蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》難點解析考試時間：90分鐘；命題人：教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內相應的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計30分）1、如圖所示的四種情景中，力對物體做功的是（）A．用力推小車沒有推動B．提著滑板車在水平路面上前行C．用力搬石頭沒有搬動D．將貨物從地面拉到高處2、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杠桿。下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時的支點O、動力F1和阻力F2的是（）A． B．C． D．3、如圖所示工具中，屬于省力杠桿的是（）A．掃帚B．瓶蓋起子C．筷子D．鑷子4、如圖所示，重力不計的杠桿可繞O點無摩擦轉動，在A端用輕質細繩懸掛一質量為200g的物體M，同時在B點施加一個始終垂直于杠桿的拉力FB，杠桿繞O點勻速轉動到虛線位置，OA＝3m，AB＝1m。下列說法正確的是（）A．杠桿拉至與墻面夾角為30°時，F(xiàn)B＝3NB．拉力F逐漸變大C．杠桿繞O點緩慢轉動到水平位置時拉力FB做的功為3JD．此過程中，F(xiàn)B最大值為3N5、如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．核桃夾 B．瓶蓋起子C．撬棍 D．鑷子6、下列工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．開瓶器 B．鋼絲鉗C．食品夾 D．核桃夾7、如圖所示的四種剪刀，正確使用時，屬于費力杠桿的是（）A．醫(yī)用剪刀 B．剪鐵皮的剪刀C．挑線頭的剪刀 D．修樹枝的剪刀8、如圖所示，是工人師傅往高處運送貨物的兩種方法。物重均為500N，滑輪重均為10N，不計摩擦和繩重，下列說法正確的是（）A．甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力 B．甲圖中的拉力小于乙田中的拉力C．甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力 D．甲圖中的拉力為乙圖中拉力的兩倍9、當兩臺機器正常工作時，功率大的機器定比功率小的機器（）A．做功多 B．更省力 C．做功快 D．用時少10、如圖所示，用同樣的輕繩（不計繩重和摩擦）和滑輪分別安裝成甲乙兩種裝置（G物>G輪）。在將同一物體勻速提升相同高度的過程中（）A．F1>F2、η甲>η乙 B．F1>F2、η甲<η乙C．F1<F2、η甲<η乙 D．F1<F2、η甲>η乙第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、一建筑工人用100N的水平推力推小車，使小車在水平地面上勻速前進了2m，小車受到的阻力為______N。撤去推力，小車仍然能繼續(xù)向前運動1m，在小車前進3m的過程中，工人對小車做的功為______J，支持力做功______J。2、人體就像一部機器，蘊含許多物理知識。（1）人體是______（導體/絕緣體）。（2）如圖所示為人的手臂結構示意圖，在向上端起茶杯的過程中，肱二頭肌向上收縮，施力將______（變大/不變/變?。藭r前臂相當于一個______（省力/費力）杠桿。（3）正常人的心臟推動血液流動的功率約為1.5W，那么在10s內心臟做的功可把一個1kg的物體勻速舉高______m。（g取10N/kg）3、一質量為40kg的重物A放在水平地面上，利用如圖所示的裝置將它勻速提升0.1m用了1s，此時的機械效率為80%，則有用功為_____J，動滑輪重力為_____N，拉力的功率為_____W，若再用該滑輪提升多塊重物B（規(guī)格相同），提升一塊重物B和兩塊重物B時滑輪的機械效率之比η1∶η2＝4∶5，則重物B的重力為_____N。（不計繩重和摩擦）4、如圖所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物體以0.2m/s的速度水平勻速拉動，物體與水平地面間摩擦力為48N，則拉力F做功的功率是___________W。5、如圖所示，斜面長10m，高6m，用大小為90N沿斜面向上的拉力F，將重120N的鐵塊從底端勻速拉到頂端，斜面的機械效率為______，物體受到的摩擦力為______。6、發(fā)動機是汽車的核心部件，發(fā)動機的質量決定了整車的性能和品質，現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動機，其中汽油發(fā)動機提供動力的是內燃機的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內有四個汽缸，其相關數據如表所示。汽車發(fā)動機數據表1min內完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內汽油和空氣的混合密度1.5kg/m3排氣量2L熱值4.5×107J/kg發(fā)動機最大功率75kW空燃比14：1（1）汽車以100km/h速度勻速運動時，發(fā)動機的輸出功率最大，則1min內有用功______；（2）汽車內燃機一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程的順序是______（對甲、乙、丙、丁重新排序），______圖所示的沖程，內燃機給汽車提供動力；（3）汽車排氣量是指發(fā)動機氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比，根據表中數據可知，氣缸內混合氣體中汽油的質量為______kg。1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為______kg；（4）當汽車以100km/h速度勻速運動時，根據表中數據可求得汽車發(fā)動機的效率為______。7、一個質量為70kg的工人，用圖所示的裝置提升石板，已知托板重200N，容量足夠大，每塊石板重100N，繩能承受的最大拉力為800N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。當工人在4s內將10塊石板勻速提升2m時，此裝置的機械效率為80%。那么，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，此裝置動滑輪重______N；該工人提升10塊石板升高2m做的額外功是______J；該工人此裝置提升石板的機械效率最高可達到______%。（保留一位小數）8、如圖所示，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，表是提升物體時采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1若不計杠桿自重和摩擦，拉力應為______N；若實際拉力F為90N，則杠桿的機械效率為______。9、升旗時，人站在地面上向下拉繩子，旗會向上運動，這是因為旗桿頂部有個______滑輪，它的作用是______。10、某校舉行了春季趣味運動會，如圖所示是物理老師某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像，已知物理老師的質量為60kg，則在1min內克服重力所做的功為__________J，他跳繩的功率為__________W。（g取10N/kg）三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖所示，塔式起重機上的滑輪組將600N的重物勻速吊起5m高度的過程中，作用在繩端的拉力為250N。求：（1）作用在繩端的拉力做的功；（2）滑輪組的機械效率；（3）若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為有用功的0.1倍，求動滑輪的重。2、如圖是質量為60kg的工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖，某段提升過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，繩端的拉力F為300N，不計繩重及繩與滑輪間的摩擦。求：（1）工人拉繩子的速度；（2）滑輪組的機械效率；（3）這名工人用該裝置能提升物體的最大重力。3、如圖所示的是某品牌小汽車，下表列出了有關它的部分數據：（1）該小汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大？（2）假若該小汽車以額定功率勻速直線行駛10min，求該車牽引力所做的功；（3）若小汽車以額定功率勻速直線行使10min所通過的路程為1.2×104m，則小汽車所受到的阻力多大？（4）請你用物理知識解釋，車輛超載或超速行駛所造成的危害（寫出一條即可）。小汽車質量700kg小汽車額定功率60kW每個輪胎與地面的接觸面積0.05m2100km耗油量10L4、如圖是上肢力量健身器示意圖，杠桿AB可繞O點在豎直平面內轉動，AB＝3BO，配重的底面積為0.02m2，配重的重力為120N，重力為500N的健身者通過細繩在B點施加豎直向下的拉力為F1時，杠桿在水平位置平衡，配重對地面的壓力為85N，在B點施加豎直向下的拉力為F2時，杠桿仍在水平位置平衡，配重對地面的壓力為60N。已知F1∶F2＝2∶3，杠桿AB和細繩的質量及所有摩擦均忽略不計（1）求配重對地面的最大壓強是多少？（2）滑輪的重力是多少？（3）配重剛好離開地面時，杠桿A端受到繩子的拉力是多少？（4）當配重對地面的壓強為1750Pa時，人對繩子的拉力是多少？5、如圖所示是用輕繩繞成的滑輪組，懸掛的重物G=2.4N，當重物靜止于任意位置時，手對輕繩的拉力均為F1=0.9N；當重物勻速上升h=0.15m時，手對輕繩的拉力為F2=1N，求。（1）動滑輪的重力；（2）滑輪組的機械效率。-參考答案-一、單選題1、D【解析】【詳解】A．用力推小車但沒有推動，有力作用在小車上，但小車沒有通過距離，所以力對物體不做功，故A不符合意題；B．提著滑板車在水平路面上前行，人給滑板車一個向上的拉力，但滑板車沒有在拉力的方向上通過距離，所以力對物體不做功，故B不符合題意；C．人用力搬石頭但沒有搬動，有力作用在石頭上，但石頭沒有通過距離，所以力對物體不做功，故C不符合題意；D．將貨物從地面拉到高處，人給貨物一個向上的拉力，貨物在拉力的方向上通過了距離，所以力對物體做功，故D符合題意。故選D。2、D【解析】【詳解】圖中的起瓶器在打開瓶蓋時，啟瓶器會繞著瓶蓋的左側轉動，故O點在瓶蓋的左側；阻力為瓶口與蓋的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶蓋的右側，方向向下；動力F1會繞著O點轉動，故動力的方向斜向右，故D符合題意。故選D。3、B【解析】【分析】【詳解】ACD．掃帚、筷子、鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，都屬于費力杠桿，故ACD不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意。故選B。4、D【解析】【詳解】AD．當杠桿轉到水平位置時拉力最大，由杠桿平衡條件可得又所以有解得故A錯誤，D正確；BC．由于阻力臂先增大后減小，拉力也是先增大后減小，當杠桿轉到水平位置時，拉力做的功等于克服物體重力做功為故BC錯誤。故選D。5、D【解析】【詳解】A．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．撬棍在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D符合題意。故選D。6、C【解析】【詳解】A．開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。7、C【解析】【詳解】A．醫(yī)用剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．剪鐵皮的剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．挑線頭的剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D．修樹枝的剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。8、C【解析】【詳解】如圖甲是定滑輪，只改變力的方向，不改變力的大小，乙圖為動滑輪，省一半的力，費二倍的距離，故甲的拉力為500N，而乙要拉動物體和動滑輪，故乙的拉力為所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力。故選C。9、C【解析】【詳解】功率與做功多少，做功時間長短，機械效率的高低無關，機器的功率大，單位時間內完成的功多，做功就快，所以功率大的機器一定比功率小的機器做功快；故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。10、A【解析】【詳解】圖甲中使用的是定滑輪，圖乙中使用的是動滑輪。設物重為G物，滑輪重為G輪，不計繩重和摩擦，根據定滑輪和動滑輪的特點，甲不省力，即F1=G物乙可以省力，且已知G物>G輪所以F2<G物可得F1>F2勻速提升的是質量相等的物體，若提升高度相同時，所做的有用功相同。由可知，不計繩重和摩擦，使用甲圖的定滑輪不用對滑輪做額外功，故機械效率高；使用乙圖的動滑輪要對滑輪做額外功，故機械效率低。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。二、填空題1、1002000【解析】【詳解】[1]因為小車在水平地面上做勻速運動，受到的推力、阻力是一對平衡力，大小相等，所以小車受到的阻力[2]一建筑工人用100N的水平推力推小車，使小車在水平地面上勻速前進了2m，該階段工人對小車做的功為撤去推力，小車由于慣性繼續(xù)向前運動，工人不再對小車用力，所以小車運動的第3秒工人對小車不做功，因此在小車前進3m的過程中，工人對小車做的功為200J。[3]小車水平運動，在支持力的方向上沒有移動距離，支持力對小車不做功，即做功為0J。2、導體變小費力1.5【解析】【詳解】（1）[1]人體可以導電，故人體是導體。（2）[2][3]由圖中可知，在向上端起茶杯的過程中，由于阻力臂變小，阻力和動力臂不變，故由杠桿平衡條件可知，肱二頭肌向上收縮施力將變??；由于此時動力臂小于阻力臂，故此時前臂相當于一個費力杠桿。（3）[4]由題意可知，10s內心臟做的功為1kg的物體的重力為故能夠將1kg的物體舉高的高度為3、4010050150【解析】【詳解】[1]重物A的重力GA＝mAg＝40kg×10N/kg＝400N有用功為W有用＝GAh＝400N×0.1m＝40J[2]繩重和摩擦不計，滑輪組的機械效率據此可知動滑輪重力[3]繩重和摩擦不計，總功為則拉力的功率[4]繩重和摩擦不計，根據滑輪組的機械效率可得提升一塊重物B時，滑輪組的機械效率提升兩塊重物B時，滑輪組的機械效率由題知η1∶η2＝4∶5即解得重物B的重力GB＝150N4、12【解析】【詳解】由圖知，與動滑輪相連的有三段繩子，則n=3，拉力的速度v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s拉力F做功的功率5、80%18N【解析】【詳解】[1]拉力做的總功W總＝Fs＝90N×10m＝900J拉力做的有用功W有用＝Gh＝120N×6m＝720J斜面的機械效率[2]因為W總＝W有用+W額，所以額外功W額＝W總﹣W有用＝900J﹣720J＝180J由W額＝fs知道，物體受到的摩擦力6、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】（1）[1]由表格數據可知發(fā)動機輸出最大功率P＝75kW＝75000W則1min內做的有用功為W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]圖甲中進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，說明是壓縮沖程；圖乙中進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，說明是進氣沖程；圖丙中進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，說明是排氣沖程；圖丁中進氣門和排氣門關閉，活塞向下運動，說明是做功沖程；由上述可知一個汽缸正常工作四個沖程的順序是乙、甲、丁、丙。[3]做功沖程內燃機給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內燃機給汽車提供動力；（3）[4]根據ρ＝可得做一次功燃氣的質量為m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因為空燃比是14:1，所以氣缸內混合氣體中汽油的質量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格數據可知1min完成的工作循環(huán)是2500次，即1min對外做2500次功，因此1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為m總＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min內汽油完全燃燒釋放的熱量Q放＝m總q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J發(fā)動機的效率η＝＝＝20%7、5050081.5【解析】【詳解】[1][2]由圖知，n＝2，若磚被提升h，則拉力端移動的距離s＝2h。當工人勻速提升10塊磚時，拉力做的有用功：W有用＝G磚×h＝100N×10×h＝1000N×2m＝2000J，由得拉力做的總功由W總＝W有用+W額得拉力做的額外功W額＝W總﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J不計滑輪的摩擦和繩重，使用滑輪組做的額外功W額＝（G動+G板）h＝（G動+200N）×2m＝500J解得動滑輪重力：G動＝50N。[3]由題知，人使用的最大拉力F最大＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N不計滑輪的摩擦和繩重，最大拉力F最大＝（G動+G板+G磚）＝（50N+200N+G磚）＝700N解得能提升的最大磚重：G磚＝1150N，因為每塊磚重100N，所以最多能提升磚的數量為1150N/100N=11實際能提升的最大磚重：G磚′＝1100N，此時拉力F最大′＝（G動+G板+G磚′）＝（50N+200N+1100N）＝675N因為滑輪組的機械效率所以最高機械效率8、8088.9%【解析】【詳解】[1]不計杠桿自重和摩擦，可由杠桿平衡條件F×OB＝G×OA即F×0.4m＝40N×0.8m解得F＝80N。[2]若F＝90N，由表中數據機械效率為9、定改變動力的方向【解析】【詳解】[1]旗桿頂部滑輪的軸不動，是一個定滑輪。[2]它能改變動力的方向，但不能省力。10、540090【解析】【詳解】[1][2]如圖可計算1min跳繩個數為由圖可知每次跳起高度為6cm，合0.06m，則1min克服重力做功為W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J由可求功率為三、計算題1、（1）3750J；（2）80%；（3）90N【解析】【詳解】解：（1）由圖知道，n=3，繩端移動的距離s=nh=3×5m=15m作用在繩端的拉力做的功W總=Fs=250N×15m=3750J（2）提升重物做的有用功W有=Gh=600N×5m=3000J滑輪組的機械效率（3）克服摩擦和鋼絲繩重所做的功W額1=0.1×W有=0.1×3000J=300J克服動滑輪重力所做的額外功W額2=W總-W有-W額1=3750J-3000J-300J=450J由W額2=G動h得動滑輪的重力答：（1）作用在繩端的拉力做的功為3750J；（2）滑輪組的機械效率為80%；（3）動滑輪的重為90N。2、（1）0.3m/s；（2）90%；（3）1710N。【解析】【詳解】解：（1）由圖可知，n=3，工人拉繩子的速度v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s（2）拉力做的有用功W有用=Gh，拉力端移動距離s=3h，拉力做的總功W總=Fs=F×3h=3Fh滑輪組的機械效率（3）不計繩重及繩與滑輪間的摩擦，動滑輪重力G動=3F-G=3×300N-810N=90N工人的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N因為工人站在地面上拉繩子，所以工人施加的最大拉力F最大=G人=600N因為不計繩重及繩與滑輪間的摩擦時，這名工人用該裝置能提升物體的最大重力G最大=3F最大-G動=3×600N-90N=1710N答：（1）工人拉繩子的速度是0.3m/s；（2）滑輪組的機械效率是90%；（3）這名工人用該裝置能提升物體的最大重力是1710N。3、（1）3.5×104Pa（2）3.6×107J（3）3×103N（4）見解析【解析】【詳解】解：（1）在水平地面，壓力的大小與重力相等，即車對地面的總接觸面積為S=4×0.05m2=0.2m2車對地面的壓強（2）由題目可知，該車的額定功率為小汽車行駛的時間為該車牽引力所做的功為（3）牽引力為汽車做勻速直線運動受到的阻力與牽引力是一對平衡力，則有（4）超載時，質量變大，慣性變大，剎車距離變遠，易出交通事故；超載時，對地面壓力變大，受力面積一定時，壓力越大，對地面的壓強越大，易壓壞路面或爆胎。答：（1）該小汽車靜止在水平地面上時，對地