（浙教版）九年级科学上册专项知识点：简单机械

试卷更新日期：2024-12-17 类型：复习试卷

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一、选择题

1. 下列工具中，使用时属于费力杠杆的是（）

A、核桃夹夹核桃 B、羊角锤起钉子 C、筷子夹物 D、起子开瓶盖

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2. 自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力为F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列说法正确的是（）

A、提升A的拉力较大 B、提升B做的有用功较多 C、A物体的重力较小 D、提升B做的额外功较少

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4. 如图所示，O为杠杆AB的支点，A端挂一重物 G，图中能使杠杆在水平位置平衡的最小的拉力是（）

A、F₁ B、F₂ C、F₃ D、F₄

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5. 为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小科自制了轻质拔草器，如图所示。用该装置拔除同一植株，若l₁＞l₂＞l₃＝l₄ ，下列操作中最省力的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（　　）

A、先变大，后变小 B、先变小，后变大 C、一直是变大的 D、一直是变小的

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7. 在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为600N的物体匀速向上提起相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（）

A、甲方式中车对绳子的拉力为620N B、乙方式中人对绳子的拉力为300N C、使用甲、乙两种方式都不能省功 D、甲、乙两种方式的机械效率相等

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8. 如图所示，斜面AB、AC 的粗糙程度相同，把同一物体沿斜面BA 和CA 分别匀速拉到顶端A，若沿斜面的拉力 $F_{1} = F_{2},$ 斜面两边的机械效率分别为ηB、ηc，斜面两边的摩擦力分别为fB、fc，则下列判断正确的是 ( )

A、ηB<ηc，fB< fc B、ηB>ηc，fB= fc C、ηB<ηc，fB> fc D、ηB>ηc，fB< fc

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9. 如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W₁ ，机械效率为η₁；用乙滑轮所做的总功为W₂ ，机械效率为η₂ ，若不计滑轮的摩擦和绳重，则 ( )

A、 $W_{1} = W_{2}, η_{1} = η_{2}$ B、 $W_{1} = W_{2}, η_{1} < η_{2}$ C、 $W_{1} < W_{2}, η_{1} > η_{2}$ D、 $W_{1} > W_{2}, η_{1} < η_{2}$

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10. 下列有关机械效率的说法中正确的是 ( )

A、机械效率高的，所做的功少 B、机械效率高的，所做的额外功少 C、机械效率高的，有用功和额外功的比值大 D、机械效率高的，额外功和有用功的比值大

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11. 如图所示，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既能得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是 ( )

A、 B、 C、 D、

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12. 如图所示，轻质杠杆OB 可绕O点转动，OA=AB，用细线将重物悬挂在A 点，在 B 点作用竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下 ( )

A、拉力 F的大小为物重的2倍 B、当悬挂点左移时，F将减小 C、若F 改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D、若物重增加2N，F 的大小也增加 2N

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13. 如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从位置①到位置②，再到位置③。此过程中，弹簧测力计的示数将 ( )

A、逐渐变大 B、逐渐变小 C、先变小后变大 D、先变大后变小

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14. 如图所示，用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆平衡条件”的实验。下列说法正确的是( )

A、图甲，实验前杠杆斜着静止，说明杠杆没有处于平衡状态 B、图甲，为使杠杆处于水平状态，应将杠杆右端的平衡螺母向左调 C、图乙，在A 处和B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 D、图丙，弹簧测力计从a位置转到b位置，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大

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15. 在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（）

A、车对地面的压力与车的重力是一对平衡力 B、车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力 C、脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N D、脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N

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二、填空题

16. 如图所示，滑轮重力、绳重和摩擦均不计，物体重都是100N，物体与水平面间的摩擦力都是30N，当物体做匀速直线运动时，则分别作用于各绳端的拉力F₁= N；F₂=N，F₃=N。

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17. 有两个相同的桶都装有5kg的水，甲同学把水从一楼提上二楼，乙同学在楼上用轻绳将水拉到二楼，如图所示，则机械效率更高。若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变。

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18. 小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示，于是小明设计了如图乙所示的装置探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。

(1)、测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于。

(2)、改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是N(杠杆上每一小格长度为1cm)，小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的长方形面积(如图丙中阴影部分)总相等，原因是。

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19. 如图所示， $F_{1} = 6 N, F_{2} = 3 N 。$ 物体A 静止于光滑水平面上，物体B 在物体A 表面向左匀速运动了0.2m(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)。

(1)、滑轮1 和滑轮2中，属于动滑轮的是。

(2)、弹簧测力计的读数为N。

(3)、若F₂增大，则物体A 相对地面的运动状态如何? (填“向左运动”“向右运动”或“静止”)。

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20. 如图所示，O为跷跷板的支点，小朋友对跷跷板的作用力 F=120N，大人对跷跷板的作用力 $F^{'} = 100 N$ (图中未画出)，跷跷板水平静止。

(1)、在图中画出 F 的力臂l。

(2)、 F'的作用点可能在(填“A”“B”或“C”)点，方向竖直(填“向上”或“向下”)。

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21. 如图，轻质杠杆OA可绕O点转动，在杠杆的B点挂上重物G，并在A点施加竖直向上的拉力 $F_{1} = 9 N$ 使杠杆在水平位置静止；交换重物悬挂点和拉力作用点使杠杆在水平位置平衡，所需的拉力大小 $F_{2} = 16 N$ ；不计摩擦，所挂重物G的重力为 $N, O B : O A =$ 。

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三、实验探究题

22. 杆秤在古籍中被称为“权衡器”，是我国从古代沿用至今的称量工具。《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。小科利用如图所示装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验，并制作了一把杆秤。完成下列问题：

(1)、实验前，把杠杆的中点置于支架上，杠杆静止在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的螺母向调节。

(2)、调平后，在杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，杠杆重新在水平位置平衡，如图乙所示。多次实验收集实验数据如下表所示，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是（以符号表示）。
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
1.0
10
0.5
20
2
1.5
10
1.0
15
3
2.0
15
1.5
20

(3)、小科根据杠杆知识制作了图丙所示杆秤。使用时，将待称量的物体挂在秤钩上，用手提起B或C处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时即可读出待称物体的质量。已知秤砣质量为200克，秤砣最远可移至E点（秤杆和秤钩的质量忽略不计），秤杆上各点长度如图丙所示。请分析回答：
①使用不同的秤纽，杆秤的称量范围和精确度是不同的，选择秤纽（选填“B”或“C”），杆秤的称量更精确。
②使用小科设计杆秤的最大称量是千克。

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23. 小科在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置（每个钩码均重0.5N，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。

(1)、小科安装好杠杆后，如图甲，杠杆在倾斜位置静止，此时杠杆属于状态（选填“平衡”或“非平衡”）

(2)、小科将杠杆从图甲倾斜状态调整到图乙水平状态，在杠杆的两边挂上数目一定的钩码，移动钩码位置，使杠杆保持水平平衡，记录动力、动力臂，阻力、阻力臂。小科每次实验将杠杆都调整到水平平衡，这样做的好处是

(3)、某次实验如图丙，要使杠杆在水平位置平衡，接下来的操作是

(4)、小科分析数据时发现，由于杠杆在水平位置平衡，力臂等于支点到力作用点的距离，杠杆的平衡条件也可以表达为：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了证明该结论错误，应如何改进？。

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24. 小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”，杠杆上相邻刻线间的距离相等，每个钩码的质量都相同。

(1)、如图甲，实验前杠杆处于倾斜状态，应（选填“向左”或“向右”）调节杠杆两侧的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。

(2)、如图乙，若在C挂4个钩码，在D处挂个钩码，仍可使其在水平位置平衡；

(3)、如图丙，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码的位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分）（选填“相等”或“不相等”），原因是。

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25. 某实验小组通过实验探究杠杆平衡条件，以下是他们的部分实验过程：

(1)、首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆处于位置平衡，以方便直接读出力臂；

(2)、接下来，他们使杠杆在如图甲位置静止，多次实验，记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N，杠杆质量不计、刻度均匀)。小科结合实验数据认为杠杆的平衡条件为： $F_{1} = F_{2}, L_{1} = L_{2};$ 而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为谁的观点正确，理由是。
实验序号
F₁/N
L₁/ cm
F₂/N
L₂/ cm
1
2
3
2
3
2
3
3
3
3
3
4
3
4
3

(3)、如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

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四、解答题

26. 某工地上用如图所示的滑轮组，匀速提升质量为240kg的物体，在物体上升0.8m的过程中，此滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，求：

(1)、滑轮组做的有用功。

(2)、拉力F的大小。

(3)、动滑轮的重力。

(4)、若用该滑轮组吊起4400N的重物，则此时滑轮组的机械效率为多少？

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27. 如图所示，小科用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动教室门的开关按钮。已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝20cm，当小科在C点用脚给杠杆施加40N的压力F₁时，按钮触发，大门打开。

(1)、请画出压力F₁及其力臂l₁。

(2)、该杠杆属于杠杆（填“省力”或“费力”）。

(3)、计算此时按钮对杠杆施加的水平阻力F₂的大小。

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28. 工人用如图所示的滑轮组提升建材，已知工人的重力为700牛，双脚与地面的接触面积为500平方厘米。他用300牛的力将540牛的建材匀速提升了3米。(不计摩擦及绳的重力) 试求：

(1)、工人提升建材所做的有用功；

(2)、工人所做的总功；

(3)、动滑轮的重力；

(4)、提升建材时，工人对地面的压强。

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29. 我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杠原理。

(1)、如图甲所示，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，秤砣应向侧移动；如果秤砣生锈，称量结果将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
甲乙

(2)、小明想自制一个杆秤，设计图为图乙。
器材：总长18cm的轻质木条，轻质纸盘，细绳，50g、80g、400g的钩码各一个。
要求：
①测量范围为0~300g；
②分度值为20g；
③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些。
小明通过计算得出，若纸盘上放300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中 $L_{1}$ 的关系如下表所示。请你通过计算帮小明选一个最合适的钩码作为秤砣，并说明不选择其他钩码的理由。
mg
50
80
400
L/cm
18.00
11.25
2.25

(3)、为了提高自制杆秤的测量范围，下列改进措施可行的是____。（可多选）

A、增加纸盘的质量 B、换用更长的木条作为秤杆 C、减小秤砣的质量 D、在原提纽左侧增加新提纽 E、换用更细的秤杆 F、增加相邻两刻度的距离

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30. 在科学学习中，我们常用模型来解释实际问题。

(1)、如图甲为乒乓球发球机，在同一高度以相同的初速度朝不同方向依次发出a、b、c三个质量相同的乒乓球，运动轨迹如图乙所示。若不计空气阻力，当乒乓球分别运动到A、B、C处时，动能最大的是（选填“A”“B”或“C”），乒乓球到达水平球台的速度（选填“相同”或“不相同”）。

(2)、汽车发动机在检修时，要将引擎盖拉起，引擎盖的实物图和模型如图丙所示，引擎盖可绕O点自由转动，A为引擎盖重心位置。小科一直保持竖直向上、匀速抬升引擎盖，此时，重力G的力臂（选填“增大”、“减小”或“不变”），小科对引擎盖的拉力F（选填“增大”、“减少”或“不变”）。

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次数	动力F₁/N	动力臂l₁/cm	阻力F₂/N	阻力臂l₂/cm
1	1.0	10	0.5	20
2	1.5	10	1.0	15
3	2.0	15	1.5	20

实验序号	F₁/N	L₁/ cm	F₂/N	L₂/ cm
1	2	3	2	3
2	3	3	3	3
3	4	3	4	3

mg	50	80	400
L/cm	18.00	11.25	2.25