九年级物理简单机械技巧(很有用)及练习题

1、九年级物理简单机械技巧（很有用）及练习题一、简单机械选择题1 .如图所示，一根木棒在水平动力（拉力）F的作用下以。点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M ,则A. F增大，L增大，M增大C. F增大，L减小，M增大"【答案】C【解析】【分析】B. F增大，L减小，M减小D. F减小，L增大，M增大找某一瞬间：画出力臂，分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件求 解.【详解】如图,l为动力臂，L为阻力臂，由杠杆的平衡条件得：Fl=GL；以。点为轴，由竖直位置逆时针匀 速转到水平位置的过程中，l不断变小，L逐渐增大，G不变；由

2、于杠杆匀速转动，处于动 态平衡；在公式Fl=GL中，G不变，L增大，则GL、Fl都增大；又知：l不断变小，而Fl 不断增大，所以F逐渐增大，综上可知：动力 F增大，动力臂l减小，动力臂和动力的乘 积M=Fl增大；故选C.【点睛】画力臂：画力的作用线（用虚线正向或反方向延长）；从支点作力的作用线的垂线得垂足；从支点到垂足的距离就是力臂.2.如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为Wi,机械效率为印；用乙滑轮所做的总功为 W2,机械效率为平，若不计绳 重与摩擦，则甲乙A. Wi = W2rji =2B.Wi = W2印 < 2C. Wi <

3、 W2rli >2"D.Wi > W2叶 < 2【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、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面 ”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加，、S，小一 EW上额外功，可以比较出两种情况的总功大小.然后利用 i00%即可比较出二者机W械效率的大小.【详解】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；W根据 可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效W率越高.而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机

4、械效率越低.即 W|<W2, i> 2 .【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是 有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.3.工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中 OB= 20A图乙中动1t轮重为 60N,重物上升速度为 0.0im/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是段口 a力1客L,口nCjJir甲乙A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式Fi由i50N逐渐变大C.乙方式的有用功是 i80JD.乙方式F2的功率为3.

5、6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化；(3)根据 W有用=Gh可求乙方式的有用功；(4)根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知 OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的 2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即Fi=150N;由图乙可知，n=3,不计绳重一11一和摩擦，则 F2 (G G动)一(300N 60N) 120N,故 A 错误； 33B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动

6、力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W有用=Gh=300NX0.5m150J,故C错误；D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为 v绳=0.01m/s 3=0.03m/s,则乙方式 F2的功率为：p W Fs! f2v120N 0.03m/s 3.6W,故 D 正确。t t故选D。4.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。10s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T(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

7、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 ,故B正确;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:二 Wr 用 Gh 型 _G- W息Fs F4h 4F即机械效率与高

8、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。5.用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为 60N,滑轮的机械效率为（A. 16.7%B, 20%C. 83.3%D, 100%【答案】C【解析】【详解】由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮；.拉力移动的距离 s=2h,-有用 Gh_ G J 1UUN L °刀 T=F=FX 2h=F x 2=60NX 2 " 83.3%* 0300J的有用功，100J的额外6 .如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了功，则该动滑轮的机械效率为（）A. 75%

9、B. 66. 7% C. 33. 3% D. 25% 【答案】A【解析】试题分析：由题意可知，人所做的总功为W息=W有+W额=300J+100J=400J故动滑轮的机械效率为 Y =W/W 总=300J400J=75%,故应选 Ao【考点定位】机械效率7 .如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若 Gi=G2,所用竖直向上的拉力分别为 F1和F2,拉力做功的功率分别为Pl和P2,两装置的机械效率分别为 口和平（忽略绳重和摩擦）.则下列选项正 确的是A. F1>F2；印=邛；P1= P2C, F1VF2；印V 邛；P1V P2【

10、答案】A【解析】【详解】B. F1>F2；¥ > 邛；P1>P2D, F1V F2； Y1> 邛；P1>P21不甘绳重及摩擦，因为拉力 F= （G+G轮），n1 = 2, n2=3,所以绳子受到的拉力分别n为：F1 = （ G1+G 轮），F2= （ G2 + G 轮），故 F1>F2；故 CD 错误；23因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=6轮h, W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；W由刀=T7/一可知，机械效率相同，"=邛；W又因为所用时间相同，由 P= W可知，拉力做功的功率 Pi=P2

11、,故B错误，A正确. t8 .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 rA. 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. 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

12、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 口 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=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

13、；滑轮组的机械效率：刀=“对 Gh100NW00X100% = Fa3h X100% = 40N X 3 X100%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 FI拉；（F' +G）;地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，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

14、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.9.如图所示，用一滑轮组在 5s内将一重为200N的物体向上匀速提起 2m,不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则A.物体上升的速度是 2.5m/sB.拉力F大小为400NC.拉力F的功率为40W【答案】D【解析】【详解】D.拉力F的功率为80WA.由VS-得体的速度:th 2m ,v 0.4m: st 5s故A项不符合题意;B.图可知，绳子段数为 n 2,不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力

15、:1 1F -G - 200N 100N2 2故B项不符合题意；CD.绳子自由端移动的速度：v绳 2V物 2 0.4 m, s 0.8m . s拉力F的功率:Fv 100N 0.8m. s 80W故C项不符合题意，D项符合题意。10.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 刀甲、刀乙表示甲、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 刀甲=刀乙,W甲=W乙B.刀甲 打乙,W耳W乙C.刀甲刀乙,W甲vW乙D. Y1甲 刀乙,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

16、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W相同.有用功相同、额外功相同，则总功相同，即 W甲=亚乙.根据刀=可知，机械效W心、率相同，即刀甲=刀乙.故A符合题意.11.如图所示，甲、乙是固定在水平地面上的两个光滑斜面，长度分别为4 m、5 m,高度相同.两个工人分别用沿斜面向上的拉力F甲、F乙把完全相同的工件从斜面底端匀速地拉到斜面顶端，且速度大小相等.此过程拉力 F甲、F乙所做的功分别为 W甲、W乙，功率分别卜列说法正确的是（A. 5甲：5乙=5：4C P甲：P乙=4：5【答案】A【解析】【详解】B. W 甲：W乙=5 ： 4D

17、,刀甲：刀乙=4：5A.斜面光滑，则不做额外功，所以W铲W总,即Gh=Fs,可得:GhGh "A正确；B.因为W*W,Gh.两斜面高相同，工件也相同，所以两力做功相等，即 W甲：W乙 =1: 1,故B错误；C.由A知，F甲：F乙=5： 4,且速度大小相等.根据 P= Fv得,P甲：PjF甲：F乙二5： 4, 故C错误；D.不做额外功时，两次做功的效率都为100%,所以刀甲：刀乙=1： 1.故D错误.12.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（）甲 乙A.拉力F甲小于拉力 F乙B. F甲做的功大于

18、F乙做的功G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 ，由亚有=6卜可知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=6动h可知 W甲额=W乙额，因为 W总=W"W额所以 W总甲=W总乙。A.由图可知，m =II11112,n2=3,不计绳重及摩擦，则 F 甲（G+G 动）=，x （100N+10N） = 55N, 5乙="（G+G动）=x （100N+10N） =36.7N<F甲，故 A不

19、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 根据刀=小电可知，毋=刀乙，故C不正确；D.拉力做功的功率 P= t油于 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.13 .工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为 800N的重物缓慢匀速竖直提升 3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转

20、轴处的摩擦，则（）A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为 200NC.人通过滑轮组彳的有用功为1500J D.滑轮组的机械效率为 53.3%【答案】B【解析】试题分析：由图可知，滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重，即 n=2,物体匀速竖直提升3m,则绳子自由端移动的距离为：s=nh=2X 3m=6m,故A错误.此过程中，所做有用功为：Wa=Gh=800N（ 3m=2400J,故C错误.所做总功为： W E=Fs=500N< 6m=3000J；额外功为：W额=W总-W有=3000J-2400J=600J,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则额外功为克服动滑轮重力做的功，即W额=G

21、动h,动滑轮的重力 G动=W额/h=600J/3m=200N ,故B正确为答案.滑轮组的机械效率印“ Z400J故D错误.考点：滑轮组的机械效率有用功额外功14 .下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（）【答案】D【解析】【详解】GG _ _在A的斜面中，存在 F1X4m=GX2m 故Fi = ;在B的滑轮组中，n=3,故F2=;在C23的定滑轮中，不省力，故 F3=G;在D的杠杆中，存在F4Ml=GM,故F4=G；可见所需动4力最小的是D.15 .内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四个图中，能正确表示饮料罐（含饮料）所受重力

22、的示意图是（）【答案】A【解析】【详解】重力的方向始终竖直向下，故 CD错误；根据题意，内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡，根据杠杆的平衡条件知，只有重力的作用线经过支点时，罐子才会保持平衡，故A正确，B错误.故选A.【点睛】关键是根据杠杆的平衡条件分析，理解当一个力通过支点时，此力的力臂为零，对杠杆起 不到任何作用，即原来平衡的杠杆会仍然平衡.16 .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的连线与E

23、DF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A.在B、D两处各加挂一个钩码B.在B处加挂1个钩码，D处加挂2个钩码把 D处的一个钩码挂在 F处A处，把D处的一个钩码挂在 C处Fi1i=F212,杠杆平衡，不符合杠杆平衡条件，力和力臂乘积大的一C. B处挂两个钩码不变,D.把B处两个钩码挂在【答案】C【解析】【分析】(1)符合杠杆平衡条件 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

24、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，杠杆右侧的力臂不变，仍为OD长，杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等，所以木板会平衡，故 C正确.D.把B处两个钩码挂在 A处，把D处的一个钩码挂在 C处，杠杆左侧力与力臂的积为 2Gx 2L,右侧力与力臂的积为 GX L,因2Gx 2LGX L,所以木板不会平衡，故 D错误； 故选C.17.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FA.利用滑轮组所做的有用功是450JB.绳子自由端移动的速度是0.9m/sC.拉力的功率是 99WD.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*Gh=300NK 3m=900J,故A错误；拉力做的功：W总=（G+G动）h= （300N+30N） X3m=990J 拉力的功率： P=W/t =990W10s=99W,故 C正确；滑轮组的 机械