(物理)九年级物理简单机械测试卷(含答案解析)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

(物理)九年级物理简单机械测试卷(含答案解析)
一、选择题
1.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重为G的物体缓缓上升,动滑轮的重力不可忽略.现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】
动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,从摩擦角度考虑,随着物体重力的增加,滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大;同时,物重增大,有用功逐渐增大,有用功占总功的比值在增大,所以机械效率逐渐增大,但由于摩擦也在增大,故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比,且机械效率逐渐趋近于100%,故B正确符合题意,故选B.
2.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧各减少一个钩码,杠杆会()
A.左端下沉B.右端下沉
C.杠杆仍然平衡D.无法判断
【答案】B
【解析】
【详解】
设一个钩码重为G,一格的长度为L,原来:3G×4L=4G×3L,杠杆平衡;在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码,现在:2G×4L<3G×3L,所以杠杆不再平衡,杠杆向顺时针方向转动,即右端下沉。

故ACD错误,B正确。

3.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则
A.W1 = W2,η1 =η2B.W1 = W2,η1 <η2
C.W1 < W2,η1 >η2D.W1 > W2,η1 <η2
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上
额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=W
W
有用

即可比较出二者机械效率
的大小.
【详解】
(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;
(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;
(3)又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。

即W 1小于W 2,η1大于η2. 故选C.
4.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8m
B .物体A 重力做功的功率为1000W
C .物体A 克服摩擦力做的功为480J
D .滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D 【解析】 【详解】
A .由题图可知,承担物体拉力的绳子的股数n =3,因此物体A 在4s 内匀速前进了4m ,则 绳子自由端在4s 内移动了s 绳子=3×4m=12m 。

故A 错误。

B .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 =300N×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 =300N×4m=1200J ,拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ,所以滑轮组的机械效率
00001200J
10010083.3%1440J
W W η=
⨯=
⨯≈有用总
, 故D 正确为答案。

5.在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W 甲、W 乙表示拉力所做的功,则下列说法中正确的是
A .η甲=η乙,W 甲=W 乙
B .η甲>η乙,W 甲>W 乙
C .η甲<η乙,W 甲<W 乙
D.η甲>η乙,W甲<W乙
【答案】A
【解析】
【详解】
物体升高的高度和物体重力都相同,根据公式W=Gh可知做的有用功相同;由图可知,动滑轮个数相同,即动滑轮重力相同,提升的高度相同,不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功
相同.有用功相同、额外功相同,则总功相同,即W甲=W乙.根据η=W
W


可知,机械效
率相同,即η甲=η乙.故A符合题意.
6.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中
A.甲图省力,机械效率甲图大
B.甲图省力,机械效率一样大
C.乙图省力,机械效率乙图大
D.乙图省力,机械效率一样大
【答案】B
【解析】
【详解】
分析甲、乙两图可知,n甲=3、n乙=2;因绳重和摩擦忽略不计,所以由
1
F G
n
G
=+

()可
知,甲图更省力;由η=W
W


=
Gh
Gh G h
+

可知,甲乙滑轮组的机械效率一样,故选B.
7.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m.已知物体A 重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是
A.水平地面对小勇的支持力做功为6000J
B.小勇做的有用功为3000J
C.小勇拉力的功率为250W
D.此滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
水平地面对小勇的支持力与小勇运动的方向是垂直的,支持力不做功,故A错;小勇做的有用功就是克服物体的重力做的功W有=Gh=800N×5m=4000J,故B错;小勇做的总功为W 总=Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率为P=W总/t=5000J/10s=500W,故C错;滑轮组的机械效率为η=W有/W总=4000J/5000J=80%,故D正确;应选D.
8.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η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η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η随G物的增大而增大,最终将超过100%
B.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
C.此滑轮组动滑轮的重力为2N
D.当G物=6N时,机械效率η=66.7%
【答案】D
【解析】
【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、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组
机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;
B、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,
因为此图与题干中甲图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,又因为W总=W有+W额,所以总功
相同,由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;
C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则
η=====,即80%=,解得G动=3N,故
C错误;
D、G物=6N时,机械效率
η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.
故选D.
9.如图所示,在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为5N,斜面长3m,高1m。

则下列说法中不正确
...的是:
A.该过程中做的有用功为9J
B.这个斜面的机械效率为60%
C.物体所受到的摩擦力是5N
D.减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率
【答案】C
【解析】
【分析】
(1)根据公式W=Gh求拉力做的有用功;
(2)根据W=Fs求拉力F对物体做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比;(3)克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功,利用W额=fs求摩擦力;
(4)提高斜面的机械效率的方法:减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。

【详解】
A、拉力做的有用功:W有用=Gh=9N×1m=9J,故A正确,不符合题意;
B、拉力F对物体做的总功:W总=Fs=5N×3m=15J,斜面的机械效率,故B正确,不符合题意;
C、克服摩擦力所做的额外功:W额=W总-W有=15J-9J=6J,由W额=fs得摩擦力
,故C错误,符合题意;
D、减小斜面与物体间的摩擦,可以减小额外功,有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值变大,可以提高斜面的机械效率,故D正确,不符合题意。

故选C。

【点睛】
本题考查斜面的机械效率的计算,明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。

10.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是()
A.为省力,可将用力划浆的手靠近支点
B.为省力,可将用力划浆的手远离支点
C.为省距离,可将用力划浆的手远离支点
D.将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离
【答案】B
【解析】
【分析】
结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【详解】
运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.AB.为省力,可将用力划浆的手远离支点,故A错误,B正确;
CD.为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误;
11.如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为G1、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
A.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率
C.若G1=G2,则拉力F1与F2所做的总功相等
D.若G1=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G1=G2,且货物被提升的高度相同,根据W有=G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W总=(G物+G动)h可知,甲滑轮组做的总功
小于乙滑轮组做的总功,由
W
W
η=有

可知,甲滑轮组的机械效率高,故B正确,C错误;
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.
12.人直接用F1的拉力匀速提升重物,所做的功是W1;若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F2,所做的功是W2()
A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2
C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W1
【答案】C
【解析】
【详解】
AB.直接用F1的力匀速提升重物,则
F1=G,
使用滑轮匀速提升该重物,由于滑轮种类不清楚,F2与G的大小关系不能判断,则无法比
较F1与F2的大小.故A、B均错误;
CD.直接用F1的力匀速提升重物,所做的功是:
W1=W有用=Gh;
使用滑轮匀速提升该重物到同一高度,即
W有用=Gh;
但由于至少要克服摩擦力做额外功,故
W2=W有用+W额外,

W2>W1,
故C正确、D错误。

故选C。

13.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦,此过程中()
A.拉力F甲小于拉力F乙
B.F甲做的功大于F乙做的功
C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率
D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
【答案】D
【解析】
【详解】
由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W有=Gh可知W甲有=W乙有;不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W额=G动h可知W甲额=W乙额,因为W总=W有+W额,所以W总甲=W总乙。

A. 由图可知,n1=
2,n2=3,不计绳重及摩擦,则F甲=(G+G动)=×(100N+10N)=55N,F乙=(G+G 动)=×(100N+10N)=36.7N<F甲,故A不正确。

B. F甲与F乙做的功均为总功,由于W总甲=W总乙,即F甲做的功等于F乙做的功,故B不正确;C. 由于W甲有=W乙有,W总甲=W总乙,根据η=可知,η甲=η乙,故C不正确;D. 拉力做功的功率P=,由于W总甲=W总乙、时间
t 也相同,所以P 甲=P 乙,故D 正确;故选D. 【点睛】
甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度,在不计绳重和摩擦的情况下,有用功就是提升重物所做的功,对动滑轮所做的功是额外功,总功等于有用功和额外功之和,机械效率是有用功与总功的比值.
14.骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S 型路线骑行,他这样做是为了( ) A .缩短上坡过程中所走的路程 B .减少上坡过程中所做的功 C .减小上坡过程中所施加的力 D .缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C 【解析】 【详解】
A .上坡时,自行车上升的高度不变,走S 形路线所走的路线较长,A 不符合题意.
B .使用任何机械都不省功,B 不符合题意.
C .上坡时,走S 形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,斜面越长越省力.C 符合题意.
D .速度一定,走S 形路线所走的路线较长,所用的时间较长.D 不符合题意.
15.为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( )
A .用动滑轮提升重物上升h 高度,测力计也上升h 高度
B .若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少
C .减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率
D .若用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力 【答案】C 【解析】 【详解】
A .用动滑轮提升重物上升h 高度,因为有两段绳子承重,所以测力计上升2h 高度,故A 错误;
B .拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮时是否省力还取决于动滑轮的重和摩擦力的大小,而因为要提起动滑轮做功,故做功较多,故B 错误;
C .减小动滑轮质量,可以减小额外功,根据+W W W W W η=
=
有用有用总
有用额外
可知,可以提高动
滑轮的机械效率,故C正确.
D.用定滑轮拉重物,拉力的力臂为滑轮的半径,所以向各个方向的拉力都相等,故D错误.
【点睛】
重点理解机械效率为有用功与总功的比,有用功不变,当额外功减小时,总功减小,所以机械效率会提高.
16.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计绳重与摩擦,则
A.利用滑轮组所做的有用功是450J
B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s
C.拉力的功率是99W
D.滑轮组的机械效率是80%
【答案】C
【解析】
利用滑轮组所做的有用功:W有=Gh=300N×3m=900J,故A错误;拉力做的功:W总=(G+G )h=(300N+30N)×3m=990J,拉力的功率:P=W/t=990W10s=99W,故C正确;滑轮组的动
机械效率:η=W有/W总×100%=900J/990J×100%≈90.9%,故D错误;由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=nh=2×3m=6m,绳子自由端移动的速度:v=s/t=6m/10s=0.6m/s,故B错误,故选C。

17.下列几种方法中,可以提高机械效率的是
A.有用功一定,增大额外功B.额外功一定,增大有用功
C.有用功一定,增大总功D.总功一定,增大额外功
【答案】B
【解析】
【详解】
A.机械效率是有用功和总功的比值,总功等于有用功和额外功之和,所以有用功一定,增大额外功时,总功增大,因此有用功与总功的比值减小,故A不符合题意;
B.额外功不变,增大有用功,总功变大,因此有用功与总功的比值将增大,故B符合题意;
C.有用功不变,总功增大,则有用功与总功的比值减小,故C不符合题意;
D.因为总功等于有用功和额外功之和,所以总功一定,增大额外功,有用功将减小,则有用功与总功的比值减小,故D不符合题意.
18.如图所示,一均匀木板AB,B端固定在墙壁的转轴上,木板可在竖直面内转动,木板下垫有长方形木块C,恰好使木板水平放置.现有水平拉力F拉木块C,在粗糙水平地面上由B向A缓慢运动过程中,拉力F将
A.变小B.不变
C.逐渐增大D.先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】
以杆为研究对象,杆受重力G和C对它的支持力F支,根据杠杆平衡条件可得:F支•l支
=G•l G,水平力F由B向A缓慢匀速推动木块,F支的力臂在增大,重力G及其力臂l G均不变,所以根据杠杆平衡条件可知,在整个过程中支持力在逐渐减小;由于支持力逐渐减小,且力的作用是相互的,所以可知杆对物体C的压力也逐渐减小,根据影响摩擦力大小的因素可知,C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐减小,拉力和摩擦力是平衡力,由力的平衡条件可知,水平拉力F也逐渐减小.
19.如图所示,属于费力杠杆的是
A.用镊子夹物品B.用汽水扳子开瓶盖
C.用手推车推货物D.用羊角锤起钉子
【答案】A
【解析】
【详解】
A、用镊子夹物品时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、汽水扳子开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、用手推车推货物,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、用羊角锤起钉子,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选A.
【点睛】
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
20.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 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 η 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 η 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 5N
C .此滑轮组动滑轮的重力为 4N
D .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
W W Gh G W W W Gh G h G G η====+++有用
有总有额动动
求得动滑轮的重力,再计算G 物=12N 时弹簧测力计读数;
(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η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η=80%, 不计绳重和摩擦,W W Gh G W W W Gh G h G G η====+++有用
有总有额动动
, 即:12N 80%12N G =+动
, 解得动滑轮的重力:G 动=3N ,故C 错误;
G 物=12N 时,弹簧测力计读数:1112N 3N 5N 33
F G G 物动()()=⨯+=⨯+=,故B 正确; D 、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 G h =额轮,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。

相关文档
最新文档