氣壓”時(shí),發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的量程太小,無(wú)法拉開緊貼在地面上的吸盤,于是他加了一個(gè)輕質(zhì)滑輪,若不計(jì)滑輪自重和摩擦,下列操作最有可能完成實(shí)驗(yàn)的是(S9103001)

(

)C能力提升全練

解析

A、B圖中兩個(gè)滑輪均為定滑輪,定滑輪不省力,只能改變力的方向,故A、B錯(cuò);C圖滑輪作為動(dòng)滑輪使用,不計(jì)滑輪自重和摩擦,能省一半的力,故C正確;D圖滑輪作為動(dòng)滑輪使用,彈簧測(cè)力計(jì)作用在滑輪軸上,不計(jì)滑輪自重和摩擦,彈簧測(cè)力計(jì)拉力為繩子拉力的2倍,故D錯(cuò)。故選C。8.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江杭州翠苑中學(xué)期中,9,★★☆)如圖所示,在這個(gè)裝置中,如果拉力F等于4牛且不計(jì)摩擦,則甲、乙兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為(S9103001)

(

)

A.8牛,12牛B.12牛,8牛C.8牛,8牛D.12牛,12牛B解析已知繩子上的拉力為F=4N,不計(jì)摩擦,由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)甲連接的滑輪上有3段繩子,所以左邊滑輪對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)甲的拉力(即彈簧測(cè)力計(jì)甲的讀數(shù))等于拉力F的3倍,故彈簧測(cè)力計(jì)甲的讀數(shù)為3F=3×4N=12N;彈簧測(cè)力計(jì)乙連接的滑輪上有2段繩子,所以右邊滑輪對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)乙的拉力(即彈簧測(cè)力計(jì)乙的讀數(shù))是拉力F的2倍,故彈簧測(cè)力計(jì)乙的讀數(shù)為2F=2×4N=8N。故選B。9.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江溫州八校聯(lián)考,9,★★☆)如圖,甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論,又能直接顯示出鉤碼的重力大小,于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧測(cè)力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì))。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是

(

)D解析在A、C裝置中,鉤碼掛在拉環(huán)上(即左邊測(cè)力計(jì)倒置使用),因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)本身有重力,所以此時(shí)測(cè)力計(jì)顯示的示數(shù)等于測(cè)力計(jì)自身的重力與鉤碼重力之和,則不能直接顯示出鉤碼的重力大小,故A、C錯(cuò)誤;在B、D裝置中,鉤碼掛在掛鉤上(即左邊測(cè)力計(jì)正常使用),所以能直接顯示出鉤碼的重力大小;B裝置中,右邊的測(cè)力計(jì)倒置使用,此時(shí)右邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于左邊測(cè)力計(jì)的重力與鉤碼重力之和,而左邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于鉤碼的重力,所以兩邊測(cè)力計(jì)的示數(shù)不相等,不能得出正確結(jié)論,故B錯(cuò)誤;設(shè)兩測(cè)力計(jì)的重力均為G,由于定滑輪的左邊都是鉤碼和一個(gè)測(cè)力計(jì)在拉繩子,則繩子的拉力:F=G1+G;D裝置中,左邊測(cè)力計(jì)的示數(shù):F左=G1;手拉右邊測(cè)力計(jì)的掛鉤,由力的平衡條件可得,右邊測(cè)力計(jì)的示數(shù),即測(cè)力計(jì)受到向下的拉力:F右=F-G=G1+G-G=G1;所以,F左=F右=G,能得出正確結(jié)論,故D裝置能實(shí)現(xiàn)所有的要求。10.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江金華五中等三校聯(lián)盟期中,11,★★★)如圖所示,F1=4N,F2=3N,此時(shí)物體A相對(duì)于地面靜止,物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說(shuō)法正確的是

(

)BA.F2的功率為0.3WB.如果增大F2,物體A相對(duì)于地面仍靜止C.彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為6ND.地面對(duì)物體A的摩擦力方向水平向左,大小為2N解析由圖知,拉力F2端移動(dòng)速度v=2vB=2×0.1m/s=0.2m/s,P=F2v=3N×0.2m/s=0.6W,故A錯(cuò);如果增大F2,B將做變速運(yùn)動(dòng),但B對(duì)A的壓力和接觸面的粗糙程度不變,B與A之間的摩擦力不變,A受力不變,同理可知,A受到地面的摩擦力也不變,即A的受力情況不變,還是處于靜止?fàn)顟B(tài),故B正確;不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦,由力的平衡條件可得,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=3F2=3×3N=9N,故C錯(cuò);由圖知,fB=2F2=2×3N=6N,根據(jù)B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)可知物體A對(duì)B的摩擦力的方向向右,根據(jù)力的作用是相互的可知,物體B對(duì)物體A的摩擦力向左,大小為6N,而F1=4N向右拉A,A靜止,受力平衡,因而A還受到地面的摩擦力為6N-4N=2N,方向向右,故D錯(cuò)。故選B。11.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2023浙江寧波鎮(zhèn)海期中改編,30,★★☆)如圖,某工人用100N的水平拉力F抓緊繩子的一端,沿水平方向勻速向右運(yùn)動(dòng),10s內(nèi)將礦井里重為160N的物體提升4m。若不計(jì)摩擦和繩重,則:(S9103001)(1)動(dòng)滑輪的重力為

N;(2)拉力F移動(dòng)的速度為

m/s;(3)拉力F所做的功為

J。8000.840解析

(1)由圖知,n=2,不計(jì)摩擦和繩重,拉力F=

(G+G動(dòng)),則動(dòng)滑輪重力:G動(dòng)=2F-G=2×100N-160N=40N;(2)拉力F移動(dòng)的距離s=2h=2×4m=8m,拉力F移動(dòng)的速度:v=

=

=0.8m/s;(3)W=Fs=100N×8m=800J。12.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江金華五中等三校聯(lián)盟期中)第13屆殘奧會(huì)的點(diǎn)火儀式上,侯斌沒有借助其他外力,利用一套最省力的滑輪組(如圖為簡(jiǎn)化圖,其中保護(hù)裝置沒有畫出),在3分鐘內(nèi)把自己提升39米,點(diǎn)燃了熊熊圣火。(S9103001)(g取10N/kg)(1)請(qǐng)畫直線代替繩子將圖完成,使之成為最省力的滑輪組;素養(yǎng)探究全練(2)侯斌體重為70千克,輪椅和火炬總質(zhì)量30千克(滑輪重、繩重和摩擦不計(jì)),他拉繩子的力是

N。

250答案

(1)如圖所示解析

(2)侯斌、輪椅和火炬的總重力G=mg=(70kg+30kg)×

10N/kg=1000N,將人、輪椅、火炬看成整體受力分析,此時(shí)

繩子自由端也在承擔(dān)總重,共有4股繩子承擔(dān)總重,所以侯斌

拉繩子的力F=

×1000N=250N。第3章

能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)

簡(jiǎn)單機(jī)械浙教版科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第4課時(shí)

機(jī)械效率A.做功越多,機(jī)械效率越高B.做功的功率越大,機(jī)械效率越高C.延長(zhǎng)工作時(shí)間,可提高機(jī)械效率D.能量利用率越高,機(jī)械效率越高1.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江溫嶺三中期中改編)“建設(shè)美麗城市,優(yōu)化市內(nèi)交通”,臺(tái)州市在建設(shè)輕軌S1號(hào)線時(shí)使用了大型機(jī)械——盾構(gòu)機(jī)。如圖是輕軌建設(shè)施工挖隧道的盾構(gòu)機(jī)正面,下列關(guān)于工作中的盾構(gòu)機(jī)說(shuō)法正確的是(S9103001)

(

)

D解析機(jī)械效率與做功的多少、做功的時(shí)間、做功的功率

無(wú)關(guān),它表示機(jī)械對(duì)能量的利用率,故選D。2.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)如圖所示的甲、乙兩套裝置,每個(gè)滑輪的質(zhì)量均相等且繩重和摩擦不計(jì)。用它們分別將重力為200N和100N的重物勻速提升相同高度,若拉力均豎直向上,兩裝置中,相同的是(S9103001)

(

)A.拉力B.有用功C.額外功D.機(jī)械效率C解析甲裝置中F1=

G總=

(200N+G輪),乙裝置中F2=

G總'=

(100N+G輪),所以兩拉力不相等,A錯(cuò);W有用=G物h,被提升的物

體重力不相等,提升的高度相等,故兩裝置所做的有用功不相

等,B錯(cuò);兩裝置所做的額外功都是克服動(dòng)滑輪重做的功,動(dòng)滑

輪重相等,提升高度相等,故兩裝置所做的額外功相等,C對(duì);η

=

×100%,有用功不等,兩裝置所做的額外功相等,根據(jù)計(jì)算式可知機(jī)械效率一定不相等,D錯(cuò)。故選C。3.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2022甘肅蘭州中考)如圖所示,斜面長(zhǎng)10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,將重100N的物體,從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中,下列說(shuō)法正確的是

(

)A.利用此裝置既可以省力,也可以省功B.物體受到的摩擦力為50NC.對(duì)物體所做的有用功為500JD.該斜面的機(jī)械效率為80%D解析使用任何機(jī)械都不能省功,故A錯(cuò);使用斜面時(shí):W有用=Gh=100N×4m=400J,W總=Fs=50N×10m=500J,η=

×100%=

×100%=80%,W額外=W總-W有用=100J,f=

=

=10N,故B、C錯(cuò),D對(duì)。故選D。4.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2023浙江杭州上城開元中學(xué)期中)如圖所示,把同一物體分別沿斜面BA和CA拉到頂端A,若沿斜面的拉力F1=F2,則斜面兩邊的機(jī)械效率ηB、ηC的大小關(guān)系是(S9103001)(

)

CA.ηB<ηC

B.ηB=ηCC.ηB>ηC

D.不能確定解析同一物體升高的高度相同,根據(jù)公式W=Gh可知有用

功相同;因?yàn)镃A>BA且拉力相同,根據(jù)公式W=Fs可知F2做的

功大;因?yàn)棣?

×100%,所以有用功相同時(shí)總功越大,機(jī)械效率越低,即ηB>ηC,故選C。5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)觀念)(2024浙江杭州郁達(dá)夫中學(xué)段考)如圖所示,

(填“A”或“B”)是動(dòng)滑輪。若小宛用10N的力提升重為16N的物體,使物體在6s內(nèi)提升3m。若不計(jì)繩重和摩擦,則動(dòng)滑輪的重力為

N,機(jī)械效率為

。若他想用該滑輪組提高機(jī)械效率,可以采取什么措施?

。A

4

80%增加物體重力(或減小A的重力)解析由圖可知,A滑輪的軸隨鉤碼一起移動(dòng)屬于動(dòng)滑輪,B

屬于定滑輪;由圖可知,n=2,若不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪的重力

為:G動(dòng)=nF-G物=2×10N-16N=4N;該滑輪組的機(jī)械效率為η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=80%;提高該滑輪組機(jī)械效率的方法:減輕動(dòng)滑輪重,或增加被提升的物體重力。6.(2022黑龍江哈爾濱中考,11,★★☆)如圖所示,用一個(gè)動(dòng)滑輪把重100N的沙袋從地面勻速提到6m高的樓上,所用拉力60N(繩重和摩擦不計(jì)),下列說(shuō)法正確的是

(

)A.動(dòng)滑輪重40NB.繩子自由端通過的距離為12mC.拉力做的有用功為720JD.動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為8.3%B能力提升全練解析由圖知,n=2,因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦,F=

(G+G動(dòng)),所以動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=2F-G=2×60N-100N=20N,A錯(cuò);由圖可知n=2,繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×6m=12m,B正確;拉力做的有用功:W有用=Gh=100N×6m=600J,C錯(cuò);η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=83.3%,D錯(cuò);故選B。7.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江杭州郁達(dá)夫中學(xué)段考,15,★★☆)如圖所示,將重為100N的物體勻速?gòu)男泵娴牡锥死巾敹?。已知斜面長(zhǎng)5m,高2m,拉力F=50N,則該裝置的機(jī)械效率為

(

)AA.40%B.50%C.80%D.100%解析拉力做的有用功為W有用=Gh=100N×2m=200J;斜面上裝一個(gè)動(dòng)滑輪,斜面的長(zhǎng)是5m,所以繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nl=2×5m=10m,拉力做的總功為W總=Fs=50N×10m=500J;則機(jī)械效率為η=

×100%=

×100%=40%。故選A。8.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江杭州翠苑中學(xué)期中,16,★★★)用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M,已知被提升物體M質(zhì)量為76kg,M的體積為3×10-3m3,在物體M上升但未露出水面的過程中,繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度,此過程中,拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示,不計(jì)繩重和摩擦(g取10N/kg)。下面分析不正確的是(

)