2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(五)：简单机械计算(5)【含答案】
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(九)：简单机械计算(9)【含答案】
1. 如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30 s内将静止在水平地面上质量为90 kg，底面积200 cm2的长方体物块匀速提升5 m，此时工人的拉力为400 N(g＝10 N/kg)，求：(1)提升前物块对水平地面的压强；(2)工人拉力做功的功率；(3)滑轮组提升物块的机械效率.2. 小熊在课外实践活动中，用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从100 N开始逐渐增加，每次物体被拉动的距离均为1 m．根据测量结果画出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像，如图乙所示．若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦．求：(1)由图乙可知，当物体受到的摩擦力为100 N时，滑轮组机械效率是多大？(2)当滑轮组的机械效率为75%，物体以0.1 m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率是多大？(3)当物体与地面的摩擦力为1 500 N时，体重为500 N 的小熊竖直向下拉绳还能用此滑轮组拉动物体吗？用计算结果说明．2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（九）简单机械计算（9）3.如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500 N，OA∶OB＝2∶3，每个滑轮重为20 N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5 m/s 速度匀速上升了5 m．(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)求：(1)物体M2的重力；(2)拉力F的功率；(3)物体M1对水平面的压力．4. 如图所示，A为直立固定的柱形储水器，底部活塞B与储水器内壁接触良好且无摩擦，在储水器中装适量的水，水不会流出．活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴，已知OC∶CD＝1∶3.滑轮组绳子的自由端与杠杆的D端相连，滑轮组下端挂着一个重物G，滑轮组匀速提升该物体时的机械效率为80%.当储水器中水深为50 cm时，杠杆恰好在水平位置平衡，若储水器中水的深度继续增大，杠杆失去平衡，活塞打开水冲出．已知活塞B与水的接触面积为40 cm2，不计活塞、储水器与杠杆的重力、绳重及摩擦. (ρ3 kg/m3，g＝10 N/kg)当杠杆恰好在水平位置平衡时，求：水＝1.0×10(1)储水器中水对活塞B的压强；(2)绳子自由端对杠杆D端的拉力F；(3)为了节约用水，滑轮组下端挂着的物体G的重力减半，求杠杆恰好在水平位置平衡时，储水器中水的质量为多少？5.同学们在研究杠杆的平衡时，他们首先将装有某液体的圆柱形容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积S容＝0.02 m2)，台秤的示数为8 kg.然后人站在水平地面上通过可绕O点转动的杠杆BC和轻绳将长方体A逐渐缓慢放入该液体中，直到A的上表面与液面相平，液体未溢出，此时杠杆在水平位置保持平衡，如图甲所示．已知：A的底面积为S A＝0.01 m2，重力G A＝50 N，人的重力G人＝518 N，鞋与地面的总接触面积S鞋＝500 cm2.当A从接触液面到恰好浸没时，A的下表面受到的液体压强随浸入液体深度的变化图像如图乙所示．(g＝10 N/kg，杠杆、轻绳质量均不计，轻绳始终竖直)求：(1)长方体A未放入液体中时，容器对台秤的压强．(2)容器中液体的密度．(3)杠杆在水平位置平衡时，杠杆B端轻绳对长方体A的拉力．(4)杠杆在水平位置平衡时，人双脚站立对地面的压强为p＝1×104Pa.则OB与OC的长度之比为多少？6.如图所示，一个质量600 kg、体积0.2 m3的箱子沉入5 m深的水底，水面距离地面2 m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5 m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100 N(不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)．求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；(3)物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；(4)整个打捞过程中，请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值．7. 如图所示，工人准备用一根最多能承受400 N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力．已知动滑轮的质量为20 kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂，g＝10 N/kg)．求：(1)物体A完全露出水面后以0.5 m/s的速度匀速上升时，物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少．(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为75%，物体A的密度是多少．(3)若用该滑轮组打捞体积为50 dm3的物体B时，物体B最多露出多少体积时绳子将断裂．参考答案及解析1. 解：(1)提升前物块对水平地面的压力：F 压＝G ＝mg ＝90 kg ×10 N/kg ＝900 N提升前物块对水平地面的压强：p ＝F 压S ＝900 N 200×10－4 m2＝4.5×104Pa (2)由图可看出，此滑轮组由3段绳子承担物块的重力，即n ＝3，工人拉力做的功为：W 总＝Fs ＝F ·3h ＝400 N ×3×5 m ＝6 000 J ，工人拉力做功的功率为：P ＝W 总t ＝6 000 J 30 s＝200 W(3)工人提升物块做的有用功为：W 有用＝Gh ＝900 N ×5 m ＝4 500 J 滑轮组提升物块的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝4 500 J6 000 J×100%＝75% 2. 解：(1)由图乙可知，当f 1＝100 N 时，滑轮组机械效率η1＝50% (2)由滑轮组结构和η＝W 有W 总×100%、F a ＝f 可得滑轮组做的总功为W 总＝W 有用＋W 额外＝fs ＋G 动s当η1＝50%时有η1＝f 1sf 1s ＋G 动s×100%动滑轮重为G 动＝f 1（1－η1）η1＝100 N当η2＝75%时，物体受到摩擦力为f 2＝η2G 动1－η2＝300 N由P ＝W t 、W ＝Fs 、v ＝s t可得滑轮组的有用功率为P 有用＝Fv ＝f 2v ＝300 N ×0.1 m/s ＝30 W(3)人沿竖直向下方向拉绳子时对绳子的最大拉力等于人的重力，由滑轮组结构可得人拉绳子最大的力F b max ＝f 3＋G 动3能克服的最大摩擦力为f 3＝3F b max －G 动＝3×500 N －100 N ＝1 400 N ＜1 500 N所以此时小熊不能拉动．3. 解：(1)拉力F 的大小为12(G 动＋G 2)由滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝G 2h Fs ×100%＝G 2h F ×2h ×100%＝G 2h12（G 动＋G 2）×2h×100%＝G 2G 动＋G 2×100%＝G 220 N ＋G 2×100%＝80%得：物体M 2的重力为G 2＝80 N(2)由图可知，n ＝2，物体M 2上升的速度为v 2＝0.5 m/s 绳子自由端移动的速度为v 绳＝nv 2＝2×0.5 m/s ＝1 m/s 绳子自由端的拉力：F 拉＝1n (G 动＋G 2)＝12×(20 N ＋80 N)＝50 N拉力F 的功率：P 拉＝W 总t ＝F 拉st＝F 拉v 绳＝50 N ×1 m/s ＝50 W (3)杠杆B 端受到的拉力F B ＝3F 拉＋G 定滑轮＝3×50 N ＋20 N ＝170 N 设杠杆A 端受到的拉力为F A ，根据杠杆平衡条件可得F A ×OA ＝ F B ×OB 解得F A ＝F B ×OB OA ＝F B ×OB OA ＝170 N ×32＝255 N 则物体M 1对水平面的压力：F 压＝G 1－F A ＝500 N －255 N ＝245 N4. 解：(1)储水器中水对活塞B 的压强p ＝ρ水gh ＝1.0×103kg/m 3×10 N/kg ×0.5 m ＝5×103Pa(2)S B ＝40 cm 2＝4×10－3m 2由p ＝F S得水对活塞B 的压力F B ＝pS B ＝5×103 Pa ×4×10－3 m 2＝20 N杠杆C 点受到的压力为F C ＝F B ＝20 N由OC ∶CD ＝1∶3得，OC ∶OD ＝OC ∶(OC ＋CD )＝1∶4则根据杠杆平衡条件F C ×OC ＝F ×OD 得，D 端的拉力为 F ＝F C ×OC OD ＝20 N ×14＝5 N(3)滑轮组有2段绳子承重，设物体移动高度为h ，则绳子自由端移动的距离s ＝2h由η＝W 有W 总 ×100%＝ G 物h Fs×100%得 G 物＝ηFs h ＝80%×5 N ×2hh＝8 N由F ＝12×(G 物＋G 动)得G 动＝ 2F －G 物＝2×5 N －8 N ＝2 N物体G 的重力减半，即G 物′＝8 N ×12＝4 N此时，滑轮组绳子末端的拉力为F ′＝12(G 物′＋ G 动)＝12×(4 N ＋2 N)＝3 N由杠杆的平衡条件得F C ′×OC ＝F ′×OD则C 点受到的压力为F C ′＝F ′×OD OC ＝3 N ×41＝12 N柱形储水器中：G 水＝ F C ′＝12 N 由G ＝mg 得m 水＝G 水g ＝12 N10 N/kg＝1.2 kg 5.解：(1)台秤受到的压力F ＝G ＝mg ＝8 kg ×10 N/kg ＝80 N 容器对台秤的压强p ＝F S 容＝80 N 0.02 m2＝4×103 Pa (2)由图像可知，h ＝20 cm ＝0.2 m 时，p 液＝2 000 Pa ，由p ＝ρgh 可得液体的密度ρ液＝p 液gh＝ 2 000 Pa 10 N/kg ×0.2 m＝1.0×103 kg/m 3(3)由图像可知，物体A 的高度h ′＝20 cm ＝0.2 m ，V A ＝S A h ′＝0.01 m 2×0.2 m ＝2×10－3 m 3A 物体受到的浮力F 浮＝ρ液gV 排＝ρ液gV A ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×2×10－3 m 3＝20 N所以F 拉B ＝G A －F 浮＝50 N －20 N ＝30 N(4)人对地面的压力F 压＝pS 鞋＝1×104Pa ×500×10－4m 2＝500 NF 拉C ＝G 人－F 支＝G 人－F 压＝518 N －500 N ＝18 N由杠杆平衡条件可得F 拉B ×OB ＝F 拉C ×OC ，则OB OC ＝F 拉C F 拉B ＝18 N 30 N ＝35＝3∶56.解：(1)箱子在水底时下表面的深度为h ＝5 m ，此时箱子下表面底部受到水的压强为p ＝ρgh ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×5 m ＝5×104 Pa(2)箱子完全浸没时受到的浮力为F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10 N/kg ×0.2 m 3＝2×103N(3)物体完全露出水面后，已不受浮力，整套装置克服箱子重力做的功是有用功，W 有＝Gh ＝mgh ＝600 kg ×10 N/kg ×2 m ＝1.2×104 J绳子自由端的拉力F ＝G 箱＋G 动2＝6 000 N ＋100 N2＝3 050 N则拉力所做的总功为W 总＝Fs ＝3 050 N ×2×2 m ＝1.22×104J则此时滑轮组的机械效率为η＝W 有W 总×100%＝1.2×104J1.22×104J×100%≈98% (4)整个过程中，箱子的运动速度不变，根据P ＝Fv 可知，绳端拉力F 最大时，电动机的输出功率最大．当箱子离开水面时，箱子不受浮力作用，此过程中拉力F 最大，故此时电动机对滑轮组的拉力最大；由于不计绳重、摩擦和水的阻力，则F ＝3 050 N ，最大功率为P ＝Fv ＝3 050 N ×2×0.5 m/s ＝3 050 W7. 解：(1)动滑轮的重力G 动＝m 动g ＝20 kg ×10 N/kg ＝200 N由绳子的拉力F 绳＝1n(G 动＋G A )得，物体A 的重力为G A ＝nF 绳－G 动＝3×400 N －200 N ＝1 000N绳子自由端移动速度为v 绳＝nv A ＝3×0.5 m/s ＝1.5 m/s 工人拉力的功率为P 总＝W 总t ＝F 绳s 绳t＝F 绳v 绳＝400 N ×1.5 m/s ＝600 W (2)当物体A 浸没在水中时，设A 物体受到的拉力为F 0，滑轮组机械效率η＝W 有W 总×100% ＝F 0hF 绳s 绳×100%＝F 0h 13（F 0＋G 动）×3h ×100%＝F 0F 0＋G 动×100%将η＝75%和G 动＝200 N 代入上式中，解得F 0＝600 N 物体A 受到的浮力为F 浮＝G A －F 0＝1 000 N －600 N ＝400 N 由F 浮＝ρ水g V 排得，物体A 的体积为V A ＝V 排＝F 浮ρ水g ＝400 N 1.0×103 kg/m 3×10 N/kg＝0.04 m 3物体A 的密度为ρA ＝G A V A g ＝ 1 000 N 0.04 m 3×10 N/kg＝2.5×103 kg/m 3(3)B 物体的重力为G B ＝ρB V B g ＝ρA V B g ＝2.5×103kg/m 3×50×10－3m 3×10 N/kg ＝1 250 N 设打捞B 物体时，滑轮组对B 的拉力为F B 时，绳子刚好断裂由绳子的拉力F 绳＝1n(G 动＋F B )得，绳子刚好断裂时滑轮组对B 的拉力F B 为F B ＝ nF 绳－G 动＝3×400 N －200 N ＝1 000 N物体B 受到的浮力为F B 浮＝G B － F B ＝1 250 N －1 000 N ＝250 N 由F 浮＝ρg V 排得，物体B 排开水的体积为 V B 排＝F B 浮ρ水g ＝250 N1.0×103kg/m 3×10 N/kg＝0.025 m 3＝25dm 3物体B 最多露出的体积为 V B 露＝ V B － V B 排＝50 dm 3－25 dm 3＝25 dm 3。
浙教版九年级科学上册课时练习：3.4简单机械 (5课时)
3.4简单机械（1）1．如图所示，剪刀是由两个杠杆组成的，现在在A处施加一个动力F1，请在这个杠杆的B点处画出阻力的大致方向。
(第1题)2．如图所示是古代人用桔槔从井里打水的情景，若把AC视为杠杆，则绳子对A的拉力叫_ __，C处重物对杆的压力叫_ __，A点叫，B点叫__ __，C点叫。
从__ _到力的作用线的__ __距离叫做力臂，请在图上画出动力臂l1和阻力臂l2。
(第2题)3．请画出图中杠杆所受力的力臂。
(第3题)4．在棉产区，每年秋天拔去地里的棉秆是农民的一项繁重体力劳动。
王叔叔仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题。
如图所示，使用时，将小铲着地，用虎口夹住棉秆的下部，然后在套管上用力，棉秆就拔出来了。
将该农具整体视为杠杆，则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是()(第4题)A．转轴—虎口—套管 B．小铲—套管—虎口C．小铲—虎口—套管 D．虎口—转轴—套管5．如图所示，OA是一重为G的杠杆，O是支点，F是动力，G是阻力，则动力臂和阻力臂分别是(),(第5题))A．OC，OD B．OC，BDC．AC，OD D．AC，BD6．下列关于力臂的说法正确的是()A．力臂是支点到力的作用点的距离B．力臂是支点到力的作用线的距离C．动力臂与阻力臂的和等于杠杆的长度D．通过支点的力其力臂并不为零7．某同学在做俯卧撑运动时，可将他视为一个杠杆，支点为O，他的重心在A点，支撑力为F，请画出重力和支撑力F的力臂。
(第7题)8．如图所示，开瓶盖的起子可以看作是一个杠杆，下列正确表示开瓶盖时该杠杆的支点、动力和阻力的是()(第8题)(第9题)9．轮椅是护理病人的重要工具。
如图所示，护理者用脚踩轮椅下面的那根横梁后端将轮椅前端翘起来，此时小轮子已经上了台阶，正用力将大轮抬起。
请在图中标出支点O、动力F 和动力臂L。
10．2008年5月12日，四川汶川发生8.0级地震，救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(一)：简单机械计算(1)【含答案】
1. 如图所示，用长为1 m，重为5 N的杆来提升重物，杆可绕O点自由转动，现将重G＝50 N的物体用轻绳悬挂在杆的中点处．在杆的右端用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①缓慢匀速提升至位置②，拉力F作用点上升的高度为0.2 m.(1)若不考虑杆重和摩擦，根据题述在图中画出①位置力F的动力臂L，并计算力F的大小．(2)若考虑杆重和O处的摩擦，则在题述过程中：①求拉力所做的有用功W有；②若拉力F克服O处摩擦所做的额外功为0.5 J，求拉力F的大小及该装置的机械效率η.(结果保留一位小数)2.如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA＝20 cm，G1是边长为10 cm的正方体，G2重为20 N．当OB＝10 cm时，G1对水平面的压强为2×103 Pa.求：(1)绳子的拉力；(2)正方体G1的密度；2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（一）简单机械计算（1）(3)现用一水平拉力使G2以5 cm/s的速度向右匀速直线运动，若使G1对地面的压力恰好为零，求需要经过的时间．(g取10 N/kg)3.如图所示是建筑工地上的起重机示意图．起重机的电动机功率为3×103W，当它把质量为1t的重物匀速提起24 m时，用时100 s．(g＝10 N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？(2)若起重机AB长为20 m，吊起重物时B端的配重质量为4t，为使起重机不翻倒，则OB 长为多少？(不计摩擦和起重机自重)4. 如图是踩踏式翻盖垃圾桶的图片．若桶盖质量为500 g，是质量分布均匀的方形，桶盖重力作用点在重心，重心在方盖的几何中心．脚踏杆AO1＝10 cm，O1B＝18 cm，连接杆O2C ＝5 cm，桶盖O2E＝60 cm.(g取10 N/kg，BC杆竖直)求：(1)画出桶盖的阻力臂．(2)若要把桶盖顶起，脚掌对踏板的压力至少为多大？(3)将桶盖翻开30°时，桶盖克服重力做了多少功？5. 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，工人的重力为640 N，与地面接触的总面积为4×10－2 m2，提升时间为20 s，重物上升高度为2 m．求：(1)若拉力F的大小为150 N，则拉力的功率为多少；(2)若上述过程中所提货物重力为360 N，则滑轮组的机械效率为多少；(3)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2.0×104Pa，则所提升货物的重力为多少．6. 如图所示，A、B物块的质量分布均匀，长度分别是a、b，重力分别是G A、G B；A、B两长方体底面积S A∶S B＝3∶2，滑轮下的绳子挂在两物体结合部位恰好A、B水平静止，且在拉力F＝62.5 N作用下匀速竖直向上运动，滑轮的机械效率η＝80%.求：(1)A、B两物块的总重力G0；(2)若G A＝60 N，则a∶b的比值是多少；(3)A、B两物块的密度ρA∶ρB的比值是多少．7. 如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G＝4.2×103 N，汽车重G车＝3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍．请计算：(1)若汽车运动的速度为1.2 m/s，则物体由井底拉至井口，需要多长时间？(2)滑轮组的机械效率是多少？(3)若汽车发动机效率为25%，则将物体拉至井口需消耗多少汽油？(汽油的热值为4.2×107 J/kg)参考答案及解析1. 解：(1)如答图所示杠杆在水平位置①时，根据杠杆平衡条件可知： 拉力F ×L OA ＝G ×12L OA ，解得F ＝25 N(2)若考虑杆重和O 处的摩擦， ①重物上升的距离h ＝12s ＝0.1 m拉力所做的有用功W 有＝Gh ＝50 N ×0.1 m ＝5 J②拉力克服杠杆重力所做的额外功W 额1＝G 杆h ＝5 N ×0.1 m ＝0.5 JW 额＝W 额1＋W 额2＝0.5 J ＋0.5 J ＝1 J拉力所做的总功W 总＝W 有＋W 额＝5 J ＋1 J ＝6 JF ＝W 总s ＝6 J 0.2 m＝30 N该装置的机械效率η＝W 有W 总×100%＝5 J6 J×100%≈83.3% 2.解：(1)绳子的拉力为F A根据杠杆平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2可得，F A ·OA ＝G 2·OBF A ＝G 2·OB OA ＝20 N ×10 cm20 cm＝10 N(2)由于p ＝FS即F 支＝F 压＝pS ＝2×103 Pa ×100×10－4 m 2＝20 N 重物G 1受重力、绳子向上的拉力F A 及地面对它的支持力F 支G 1＝F A ＋F 支＝10 N ＋20 N ＝30 N m ＝G 1g ＝30 N 10 N/kg＝3 kgρ＝m V ＝ 3 kg （0.1 m ）3＝3×103 kg/m 3(3)设物体G 2运动到距离O 点为L 处时，G 1对地面的压力刚好为零，此时绳子上的拉力为F A ′＝G 1根据杠杆平衡条件，可得F A ′·OA ＝G 2·L ，则L ＝F A ′·OAG 2＝30 N ×20 cm20 N＝30 cm 物体G 2运动的距离s ＝L －OB ＝30 cm －10 cm ＝20 cm物体G 2运动的时间t ＝s v ＝20 cm5 cm/s＝4 s3.解：(1)根据二力平衡，起重机匀速提起重物的力：F ＝G ＝mg ＝1.0×103 kg ×10 N/kg ＝1×104 N起重机对重物所做的功：W ＝Gh ＝1×104N ×24 m ＝2.4×105J起重机对重物所做的功率P ＝W t ＝2.4×105 J 100 s＝2.4×103W机械效率η＝W W 总×100%＝ 2.4×105J3×103W ×100 s×100%＝80 % (2)根据杠杆平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2，即m A g ×(AB －OB )＝m B g ×OB则OB ＝m A ×AB m A ＋m B ＝1×103kg ×20 m1×103 kg ＋4×103 kg＝4 m4. (1)如答图所示解：(2)根据题图可知：杠杆AO 1B ，支点为O 1；杠杆O 2CE ，支点为O 2；设脚对A 点的作用力为F ，顶杆对B 点的作用力为F 1，顶杆对桶盖上C 点的作用力为F 2，根据杠杆平衡条件有：F ×AO 1＝F 1×O 1B ①G ×DO 2＝F 2×CO 2 ②由于F 1＝F 2，G ＝mg ，所以有①②得F ×AO 1G ×DO 2＝O 1B CO 2，又O 2D ＝12O 2E ＝30 cm 则F ＝O 1B ×DO 2CO 2×AO 1×mg ＝18 cm ×30 cm5 cm ×10 cm×0.5 kg ×10 N/kg ＝54 N(3)桶盖在竖直方向上移动的距离h ＝O 2D sin30°＝30 cm ×12＝15 cm桶盖克服重力做的功W ＝Gh ＝mgh ＝0.5 kg ×10 N/kg ×0.15 m ＝0.75 J 5. 解：(1)重物上升的高度h ＝2 m ，绳的自由端上升s ＝6 m 拉力做的功：W 总＝Fs ＝150 N ×6 m ＝900 J 拉力的功率P ＝W 总t ＝900 J 20 s＝45 W (2)有用功W 有＝Gh ＝360 N ×2 m ＝720 J 滑轮组的机械效率：η＝W 有 W 总×100%＝720 J 900 J×100%＝80% (3)额外功：W 额外＝ W 总－W 有＝900 J －720 J ＝180 J 动滑轮的重：G 动＝W 额外h ＝180 J 2 m＝90 N 人对地面的压力：F ′＝pS ＝2.0×104Pa ×4×10－2m 2＝800 N 人拉绳的力：F ″＝ F ′－G 人＝800 N －640 N ＝160 N 物重G 物，不计绳重和摩擦，则有：3F ″＝G 物＋G 动G 物＝3F ″－G 动＝160 N ×3－90 N ＝390 N6. 解：(1)由η＝W 有W 总×100%得：此滑轮组的机械效率 η＝G 02F ×100%＝G 02×62.5 N×100%＝80%，解得G 0＝100 N(2)由于A 的重力已知，则B 的重力为G B ＝G 0－G A ＝100 N －60 N ＝40 N ，根据杠杆平衡条件，G A ×12a ＝G B ×12b ，代入数据得60 N ×12a ＝40 N ×12b解得a ∶b ＝2∶3 (3)由密度计算公式得ρA ＝G A S A ×a ×g ，ρB ＝G BS B ×b ×g将a ∶b ＝2∶3，S A ∶S B ＝3∶2代入解得ρA ∶ρB ＝3∶27. 解：(1)由图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，则物体上升的速度为：v 物＝13v ＝13×1.2 m/s ＝0.4 m/s物体由井底拉至井口需要的时间：t ＝s v 物＝h v 物＝10 m 0.4 m/s＝25 s (2)滑轮组的机械效率为：η1＝W 有W ×100%＝Gh Fs ×100%＝Gh F 拉×3h ×100%＝G 3F 拉×100%＝4.2×103N3×2×103N×100%＝70% (3)由题意可知，汽车受到的阻力为：f ＝0.05 G 车＝0.05×3×104N ＝1 500 N汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上，汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用，由力的平衡条件可得牵引力：F 牵＝F 拉＋f ＝2×103N ＋1 500 N ＝3 500 N 汽车运动的距离：s 车＝3h ＝3×10 m ＝30 m牵引力做功为：W 牵＝F 牵s 车＝3 500 N ×30 m ＝1.05×105J需要消耗的汽油完全燃烧放出的热量：Q ＝W 牵η2＝1.05×105 J 25%＝4.2×105J消耗汽油的质量：m ＝Q q ＝ 4.2×105J4.2×107 J/kg＝0.01 kg。
浙教版 初中科学9年级上册 第三章 能量的转化与守恒 实验探究题(较难题)(含答案)
浙教版9年级上册第三章能量的转化与守恒实验探究题（较难题）一、机械能1.同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。
小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。
结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验，此实验是为了验证猜想________，实验中弹性势能的大小是通过________来体现的。
（2）请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论)。
2.某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：（1）实验中通过观察________ 的大小，来判断小球重力势能的大小（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是________（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图________ ，具体的操作方法是让小球从________ （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图________ ，具体的操作方法是让小球从________ （选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下（5）通过比较分析可以得出的结论是________3.在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上；（1）本实验使钢球获得动能的操作方法是________；（2）该实验是通过比较木块在木板上滑行的________来比较小球动能大小的，图中错误的操作是________；（3）改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过________(选填“增大”或“减小”)木块的质量来加以改进；4.为探究影响重力势能的大小的因素，小金利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图甲所示的实验。
浙教版-科学-九年级上册-简单机械 杠杆 作业
期末复习专题——杠简单机械和功一、选择题（每题3分，共45分）1. 如图2所示是安置在公路收费站栏杆的示意图，当在A 处施加一个力时，可将栏杆逆时针拉起来，它是一根（ ）A ．省力杠杆；B ．费力杠杆；C ．等臂杠杆；D ．无法确定。
2. 如图所示，杠杆AOB 的A 端挂重为G 。
的物体，B 端挂重为G 的物体，杠杆平衡时AO 处于水平位置，若AO=BO ，杠杆自重不计，则GA 和GB 的大小关系是：( )A ．G A >GB B ．G A =G BC ．G A <G BD ．无法比较3．下列关于功率的说法中，正确的是( )A ．物体做功越多，功率越大B ．物体做功时间越短，功率越大C ．物体做功越快，功率越大D ．物体做功时间越长，功率越大4． 滑轮下挂重500N 的物体G ，滑轮重40N ，绳和杠杆都是轻质的。
要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A 点所加的竖起向上的力F 应是（杠杆上标度的间距相等）( )A ．270NB ．360NC ．540ND ．720N5. 两台机械完成的有用功之比W 1∶W 2＝4∶7，它们的机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为 （ ）A ．5∶7B ．7∶5C ．16∶35D ．35∶166．学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图7所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a 点，b 点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c 点是小石块从a 点自由下落所能到达的最低点．在小石块从b 点到c 点运动的过程中，以下说法正确的是 （ ）A ．小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能C ．小石块经过b 点时，橡皮筋具有弹性势能D ．小石块到达c 点时，动能为零7. 粗糙水平面上有一个重为100N 的物体，用10N 的水平推力使其以3m ／s 的速度沿力的方向匀速运动了10s ，则此过程中（ ）A ．重力做了3000J 的功B ．推力的功率为30WC ．推力做了1000J 的功D ．摩擦力为100N8. 小文同学采用如图2所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )A ．甲种方法克服重力做功多B ．乙种方法更省力C ．两种方法机械效率相等D ．两种情况下，货物机械能都增加 9．下列说法中正确的是( ) A ．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功B ．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C ．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功D ．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功10. 如图所示，某同学用力将铁块匀速拉起的过程中，说法正确的是 ( )A ．用力拉铁块．人体内的化学能转化为机械能B ．该装置不能省力．没有实用价值C ．使用该装置可以省功D ．该同学拉绳的方向不同．拉力大小也不同11．如图7所示，2008年8月l5日北京奥运会上，身高l68 cm 、体重75㎏的我国举重运动员曹磊，挺举成绩为154 k9，并用时1．5 s 成功抓举起128㎏的杠铃。
初中浙教版科学九年级上册3.4简单机械(5)练习
3.4简单机械（5）1．工人站在地面上，用定滑轮将27千克的物品吊运到10米高处，使用定滑轮的优点是能改变动力方向。
若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是270牛；若匀速吊运时的实际拉力是300牛，则人所做的有用功是2700焦，定滑轮的机械效率是90%。
(g＝10牛/千克) 2．小明用一个动滑轮把一个重100牛的沙袋提到9米高的脚手架上，所用拉力为60牛。
小明做的有用功是__900__焦，做的总功为__1080__焦，该装置的机械效率是__83.3%__。
(第3题)3．在“测定滑轮组的机械效率”实验中，李明按如图所示的方式组装好滑轮组，用该滑轮组分别提升不同重量的钩码，并将3次实验数据记入下表。
请你依据李明同学提供的部分实验数据回答问题：(1)在表格的空缺处填上正确的数据。
(2)若增加钩码的重量，则该滑轮组的机械效率会增大(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)你还有什么办法来提高滑轮组的机械效率？减小摩擦。
4．不计摩擦及拉绳质量，下列机械在提升同一重物的过程中，机械效率最大的是(A) A．定滑轮 B．动滑轮C．滑轮组 D．三种机械一样大5．某同学用一个距离手3米高的定滑轮拉住重100牛的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4米，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做功(A)(第5题)A ．200焦B ．300焦C ．400焦D ．500焦【解】 人是水平方向移动的，而物体竖直向上运动。
当人在水平方向移动4米时，从图中可知，绳子自由端从原来的3米变为5米(可以根据勾股定理计算出)，拉动绳子使物体上升的距离为h ＝5米－3米＝2米，则W ＝Gh ＝100牛×2米＝200焦。
6．小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是(D )(第6题)A ．甲方法克服重力做功多B ．乙方法更省力C ．两种方法机械效率相等D ．两种情况下，货物的势能都增加【解】 使用机械可以省力，但不能省功，图甲利用斜面，可以省力，但两图克服重力做的功是相同的。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(八)：简单机械计算(8)【含答案】
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（八）简单机械计算（8）1. 工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600 N的货物匀速提升了2 m，做了1 500 J的功．求：(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用400 N的拉力匀速提升其他货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重．2. 如图所示，电动起重机是通过电动机拉动绳子b带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)．质量为360 kg的货箱放在水平地面上，与地面的接触面积是0.25 m2.求：(1)当绳子a对货箱的拉力F a为600 N时，货箱未离开地面，此时货箱对地面的压强是多大？(g取10 N/kg)(2)在匀速拉起货箱的过程中，电动机把绳子b匀速收起了12 m，绳子b的拉力F b做了2.4×104 J的功，拉力F b是多大？(3)在上述匀速拉起货箱的过程中，使用滑轮组所做的额外功是9.6×103 J，滑轮组的机械效率是多大？3. 如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100 N，均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3，金属块的质量为80 kg.绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升．(水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；(2)在金属块未露出水面时，求人的拉力F；(3)金属块在水中匀速上升2 m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功．4. 如图所示，一个质量600 kg、体积0.2 m3的箱子沉入5 m深的水底，水面距离地面2 m，若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械，以0.5 m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面，每个滑轮重100 N(不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)．求：(1)箱子在水底时，箱子下表面受到的水的压强；(2)箱子全部浸没在水中时，箱子受到的浮力；(3)物体完全露出水面后，继续上升到地面的过程中，滑轮组的机械效率；(4)整个打捞过程中，请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大，并计算出这个最大值．5. 如图所示，实心物体A漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动A，使A向下运动，已知A的体积为1 m3，密度为0.5×103 kg/m3，动滑轮重为1×103 N，电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103 W且保持不变，不计绳重、摩擦和水的阻力．求：(1)A的重力；(2)A浸没在水中受到的浮力；(3)A向下运动的最小速度；(4)A向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值．6. 如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑时的示意图．他的身体可视为杠杆，如图乙所示，O 点为支点，A点为重心．已知每只手所受的支持力大小为200 N(g＝10 N/kg)，求：(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100 cm2，计算手掌对地面的压强；(2)该同学的质量．7. 如图所示，一轻质均匀杠杆AB，O为支点，OA＝OB＝4 m，A端用一不可伸长的细线系于地面，C点位于OB的中点．边长为0.1 m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于C 点．此时AB静止于水平位置，C点的细线拉力恰为零，M对地面压强为3×103 Pa.(两端细线质量忽略，g取10 N/kg)求：(1)物块M的质量；(2)将一个重为40 N的铁块P放在C点正上方，并用力F水平向左推动，使P沿OA向左做匀速直线运动，连接物块M的细线能承受的最大拉力为25 N.求：①铁块P向左运动过程中，物块M对地面的最小压强；②若铁块P受到的摩擦力为其重力的0.1倍，在从C点开始向左匀速运动的过程中，推力F 最多做的功．参考答案及解析1. 解：(1)由图可知，吊起重物绳子段数n ＝3拉力所做的有用功：W 有＝Gh ＝600 N ×2 m ＝1 200 J已知总功W 总＝1 500 J滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总×100%＝1 200 J 1 500 J×100%＝80% (2)由题意知，η′＝1－15%＝85%由η＝W 有W 总＝Gh Fs ＝Gh Fnh ＝G 3F知，提升重物的重力G ＝3F η′＝3×400 N ×85%＝1 020 2. 解：(1)货箱的重力G ＝mg ＝360 kg ×10 N/kg ＝3 600 N货箱对地面的压力F ＝G －F a ＝3 600 N －600 N ＝3 000 N地面受到的压强p ＝F S ＝3 000 N 0.25 m 2＝1.2×104 Pa (2)由于W ＝Fs ，所以F b ＝W 总s ＝2.4×104 J 12 m＝2 000 N (3)有用功W 有＝W 总－W 额＝2.4×104 J －9.6×103 J ＝1.44×104J机械效率η＝W 有W 总×100%＝1.44×104 J 2.4×104 J ×100%＝60% 3.解：(1)因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积V 排＝V 金＝m 金ρ金＝80 kg 8×103 kg/m 3＝0.01 m 3 金属块所受的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.01 m 3＝100 N(2)金属块受到重力、拉力、浮力匀速上升，金属块所受拉力F 拉＝G 物－F 浮 金属块所受重力G 物＝mg ＝80 kg ×10 N/kg ＝800 N由图知，动滑轮上绳子承担的段数n ＝2，不计绳重和摩擦、不计水对金属块的阻力，动滑轮上所受的拉力为2F ＝F 拉＋G 动人拉力的大小为 F ＝12(G 物－F 浮＋G 动)＝12×(800 N －100 N ＋100 N)＝400 N(3)金属块在水中匀速上升2 m ，绳子末端移动的距离s ＝nh ＝2×2 m ＝4 m人拉力做的功W 总＝Fs ＝400 N ×4 m ＝1 600 J4.解：(1)箱子在水底时下表面的深度为h ＝5 m ，此时箱子下表面底部受到水的压强p ＝ρ水gh ＝1×103 kg/m 3×10 N/kg ×5 m ＝5×104 Pa(2)箱子完全浸没时受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.2 m 3＝2×103 N(3)物体完全露出水面后，已不受浮力，整套装置克服箱子重力做的功是有用功，W 有＝Gh ＝600 kg ×10 N/kg ×2 m ＝1.2×104 J绳子自由端的拉力F ＝G 箱＋G 动2＝m 箱g ＋G 动2＝600 kg ×10 N/kg ＋100 N 2＝3 050 N 则拉力所做的总功W 总＝Fs ＝3 050 N ×2×2 m ＝1.22×104 J则此时滑轮组的机械效率η＝W 有W 总×100%＝1.2×104 J 1.22×104 J×100%≈98% (4)整个过程中，箱子的运动速度不变，绳端移动速度v ′＝2v ＝2×0.5 m/s ＝1 m/s ，根据P ＝Fv 可知，绳端拉力F 最大时，电动机的输出功率最大．当箱子离开水面时，箱子不受浮力作用，此过程中拉力F 最大，F ＝3 050 N ，最大功率P ＝Fv ′＝3 050 N ×1 m/s ＝3 050 W5. 解：(1)物体A 的重力G A ＝m A g ＝ρA Vg ＝0.5×103 kg/m 3×1 m 3×10 N/kg ＝5 000 N(2)物体浸没在水中时排开水的体积V 排＝V ＝1 m 3受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×1 m 3＝1×104 N(3)由图可知，滑轮组中绳子股数n ＝3，电动机工作时的功率P ＝W t ＝Fs t＝Fv ，在电功率一定的情况下，A 运动速度最小时绳子自由端，拉力F 最大，由图可知，当物体A 完全浸没时，绳子自由端最大拉力F 拉＝13×(G 动＋F 浮－G A )＝13(1×103 N ＋1×104 N －5×103 N)＝2×103 N 绳子自由端速度v ＝P F 拉＝1.2×103 W 2×103 N＝0.6 m/s 物体移动速度为绳端移动速度的三分之一，则A 向下移动最小速度v 物＝13v ＝13×0.6 m/s ＝0.2 m/s(4) 动滑轮下端所受拉力最大时，滑轮组机械效率最大，此时物体A 完全浸没在水中，则动滑轮下端最大拉力F 最大＝F 浮－G A ＝1×104 N －5×103 N ＝5×103N ，滑轮组机械效率的最大值η最大＝W 有W 总×100%＝F 最大h F 拉s ×100%＝F 最大h F 拉nh ×100%＝5×103 N 2×103 N ×3×100%≈83.3% 6. 解：(1)每只手所受的支持力大小为200 N ，根据相互作用力的特点可知，两只手掌对地面的压力为F ＝2×200 N ＝400 N两只手掌与水平地面的接触面积为S ＝2×100 cm 2＝200 cm 2＝0.02 m 2则手掌对地面的压强为p ＝F S ＝400 N 0.02 m 2＝2×104 Pa (2)根据杠杆平衡条件F 1L 1＝F 2L 2可知，FL 1＝GL 2该同学的重力为G ＝FL 1L 2＝400 N ×（1 m ＋0.5 m ）1 m＝600 N 该同学的质量为m ＝G g ＝600 N 10 N/kg＝60 kg 7.解：(1)根据p ＝F S 可得物块M 对地面的压力F ＝pS ＝3×103 Pa ×(0.1 m)2＝30 N ，根据题意可得物块M 的重力G ＝F ＝30 N ，物块M 的质量m ＝G g ＝30 N 10 N/kg＝3 kg (2)①当细线最大拉力为25 N 时，物块M 受到地面的支持力F 支＝G －F 拉＝30 N －25 N ＝5 N ，物块M 对地面的压力F 压与地面对它的支持力F 支是一对相互作用力，大小相等，即F 压＝F 支＝5 N ，所以，此时的最小压强p 小＝F 压S ＝ 5 N 0.1 m ×0.1 m＝500 Pa ②根据杠杆平衡条件可得F 拉×OC ＝G 铁×OP ，则OP ＝F 拉×OCG 铁＝25 N ×2 m 40 N ＝1.25 m ，所以，推动铁块P 走的距离s ＝OC ＋OP ＝2 m ＋1.25 m ＝3.25 m ，铁块P 在从C 点开始向左匀速运动的过程中，推力与摩擦力是一对平衡力，F ＝f ＝0.1G 铁＝0.1×40 N ＝4 N ，推力做功：W ＝Fs ＝4 N ×3.25 m ＝13 J。
浙教版九年级科学上册 3.4简单机械(答案不完整)
简单机械（一）一、选择题1.下列关于杠杆的说法正确的是( D )A.杠杆不一定是硬棒B.支点一定在杠杆的中点C.杠杆一定是直的D.杠杆可以是弯的D )2.关于力臂,下列说法中不正确．．．的是(A.支点到动力作用线的距离叫动力臂B.阻力作用线到支点的距离叫阻力臂C.力臂不一定沿杠杆方向D.当力的作用线通过支点时,力臂的长度等于零3.在棉产区，每年秋天拨去地里的棉杆是农民们的一项繁重的体力劳动。
王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这一问题,如图所示。
使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后,在套管上用力,棉杆就拨出来了。
将该农具整体视为杠杆，则关于支点、动力作用点、阻力作用点的对应位置，下列叙述中正确的是（ C ）A．转轴、虎口、套管 B.小铲、套管、虎口C．小铲、虎口、套管 D.虎口、转轴、套管4.如下图所示是开汽水瓶盖的开瓶器，它可看成一个杠杆。
当使用开瓶器开汽水瓶盖时，这个杠杆受到的动力和阻力的示意图可能是下图的哪一个。
( B )5．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，此杠杆的支点是（ C ）A．A点 B.B点 C.O点 D. 脚尖6.如图所示的各图中，杠杆AB的支点为O，F为作用在杠杆上的力，能正确表示F 的力臂L的是（ A ）7.如图所示，黄亮用撬棒撬石头。
为了将石头撬动，下列给撬棒施加的动力中，正确的是（ A ）A．只能沿图示方向施加动力B．可以沿撬棒斜向左上方向施加动力C．可以沿撬棒斜向右下方向施加动力D．可以沿垂直撬棒向下方向施加动力二、填空题8．一根如果在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫杠杆，使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力，从支点到动力作用线的距离叫做动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫做阻力臂。
三、综合题9．图甲中某人用筷子夹菜，请在图甲的任一根筷子上、图乙的铡刀上分别画出支点、动力臂和阻力臂。
四、计算题10．下图中的杠杆，O为支点，OA长为L，F1、F2、F3、F4为作用在A点的四个力。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(十)：简单机械计算(10)【含答案】
1. 如图所示，小张站在地面上用杠杆和滑轮组构成的装置匀速提升水中的物体A.已知小张体重为600 N，双脚着地面积为400 cm2，OC∶OD＝1∶2.物体A的体积为0.2 m3，密度为2.1×103kg/m3.装置中滑轮重、杠杆重、绳子与滑轮间的摩擦、杠杆转动的摩擦均忽略不计．已知ρ水＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg.求：(1)A受到的重力；(2)A浸没在水中时绳子对A的拉力大小；(3)小张对地面的最小压强(假设装置能使A上升足够高度)．2.骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。
如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。
重600 N的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm。
求：(1)小腿肌肉对每只脚的拉力；2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（十）简单机械计算（10）(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。
3. 某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。
如图所示，在C处挂一待测物体B，当重力为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛？(2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。
问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。
4. 小金制作了一支可以测定物体密度的杆秤。
使用时，只要把被测物体挂在杆秤的挂钩上，移动秤锤，使秤杆平衡在水平位置，读出L1；再将被测物体浸没在水中，移动秤锤使秤杆再次水平平衡，读出L2，如图甲所示：(1)试推导出被测物体的密度表达式；(2)在测量水的密度时(如图乙所示)，秤锤在C位置密度秤水平平衡，现向水中逐渐加入少量食盐，则应该________(选填“向左”或“向右”)移动秤锤才能保持密度秤水平平衡，并说明理由。
浙教版科学 九年级上册 简单机械 (基础训练)
简单机械基础训练一、单选题（共20题；共30分）1.下列工具在使用时属于费力杠杆的是（）A. 铁皮剪刀B. 理发剪刀C. 树枝剪刀D. 钢丝钳2.如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（）A. 定滑轮，可省力B. 动滑轮，可省力C. 定滑轮，可改变力的方向D. 动滑轮，可改变力的方向3. 生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关，下列做法及其解释正确的是（）A. 钓鱼竿很长，是为了更省力B. 菜刀的刀刃很薄，是为了减小受力面积，增大压力C. 轮胎上凹凸的花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，增大摩擦D. 茶壶盖上有个小孔，是为了让壶内的液面总是低于壶嘴处的液面4.下列关于杠杆的说法中，错误的是（）A. 杠杆可以是直的，也可以是弯的B. 动力、阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定C. 支点可以在杠杆的端点，也可以在力的作用线之间D. 杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和5. 使用下列简单机械，为了省力的是（）A. 龙舟比赛用的船桨B. 拔钉子的羊角锤C. 理发用的剪刀D. 旗杆顶的定滑轮6.如图所示，用滑轮组提升重物时，将重600N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中正确的是（）A. 绳子自由端拉力F的大小为300NB. 滑轮组的机械效率为60%C. 提升物体的过程中，额外功为200JD. 绳子自由端拉力F的功率为150W7.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（）A.重力做的功是有用功B. 拉力F1做的功是额外功C. 绳子自由端的拉力F做的功是总功D. 该滑轮的机械效率可能等于100%8.工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A. 增大提升速度，可以增大有用功B. 增大提升高度，可以提高机械效率C. 增大定滑轮的重力，可以增大额外功D. 增大物体的重力，可以提高机械效率9.如图所示，用甲乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重，则下列说法正确的是（）A. 甲较省力，机械效率较低B. 乙较省力，机械效率较低C. 甲较省力，机械效率较高D. 乙较省力，机械效率较高10.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A. B. C. D.11.如图所示，两端分别站着一个大人和一个小孩，杠杆水平平衡。
简单机械专题练习浙教版九年级上册科学
一.滑轮的计算常见例题掌握例1.如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），下列计算结果正确的是（）A、所做的有用功为1JB、动滑轮自重0.2NC、拉力F做功的功率为0.3WD、该滑轮组的机械效率为83.3%例2.利用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，则（）A、甲滑轮组的机械效率高B、乙滑轮组的机械效率高C、F2做功的功率大D、F1、F2做功的功率一样大例3.两滑轮组装置如图所示，已知每个滑轮重力都为G0，摩擦和绳重均不计，用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时，甲、乙两滑轮组的机械效率之比是（）A、6：7B、7：6C、5：6D、5：7例4.如图所示，斜面长6m，高3m，用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m，下列说法正确的是（）A、滑轮组的机械效率是40%B、物体重300NC、拉力F做的功是600JD、拉力F的功率是40W例5.在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组，则下列选项正确的是（）A、η组＜η动＜η定B、η定＜η动＜η组C、η动＜η定＜η组D、η定＜η组＜η动例6.用如图所示的滑轮组提升重1500N的物体，拉力F的大小为400N，若将物体提升0.3m，则拉力做的功为_________ J，该装置的机械效率为_________ ．例7.一个质量为70kg的工人，用如图所示的装置（包括滑轮组及装砖的托板）提升一堆砖．已知装砖的托板重200N，每块砖重100N．滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人匀速提升10块砖时，此装置的机械效率为80%．那么，该人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中，此装置的机械效率最高可达到_________ ．（取g=10N/kg，结果保留1位小数）例8.如图12所示装置，物体B所受重力为G B，物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动．小明用一个水平向左的力拉物体A，使物体B以速度v匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80％；若将物体B换成物体C后，小明用另一个水平向左的力拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60％．不计绳重及滑轮组装置的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是______．例9.如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦）。
3.4简单机械练习---浙教版科学九年级上册5
浙教版九年级上简单机械一、选择题1. 如图所示，工人用滑轮组把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G物，动滑轮的重力为G动，此装置的机械效率为，不计绳重和摩擦。
则工人所用拉力表示不正确的是（）A．B．C．D．C．D．A．B．4. 如图所示，长为L、密度为的均匀细棒下端系一根细线，细线的另一端被拴在杯底A点处，细棒竖直浸没在杯中的液体内，液体密度为(=4ρ)，现打开杯底阀门k，使液体缓慢流出，当细棒露出液面一定长度时，细棒有可能倾斜，则该长度的最小值为（）A．4/5L B．3/4L C．2/3L D．1/2LA．B．C．D．6. 如图所示，一根均匀木尺放在水平桌面上，它的一端伸出桌面的外面，伸到桌面外面的部分长度是木尺长的1/4，在木尺末端的B点加一个作用力F，当力F=3N时，木尺的另一端A开始向上翘起，那么木尺受到的重力为（）A．3牛B．9牛C．1牛D．2牛由30°增大到60°（），则（）A．拉力F的大小一直不变B．当棒与墙面成30°时拉力C．当棒与墙面成45°时拉力D．当棒与墙面成60°时拉力8. 如图所示，拉力为，物体以的速度在物体B表面向左做匀速直线运动（B表面足够长）；物体B静止在地面上，受到地面水平向左的摩擦力，弹簧测力计示数为。
下列说法正确的是（）A．拉力F的功率为B．物体受到的摩擦力为C．滑轮组的机械效率为75%D．拉力F增大到时，物体B开始向左运动二、填空题______，滑轮组的机械效率为______。
11. 如图是利用电子秤显示水库水位的装置示意图。
该装置主要由滑轮、物体A、物体B以及轻质杠杆MN组成，滑轮重及摩擦均忽略不计。
杠杆始终在水平位置平衡，且。
物体A的底面积为米2、高1米，物体B重为200牛。
当物体A一半露出水面时，物体B对电子秤的压力为；当水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为，且。
请回答：（1）当电子秤示数变大时，说明水位_____；（2）当物体A一半露出水面时，所受的浮力是_____牛，A底面受到水面的压强是_____帕；（3）物体A的密度为多少？_____三、综合题（1）拉力的大小：__________（2）动滑轮的重力；_____（3）使用同一滑轮组，提升重为150N的物体，机械效率的大小。
浙教版科学九年级上册“期末提分”高频考点过关（十七）：简单机械（2）
浙教版科学九年级上册“期末提分”高频考点过关（十七）简单机械（2）1.如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N，以下说法不正确的是（）A. 绳子自由端移动的距离是10mB. 克服摩擦力做的有用功是150JC. 滑轮组机械效率为75%D. 拉力F做功的功率为10W2.如图，肱二头肌收缩，使前臂保持平衡，此时前臂可以看成一个杠杆，它是（）A. 省力杠杆B. 费力杠杆C. 等臂杠杆D. 以上三种都有可能3.如图所示，钩码A的重力大于钩码B，用手托钩码A使两者处于静止状态。
若不计摩擦、绳重和空气阻力，放手后至钩码B碰到滑轮前的过程中，下列说法正确的是（）A. 钩码A的机械能保持不变B. 钩码B的机械能保持不变C. 钩码A的动能增加，机械能增加D. 钩码B的动能增加，机械能增加4.如图所示，甲滑轮组中动滑轮的总质量为3m，乙滑轮组中动滑轮质量为2m，物体A的质量为2m，物体B的质量为m。
在相同的时间内，分别用甲、乙两滑轮组使物体A和B匀速升高相同的高度h，绳子自由端的拉力分别为F1、F2。
若不计绳重和摩擦，则下列判断正确的是（）A. 拉力F1大于F2B. 拉力F1拉动绳子自由端的速度小于F2拉动绳子自由端的速度C. 拉力F1的功率小于拉力F2的功率D. 甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率5.如图所示，斜面长为5m，高为3m。
现用大小为90N的平行于斜面的拉力F，将一个重为120N的物体由斜面底端匀速拉到顶端，则该斜面的机械效率是__________；物体受到的摩擦力是__________N。
6.如图，重600N的物体在50N的水平拉力F的作用下，以0.3m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中，拉力所做的功为是__________J，有用功率为__________W，物体与地面间的滑动摩擦力为__________N。
简单机械计算题精选-浙教版科学九年级上册
启迪思维 点拨方法 开发潜能 直线提分近五年简单机械计算题精选一、杠杆1．如图所示为小召同学做俯卧撑时的示意图。
已知小召同学体重60kg ，1min 钟内做了45个，每做一次肩膀升高40cm ，人身体可视为杠杠，O 点为支点，E 为重心，1m OA =，=0.5m AB EB =。
试分析计算回答：（1）试判断：做俯卧撑时人所属的杠杆类型为________。
（2）小召同学手撑地面静止不动时脚尖对地面的压力是________。
（3）小召此次做俯卧撑的功率为________。
2．如图所示为测液体密度的密度秤示意图，轻质杆AB 长为40cm ，可绕O 点转动（轻质杆与O 点之间的摩擦忽略不计），其左端A 点挂一个质量为0.2kg ，容积为200mL 的桶，AO =10cm ；在O 点的右侧用轻质细绳悬挂一个质量为0.2kg 的秤砣，秤砣可沿OB 左右滑动。
使用时，在桶中装满待测液体，移动秤砣使密度秤再次水平平衡，读出相应位置的刻度值即可。
（1）密度秤零刻度在O 点右侧______cm 处。
（2）该密度秤所能测量的最大密度是多少______？（3）判断该密度秤的刻度是否均匀______（通过推导说明）3．如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为1m 和2m （12m m >）的实心物块后恰好水平平衡。
求：（1）左右悬挂点到支点O 的距离1l 与2l 之比_________。
（2）将两物分别浸没于水中（如图乙）杆将会_________（选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”），试通过推导说明_________。
4．如图所示，一位同学的质量为50kg ，再将木棒支在O 点，物体挂在A 点，OB =1m ，OA =0.2m 。
让该同学站在体重秤上用手将木棒抬到图示位置，此时体重秤的读数为60kg 。
试求（g 取10N/kg ）：（1）该同学单独测体重时，双脚与体重秤的接触面积为0.04m 2，他对体重秤的压强为多大___________（2）该同学的手对杠杆B 端的托力F 为多大___________？ （3）求物体的重力为多大___________？（4）若此时该同学用双手竖直向上匀速抬起木棒，体重秤的读数将___________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(六)：简单机械计算(6)【含答案】
1. 如图所示，是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5 m3、质量为1.2 t的圆柱体文物的情景．B为起重机的配重，OA为起重机的起重臂，AB＝25 m，OB＝5 m，若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3 m/s的速度不变(江水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计)．求：(1)文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小；(2)在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率；(3)为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？2. 如题图所示是建筑工地上的起重机示意图．起重机的电动机功率为3×103 W，当它把质量为1 t的重物匀速提起24 m时，用时100 s．(g＝10 N/kg)求：(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少？机械效率是多少？(2)若起重机AB长为20 m，吊起重物时B端的配重质量为4 t，为使起重机不翻倒，则OB2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（六）简单机械计算（6）长为多少？(不计摩擦和起重机自重)3. 如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30 s内将静止在水平地面上质量为90 kg，底面积为200 cm2的长方体物块匀速提升5 m，此时工人的拉力为400 N (g取10 N/kg)．求：(1)提升前物块对水平地面的压强；(2)工人拉力做功的功率；(3)滑轮组提升该物块的机械效率．4. 小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为280 N的物体匀速提升了2 m．已知他自身的重量为500 N，对绳子施加的拉力F＝200 N，两脚与地面接触的总面积S＝400 cm2.求此过程中：(1)小夏对地面的压强；(2)拉力F做的功；(3)该滑轮组的机械效率．5.如图所示，动滑轮重4 N，所吊重物B重20 N，物体A重240 N，此时物体B恰好以0.1 m/s 的速度匀速下降．不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦．求：(1)水平面对物体A的摩擦力是多大？(2)要使物体B恰好以0.2 m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大？6. 一辆质量为1.5×103 kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置．已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1 倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg.在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：(1)做的有用功；(2)作用在绳子自由端的拉力．7. 如图是工人将重160 N的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m，用时3 s，工人的拉力为50 N，工人质量为50 kg.(物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦)(1)求工人放绳的速度；(2)求滑轮组的效率η1；(3)如果物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为η2，已知η1：η2＝4∶3(物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g取10 N/kg)．求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力．8. 如图甲所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形．我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆，不计自重．若铅球质量m＝3 kg，OA＝0.03 m，OB＝0.30 m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10 N/kg)．9. 如图甲所示，装有0.01 m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2 m2.桶的质量忽略不计，g取10 N/kg.(1)求桶中水的质量；(2)求这桶水对地面的压强；(3)某同学用图乙所示的滑轮组将这桶水匀速提升2 m的过程中，所用拉力为40 N．求该滑轮组的机械效率．10. 图甲是某起重船的示意图，A处为卷扬机，吊臂前端滑轮组如图乙所示．在一次吊装施工中，当起重船从运输船上吊起重物时，起重船浸入海水中的体积增加了18 m3, 重物在空中匀速竖直上升了3 m，所用时间为30 s．已知动滑轮总重为2×104N，不计钢丝绳重及摩擦．(ρ3 kg/m3)海水＝1.0×10(1)求该重物的重力是多少？(2)求钢丝绳拉力F做功的功率是多少？(3)求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率．参考答案及解析1. 解：(1)文物从开始上升直至刚露出水面的过程中始终浸没，即V 排＝V 物＝0.5 m 3则此时的浮力F 浮＝G 排＝ρ水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10 N/kg ×0.5 m 3＝5×103N(2)文物未露出水面前起重机所受的拉力最小，此过程中起重机的拉力F ＝G －F 浮＝1.2×104N －5×103N ＝7×103N起重机拉力做功的最小功率P ＝Fv ＝7×103N ×0.3 m/s ＝2.1×103W(3)为了使起重机不翻倒，则起重机A 端承受的最大拉力F A ＝G ＝1.2×104N ，起重机平衡时有F A ·(AB －OB )＝G B ·OB ，所以1.2×104N ×(25 m －5 m)＝G B ×5 m 解得G B ＝4.8×104N故起重机的配重B 的质量最小为m B ＝G B g ＝4.8×104 N 10 N/kg＝4.8×103 kg2. 解：(1)根据二力平衡，起重机匀速提起重物的力：F ＝G ＝mg ＝1.0×103 kg ×10 N/kg ＝1×104 N起重机对重物所做的功：W ＝Gh ＝1×104N ×24 m ＝2.4×105J起重机对重物做功的功率P ＝W t ＝2.4×105 J 100 s＝2.4×103W机械效率η＝W W 总×100%＝ 2.4×105J3×103W ×100 s×100%＝80 % (2)根据杠杆平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2m A g ·(AB －OB )＝m B g ·OBOB ＝m A ·AB m A ＋m B ＝1×103kg ×20 m 1×103 kg ＋4×103 kg＝4 m3. 解：(1)F 压＝G ＝mg ＝90 kg ×10 N/kg ＝900 N 提升前物块对水平地面的压强p ＝F 压S ＝900 N 200×10－4 m2＝4.5×104Pa (2)由图可看出，此滑轮组由3段绳子承担物块的重力，即n ＝3工人拉力做功的功率P ＝W 总t ＝6 000 J 30 s＝200 W (3)W 有用＝Gh ＝900 N ×5 m ＝4 500 J 滑轮组提升该物块的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝4 500 J6 000 J×100%＝75% 4. 解：(1)人对绳子施加的拉力F ＝200 N ，根据力的作用是相互的绳子对人的拉力为200 N 小夏对地面的压力F 压＝G －F ＝500 N －200 N ＝300 N 小夏对地面的压强p ＝F 压S ＝300 N 4×10－2 m2＝7.5×103Pa (2)绳自由端向下移动的距离s ＝2h ＝2×2 m ＝4 m 拉力F 做的功W 总＝Fs ＝200 N ×4 m ＝800 J (3)对重物做的有用功W 有＝Gh ＝280 N ×2 m ＝560 J 滑轮组的机械效率η＝W 有W 总×100%＝560 J 800 J×100%＝70% 5.解：(1)当物体B 匀速下降时，物体A 受到水平向右的滑动摩擦力的大小为f ＝F A ＝12(G B ＋G 动)＝12×(20 N ＋4 N)＝12 N(2)当物体B 匀速上升时，对物体A 施加水平向右的拉力F 为F ＝F A ＋f ＝12 N ＋12 N ＝24 N 物体A 向右匀速运动的速度大小为v A ＝2v B ＝2×0.2 m/s ＝0.4 m/s拉力F 的功率为P A ＝Fv A ＝24 N ×0.4 m/s ＝9.6 W 6. 解：(1)汽车在泥泞路段所受的阻力f ＝0.1 mg ＝0.1×1.5×103 kg ×10 N/kg ＝1.5×103 N将车匀速拖离，由二力平衡得，牵引力F 牵＝f ＝1.5×103 N所做的有用功(2)由图可知，绳子自由端移动距离s 绳＝3s 车＝3×8 m ＝24 m由η＝W 有W 总×100%得，W 总＝W 有η＝1.2×104 J 80%＝1.5×104J由W 总＝Fs 绳得，拉力F ＝W 总s 绳＝1.5×104 J 24 m＝625 N7. 解：(1)绳子自由端移动的距离为s ＝nh ＝4×3 m ＝12 m工人放绳的速度为v 绳＝s t ＝12 m3 s＝4 m/s(2)滑轮组对重物所做的有用功W 有用＝Gh ＝160 N ×3 m ＝480 J拉力做的总功为：W 总＝Fs ＝50 N ×4×3 m ＝600 J 机械效率为：η1＝W 有用W 总×100%＝480 J600 J×100%＝80% (3)由F ＝1n(G 动＋G 物)得，动滑轮的重量为：G 动＝nF －G 物＝4×50 N －160 N ＝40 N由于η1∶η2＝4∶3，η1＝80%，所以η2＝60%设物体全部浸没在水中时受到的浮力为F 浮，绳子自由端的拉力为F ′，则：η2＝W 有用′W 总′＝（G 物－F 浮）h F ′s ＝（G 物－F 浮）h 1n（G 物－F 浮＋G 动）×nh ＝G 物－F 浮G 物－F 浮＋G 动＝160 N －F 浮160 N －F 浮＋40 N＝160 N －F 浮200 N －F 浮＝60%解得：F 浮＝100 N绳子自由端的拉力为F ′＝1n (G 物－F 浮＋G 动)＝14×(160 N －100 N ＋40 N)＝25 N工人对地面的压力等于物块受到地面的支持力为：F N ＝G 人＋ F ′＝50 kg ×10 N/kg ＋25 N ＝525 N8. 解：由题意可知铅球的重力即为杠杆的阻力，则阻力F 2＝G 球＝m 球g ＝ 3 kg ×10 N/kg ＝30 N由杠杆平衡条件： F 1L OA ＝F 2L OB 可得 拉力F 1的大小为：F 1＝F 2L OB L OA ＝30 N ×0.30 m0.03 m＝300 N 9. 解：(1)桶中水的质量：m ＝ρV ＝1.0×103 kg/m 3×0.01 m 3＝10 kg(2)桶对地面的压力：F ＝G ＝mg ＝10 kg ×10 N/kg ＝100 N桶对地面的压强：p ＝F S ＝100 N0.2 m 2＝500 Pa (3)由图乙知承担物重的绳子股数为3，滑轮组的机械效率为：η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝100 N ×2 m 40 N ×3×2 m×100%≈83.33%10. 解：(1)起重船增大的浮力F 浮＝ρ海水gV 排＝1.0×103kg/m 3×10 N/kg ×18 m 3＝1.8×105N重物的重力G ＝F 浮＝1.8×105N (2)钢丝绳拉力F 做功的功率 方法1：重物在空中匀速上升过程中钢丝绳的拉力F ＝14(G ＋G 动)＝14×(1.8×105 N ＋2×104N)＝5×104N拉力所做的力W 总＝Fs ＝5×104N ×4×3 m ＝6×105J拉力做功的功率P ＝W 总t ＝6×105 J 30 s＝2×104W方法2：重物上升的速度v 物＝h t ＝3 m30 s＝0.1 m/s11 钢丝绳拉力做功的功率P ＝Fv ＝5×104 N ×4×0.1 m/s ＝2×104W(3)滑轮组的机械效率方法1： W 有＝Gh ＝1.8×105 N ×3 m ＝5.4×105 Jη＝W 有W 总×100%＝5.4×105 J 6×105 J×100%＝90% 方法2：η＝W 有W 总×100%＝G G ＋G 动×100%＝ 1.8×105 N 1.8×105 N ＋2×104 N×100%＝90%。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”专题训练(二)：简单机械计算(2)【含答案】
1. 为改善老旧住宅楼的保温效果，某小区开展“暖房子工程”，如图为施工现场使用的提升装置，现需要将物体A运送到施工楼层，A与地面的接触面积为0.14 m2，当绳端未施加力时，物体A对地面的压强为3 000 Pa.用滑轮组匀速提升物体A时，滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦，g＝10 N/kg)．求：(1)物体A的质量m A.(2)动滑轮的重力．(3)用此滑轮组使物体A以0.2 m/s的速度匀速上升，在5 s的时间内，拉力做的功是多少？2.用如图所示的装置运送建筑材料A.在电动机对绳子的拉力F的作用下，使重800 N的建筑材料A在50 s的时间里，匀速竖直上升了10 m．在这个过程中，电动机对绳子拉力做功的功率为200 W，动滑轮的效率与整个装置的效率之比η1∶η2＝5∶4，绳重忽略不计．(g 取10 N/kg)求：2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（二）简单机械计算（2）(1)电动机对绳子的拉力做的功；(2)运送建筑材料A的过程中，电动机消耗的电能；(3)若质量为100 kg电动机与钢架的接触面积为0.05 m2，求电动机对钢架的压强．3.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼，已知箱子重为50 N，每次运送量不定，滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示，不计绳重及摩擦，人的重量为750 N，双脚的总面积500 cm2(g取10 N/kg)．(1)若某次运送建材的质量为10 kg，求此时的拉力是多少？(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m，作用在钢绳上的拉力为200 N，拉力做功的功率是多大？(3)当滑轮组的机械效率为60%时，人对地面的压强为多少？4. 如图所示，斜面的倾角为 30°，高度h＝2 m．某人沿斜面向上用F＝400 N的力，将质量m＝50 kg的物体向上匀速拉至斜面顶端．(g＝10 N/kg)．求：(1)拉力所做的有用功；(2)该斜面的机械效率；(3)物体在斜面上受到的摩擦力．5. 如图所示，建筑工人通过滑轮装置将质量是100 kg、底面积为0.1 m2的物件沿光滑斜面由底端匀速地拉到顶端，工人所用的拉力F始终与斜面平行，斜面长是10 m，高为5 m，物件对斜面的压强为8 660 Pa，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g取10 N/kg，求：(1)物件对斜面的压力F压；(2)若工人所用拉力F的大小为312.5 N，求此时装置的机械效率和动滑轮的重力；(3)若某工人的拉力最大为500 N，则他能拉起最大重力为多少N的物体．6.图示为某种型号的剪叉式高空作业平台．这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业．该机器的部分数据如下表所示．整机质量(空载)/kg 3 200安全工作载荷/kg 200起升电机额定电压/V 24起升电机额定功率/kW 4.0轮胎接地总面积/m20.08(1)这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？(g取10 N/kg)(2)起升电机以额定功率工作时，将总重为1 000 N的人和作业工具以0.2 m/s的速度举高8 m．该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是：________________________________．7. 小强用如图所示装置在10 s内将重为450 N的货物匀速提升2 m，此过程中拉力F的功率为120 W．求：(1)提升装置所做的有用功；(2)拉力F做的功；(3)该滑轮组的机械效率；(4)在货物重量不变的情况下，小强想提高该滑轮组的机械效率，请你为他提一个建议________________．(合理即可)参考答案及解析1. 解：(1)由p ＝FS可得，当绳端未施加力时，A 对地面的压力：F 压＝pS ＝3 000 Pa ×0.14 m 2＝420 N因为物体A 在水平地面上，所以物体A 的重力：G A ＝F 压＝420 N物体A 的质量：m A ＝G A g ＝420 N10 N/kg＝42 kg(2)用滑轮组匀速提升物体A 时，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：η＝W 有W 总×100%＝Gh （G ＋G 动）h ×100%＝G G ＋G 动×100%＝420 N 420 N ＋G 动×100%＝84%解得动滑轮重力：G 动＝80 N(3)用此滑轮组使物体A 以0.2 m/s 的速度匀速上升5 s ，则物体A 上升的高度：h ＝vt ＝0.2 m/s ×5 s ＝1 m由图可知n ＝2，则拉力端移动距离：s ＝nh ＝2×1 m ＝2 m不计绳重和摩擦，则绳端的拉力：F ＝12(G A ＋G 动)＝12×(420 N ＋80 N)＝250 N拉力做的功：W 总＝Fs ＝250 N ×2 m ＝500 J2.解：(1)根据公式P ＝Wt得：电动机对绳子的拉力做的功W ＝Pt ＝200 W ×50 s ＝1×104 J(2)装置所做的有用功： W 有＝Gh ＝800 N ×10 m ＝8×103J 动滑轮的效率为η1＝W 有W 总×100%＝8×103J 1×104J×100%＝80% 因动滑轮的效率与整个装置的效率之比为η1∶η2＝5∶4 所以η2＝45η1＝45×80%＝64%则电动机消耗的电能W 电＝W 有η2＝8×103 J 64%＝1.25×104J(3)由η1＝G 物G 物＋G 动×100%得：G 动＝G A (1－η1η1)＝800 N ×(1－80%80%)＝200 N 电动机对钢架的压力F ＝m 电g ＋12(G A ＋G 动)＝1 000 N ＋500 N ＝1 500 N电动机对钢架的压强p ＝F S ＝1 500 N 0.05 m2＝3×104Pa3.解：(1)建材的重力：G 1＝m 1g ＝10 kg ×10 N/kg ＝100 N由甲图可知，n ＝2，由乙图像可知，当重物G 1＝100 N 时，η1＝50% 由η＝G nF 可得：F 1＝G 1n η1＝100 N 2×50%＝100 N (2)由甲图可知，n ＝2，则1min 绳子自由端移动的距离s ＝2h ＝2×12m ＝24m ，拉力做的功：W ＝Fs ＝200 N ×24 m ＝4 800 J拉力的功率：P ＝W t ＝4 800 J60 s＝80 W(3)由(1)知，当提升100 N 重物时，拉力F 1＝100 N 由于机械间摩擦及绳重忽略不计，G 动＝nF 1－G 箱－G 1＝2×100 N －100 N －50 N ＝50 N当η2＝60%时，由η＝W 有用W 总×100%＝W 有用W 有用＋W 额×100%＝GG ＋G 动＋G 箱×100%可得，此时的物重：G 2＝η2（G 动＋G 箱）1－η2＝60%×100 N1－60%＝150 NF 拉＝G 2＋G 动＋G 箱n ＝150 N ＋50 N ＋50 N2＝125 Np ＝F S ＝G 人－F 拉S ＝750 N －125 N0.05 m2＝12 500 Pa4. 解：(1)有用功：W 有用＝Gh ＝mgh ＝50 kg ×10 N/kg ×2 m ＝1 000 J (2)斜面倾角为30°，斜面高为2 m ，所以斜面长为s ＝2h ＝2×2 m ＝4 m 拉力做的总功：W 总＝Fs ＝400 N ×4 m ＝1 600 J 斜面的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝1 000 J1 600 J×100%＝62.5% (3)使用斜面做的额外功：W 额＝W 总－W 有用＝1 600 J －1 000 J ＝600 J 由W 额＝fs 得摩擦力：f ＝W 额s ＝600 J4 m＝150 N 5. 解： (1)F 压＝pS ＝8 660 Pa ×0.1 m 2＝866 N (2)G ＝mg ＝100 kg ×10 N/kg ＝1 000 NW 有＝Gh ＝1 000 N ×5 m ＝5 000 J当物体提升5 m 时，绳子末端移动的距离为s ＝2L ＝2×10 m ＝20 mW 总＝Fs ＝312.5 N ×20 m ＝6 250 J ，W 额＝W 总－W 有＝6 250 J －5 000 J ＝1 250 J ，η＝W 有W 总×100%＝5 000 J6 250 J×100%＝80%由于斜面光滑且不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，所以额外功就是克服动滑轮重力所做的功，则 G 动＝W 额h ＝1 250 J 5 m＝250 N (3)拉力所做的功用于提升物体和动滑轮，W 总′＝F 最大s ＝500 N ×20 m ＝1×104JW 有＝W 总－W 额＝1×104 J －1 250 J ＝8 750 J G 最大＝W 有h ＝8 750 J5 m＝1 750 N6.解：(1)机器静止在水平地面时对地面的压力F ＝G ＝mg ＝3 200 kg ×10 N/kg ＝3.2×104 N则机器对地面的压强p ＝F S ＝3.2×104 N 0.08 m2＝4×105Pa(2)机器所做的有用功W 有用＝G ′h ＝1 000 N ×8 m ＝8×103 J 由v ＝s t 得t ＝s v ＝h v ＝8 m 0.2 m/s＝40 s由表格可知，P ＝4 kW ＝4 000 W 机器做的总功W 总＝Pt ＝4 000 W ×40 s ＝1.6×105 J该机器的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝8×103 J 1.6×105J×100%＝5% (3)机器所做额外功较多(或自重较大)7.解：(1)提升装置所做的有用功W 有用＝Gh ＝450 N ×2 m ＝900 J (2)由P ＝Wt得，拉力做的总功W 总＝Pt ＝120 W ×10 s ＝1 200 J(3)滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝900 J1 200 J×100%＝75% (4)换用质量更小的动滑轮。
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1. 如图所示是用动滑轮运送货物A的示意图。
用500 N的拉力，将重900 N的货物A匀速竖直提升6 m。
不计绳重和滑轮与轴的摩擦。
求：(1)有用功W有；(2)动滑轮所受的重力G动；(3)动滑轮匀速提升货物A的机械效率η。
解：(1)有用功为W有＝Gh＝900 N×6 m＝5 400 J(2)由图可知动滑轮上有2段绳子承担物重，拉力为F＝12(G＋G动)得500 N＝0.5×(900 N＋G动)求得动滑轮所受重力为G动＝100 N(3)机械效率为η＝W有W总＝GhnhF＝GnF＝900 N2×500 N＝90%2. 如图甲所示，拉力F通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。
图乙是拉力F随时间t变化的关系图像。
不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，g＝10 N/kg，求：(1)金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；(2)金属块的密度；(3)如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。
2020浙教版科学九年级上册“重、难点突破”训练（五）简单机械计算（5）解：(1)在t 2～t 3时间内，2F 3＝G ，G ＝2×108 N ＝216 N在0～t 1时间内，2F 1＋F 浮＝G ，F 浮＝G －2F 1＝216 N －136 N ＝80 N (2)根据F 浮＝ρ水gV 排得V 排＝F 浮ρ水g ＝80 N 1×103kg/m 3×10 N/kg＝8×10－3 m 3G ＝ρ金gV ，ρ金＝G gV ＝G gV 排＝216 N 10 N/kg ×8×10－3 m3＝2.7×103 kg/m 3(3)V ＝a 3，a ＝3V ＝38×10－3 m 3＝0.2 mS ＝a 2＝0.2 m ×0.2 m ＝0.04 m 2p ＝F S ＝G S ＝216 N 0.04 m2＝5 400 Pa ＝5.4×103 Pa 3. 如图是用滑轮组提升物体A 的示意图，物体A 受到的重力大小为G A 。
在匀速竖直提升物体A 的过程中，物体A 上升的速度大小为v A ，滑轮组的机械效率为η。
已知：G A ＝100 N ，v A ＝0.4 m/s ，η＝80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。
求：(1)绳子自由端的拉力大小F ； (2)动滑轮所受的重力大小G 动； (3)拉力F 做功的功率P 。
解：(1)由η＝W 有W 总＝G A nF 得F ＝G A n η＝100 N 2×80%＝62.5 N(2)动滑轮上有2段绳子承担物重，由G A ＋G 动＝2F 得 100 N ＋G 动＝125 N 解得G 动＝25 N(3)P ＝Fv ＝nFv A ＝2×62.5 N ×0.4 m/s ＝50 W4. 如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A 中的建筑材料提升到高处。
已知罐笼的底面积是1.6 m 2，被提升的建筑材料重为2 800 N ，拉力F 将它以0.5 m/s 的速度匀速提升10 m 的高度。
拉力做的功W 随时间t 的变化图像如图乙所示。
不计动滑轮及钢丝绳的重力和摩擦。
求： (1)拉力F 的大小；(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率；(3)当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强。
解：(1)由图甲知有两段绳子承担物重所以拉力拉绳子的速度v ＝2v 物＝2×0.5 m/s ＝1 m/s拉力做功的功率P ＝W t ＝40 000 J 20 s ＝2 000 W拉力F ＝P v ＝2 000 W1 m/s＝2 000 N(2)机械效率η＝W 有W 总＝Gh Fs ＝G nF ＝ 2 800 N 2×2 000 N＝70% (3)不计动滑轮及钢丝绳的重力和摩擦，所以有2F ＝G ＋G 笼装有建筑材料的罐笼对地面的压力F 压＝G ＋G 笼＝2F ＝2×2 000 N ＝4 000 N 罐笼对地面的压强p ＝F 压S ＝4 000 N 1.6 m2＝2 500 Pa5. 如图所示，站在水平地面上的人通过滑轮组从深井中打捞一体积V ＝0.05 m 3、质量m ＝80 kg 的重物，重物在拉力作用下以v ＝0.1 m/s 的速度竖直匀速上升。
已知动滑轮所受的重力G 动＝100 N ，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m 3，水的阻力、绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，g 取10 N/kg 。
求：(1)重物浸没在水中时所受的浮力大小F 浮；(2)重物浸没在水中时，人对绳竖直向下的拉力大小F ；(3)重物完全离开水面后，以v ＝0.1 m/s 的速度匀速上升过程中，人竖直拉绳的功率P 。
解：(1)重物浸没在水中，所受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝ρ水gV ＝1.0×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.05 m 3＝500 N(2)重物所受的重力：G ＝mg ＝80 kg ×10 N/kg ＝800 N 绳对重物的拉力：F 拉＝G －F 浮＝800 N －500 N ＝300 N 人对绳竖直向下的拉力F ＝G 动＋F 拉2＝100 N ＋300 N2＝200 N(3)当重物完全离开水面时，人对绳竖直向下的拉力F ′＝G 动＋G 2＝100 N ＋800 N2＝450 N所以人拉绳的功率 P ＝F ×2v ＝450 N ×2×0.1 m/s ＝90 W6.解放前，我国经济很落后，一些地区过着极其原始的生活．如图所示，就是为了解决饮水问题，需要到很远地方挑水的示意图．为了防止道路不好水溅出桶外，在水面上覆盖木板(如图)．若一个木板质量为500 g ，密度为0.8×103kg/m 3，每个桶内水深30 cm(ρ水＝1.0×103kg/m 3)．求(1)桶底受到的水产生的压强；(2)一个木板受到的浮力及静止时露出水面的体积；(3)扁担与绳质量忽略不计，扁担长度1.5 m ，每桶水总重180 N ，扁担与肩膀接触点距离扁担右端55 cm ，支撑手距离扁担左端也是55 cm ，则支撑手受到的扁担产生的压力．解：(1)水的压强：p ＝ρ水gh ＝1.0×103kg/m 3×10 N/kg ×0.3 m ＝3×103Pa ； (2)木板漂浮在水面，所受浮力F 浮＝G ＝mg ＝0.5 kg ×10 N/kg ＝5 N 露出水面的体积：V 露＝V 板－V 排＝m 板ρ板－F 浮ρ水g ＝0.5 kg 0.8×103 kg/m 3－ 5 N1.0×103kg/m 3×10 N/kg＝1.25×10－4m 3(3)G 左×L 1＝G 右×L 2＋F ×L 3即180 N ×(1.5 m －0.55 m)＝180 N ×0.55 m ＋F ×(1.5 m －2×0.55 m)解得F ＝180 N ．F 与支撑手受到的扁担产生的压力是相互作用力，所以支撑手受到的扁担产生的压力为180 N.7. 如图所示，动滑轮重4 N ，所吊重物B 重20 N ，物体A 重240 N ，此时物体B 恰好以0.1 m/s 的速度匀速下降．不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦．求： (1)水平面对物体A 的摩擦力是多大？(2)要使物体B 恰好以0.2 m/s 的速度匀速上升，则要对物体A 施加水平向右拉力F 的功率为多大？解：(1)由题意可知G B ＝20 N ，G 动＝4 N ，对于滑轮组，不计绳重及摩擦时， 则F A ＝12(G B ＋G 动)＝12×(20 N ＋4 N)＝12 N当物体B 以0.1 m/s 的速度匀速下降时，物体A 也匀速向左运动，则物体A 受到向左的拉力F A 和向右的摩擦力f 是一对平衡力，则f ＝F A ＝12 N(2)当物体B以0.2 m/s的速度匀速上升时，物体A匀速向右运动，此时物体A受到向左的拉力F A、摩擦力和向右的拉力F作用，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，则摩擦力大小不变，所以有，F＝F A＋f＝12 N＋12 N＝24 N绳子末端移动的速度为v A＝2v B＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s物体A受到水平向右的拉力F的功率为P A＝Fv A＝24 N×0.4 m/s＝9.6 W8. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组．为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30 s时间，将水平地面上质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是5 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍．求：(1)拉力F在30 s内所做的功；(2)整个装置的机械效率．解：(1)故障车在30 s内通过的路程s车＝vt＝5 m/s×30 s＝150 m绳的段数n＝3，绳子自由端移动的距离s绳＝3 s车＝3×150 m＝450 m拉力F所做的功W＝Fs绳＝500 N×450 m＝2.25×105 J(2)地面对车的摩擦力f＝0.08 G＝0.08×1 500 kg×10 N/kg＝1 200 N所以装置的的机械效率η＝W有用W总×100%＝fs车Fs绳×100%＝fs车F×3 s车×100%＝f3F×100%＝1200 N3×500 N×100%＝80%9.如图所示，斜面长s＝2 m，高h＝0.5 m．建筑工人将质量m＝40 kg，长度a＝50 cm，宽度b＝20 cm，高度c＝10 cm的长方体模具，用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时，用时15 s，沿斜面向上的拉力F＝150 N．(忽略绳子重力，g＝10 N/kg)．求：(1)长方体模具的密度；(2)匀速拉动物体的过程中，拉力的功率； (3)斜面的机械效率．解：(1)长方体模具的体积：V ＝abc ＝50 cm ×20 cm ×10 cm ＝0.5 m ×0.2 m ×0.1 m ＝0.01 m 3长方体模具的密度：ρ＝m V ＝40 kg 0.01 m3＝4×103 kg/m 3(2)匀速拉动物体的过程中，拉力所做的功：W 总＝Fs ＝150 N ×2 m ＝300 J拉力功率：P ＝W 总t ＝300 J 15 s＝20 W (3)拉力所做的有用功：W 有＝Gh ＝mgh ＝40 kg ×10 N/kg ×0.5 m ＝200 J斜面的机械效率：η＝W 有W 总×100%＝200 J 300 J×100%≈66.7%10. 汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一．全国各地设置了许多超载监测站加强监管．如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重．先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8 t ；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9 t ．国家规定两轴货车限载车货总重18 t ，请你通过计算分析该货车是否超载．解：货车前轮开上地磅秤时，以后轮为支点，如解图甲所示根据杠杆的平衡条件得F前l＝G车l1①货车后轮开上地磅秤时，以前轮为支点，如解图乙所示根据杠杆的平衡条件得F后l＝G车l1′②①＋②，得G车＝F前＋F后以题意G车＝G前＋G后则m车＝m前＋m后＝8 t＋9 t＝17 t<18 t所以货车没有超载．。