第九章機(jī)械和功

一、單選題

1.如圖所示，AOB為一杠桿，。為支點(diǎn)，杠桿自重不計(jì)，AO=OBo在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為G的物體，

當(dāng)8。段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿平衡，需在B端施加最小的力為當(dāng)AO段在水平位置而保持杠桿平

衡時(shí)，在8端施加最小的力則（）

A.FI<F2B.FI>F2C.FI=F2D.無法比較

2.一臺(tái)機(jī)器的功率是750W,它表示的意義是（）

A.這臺(tái)機(jī)器做功750JB.這臺(tái)機(jī)器在Imin內(nèi)做功750J

C.這臺(tái)機(jī)器在1s內(nèi)做功750WD.這臺(tái)機(jī)器在1s內(nèi)做功750J

3.如圖所示的桿秤是利用杠桿的原理工作的。當(dāng)分別利用兩個(gè)提紐測量時(shí),所測最大質(zhì)量分別為2.5kg和10kg。

若利用提紐A測量物體的質(zhì)量，秤坨位置如上圖所示，則所測物體的質(zhì)量（）

A

A.小于2.5kgB.大于2.5kg,小于10kg

C.大于10kgD.無法確定

4.如圖所示，打撈隊(duì)用一個(gè)動(dòng)滑輪將一只沉入水中的箱子打撈出水面，箱子浸沒在水中上升的過程中，動(dòng)滑

輪的機(jī)械效率為見，箱子完全出水后上升的過程中，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為〃2,貝式）

A.見〉1)2B.yi<C.iji=ij2D.無法比較力和火的大小

5.如圖所示，在“探究動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，滑輪第一次受到乙的作用，第二次受到豎直向上瑞的作用,

物體都被勻速向上提起。已知物體的重力為G物，若不計(jì)摩擦和繩重，則下列說法正確的是（）

A.該實(shí)驗(yàn)中，需要測量的物理量只有物重G物和彈簧測力計(jì)示數(shù)廠

B.E=G物

C.乙的力臂大小為2r

D.F、＞%

6.周末，小強(qiáng)的爸爸釣上了一條大魚，他左手握住魚竿尾部，右手用力往上拉，魚兒正在水里奮力掙扎，如

圖所示。下列說法正確的是（）

A.釣魚竿是一個(gè)費(fèi)力杠桿

B.左手對魚竿的力可視為杠桿受到的動(dòng)力

C.魚竿越長越省力

D.右手到魚竿尾部的距離越小越省力

7.在研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，做的實(shí)驗(yàn)如圖所示，彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為Fi、3、F3,則三個(gè)力的大小關(guān)系是（）

B.尸2最大

C.吊最大D.三者一樣大

8.將一支內(nèi)有彈簧的圓珠筆向下按壓，放手后筆會(huì)向上彈起一定高度。下列關(guān)于該過程中能量變化的敘述,

其中正確的是（）

試卷第2頁，共6頁

A.向下按筆的過程中，彈簧的彈性勢能減小

B.向下按筆的過程中，筆的重力勢能增大

C.筆向上彈起的過程中，筆的動(dòng)能一直增大

D.筆向上彈起的過程中，筆的重力勢能增大

二、填空題

9.如圖所示，一重為4N的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力F=6N的作用下

向上運(yùn)動(dòng)，鐵塊運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間r的關(guān)系圖像如圖所示，由圖可知，鐵塊受到的是（選填“平衡力”或“非

平衡力”），則鐵塊受到的摩擦力為N,6s內(nèi)克服摩擦力做功Jo

10.如圖是自行車手閘示意圖，手閘是一個(gè)簡單機(jī)械，這種簡單機(jī)械的名稱是,當(dāng)圖中手對車閘的作用力

尸=12N時(shí)，剎車?yán)€受到力的大小為N?

11.過去農(nóng)村耕地主要依靠牛拉犁，現(xiàn)在大部分地區(qū)已經(jīng)使用拖拉機(jī)代替牛。若一頭牛的功率為400W,拖拉

機(jī)的功率為25kW,則拖拉機(jī)工作8h所做的功是Jo若拖拉機(jī)所做的功全部由這頭牛來完成，則牛需要工

作h?

12.如圖所示，用手提起重物，從生物學(xué)的角度來看，可認(rèn)為槎骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。從物

理學(xué)的角度來看，這可以簡化為一種簡單機(jī)械模型。圖中部位是支點(diǎn)，此模型屬于（選填“省力”或“費(fèi)

力”）杠桿。

13.如圖甲所示，人用力推車，車未動(dòng)，則人的推力對車功；如圖乙所示，汽車的牽引力使汽車沿水平方

向移動(dòng)一段距離，則汽車的牽引力對汽車功，汽車的重力對汽車功。（以上均選填“做了”或“沒做”）。

三、實(shí)驗(yàn)題

14.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法,

分別做了甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

次鉤碼重鉤碼上升的距離彈簧測力計(jì)的實(shí)彈簧測力計(jì)上升的距機(jī)械效

數(shù)/N/cm數(shù)/N離/cm率

12511566.7%

2351.215

（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該—拉動(dòng)彈簧測力計(jì)上升;

（2）計(jì)算第2次的機(jī)械效率為

（3）對比甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，可知—會(huì)影響滑輪組機(jī)械效率。

15.在“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面同一高度由靜止開始滾下，將靜

止在水平面上的木塊撞出一段距離，如圖所示：

試卷第4頁，共6頁

(1)實(shí)驗(yàn)中探究的“物體的動(dòng)能”是指(選填字母)；

A.鋼球在斜面上的動(dòng)能B.鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.木塊被撞擊后的動(dòng)能

(2)若水平面是光滑的，(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的；

(3)讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上相同的高度處分別由靜止開始沿斜面滾下，比較木塊被鋼球推出的距離大小，這

樣做是為了研究動(dòng)能大小與的關(guān)系；

(4)實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，對木塊做功越,鋼球的動(dòng)能就越；

補(bǔ)充設(shè)問

［方案改進(jìn)］若實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離較短而不易進(jìn)行觀察和比較，對此請你寫出一條改進(jìn)措

施:。

四、計(jì)算題

16.某興趣小組用如圖所示的滑輪組(物體與動(dòng)滑輪用繩子連接)勻速拉動(dòng)放在同一水平面上的物體，物體的

質(zhì)量為100kg,動(dòng)滑輪的重力為40N,用80N的拉力尸，10秒內(nèi)把物體拉動(dòng)的距離為2m,(不計(jì)繩重和繩與滑

輪間的摩擦)求：

(1)物體受到的摩擦力；

(2)拉繩的速度。

\\\\)\\\

17.如圖所示是2022年北京冬奧會(huì)餐廳的智能服務(wù)機(jī)器人，它具有凈化室內(nèi)空氣、送餐服務(wù)、溫馨提示等功

能。若質(zhì)量為60kg的機(jī)器人在50N的牽引力作用下，以0.5m/s的速度在水平地面勻速直線行駛60s0g取10N/kg,

求：

(D機(jī)器人的重力；

(2)它行駛的路程；

(3)此過程中牽引力所做的功。

試卷第6頁，共6頁

《第九章機(jī)械和功》參考答案

題號(hào)12345678

答案ADBBDADD

1.A

【詳解】當(dāng)A0段處于水平位置時(shí)，如左圖所示最省力

A

0AB

廠2

GFi

根據(jù)杠桿平衡原理可得

FJOB=GIQA

Gig

=G

1OB

當(dāng)段處于水平位置時(shí)，如右圖所示最省力，根據(jù)杠桿平衡原理可得

FJOB=Gl°c

F、_Gloc=Gxloc

0B0B

因?yàn)?，所?/p>

FI<G

由此可得

故A符合題意，BCD不符合題意。

故選A?

2.D

【詳解】功率是指做功快慢的物理量，在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功，所以功率是750W

表示這臺(tái)機(jī)器在1s內(nèi)所做的功為750J,故D符合題意，ABC不符合題意。

故選D。

3.B

【詳解】由杠桿平衡條件44=84可知，當(dāng)動(dòng)力和動(dòng)力臂乘積一定時(shí)，阻力臂越短，阻力

越大，若利用提紐A測量物體的質(zhì)量，此時(shí)阻力臂最短，阻力最大，所測最大質(zhì)量為10kg,

此時(shí)秤蛇位置幾乎在杠桿的中間處，由杠桿平衡條件耳4=工4可知，動(dòng)力（秤坨）、阻力臂

答案第1頁，共6頁

不變，動(dòng)力臂減小一半，則阻力（所測物體）減小一半，所以所測物體的質(zhì)量大于2.5kg,

小于10kg。故ACD不符合題意，B符合題意。

故選B。

4.B

【詳解】根據(jù)圖示可知，箱子在水中時(shí)受浮力作用，因此在箱子升高相同的高度時(shí)，箱子完

全露出水面后，有用功多；由〃=暮=右鼻廠可知，在額外功一定時(shí)，有用功越多，機(jī)

械效率越高，而兩種情況下額外功相同，因此露出水面后機(jī)械效率高，即＜〃2

故選B。

5.D

【詳解】A.在“探究動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，需要測量的物理量有動(dòng)滑輪重G勃、物重

G物以及測力計(jì)示數(shù)E故A錯(cuò)誤；

B.由圖知，。為支點(diǎn)，不計(jì)摩擦和繩重，阻力為動(dòng)滑輪和物體的總重力，阻力臂為動(dòng)滑輪

的半徑；用豎直向上的力&（動(dòng)力）提升物體時(shí)，動(dòng)力臂為動(dòng)滑輪的直徑，所以動(dòng)力臂是

阻力臂的2倍，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力是阻力的一半，即故B錯(cuò)誤；

C.力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段，由圖知與B的作用線垂直，所以-的力臂為

OA,故C錯(cuò)誤；

D.在提升動(dòng)滑輪的過程中，由力臂的定義可知，B的力臂要小于E的力臂，根據(jù)杠桿平

衡條件可知，在阻力和阻力臂不變的情況下，動(dòng)力臂越小，動(dòng)力越大，即月＞￡,故D正

確。

故選D。

6.A

【詳解】AB.釣魚時(shí)，左手握住魚竿尾部，相當(dāng)于支點(diǎn)，右手用力往上拉，則右手對魚竿

的作用力為動(dòng)力，魚對魚竿的作用力為阻力，對應(yīng)的動(dòng)力臂小于阻力臂，所以釣魚竿是費(fèi)力

杠桿，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.魚竿越長，而兩手間的距離不變，相當(dāng)于增大阻力臂，阻力不變時(shí)，據(jù)杠桿的平衡條件

知，動(dòng)力增大，越費(fèi)力，故c錯(cuò)誤；

D.右手到魚竿尾部的距離越小，則動(dòng)力臂越小，阻力臂越大，阻力不變時(shí)，據(jù)杠桿平衡條

件知，動(dòng)力增大，越費(fèi)力，故D錯(cuò)誤。

答案第2頁，共6頁

故選Ao

7.D

【詳解】如圖的定滑輪，實(shí)質(zhì)相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，所以使用時(shí)既不省力也不費(fèi)力；如圖中

拉力在三個(gè)方向改變時(shí)，動(dòng)力臂始終為滑輪的半徑，所以拉力是不變的，即拉力相等。故

ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

8.D

【詳解】A.向下按筆的過程中，彈簧的彈性形變程度變大，故其具有的彈性勢能變大，故

A錯(cuò)誤；

B.由于重力勢能與質(zhì)量、高度有關(guān)，所以向下按筆的過程中，筆的高度減小，故其重力勢

能減小，故B錯(cuò)誤；

C.筆向上彈起的過程中，筆的質(zhì)量不變，速度先增大后減小，故筆的動(dòng)能先增大后減小，

故c錯(cuò)誤；

D.筆向上彈起的過程中，筆的質(zhì)量不變，高度增加，故筆的重力勢能增大，故D正確。

故選D。

9.平衡力22.4

【詳解】⑴由圖乙可知，鐵塊在6s內(nèi)的速度一直保持0.2m/s,說明鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力。

⑵鐵塊在豎直向上的拉力、豎直向下的重力和摩擦力三個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，拉力等

于重力與摩擦力之和，則摩擦力為

戶尸G=6N-4N=2N

[3]6s內(nèi)鐵塊移動(dòng)的距離為

s=vZ=0.2m/sx6s=1.2m

則6s內(nèi)克服摩擦力做功為

W=^=2Nxl.2m=2.4J

10.杠桿3

【詳解】口]如圖所示，自行車手閘工作時(shí)繞一個(gè)固定的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于杠桿。

⑵如圖所示，拉線受到力的力臂為3cm,手對車閘的作用力的力臂為12cm,根據(jù)杠桿平衡

條件，可得

答案第3頁，共6頁

用=FI

變形可得

F=^=12Nx3cm=3N

I12cm

11.7.2xl08500

【詳解】卬拖拉機(jī)的功率為25kW,則拖拉機(jī)工作8h所做的功是

W=8=25xICPWx8x3600s=7.2xlO8J

⑵若拖拉機(jī)所做的功全部由這頭牛來完成，則牛需要工作時(shí)間為

7.2xl08J

/牛-----=1.8xl06s=500h

與400W

12.肘關(guān)節(jié)費(fèi)力

【詳解】口］用手提起重物時(shí)，前臂圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此支點(diǎn)在肘關(guān)節(jié)處。

⑵用手提起物體時(shí)，人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿，肱二頭肌給槎骨的力是動(dòng)力，物體給前臂

的力是阻力，用手向上提物體時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，因此前臂是一根費(fèi)力杠桿。

13.沒做做了沒做

【詳解】口］人用力推車，車未動(dòng)，人對車施加了作用力，車沒有在力的方向上移動(dòng)一段距

離，則人的推力對車沒做功。

⑵發(fā)動(dòng)機(jī)對車施加了牽引力，車在牽引力方向上移動(dòng)了一段距離，牽引力對汽車做了功。

［3］汽車移動(dòng)的距離和重力方向垂直，車的重力對汽車沒做功。

14.豎直勻速83.3%被提升物體的重力大小

【詳解】(1)［1］在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該豎直勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)上升，此時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀

態(tài)，測力計(jì)示數(shù)才等于拉力大小。

(2)⑵第2次的機(jī)械效率為

%Gh3Nx0.05m

77=-2-=——=-------------------83.3%

叱總Fs1.2Nx0.15m

(3)［3］對比甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，用同一滑輪組提升物體的重力越大，機(jī)械效率越大，故可知

被提升物體的重力大小會(huì)影響滑輪組機(jī)械效率。

15.(1)B

⑵不能

(3)質(zhì)量大小

答案第4頁，共6頁

(4)多大增大鋼球在斜面上釋放的高度

【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中鋼球撞擊木塊，對木塊做功，說明鋼球具有能量，此時(shí)鋼球正在運(yùn)動(dòng),

因此物體的動(dòng)能指的是小球的動(dòng)能。

(2)實(shí)驗(yàn)中是通過比較木塊移動(dòng)的距離來鋼球具有動(dòng)能的大小，若水平面是光滑的，木塊

將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，無法比較距離的大小，因此不能完成實(shí)驗(yàn)探究。

(3)讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面上相同的高度處分別由靜止開始沿斜面滾下，此時(shí)鋼球的速

度相同，質(zhì)量不同，因此探究的是鋼球動(dòng)能的大小與質(zhì)量之間的關(guān)系。

(4)[1]⑵實(shí)驗(yàn)表明，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，即鋼球?qū)δ緣K做的功越多，鋼球具

有的動(dòng)能越大。

[3]木塊移動(dòng)的距離較短，一是木塊受到的摩擦力較大，或鋼球具有的動(dòng)能小，根據(jù)動(dòng)能的

影響因素可知，可以增加鋼球的速度，即增大鋼球在斜面上釋放的高度或減小木塊的質(zhì)量,

即減小木塊與水平面的摩擦。

16.(1)200N；(2)0.6m/s

【詳解】解：(1)由圖可知，滑輪組繩子的有效段數(shù)

?=3

設(shè)繩子作用在滑輪組動(dòng)滑輪上的豎直向下的拉力為T，因不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，作

用在繩子自由端的拉力為

故