第三章 能量的转化与守恒（力学部分）培优-浙教版九年级上学期科学

第三章能量的转化与守恒（力学培优）

（共15题）

一、选择题（共8题）

1.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其

一端抬离地面。则

A.F甲,F乙,因为甲方法的动力臂长

B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长

C.F甲,F乙,因为乙方法时阻力臂短

D.尸甲=尸乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍

2.2008年5月26E7时50分15秒，美国“凤凰号"火星探测器进入火星大气层向

火星北极地区降落。打开降落伞后，"凤凰号"火星探测器竖直下落的速度在15s内从

1450km/h降至400kni/ho此过程中，降落伞和探测器受到的火星大气阻力f和火星

引力F之间的关系是一

A.f>FB.f=FC.f<FD.无法判断

3.如图所示的滑轮组，在100N的拉力F作用下，10s将重180N的物体匀速提高

2m,不计绳重和摩擦，下列说法正确的是—

A.动滑轮的重力为80N

B.拉力做功为200）

C.此时滑轮组的机械效率为60%

D.在允许的范围内，若增大物体重力，滑轮组的机械效率将变小

4.如图所示，B端悬挂一重为G的重物，不计杠杆自重，在A点施加动力F使杠杆保持

水平平衡，则下列说法正确的是—

A.F的大小可能大于1UG

B.因为。力大于OB,所以F一定小于G

C.因为B点受到的拉力是向下的，所以F的方向一定向上

D.当杠杆水平平衡时，一定满足Gx08=9x04

5.如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定，右端连接一金属小球，。点是弹簧

保持原长时小球的位置。开始时通过小球压缩弹簧到力位置(已知AO=OB),耗放小

球，研究小球在水平方向上的受力和运动情况，则―

加、、、、耐、、、砥、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

A()H

A.小球从4运动到。的过程中所受弹力方向向右、速度不断减小

B.小球从。运动到B的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大

C.如果小球运动到3点时恰好不受任何力，则小球将保持静止状态

D.小球在运动过程中所受弹力的方向向右

6.用如图所示滑轮组，将质量为50kg的物体，在10s内匀速向上提升2m。已知拉力

F=300N,g取10N/kg.在此过程中，下列说法正确的是

A.绳子自由端移动的距离为6mB.拉力F的功率为60W

C.人所做的额外功为300JD.该滑轮组的机械效率约为83.3%

7.王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼

过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值

A.3WB.30WC.300WD.3000W

8.近期我国长江中下游许多省份因连续大雨发生洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员李军在一次

行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力采用

5m的长木板搭了一个斜面（如图所示）。用1200N的力用了5min匀速将重物推到

车上。关于此简易斜加装置.，下列说法中正确的是—

A.他对重物做了4800J的功

B.他做功的功率为16W

C.此次简易斜面装置的机械效率为50%

D.斜面是一种省力杠杆

二、填空题（共4题）

9.如图所示，斜面长6m、高1.5m,工人用沿斜面向上500N的力，以1.5m/s的速

度把重1600N的箱子匀速推到车上，则箱子受到的摩擦力是—N,工人所做的有用

10.图（a）所示的是一把杆秤的示意图，。是秤杆的悬点，使用该秤最多能称量5千克的重

物。小王用一个相同的秤蛇系在原来的秤泥下面，采用“双秤的法”去称量7千克的重物

时，秤上的示数为3千克，如图（b）所示，那么当只挂一个秤蛇时，该秤零刻度线

的位置应该在（选填“0点”、”0点的右侧"或"0点的左侧"）。若采用"双秤犯法〃，

则利用该秤最多能称量一千克的重物。

11.如图所示，牵引车通过滑轮组匀速打捞起河水中的物体4在被打捞的物体没有露出水面

之前，牵引车控制绳子自由端，使物体A以0.4m/s的速度匀速上升，牵引车对绳的拉

力为F[,F]的功率为片：当被打捞的物体完全露出水面后，牵引车控制绳子自由端，

使物体4以0.3m/s的速度匀速.E升，牵引车对绳的拉力为F2,F2的功率为B，且

Pi=P2。已知动滑轮重100N,物体完全露出水面后滑轮组的机械效率为80%（若不计

摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg）,则被打捞的物体4的密度为—kg/m3.

12.如图，薄壁圆柱形容器4、B放在水平桌面上，分别盛有不同的液体，A、B的底面

积之比SA：SB=2:1,液面的高度之比%:七=3:2,液体对两个容器底部的压力大小相

等，现将完全相同的小球分别放入A、B,液体未溢出，静止时，4中的小球悬浮，B

中的小球—（选填"漂浮"、"悬浮"或"沉底〃），A、B容器底部受到液体的压强之比

PA-PB=°

三、实验题（共1题）

13.如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中。

⑴实验前的装置如图甲所示，此时，应将杠杆的平衡螺母向一（选填“左''或"右"）调

节\直到杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了减小或消除杠杆自身重力对实验

的影响和便于—。

（2）如图乙所示，在位置4挂上两个相同钩码时，应该在位置B挂上一个同样的钩

码，才能使杠杆重新在水平位置平衡。

（3）在位置B换用弹簧测力计，如图丙所示，沿两个方向拉弹簧测力计，使杠杆俣持水

平平衡，则两次施加的拉力F1—F2（选填“〉〃、"=〃或"V"）,你的依据是一o

四、计算题（共2题）

14.利用如图所示的轻质滑轮竖直提升重200牛的物体上在10秒内，A上升了5米。

求：

(1)拉力F的大小；

(2)在此过程中拉力所做的功与功率。

15.使用如图所示的机械装置，某人从井里提升78kg的重物，在10s内沿水平地面向右匀

速行走了8m,该人拉绳子的力是400N(绳重与摩擦忽略不计)。求：

□

(1)物体上升的速度是多少？

(2)拉力的功率是多少？

(3)该装置的机械效率是多少？

(4)动滑轮的重力是多少？

答案

一、选择题(共8题)

1.【答案】D

【解析】两次抬起水泥板时的情况如图所示：

在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重

心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一。根据杠杆的平衡条件F=

等=所以前后两次所用的力相同。所以ABC错误，D正确。故选：Do

2.【答案】A

3.【答案】C

4.【答案】A

【解析】当杠杆水平平衡时，因为力F的方向不确定，所以04的长度不一定是力F

的力臂，则不一定满足GxOB=FxOAi力F的力臂可能大于或小于或等于G的力

臂，杠杆可能为省力杠杆或费力杠杆或等臂杠杆，当阻力臂大于动力臂的10倍时，动力

大于阻力的10倍，故A正确，B、D错误。杠杆水平平衡时，两个力应使杠杆绕支点转

动的方向相反，由图知尸的方向应向下，但不一定竖直向下，故C错误。

5.【答案】C

【解析】在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量有关，形变量越大，弹力越大。小球

从A运动到。的过程中，弹簧形变量减小，小球受到的弹力变小，但一直受到向右的力

的作用，速度变大；小球从。运动到B的过程中，弹簧形变量增大，弹力增大，受到的

弹力方向向左，由于弹力与运动方向相反，阻碍小球运动，所以小球速度减小：小球在B

点速度等于0,但由于受到向左的弹力，将改变原来的运动方向，小球开始向左运动；小

球在整个运动过程中，由于弹簧形变量一直在改变，所以受力大小在改变，在0点改变

弹力方向。据此分析各选项可知，C正确，A、B、D错误。

6.【答案】D

7.［答案］C

【解析】王小虎同学是学生体重约400N,一层楼高约4m,从一楼跑到三楼有两层楼高

约8m：所用时间为10秒：

则克服自己重力做功的功率P=-=^=(400：x8m：=32()

tt10s

8.【答案】D

二、填空题（共4题）

9.【答案】100；2400；80%

10.【答案】；

【解析】（1）杆秤是根据杠杆平衡条件工作的，秤杆是一个杠杆，悬点。是杠杆的支点,

杆秤自重重心在悬点0的左侧，由杠杆平衡条件知：要想使杆秤平衡秤呢应在悬点右侧,

所以杆秤的零刻度线位置在悬点。右侧。

（2）设杆秤的自重为Go,杆秤重心到支点。的距离•是Lo,设秤枪的重力为G,重物

G=mg到支点的距底是L物，当重物质量为m1=3kg时，秤坨到支点的距离为刀，

根据杠杆平衡条件得：G0LQ+mxgx乙物=GLi,即G0LQ+3kgx9.8N/kgxL物=

GLi……①，用双花称m2=7kg物体质量时，由杠杆平衡条件得：G0L0+m2gx

L物=2GL「即G%+7kgx9.8N/kgx人物=2GLi……②，设测最大质量时，秤花

到支点的距离为L,电坨能测最大m最大=5kg,由杠杆平衡条件得：G0L0+mk^gx

心物=63即：God+5kgx9.8N/kgx0物=GL……③，设双曲能测的最大质量为

m,由杠杆平衡条件得：G%+xL物=2GL,即：G%+mx9.8N/kgxL物二

2GL……④，由①②③④解得：m=11kgo

11.【答案】3.2x103

【疝在被打捞的物体没有露出水面之前,

v不计摩擦、绳重及水的阻力，

•••F]=g（G+G轮一尸部），

拉力功率：

Pi=&%=：（G+G轮-F浮）巧，……①

在被打捞的物体露出水面之后，

•••不计摩擦、绳重及水的阻力，

•••尸2=：（6+6轮）=36+100N）,②

拉力功率：

P2=F2V2=+100N)V2,

此时，〃=券=襄=瑞=亲=80%，

.......③

W总为，「23”3F2

将②代入③得：

—i—----=80%,

3X^(G+1OON)

解得：G=400N,

物体的质量：

,八

m=-G=4…00…N=401kg,

910N/kg&

Pl=「2，

+G轮一F浮)%=/G+100N)必，

1(400N4-100N-尸浮)x0.4m/s=^(400N+100N)x0.3m/s,

解得：

F浮=125N,

•••/浮=P水/阳,

125N

仆.一=0.0125m3,

ixio3kg/cm3xioN/kg

•••物体浸没于水中，

3

l/=V1|t=0.0125m,

物体的密度：

P=A^b=3.2xl03kg/m3。

12.【答案】漂浮；

【解析】(1)已知薄壁圆柱形容器A、B分别盛有不同的液体，由液体压强公式p=

pgh可得,A、B容器底所受到的液体压强分别为PA=P/ig%，PB=PBghB

贝ijA、B容器底部所受到的压力分别为FA=pASA=pAghASA,FB=pBSB=pDghBSB

液体对两个容器底部的压力大小相等，故外=殳，pAghASA=pBghBSB

所以资=辔*即PB=3PA；

将完全相同的小球分双放入A、B,静止时，A中的小球悬浮，由漂浮条件可得，pA=

P球，故P球＜P8，则B中的小球漂浮.

(2)已知液体对两个容器底部的压力大小相等，将完全相同的小球分别放入A、B,液

面未溢出，静止时，A中的小球悬浮，B中的小球漂浮，则两容器底所受到的压力的变化

量相等，故有匕=5，根据压强公式P=£可得，A、B容器底部受到液体的压强之

nIP*山一—也r.一—包—一——2.c

PB普aS人2

SB

三、实验题(共1题)

13【答案】

(1)右；测量力臂的大小

(2)1

(3)＜；根据F1L1=F2L2,左侧的力和力臂不变，而现在动力臂变小了，所以F.＜F2

【解析】

(1)实验前的装置如图甲所示，杠杆左端向下倾斜，说明杠杆的重心在左端，故应向右调

节平衡螺母，调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心过支点，杠杆自重的力臂为0,

主要目的是消除杠杆自重的影响；使杠杆在水平位置平衡，支点到力的作用点的距离就是

力臂，便于测量力臂大小。

(2)如图乙所示，在位置A挂上两个相同钩码时，由杠杆的平衡条件，Fik=F*2,

2Gx2L=nGX4L,九=1,应该在位置B挂上个同样的钩码，才能使杠杆重新在水平

位置平衡。

(3)在位置B换用弹簧测力计，如图丙所示，沿两个方向拉弹簧测力计，使杠杆保持水

平平衡，则两次施加的拉力Fl＜F2,依据是：