(物理)九年级物理简单机械专题训练答案.docx

（物理）九年级物理简单机械专题训练答案一、简单机械选择题1 .如图所示，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，货物重力是阻力B. B点是支点，物体 A放在车厢前部可省力C. C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【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点 C转动，所以点C为支点；当物体放在车厢白后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项 ABD都不正确，故答案 为C.2 .关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（）A.做的有用功越多，机械效率一定越高B.单位时间内做功越多，机械效率一定越高C.省力越多的机械，机械效率一定越高D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高【答案】D【解析】【详解】A、做功多，有用功不一定多，有用功占总功的比例不一定高，所以机械效率不一定高，故A错误；B、有用功占总功的比例与单位时间内做功多少无关，故B错误；C、省力多的机械的机械效率往往偏低，故C错误；D、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故D正确；故选D.【点睛】总功=有用功+额外功；有用功和总功的比值叫机械效率；由机械效率的定义可 知，机械效率的高低只与有用功在总功中所占的比例有关，与做功多少、功率大小无关.3 .如图所示，用滑轮组在 4s内将重为140N的物体匀速提升2m,若动滑轮重10N,石计 滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A.拉力F为75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为 93.3%D.提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A .由图可知，n=3,不计摩擦及绳重，拉力：F=1 （G+G 动）=1 X （140N+10N） =50N,故 A 错误；33B.则绳端移动的距离：s=3h=3x2m=6m,故B错误；C.拉力做功： W总=Fs=50NX 6m=300J,有用功： W有用= Gh=140N X 2m=280J,滑轮组的机械效率：=迫巴X 100%= 280J X 100% =93.3%,故C正确。W 总300JW1用GhGD, 提升200N重物时，重物重力增加，据=工1=77"工二1T 可知滑轮组机W总Gh G动h G G动械效率变大，故 D错误。4.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重时，滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是（）A.有用功一定是 150JB.总功一定是 250JC.动滑轮重一定是 100ND.拉力大小一定是 125N【答案】D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度，利用W二Gh求对物体做的有用功；又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计绳重和摩擦，额外功 W额=G轮h,据此求动滑轮重；不计摩擦和绳重，根据 F=- （G物+G轮）求拉力大小.nn=3,对物体做的有用功：W钎Gh=150NX 1m=150J对左图滑轮组，承担物重的绳子股数小 WW有150J由Y=,得： W息= =250J,因此， W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不W息60%计绳重和摩擦， W额=G轮h,所以动滑轮重：G轮=* = 1imJ=l00N,拉力F的大小：F=1 （G物+G轮）=1 （150N+100N） =250N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数333Wn=2,对物体做的有用功：Wa=Gh=150NX 1m=150J,由r=,得：W总W息W 有 150J= =250J,所以 W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮60%h,因此动滑轮重：G轮=" = 100J-=100N,拉力F的大小：F=1 （G物+G轮）=-h 1m22（150N+100N） =125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确；但拉力不同，故 D错.故选D.5.某商店有一不等臂天平（祛码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg祛码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg祛码，待天平平衡后.然后把两包白糖交给顾客.则两包白糖的总质量A.等于2Kg B,小于2Kg C大于2Kg D,无法知道【答案】C【解析】解答：由于天平的两臂不相等，故可设天平左臂长为a,右臂长为b （不妨设a> b）,先称得的白糖的实际质量为 m1，后称得的白糖的实际质量为m2a b由杠杆的平衡原理：bm二aM, am2=bM,解得 m1=", m2a ba b （a - b）2_ + _ + _-2 => 0则 m1 + m2=” a 因为（m1+m2） 2=" "" 因为 aD 所以（m1+m2）-2>0,即m+m2>2这样可知称出的白糖质量大于2kg.故选C.点睛：此题要根据天平的有关知识来解答，即在此题中天平的臂长不等，这是此题的关键.6 .用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为 60N,滑轮的机械效率为()i£i££.A. 16.7%【答案】C【解析】B. 20%C. 83.3%D. 100%【详解】由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮;，拉力移动的距离 s=2h,国有用GbGhLOONFe FX2h FX2 60NX283.3%7 .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0I13 位A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡，右端下沉C.杠杆不能平衡，左端下沉D.无法判断【答案】C【解析】【详解】原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为 OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得：mAgOC=m BgOD ,由图示可知， OC>OD.所以mAvmB,QC| A jD当向支点移动相同的距离 4L时，两边的力臂都减小 4L,此时左边为：mAg (OC- AL)=mAgOC mAgA L ,右边为：mBg(OD L)=mBgOD mbg L , 由 于，mav mb ,以mAgLv mbgL ；所以：mAgOC - mAgA L> mBgOD - mBgA L .因此杠杆将向悬挂 A物体的一端即左端倾斜.故选C.8.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮 间的摩擦.下列说法中正确的是A.绳子自由端在 4s内移动了 8mC.物体A克服摩擦力做的功为 480J【答案】D【解析】【详解】B.物体 A重力做功的功率为 1000WD.滑轮组的机械效率约为83.3%A.由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数 绳子自由端在 4s内移动了 s绳子=3X4m=12m=n=3,因此物体A在4s内匀速前进了 4m,则 故A错误。8 .物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率为0,故B错误。C.物体A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NX 4m=1200J,故C错误。D,由题可知：物体 A克服摩擦力做的功 W有用=fs=300NX 4m=1200J,拉力F所做的总功 W总=Fs绳子=120NX 12m=1440J,所以滑轮组的机械效率氏100%鬻J 10%附3%,故D正确为答案。9 .轻质杠杆AB可绕中点。自由转动，现在其 A端和B端分别施以大小相等的力 Fi和F2,它们的方向如图所示，则下列说法中正确的是A.杠杆会沿顺时针方向转动 B.杠杆会沿逆时针方向转动 C.杠杆会保持平衡D.无法判读杠杆转动方向【答案】A【解析】【详解】由图知道，。为杠杆的支点，分别从 。点向两力的作用线作垂线交两力的作用线于点C、D,则力Fi和F2的力臂分别为 OC、OD,如下图所示:因OA=OB,由几何知识知道,1OC-OA50D = Ofi 2故 OC< OD又因为Fi和F2的大小相等，由平衡条件知道，力与力臂乘积的大小关系是:Fi XOC< F2 XOD,所以，杠杆不能平衡，杠杆会沿顺时针方向转动，即只有 A正确。10 .如图所示的滑轮组上：挂两个质量相等的钩码 A B,放手后将出现的现象是（忽略滑轮重 绳重及摩擦）（）C?aT国IA. A下降 B. B下降 C.保持静止 D.无法确定【答案】A【解析】分析：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。定滑轮只能改变力的方 向，不能省力，动滑轮可以省一半的力。解答：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将 B拉起只需A重力的一半即可，所以 A下降，B上 升。故选：Ao【点睛】此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，难点是判断动滑轮和定滑轮，属于基础题目。11.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼.已知工人在imin内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为 400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）.下列说法正确的是甲zA.作用在钢绳上的拉力的功率为400WB.动滑轮的重力为 200NC.人对绳子的最大拉力为 1000ND.该滑轮组的最大机械效率为83.3%【答案】B【解析】【分析】(1)由图可知，n=3,则绳端移动的距离 s nh ,利用W Fs求拉力做的功，再利用_ WG=300N0寸，滑轮组的机械效率刀=60%利用G求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力3FP 求拉力的功率； t(2)由图乙可知，物重W _Gh _Gh_W、- Fs F3h1 ,、 一 一 ,一一F 1 (G G动)，据此求动滑轮重力；3(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力;1(4)利用F 1 (G G动)求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率 3W有G最大hG最大大.WG最大G动h G最大G动【详解】(1)由图可知，n=3,则绳端移动的距离：s nh 3 6m 18m ,拉力做的功：W总Fs400N 18m 7200J,拉力的功率：Pt(2)由图乙可知，物重7200J 120W ,故 A错； 60sG=300N0寸，滑轮组的机械效率根据W有Gh=W总FsGh G可得：拉力FF3h 3FY =60%300N3 60%500N3167N ,一，一一=、，1因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则F - G G动，3500,“所以，G动 nF G 3 N 200N300N ,故B正确;3(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大 G人 mg 60kg 10N/kg 600N，故 C错；1(4)由F - G G动 可得，提升的最大物重：3G大 nF大 G动 3 600N 200N1600N ,机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：W有G最大hG最大大 W总G最大G动h G最大G动错.故选B.1600N 100% 88.9% ,故 D 1600N 200N12.如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为Gi、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是G-iGA.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B.若Gi = G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若Gi = G2,则拉力F1与F2所做的总功相等D.若Gi = G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】B【解析】【分析】(1)同一滑轮组提起重物不同时，所做的额外功相同，有用功不同，根据机械效率为有用 功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化；(2)滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功，根据W= Gh比较两者所做总功之间的关系；(3)滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功，根据W= Gh比较两者的大小，再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系；（4）根据W= Gh比较有用功的大小.【详解】A.用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有用功不同，有用功和总功的比 值不同，则滑轮组的机械效率不同，故 A错误；BC.若Gi=G2,且货物被提升的高度相同，根据亚有=6物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由Wx （G物+G动）h可知，甲滑轮组做的总功W小于乙滑轮组做的总功，由 可知，甲滑轮组的机械效率高，故 B正确，C错误;W心、D.两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据 W=G动h可知，甲、乙滑轮组所 做的额外功不相等，故 D错误. 故选B.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功 是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的 功.13 .如图所示，在水平拉力 F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为A. 50J B. 25J C. 100J D. 200J【答案】B【解析】【详解】如图所示，是动滑轮的特殊用法，拉力是A与地面摩擦力的2倍,故尸=2/ =2 X5N.10N；物体A在水平方向上匀速移动 5m,则拉力移动的距离:1=2 X L)rT1 - 25rn拉力F做的功：= ION * 故选B.14 .建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍.在此过程中下列说法正确的是（）A.绳子自由端沿水平方向移动了6 mB.物体受到的拉力为 750NC.拉力F的功率为750WD.滑轮组的机械效率为 80%【答案】D【解析】【详解】A.由图可知，n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2 x 2m=4m故A错误；B.物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力 FA=f=0.4G=0.4 X 1500N=600N B错误；C.拉力F做的功 W，E=Fs=375NK 4m=1500J,则拉力F的功率P?皂界也】二375W,故C错误；D.有用功 Wfasa=600NX 2m=1200J则滑轮组的机械效率1200JX100%=X 100%=80% 故 D 正确;15.如图所示的滑轮组，用 F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了 2m.物体和地面之间的摩擦力为 45N,在此过程中，下列说法正确的是 拉力做的功是120J绳纤自由端移动的距离是 2m 骨轮组的机械效率是 75%A点受到的拉力为300NA.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】.由图可知，n=2,则绳子自由端移动的距离：懒 2sw 2 2m=4m ；故错误；拉力做的功：W息 Fs绳 30N 4m=120J ;故正确；.克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W 有=£$ 物=45N X 2m=90J,滑轮组的机械效率:W90J 100% 100%=75%故正确;W120J心、.因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N;故错误；故ABD错误，C正确。16.如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G1 = 60N, G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力 F作用下静止。则每个动滑轮的重力为（）BN 1 1 CN 2 2 D分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n,不计绳重和摩擦力，拉力 F= - （G+G轮），因为n拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。【详解】由图知，承担物重的绳子股数分别为：ni = 3, n2=2,滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：Fi= （Gi+G轮），F2= （ G2+G轮），32由题知 Fi = F2,所以 工（Gi+G 轮）=1 （G2+G 轮），即：-（60N+G 轮）=（38N+G3232轮），解答动滑轮的重力：G轮=6N。故选：B。17.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 刀与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则 下 列说法正确的是A.同一滑轮组机械效率 刀随G物的增大而增大，最终将达到100%B.当G物=12N时，弹簧测力计读数为 5NC.此滑轮组动滑轮的重力为 4ND. G物不变，改变图甲中的绕绳方式，滑轮组机械效率将改【答案】B【解析】【分析】(1)使用机械时，人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功；对完成任务没有用，但又 不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率；(2)不计绳重和摩擦，结合图中信息，根据求得动滑轮的重力，再计算G物=12N时弹Wr 用WGhW W有 W额 Gh Gh簧测力计读数;(3) G物不变，改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度，做的有用功相同；克服动滑轮做的额外功相同，由此分析机械效率的变化情况。【详解】A、使用滑轮组时，克服物重的同时，不可避免地要克服动滑轮重做额外功，所以总功一定大于有用功；机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率 刀随G物的增大而增大，但最终不能达到和超过 100%,故A错误；BC、由图可知，G=12N ,此时Y =80%W Gh GW W额 Gh GM G G动不计绳重和摩擦,他用W心、12N即：12N G 动80%解得动滑轮的重力:G物=12N时，弹簧测力计读数:故C错误；1 .、1 .F (G物 G动)一(12N 3N) 5N ,故 B 正确; 33D、G物不变，改变图甲中的绕绳方式，将同一物体匀速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略绳重及摩擦时，额外功：W额 G轮h,即额外功 W额相同，总功相同，则两装置的机械效率相同。故 D错误。故选：B。18 .如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）A.下降【答案】BB. B下降C.保持静止D.无法确定【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦， B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力， B所在的滑 轮为定滑轮，定滑轮不省力； A与B质量相等，重力相等，将 A拉起只需B重力的一半即 可，所以B下降，A上升.故选B.点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题.动滑轮可以省一半力，定滑轮不能 省力.19 .如图所示，可绕 。点转动的轻质杠杆，在 D点挂一个重为G的物体M.用一把弹簧测 力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三 次的示数分别为Fi、F2、F3,它们的大小关系是A. Fi=F2=F3=GB. Fi v F2 V F3V GC. Fi > F2 > F3> GD. Fi>F2=F3=G【答案】A【解析】【分析】【详解】设拉力的力臂为由此可得：F利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其 动力不变，据此分析解答。L,则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：GX OD=F< LG ODL因为G, OD不变，OD=L=r ,故F=G,由于Fi、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等，所以得：Fi=F2=F3=Go故选：A。20.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）A.重力做的功是有用功B.拉力Fi做的功是额外功C.绳子自由端的拉力 F做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故A错；B、由图知，是水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力Fi做的功为有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B错；C绳子自由端的拉力 F做的功包括有用功、额外功，为总功，故C正确；D在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服动滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%故D错.故选C.