初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第4节 简单机械同步练习
试卷更新日期：2023-10-26 类型：同步测试
一、单选题
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1. 关于机械效率，下列说法正确的是（ ）A、机械效率越大，越省力 B、机械效率越大，做功越多 C、机械效率越大，功率越大 D、机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小2. 如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是（ ）
A、①② B、①④ C、②③ D、②④3. 如图所示，家用衣架上挂了两件质量分别为m1、m2的湿衣物，此时衣架处于静止状态。下列说法中正确的是（ ）
A、图中的衣架是一个等臂杠杆 B、此时的衣架处于杠杆平衡状态 C、湿衣物的质量m1、m2大小相等 D、衣物对衣架的拉力就是衣物的重力4. 下列各种机械中，不省力的机械是（ ）A、
钢丝钳
B、
动滑轮
C、
旗杆顶定滑轮
D、
斜面
5. 如图，杠杆处于水平静止状态，杆重不计，则下列关系式中一定正确的是（ ）
A、FA•OA＝FB•OB B、FA•OA＜FB•OB C、 D、6. 如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）
A、始终是省力杠杆 B、始终是费力杠杆 C、先是省力的，后是费力的 D、先是费力的，后是省力的7. 如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（ ）
A、
B、
C、
D、
8. 人体内也存在着杠杆，如图所示，当人踮足时，足可以视为杠杆。此杠杆类型属于（ ）
A、等臂杠杆 B、费力杠杆 C、省力杠杆 D、都不属于9. 小金在做“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10. 钱塘江上出现独特的“水上轻功”独竹漂，前进时，该男子的右手（B点）撑住竹竿某处，左手（A点）用力挥动划竿。下列说法正确的（ ）
A、划竿使用时A点为支点 B、划竿使用时是一个费力杠杆 C、将A点尽量地靠近水面，可以增大阻力臂 D、将A点尽量地靠近水面，可以增大动力11. 如图所示，分别用力F1、F2和F3 ， 使用下列三个装置匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重，则F1、F2和F3的大小关系是（）
A、F1＜F2＝F3 B、F2＜F1＜F3 C、F1＝F3＜F2 D、F1＜F2＜F312. 下列人体中的杠杆 ，属于省力杠杆的是（ ）A、
咬东西
B、
抬起手臂
C、
踮起脚尖
D、
抬起头
13. 如图，O为杠杆的支点，A点挂一重物，为使杠杆在水平位置平衡，若在B点施加一个力并使该力最小，该力应沿（ ）
A、BM方向 B、BN方向 C、BP方向 D、BQ方向14. 如图所示用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑)。下列说法错误的是（ ）
A、物体4受到地面水平向右3N的摩擦力 B、物体A受到B的摩擦力是2N C、滑轮移动的速度是0.1m/s D、拉力F做功功率为4W15. 如图是教室壁挂式实物展台示意图。MN为展示台，PQ为连杆拉住展示台，m为展示物。以下是展示台承裁展示物时杠杆的示意图，其中正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
16. 如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(AB<CD，且B、D等高)，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到项端，另一件货物以同样的速度沿斜面CD推上顶端。下列说法正确的是（ ）
A、沿斜面AB推动更省力 B、沿斜面CD推动更省功 C、无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同 D、无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同二、填空题
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17. 如图所示，洗澡时当用喷头水平对着墙壁喷水，）头和握着喷头的手都会受到一个较大的、与喷水方向相反的作用力。请回答：
(1)、这个作用在喷头上力的施力物体是。(2)、若保持喷头离墙壁的距离不变，手握喷头的部位往下移动时，握喷头的手所受到的作用力大小将如何变化？。18. 今年3月，中国山地自行车公开赛在常山“狂飙”开赛，小科也参加了本次比赛。在补给站，他选择了巧克力作为补给，因为它的主要成分是 ， 是人体所需能量的主要来源。比赛过程中突遇障碍物，小科赶紧刹车，如图是自行车手闸示意图，当图中手对手闸的作用力F＝10N时，刹车拉线受到力的大小为 N。
19. 如图甲所示是一种利用紫外线杀菌的筷子盒，内置”220V 4W”的紫外线灯管，装入干燥筷子只需3~5分钟即可完成杀菌消毒。取筷子的原理结构示意图如图乙。
(1)、从预防传染病的角度，对筷子进行消毒属于；(2)、紫外线灯正常工作时通过的电流为安(保留2位小数)(3)、经测量，筷子的总质量为36克，OC为18厘米，B点使OC的中点，F1撤离后，若要A处抬起关闭出门，弹簧的弹力F2至少为牛。20. 为了做好疫情防控，如图是志愿者拉着音箱走在水平路面上进行宣传，他拉着音箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中音箱受到的重力G如图乙所示。
(1)、图乙中施加的力F1、F2 ， 使杠杆平衡，其中较小的力是 。(2)、小明对音箱受力分析后，该志愿者图乙中施加的拉力F1不可能使音箱匀速前进，他判断的理由是 。21. 如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关。
(1)、按动开关时，开关会绕面板内的轴转动，所以开关属于（填简单机械的名称）；(2)、较易损坏的开关是甲，这是因为按动这种开关时，较小，按动需用的力较大。22. 如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。
(1)、当F1竖直向上时，F1的大小为。(2)、当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向做的位置时，动力F1的大小变化是。（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）23. 小金推着购物车在超市购物，如图甲所示，购物车和货物的总重为120牛，C、B点分别为前后轮的轴心。推着购物车向前运动遇到障碍物时，小金先后两次在A点对购物车施加了竖直方向的力，分别提高了前后轮使得购物车通过障碍物。
(1)、前轮提高时是把点当支点，请在乙图中画出此时杠杆的动力臂L1与阻力臂L2；(2)、根据图丙提供的数据可算出，提高后轮时施加的力大小为牛。三、实验探究题
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24. 杆秤(如图甲)是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。某兴趣小组在老师的指导下，动手制作量程为20克的杆秤(如图乙)。
【制作步骤】
①做秤杆：选取一根筷子，在筷子左端选择两点依次标上“A”、“B”。
②挂秤盘：取一个小纸杯，剪去上部四分之三，系上细绳，固定在秤杆的“A"处；
③系秤纽：在秤杆的“B"处系上绳子：
④标零线：将5克的砝码系上细绳制成秤砣，挂到秤纽的右边，手提秤纽，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上“0”；
⑤定刻度……
【交流评价] 】
(1)、当在秤盘上放置物体称量时，秤砣应从“0”刻度向侧移动；(2)、步骤④标零线的目的是；(3)、给杆秤定刻度时，小思采用以下的方法：在秤盘上放20克物体，移动秤砣，使秤杆在水平位置处于平衡状态，在秤砣所挂的位置标上20，0和20之间分为20等份。依次标上相应刻度。你认为她的方法是否合理并简单说明理由。25. 在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义，提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
(1)、为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装冒进行实验，并把数据整理记录在下表中。实验次数
滑轮材质
钩码重G/N
提升的高度g/m
有用功W有用/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总共W总/J
机械效率
1
铝
1
0.1
0.1
0.6
0.3
0.18
56%
2
铝
2
0.1
0.2
1.0
0.3
0.3
67%
3
铝
2
0.2
0.4
1.0
0.6
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.4
0.8
0.6
0.48
83%
5
塑料
2
0.2
0.4
2.1
0.2
0.42
95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码 ， 机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关。
③比较两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
(2)、小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。(3)、实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是。A.焦耳定律 B.牛顿第一定律 C.阿基米德原理 D.欧姆定律
26. 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：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
？
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%）。27. 小科在“探究杠杆平衡条件”的实验中，在轻质杠杆后面安装一个以O为圆心、以OB为半径的圆盘(不影响杠杆的平衡)，如图。
步骤一：调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置静止。如图甲，在杠杆的A点挂上一重物，在B点用弹簧测力计施加竖直向下的力F1使杠杆在水平位置静止。
步骤二：将弹簧测力计从B点移到C点，拉力F2沿DC方向(CD是圆O的切线)，使杠杆再次在水平位置静止。
(1)、在图甲中画出拉力F2的力臂L2(2)、判断：F1 F2。(选填“>”、“<”或“=”)(3)、在图乙中的E点施加拉力F3 ， 使杠杆仍然在水平位置静止，且弹簧测力计的示数与F1相同，则施加的作用力的方向可能是 。A.① B.② C.③ D.④
28. 在“探究杠杆平衡条件”实验中，小科用一块T形板对实验装置进行改进。如图甲所示。T形板上有槽口ab和卡口cd，T形板通过槽口ab可以绕着杠杆的O点自由旋转并上下移动，弹簧测力计与一根质量可以忽略的碳素细棒MN相连，碳素细棒MN刚好卡入T形板的卡口cd，如图乙所示。
(1)、小想认为要完成这个实验，还需要一把刻度尺，但小科认为只要在T形板上稍微进行改进，不添加器材也可完成实验。小科对T形板进行的改进方法是；(2)、利用这个装置进行实验的优点为：；(3)、小科在实验过程中，需要保持不变，在杠杆水平平衡时，测出每一组动力臂l1和动力F1的数据，并利用实验数据绘制了F1与l1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为5cm时，F1为N。29. 滑轮是种常用的简单机械使用定渭轮在省力和省距离等方面有什么特点？以下是小丽对此进行的实验：①如图甲，用弹簧秤测出两个钩码的重：
②如图乙，用手竖直向下匀速拉弹簧秤，记录弹簧秤示数(摩擦力忽略不计)。测量钩码和绳子自由端通过的距离，记录在下表中：
③如图丙，改变拉力方向重复实验并记录。
拉力方向
弹簧秤示数(牛)
绳子自由端移动距离(厘米)
钩码上升距离(厘米)
竖直向下
2.0
15
15
斜向下
2.0
12
12
水平
2.0
8
8
请回答：
(1)、①中测得钩码重为牛：(2)、分析数据，可得出的结论是：(3)、小丽认为仅凭一组实验得 出结论不具普遍性，还需。30. 学习了杠杆知识后，小科利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为10g）
(1)、将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示。若想调节铅笔水平平衡，应该将细线向（选填“左”或“右”）移动。(2)、调节水平平衡后，用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。做了几次实验后，需要进一步完善实验。小江接下来的操作是。次数
动力F1/N
支点到动力作用点的距离l1/m
阻力F2/N
支点到阻力作用点的距离l2/m
1
0.2
0.04
0.4
0.02
2
0.2
0.04
0.1
0.08
3
0.3
0.05
0.3
0.05
(3)、铅笔水平平衡后，小科不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立刻将铅笔稳住（如图丁），则铅笔_______。A、左端下沉 B、右端下沉 C、仍然水平平衡四、解答题
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31. 生活中处处有科学，小明在小区游乐场里发现很多玩具蕴含了功和能的知识。
(1)、人能从滑梯滑下是因为重力做功，重为500牛的小明从图甲的滑梯顶端滑落到地面，重力做功焦。(2)、图乙是双人跷跷板，座位A和D到支点的距离都为100厘米，座位B和C到支点的距离都为60厘米，重为500牛的小明和300牛的小红想要玩跷跷板，他们的座位选择合理的是 。(3)、小明发现双人跷跷板加装了弹簧后，自己从水平位置开始下降到最低点，再返回水平位置的过程中比不加弹簧时更省力，从能量转化的角度解释其原因：。32. 小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶(含水)用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO=3：2，忽略手对木棍的作用力。
(1)、将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功多少?（g=10N/kg）(2)、若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？33. 作图题：(1)、在甲图中要使杠杆保持平衡，请画出所用最小的力F及其力臂L；
(2)、在乙图中画出最省力的绕绳方法。
34. 小鹿运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”，其构造如图所示，浮简始终漂浮。称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。请你回答下列问题(不计细线、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)，已知浮筒的横截面积为10cm2 ．
(1)、本装置中滑轮的作用是：。(2)、若在秤盘放上100克物体，秤盘下降至相应刻度，则物体重力做功为多少焦？(3)、请判断该浮力秤刻度是否均匀？并写出刻度盘指针下移距离h和物体质量m的关系式。35. 俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图1甲所示的是小金在水平地面，上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图1乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小金的重心在A点。已知小金的体重为750N，OA长为1m，OB长为1.5m。
(1)、图1乙中，地面对手的力F1与身体垂直，求F1的大小。(2)、图2所示的是小金手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。分析并说明F2与F1的大小关系。36. 如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5S内匀速上升了0.8m，则：（不计轮绳间摩擦）
(1)、图中D为（填“定”或“动”）滑轮；(2)、拉力F的大小为N；(3)、通过计算回答拉力F的功率为多少。五、简答题
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37. 搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦。上述过程中所提货物重为360N，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：
(1)、若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少？(2)、此装置中动滑轮重多少？(3)、若上述过程中所提货物重为270N，则滑轮组的机械效率为多少？38. 快走有利于身体健康，人走路时可以将脚视为杠杆（如图所示）。行走时人的脚掌前端是支点，位于杠杆的一端，人体受到的重力是阻力，且作用点位于杠杆的中点，小腿肌肉施加的力是动力，位于杠杆的另一端。已知人的质量为60kg，求：
(1)、请画出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。(2)、根据图示计算小腿肌肉产生的拉力是多大？(3)、人向前走一步，重心将升高约5cm，求人克服自身重力做了多少功？