(物理)九年级物理简单机械题20套(带答案)及解析

1、（物理）九年级物理简单机械题 20套（带答案）及解析一、简单机械选择题1.如图所示，斜面长 3m,高0.6m,建筑工人用绳子在 6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N （忽略绳子的重力）.则下列说法正确的是A.斜面上的摩擦力是 50NB.拉力的功率是 50WC.拉力所做的功是 300JD.斜面的机械效率是 80%【答案】A【解析】【分析】（1）利用W=Fs计算该过程拉力 F做的功；利用 W ；r=Gh求出有用功，利用 W额=W总、-W有求出额外功，然后利用 W额=£$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PWW=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜

2、面的机械效率.tW【详解】AC.拉力 F 做的功： 亚总=5$=150砧 3m=450J;有用功： W 有用=Gh=500NX 0.6m=300J, 额外功：W额=W总一W有用=450J - 300J= 150J,由W额=fs可得，物体在斜面上受到的摩擦力：f = 也 =150J- =50N,故A正确、 s 3m，一W总450JC错误；B.拉力的功率：P=t 6s= 75W,故B错；D.斜面的机械效率：刀=W 300JM00% 66.7%,故 D 错误.故W 450J2.如图所示，轻质杠杆 AB,将中点。支起来，甲图的蜡烛粗细相同，乙图的三支蜡烛完 全相同，所有的蜡烛燃烧速度相同。在蜡烛燃烧的

3、过程中，则杠杆A.甲左端下沉，乙右端下沉C.甲右端下沉，乙右端下沉【答案】B【解析】【详解】设甲乙两图中的杠杆长均为 l格。i乙B.甲左端下沉，乙仍保持平衡D.甲、乙均能保持平衡图甲中，m左l左=m右l右，燃烧速度相同，蜡烛因燃烧减少的质量m相同，故左边为:（m左-m'） l左=m左l左-m l左,右边为:（m右-m） 1右=m右l右-ml右,因为1左小于1右，所以(m左-m') 1左=m左1左-m'l左(m右-m') 1右=m右1右-m'l右, 故左端下沉；图乙中，设一只蜡烛的质量为mII II1.1 2mA 1=m71，直尺在水平位置平衡；三支蜡烛同

4、时点燃，并且燃烧速度相同，三支蜡烛因燃烧减少的质量m相同，八 ，1， II.2 (m-m) >C1= (m-m) >C1, 42，在燃烧过程中直尺仍能平衡.故选B.10s3.利用如图所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，绳子自由端的拉力F=600N。内物体被匀速提升 2m。不忽略绳重和机械部件间的摩擦,则下列说法中正确的是A.动滑轮总重为400NB.绳子自由端移动的速度为0.8m/sC.拉力F做功为6000JD.增加物体被提升的高度可提高该滑轮组的机械效率【答案】B【解析】【详解】A.由图知道，承担物重的绳子是四段，即n=4,若忽略绳重及摩擦，则拉力是:L 1 -F 二 G G

5、动，4由此可得动滑轮的总重是：G 动 4F G=4 600N 2000N=400N ,由于是不忽略绳重和机械部件间的摩擦,故A错误；B.绳子自由端移动的距离是:s=4h=4x 2m=8m, 绳子自由端移动的速度是：8m10s0.8m/s ,C.拉力做的功是:W 总=Fs=600NX 8m=4800J,故C错误；D.该滑轮组的机械效率是:Wr 用 Gh Gh G=.W巧 Fs F4h 4F心、即机械效率与高度无关，所以，增加物体被提升的高度不可能提高该滑轮组的机械效率, 故D错误。4.在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是A.可以省力或省距离，但不能省功B.可以省力，同

6、时也可以省功C.可以省距离，同时也可以省功D.只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确；使用任何机械都不能省功，故 B C、D选项错误；5 .为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度 v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下 列计算结果不正确的是A. 0s1s内，地面对物体的支持力大于10NB. 1s2s内，物体在做加速运动C. 2s3s内，拉力 F的功率是100WD

7、. 2s3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】（1）由图乙可知，在01s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象 ，受到向下的重力 G 和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力 F'作用，处于静止状态；地面对重物的支 持力 F 支=6干'=G-3F 拉 +G 动=100N-3X 30N+G 动=6 动 +10N> 10N,故 A 正确；（2）由图 丙可知，1s2s内，物体在做加速运动，故 B正确；（3）由图可知在23s内，重物做匀速 运动,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股 数）n

8、=3,所以拉力F的作用点下降的速度 v'3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（总功率）：P总=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=W 有Gh100N“总刈00% =门3卜><100% = 4力1 xTmoo% 83.33% ,故 D 正确。故选 C. 【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n= 3,则拉力F移动的距离s= 3h. （1）已知滑轮组绳子的段数 n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F',其关系为 F1拉="（F' +G）;地面对物体的支持力等于物体

9、对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力 F' （2）由F-t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象得出重物 上升的高度，求出拉力 F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.（3）由F-t图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率.6 .如图所示，一长为 L的直杆可绕。点转动，杆下挂一所受重力为G的物块，刚开始直杆与竖直方向夹角为 60o.为了安全下降物块，用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到

10、竖直位置（可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态），则下列说法正确的A.拉力F的大小保持不变1 B.拉力F和物块重力G是一对平衡力C.这个过程中物块重力所做的功为1GLD.这个过程中直杆一直都是费力2杠杆【答案】C【解析】【详解】A.由图知，杠杆由与竖直方向成60。角逐渐转到竖直位置时，由于拉力始终水平，所以其力臂逐渐变大；物体对杠杆拉力为阻力，转动过程中阻力臂逐渐变小；由杠杆平衡条件 可知拉力F逐渐变小，故 A错误；B.拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上，不作用在一个物体上，所以不是一对平衡 力，故B错误；1 , 一 一 C.杠杆由与竖直万向成 60角时，杠杆右端局度 h L ,转到竖直位置

11、时杠杆下端局度21 1降到L处，所以物体下降图度 Vh L -L L ,所以物体重力做功2 21，一人W GVh GL 故C正确； 2D.当杠杆转到竖直位置时，阻力臂为0,杠杆为省力杠杆，故 D错误。7.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Xf rf f f r-r z *A.绳子自由端在 4s内移动了 8mC.物体A克服摩擦力做的功为 480J【答案】D【解析】【详解】B.物体 A重力做功的功率为 1000WD.滑轮组的机械效率约为

12、83.3%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=3X 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=300NX 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=300NX 4m=1200J,拉力F所做的总功 W总=Fs绳子=120NX 12m=1440J,所以滑轮组的机械效率100% 83.3%1440J业 10000 1200J W故D正确为答案。8.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的

13、机械效率刀与物重G物的关系，改变 G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出刀与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 刀随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2ND.当G物=6N时，机械效率 Y =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 Yw有用知：机械效率一定小于 1,即同一滑轮组机械效率刀随G物的增大而增大，但最终不能超过100%,故A错误;B、G物不

14、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，所以总功我有用相同，由v 可知，两装置的机械效率相同，即 网总C、由图可知，G=12N,此时Y =80%则W有用四有用曲 四口4项乐=陛/ ©G幼）X3h=G+G动，即80%=12N+G动，斛行G动=3N，故C错误;D、G物=6N时，机械效率6NM00%=FX 100%= 66.7% 故 D 正确.故选D.9 .如图用同一滑轮，沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动，所用的拉力分别为Fi、F2、

15、F3,下列关系中正确的是A. Fl>F2>F3B. F1VF2VF3C. F2>Fl>F3D. F2VF1VF3【答案】D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，不能省力，所以根据二力平衡，此时拉力 Fi=f；第二个图中滑轮为动滑轮，因为动滑轮可省一半的力，所以根据二力平衡，此时拉力 F2=-f；2第三个图中滑轮为动滑轮，由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力，即F3=2f；由此可得F2< Fl< F3.故D正确.10 .如图所示，属于费力杠杆的是用镣子夹物品用手推车推货物C.用汽水扳子开瓶盖B.用羊角锤起钉子D.A、用

16、镣子夹物品时，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：省力杠杆，动力臂大于阻力臂;费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂.11.用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A,要求滑轮的个数要用完（未画出），实验中，拉力 F随时间t变化的关系如图甲所示，物体 A上升的速度v随 时间变化的关系如图乙所示，不计绳重和摩擦，在 12s内，滑轮组的机械效率为 80%, 则下列

17、判断中正确的是甲乙A.物体 A的重为1500NB.动滑轮的重为 400NC.物体A从静止开始上升1s后，拉力的功率为 500WD.若将物体A换成重为900N的物体B,则在匀速提升物体 B的过程中，滑轮组的机械效 率将变为75%【答案】D【解析】【详解】用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A,要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3,如图所示：A、已知在1s2s内，滑轮组的机械效率为 80%,WGhG由甲图可知 在 12s内拉力F 500N ,由 可得物体A的重:W 巧nFh nF心、GA 3F?3 500N 80% 1200N ,故 A 错误；_1 ,一B、不计

18、绳重和摩擦，根据 F 一（G物G动）得动滑轮的重:nG 动 3F Ga3 500N 1200N300N ,故 B 错误;C、由甲图知，1s后的拉力F=500N,由乙图可知1s后物体的速度v物1m/s,则绳子自由端移动的速度：V绳3v物3 1m/s3m/s,所以拉力F的功率:P Fv绳 500N 3m/s 1500W ；故C错误;D、若将重物A的重力减小为900N ,由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率:W有用Wb心、Gh900N”100%900N 300N确；故选D.【点睛】重点是滑轮组中功和及效率的计算，首先应根据第一次做功的额外功或拉力的关系求出动 滑轮的重，再利用效率的公

19、式计算第二次的机械效率.另外在不计摩擦和绳重时，牢记效率的两个思路：一是Wt 用 Gh GW 巧 nFh nF心、一是 叽 GhW.G G动 h12.下图所示的工具中,属于费力杠杆的是:钢丝钳起子B.C.【答案】D【解析】【详解】动力臂小于阻力臂的杠杆属于费力杠杆，四幅图中只有镣子的动力臂是小于阻力臂的, 应选D。13.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为 F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和 一切摩擦）.下列说法正确的是（）A.拉力Fi小于拉力F2B.甲、乙两滑轮组的机械效率相同C.甲、乙两滑轮组中的动滑轮都

20、是费力机械D.甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等L 1.F1=2(G 物【答案】B不计绳重及摩擦，因为拉力F= （G物+G动），ni=2, n2=3 ,所以绳端的拉力:H+G动），F2=4 （G物+G动），所以Fi>F2,故A错误；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h, W有用=G物h,所以利用滑轮组有用做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为ri-，所以两滑轮组的机械效率相I W总I同，故B正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故 C错误；因为绳子自由端移动的距离s=nh, ni=2, n2=3,提升物体的高度 h相同，所以si=2h,S2=3h,贝U

21、 sw2,故 D 错误；14.如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重 为Gi和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A.若Gi=G2,则FiVF2,甲的机械效率高B.若Gi=G2,则Fi> F2,乙的机械效率高C.若GKG2,则FKF2,甲、乙的机械效率相同D.若GiG2,则FiV F2,乙的机械效率高【答案】D【解析】【详解】A.由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等 ，若Gi=G2,则有用功也相同，所以机械效11II率相等，故A错误；B.甲图n=3,Fi='Gi,乙图n=2,F2='G2,若

22、Gi=G2,则Fi<F2,提升相同的II重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故 B错误；C.甲图n=3,Fi=Gi,II乙图门=2尸2=962,若Gi<G2,则Fi<F2,若Gi<G2,则乙图有用功多，机械效率高，故 C错误;1 1D.甲图n=3,Fi=?Gi,乙图n=2,F2=?G2,若G】电，则Fi<F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计 摩擦则额外功相等，若Gi<G2,由W=Gh ,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故 D正 确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功 相同通过比较有

23、用功的大小可比较机械效率的高低.15.如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是【答案】D【解析】【详解】根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；A.图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即F> G；B.用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即F=G;C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=2,所以，绳端的拉力是："二产；D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：n=3所以，绳端的拉力是：b一G;综上所述，只有D图中的机械最省力。16.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑

24、轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则 （）甲 乙IA.手的拉力：5甲乙；机械效率：刀甲V刀乙B.手的拉力：FF乙；机械效率：刀甲二刀乙C.手的拉力：F甲F乙；机械效率：刀甲刀乙D.手的拉力：F甲v F乙;机械效率：刀甲V刀乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，F甲 G ,并且可以改变力的方向。1 ,乙为动滑轮，F乙 一（G动 G）,由题知，G动=20NvG,因此F甲F乙。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功 W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑WT用 一一 一一

25、心轮做的总功多，由 4可知，定滑轮的机械效率高，所以 甲 乙，故C正确为答 案，选项ABD错误。17.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

26、提起动滑轮做功，故做功较多，故 B错误；.一一 WT用WT用一一 一一C.减小动滑轮质量，可以减小额外功，根据 TTL 可知，可以提局动W怠 W用+M外滑轮的机械效率，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.18 .在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动.每个钩码的质量为200g, A、B C、D、E、F为质量不计的挂钩，己知 AB= BO=OC= CD, ABOCD的连

27、线与EDF的连线垂直.现在 B处挂两 个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡(如图所示).下列做法能使木板仍在水 平位置平衡的是ZZ7A.在B、D两处各加挂一个钩码19 在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码C. B处挂两个钩码不变，把 D处的一个钩码挂在 F处D.把B处两个钩码挂在 A处，把D处的一个钩码挂在 C处【答案】C【解析】【分析】(1)符合杠杆平衡条件 Fi1i=F212,杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一 端下沉.(2)力臂是从支点到力的作用线的距离，把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时，力臂均和钩码挂在D处的力臂相等.【详解】设AB=BO=OC=CD=海个钩码的重力为 GA.在B、D两处各加挂一个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3Gx L,右侧力与力臂的积为2Gx 2L,因3Gx Lw2Gx 2L,所以木板不会平衡，故 A错误；B.在B处加挂1个钩码、D处加挂2个钩码时，杠杆左侧力与力臂的积为3Gx L,右侧力与力臂的积为3Gx 2L,因3Gx Lw 3Gx 2L,所以木板不会平衡，故 B错误；C.把D处的一个钩码挂在 E处或F处，杠杆右侧的力臂