(物理)九年级物理简单机械专项测试(含答案)

1、（物理）九年级物理简单机械专项测试（含答案）一、选择题1 .用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重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（）甲"乙G'NA.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；由公式定

2、小于1,即同一滑轮组机械效率x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=WW额,所以总功“有用相同，由ri-T：可知，两装置的机械效率相同，即W总"=邛.故B错误;C、由图可知，G=12N,此时Y =80%则w有用 w有用 lGh_L-J G中徇£二屈"=而不（G+G动）X3h=G+G动,即80%= 2口+ G -力，解得G动=3N ,故C错误；D、G物=6N时，

3、机械效率照有用 n/ W有用G' n/J 6N n/ 足Y1 M00%= r|. -X100%= J r M00%=口KT X 100%= 66.7% 故 D 正确.W总也总 口 十口动 6N+SH故选D.2.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；3 .用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为 60

4、N,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,.皿他*迎X 83 3%“ W芍 Fk FX2h FX2 60NX2 83.3%4 .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v.rwt'i >A. 0s1s内

5、，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

6、 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；滑轮组的机械效率：刀=w 有 Gh100NW急X100% = F?3h x100% = 4UN X 3x100%* 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

7、物体的拉力F',其关系为 F1拉=3（F +0）；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.5.如图为工人用力撬起石头的情景，小亮在图中画出了四个作用于硬棒上的力，其中能正确表示工人左手施力

8、且最省力的是（）A. FiB. F2C. F3D. F4【答案】C【解析】解答：因为由图可知，四个力中F3的力臂最长，所以根据杆杆平衡条件可知，最省力的是 沿F3方向.故选C.6.如图所示，手用 Fi的力将物体B匀速提升h, Fi做功为300J;若借助滑轮组用 F2的力 把物体B匀速提升相同高度，F2做功为500J,下列说法错误的是A.滑轮组机械效率为 60%B.两个过程物体 B均匀速运动，机械能增加C.滑轮组的自重，绳子和滑轮之间的摩擦等因素导致F2做的功有一部分属于额外功D. F2做功的功率比Fi做功的功率大【答案】D【解析】【详解】A.根据题意知道，用 F1的力将物体B匀速提升h, Fi

9、做的是有用功，即 W”300J,借助 滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度，F2做的是总功，即 W总=500J,由W巴i00%知道，滑轮组的机械效率是：W心、W iOO%=300J i00%=60%W500J,心、故A不符合题意；B.由于两个过程物体 B均做匀速运动，所以，动能不变，但高度增加，重力势能增大，而动能与势能之和是机械能，所以机械能增大，故B不符合题意；C.由于需要克服滑轮组的自重及绳子和滑轮之间的摩擦做功，即由此导致F2多做一些功，即额外功，故 C不符合题意；D.由P丁知道，功率由所做的功和完成功所需要的时间决定，根据题意不知道完成功所用的时间，故无法比较功率的大小，故D符合

10、题意.7 .下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是A.定滑轮" B.动滑轮1c.斜面 D.滑轮组【答案】D【解析】【分析】不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向, 但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向.【详解】A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意；C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意；故选D.8 .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

11、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】1 / 、一分析甲、乙两图可知，n甲=3、n乙=2；因绳重和摩擦忽略不计，所以由 F （G G动）可 nW有Gh知，甲图更省力；由 f=可知，甲乙滑轮组的机械效率一样，故选B.W息Gh G动h9.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

12、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】BA.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 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：s 8m0.8m/s ,v -t 10sC.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 里 GW息Fs F4h 4F '即机械效率与高度无关，所以

13、，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。10 .如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是A. B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力B. B点是支点，物体 A放在车厢前部可省力C. C点是支点，物体 A放在车厢后部可省力D. C点是支点，物体 A放在车厢前部可省力【答案】C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点 C转动，所以点C为支点；当物体放在车厢白后部时，动力臂大于阻力臂，因此省力，所以选项 ABD都不正确，故答案 为C.11 .用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重 20N、绳重和摩擦力不计.则A.手的拉力：F甲=

14、5乙；机械效率： 刀甲二刀乙B,手的拉力：F甲VF乙；机械效率：刀甲刀乙C.手的拉力：F甲F乙；机械效率：刀甲v ”D.手的拉力：F甲 F乙；机械效率：刀甲 刀乙【答案】D【解析】【详解】由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F甲F乙；两幅图中的 W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑W轮的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式可知，有用功相W同时，总功越大的，机械效率越小;所以选D.12.如图所示，斜面长 3m,高0.6m,建筑工人用绳子在

15、 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有=6卜求出有用功，利用 W额=亚总-W有求出额外功，然后利用 W额=£$计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用PW ., W=一求拉力做功功率；（3）由刀=求斜面的机械效率.tW【详解】AC.拉力 F 做的功：川总=5$=15。砧 3m=450J;有用功： W 有用=Gh=500N

16、X 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=Wi =S150J=50N,故A正确、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=M00%66.7%,故D错误.故13.如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕。点转动，在它的右端放一重为 G的物块，并用一竖直向上的力 F拉着。当物块向左匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力 F （）1 nf夕。A,变小B.变大C.不变D.先变大后变小【答案】A【解析】【详解】把长木板看作杠杆，此杠杆在

17、水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂可知，当动力臂不变，阻力大小不变，物块向左匀速滑动时，阻力臂在减小，可得动力随之减小，答案选 Ao14.如图所示的滑轮组，用 F=30N的拉力，拉动水平地面上重为300N的物体，使物体匀速前进了 2m.物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中，下列说法正确的是 拉力做的功是120J绳纤自由端移动的距离是 2m 滑轮组的机械效率是 75%A点受到的拉力为300NA.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】.由图可知，n=2,则绳子自由端移动的距离：物 2%2 2m=4m ；故错误；拉力做的功：W息 Fs绳 30N 4m=120J ;故正

18、确；.克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：W 有=£$ 物=45N X 2m=90J,滑轮组的机械效率：W90J 100% 100%=75%故正确；W120J.因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A点受到的拉力：FA=f=45N;故错误；故ABD错误，C正确。15.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦）（）【解析】不计机械自重绳重和摩擦，即在理想状况下：A.图示是一个定滑轮拉力 F1 = G ;B.根据勾股定理知 h =、"=3m,图中为斜面，F2X5m

19、= GX3m,得至U F2=0.6G; C.如图所Li 2L + 3L 52=-=示，由图可知k 2L 2,由杠杆平衡条件可得：F3XL2=GXLg,拉力F3= gd2 % =山I 口0.4G; D.由图不可知，滑轮组承重绳子的有效股数 n=3,拉力F4=3G;因此最小拉力是 F4； 故选：D。点睛：由图示滑轮组，确定滑轮组的种类，根据滑轮组公式求出拉力Fi、F4；由勾股定理求出斜面的高，根据斜面公式求出拉力F2的大小；由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F3；最后比较各力大小，确定哪个拉力最小。16.如图所示，用同一滑轮组分别将物体 A和物体B匀速提升相同的高度，与

20、提升 B相 比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升 A的过程A.额外功较小B.额外功较大C.总功较小D.总功较大【答案】D【解析】解：AB.由题知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h可知，提升A和B所做额外功相同，故AB错误；W WCD.不计绳重和摩擦的影响，滑轮组的机械效率4-,额外功相同，提VW、 v% W额升A的过程滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，其总功较大，故C错误，D正确.答案为D.点睛：本题考查对有用功、额外功和总功以及机械效率的认识和理解，注意同一滑轮

21、组提 升物体高度相同时额外功是相同的.17 .如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A B,放手后将出现的想象是（滑轮重、绳重及摩擦不计）A.下降B. B下降C.保持静止D.无法确定【答案】B【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦， B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，B所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力； A与B质量相等，重力相等，将 A拉起只需B重力的一半即 可，所以B下降，A上升.故选B.点睛：利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题.动滑轮可以省一半力，定滑轮不能 省力.18 .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

22、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%,Wr 用GhG一由甲图可知 在12s内拉

23、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、不计绳重和摩擦）根据 F （ G物G动） 得动滑轮的重：nG动 3F Ga 3 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/s 3m/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GhG900N100

24、%75%，故D正GG动1/0W单心、G G动h900N 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Wr用Gh GW有用GhG率的两个思路：一是,二是 W总nFh nF 'W总G G动 h G G动19.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率刀与物重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

25、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；由公式定小于1,即同一滑轮组机械效率x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息=W有+W额，所以总功W有用相同，由刀=可知，两装置的机械效率相同，即ri=r2，故B错误；W总国有用C、由图可知，G=12N,此时Y =80%则有用Gh-G ._Fs=1 (G+G动)X3h=G+G动，即 80%=12N+G动，斛倚 G 动="故C错误；D、G物=6N时，机械效率H有用火有用G I I gu