九年级上册第十一章 简单机械和功单元测试题(Word版 含解析)

(2)在图甲中的 A 点悬挂 4 个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在 B 点悬挂_______ 个钩码。
(3)如图乙所示，取走悬挂在 B 点的钩码，改用弾簧测力计在 C 点竖直向上拉，仍使杠杆在
水平位置平衡，测力计的拉力为__________N；若在 C 点改变弹簧测力计拉力的方向，使
之斜向右上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将__________（选填“变
【答案】66.7 乙 变大 1 6
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]表格中第四次的有用功
总功
W 有=Gh=2N×0.1m=0.2J
那么机械效率
W 总=Fs=1.5N×0.2m=0.3J
W有 0.2J 66.7% W 总 0.3J
[2]由于 s=2h，所以所用滑轮组的承重绳子数为 2 根，则用的是图乙。 (2)[2]由表格数据可知，从 1 至 3 次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越 来越大。
2．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。
次数
物重 G/N
绳自由端的 钩码上升的 绳自由端移 机械效率 η/%
拉力 F/N
高度 h/cm
动的距离 s/cm
1
1.0
0.5
10
30
2
2.0
0.9
5
15
74.1
(1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______； (2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位 有效数字） (3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。
(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为 W 其它，根据题意有
W其它 =k W总
第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为
W 总 1=F1s1=1.0N×0.3m=0.3J，W 有 1=G1h1=2N×0.1m=0.2J 即
G有1h1 F1s1
100%
1N 0.1m 0.5N 0.3m
100%
66.7%
(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同
的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
3．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：
(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，此时应将杠杆两侧的螺母同时向_____ (2)如图甲所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆将 ______ (3)如图乙所示，用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉。当弹簧测力计逐渐向右倾斜如图丙，杠 杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______ (4)请在图丙中画出拉力 F′的力臂 l。________
九年级上册第十一章 简单机械和功单元测试题（Word 版 含解析）
一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难）
1．小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验，已知纡个钩码重 0.5N。
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡 螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置半衡。
【答案】右 逆时针 变大 不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动。 (2)[2]设一个钩码的重力为 G，杠杆一个小格代表 l，如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同 的钩码时，杠杆的左端为
杠杆的右端为
2G 2l =4Gl
G 3l =3Gl
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积，所以杠杆左端下沉，杠杆将逆时针转
FB=3G
(3)[3]取走悬挂在 B 点的钩码，改用弹簧测力计在 C 点竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条
件：FALA=FCLC，得 解得
4G×3L=FC×4L
FC=3G=3×0.5N=1.5N [4]如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动
力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。
大”“变小”或“不变”）。
【答案】右 3 1.5 变大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]设杠杆每个格的长度为 L，每个钩码的重力为 G，根据杠杆的平衡条件：FALA=FBLB，得
解得
4G×3L=FB×4L
即需在 B 点处挂 3 个钩码。
(1)表格内的第 4 次实验中应补充的数据是_______（结果精确到 0.1%）。这次数据是用图 _________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； (2)分析比较第 1、2、3 次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率 _________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值 k，根据表格 中的数据可求出 k=_________。
4．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮 组，实验测得的数据如下表所示：
次数 物体的重力 G/N 物体被提升高度 h/m
1
2
0.1
2
3
0.1
3
4
0.1
4
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2
0.1
绳端移动的距离 拉力 F/N
s/m
1.0
0.3
1.4
0.3
1.8
0.3
1.5
0.2
机械效率 η
66.7% 71.4% 74.1%
动。
(3)[3]乙图中，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力的力臂为 OC，弹簧测力计向右倾斜拉
杠杆时（如图丙），拉力的力臂小于 OC，拉力的力臂变小，拉力变大，弹簧测力计的示数 将变大。 [4]根据杠杆平衡的条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，因为杠杆始终保持水平平 衡，钩码的重力和钩码的位置没有发生变化，所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不 变。 (4)[5]从支点向力的作用线做垂线，得到力臂，如图所示：
【答案】
66.7 两次提升的物重不同
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当钩码上升的高度为 10cm 时，绳自由端移动的距离为 30cm，则绳子承担重物的段数
n s 30cm 3 h 10cm
绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示
(2)[2]第一次的机械效率
1
W有1 W总 1
100%