浙教版科学九年级上册4.4 机械效率（拔高卷）

更新时间：2020-10-24 浏览次数：277 类型：同步测试作者：wx_****

一、单选题

1. 重为30牛的A物体，用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F₁＝18N，F₂＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（）

A . 绳子自由端F₁移动的速度比F₂移动的速度大 B . F₁做功比F₂做功少 C . 两种方法中所做的有用功一样多 D . 两种方法中机械效率相同

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2. (2024九上·武义月考) 如图所示，一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G，在棒的一端始终施加水平力F，将棒从图示．位置缓慢提起至虚线位置的过程中（）

A . F的力臂变小，F的大小变大 B . F的力臂变大，F的大小变小 C . 重力G与它的力臂乘积保持不变 D . 重力G与它的力臂乘积变大

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3. (2020九上·温岭期中) 等臂杠杆两端各系一只等质量的铁球，将杠杆调平衡后，将球分别浸没在等质量、等密度的稀H₂SO₄和CuSO₄溶液里（如图所示），一段时间后杠杆将会（）

A . 左端上翘 B . 右端上翘 C . 仍然平衡 D . 无法判断

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4. (2020九上·杭州月考) 如图所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是(杠杆上标度的间距相等)（）

A . 270N B . 360N C . 540N D . 720N

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5. 下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（）

A . 功率大的机械，做功一定多 B . 做功快的机械，功率一定大 C . 效率高的机械，功率一定大 D . 做功多的机械，效率一定高

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6. 如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G₁、G₂的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是（）

A . 用一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 B . 若G₁＝G₂ ，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C . 若G₁＝G₂ ，则拉力F₁与F₂所做的总功相等 D . 若G₁＝G₂ ，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等

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7. 如图，用300N的力将重为500N的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，在此过程中（）

A . 绳子自由端移动的距离为6m B . 动滑轮重100N C . 拉力做功的功率为100W D . 滑轮组的机械效率为60%

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8. (2023九上·杭州期中) 如图所示，当水平拉力F＝50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N，所受地面的摩擦力为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0.6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（）

A . 拉力F做功为30J B . 物体重力做功为120J C . 拉力F做功的功率为12W D . 该装置的机械效率约为60%

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9. 如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A、B两处各加1个钩码，那么杠杆（）

A . 右边向下倾斜 B . 左边向下倾斜 C . 仍保持水平位置平衡 D . 无法确定杠杆是否平衡

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10. (2020九上·拱墅期中) 如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）

A . η＝ $\text{[math]}$ ×100% B . η＝ $\text{[math]}$ ×100% C . η＝ $\text{[math]}$ ×100% D . η＝ $\text{[math]}$ ×100%

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11. 建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是（）

A . 绳子自由端沿水平方向移动了6m B . 物体受到的拉力为750N C . 拉力F的功率为750W D . 滑轮组的机械效率为80%

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12. (2023九上·义乌期中) 如图，A物体在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力)，若A物体与桌面间的摩擦力为1N，g取10N/kg，下列说法中错误的是（）

A . 拉力F做功的功率是3W B . B物体的质量是2.7kg C . B物体上升的速度是0.1m/s D . A物体运动1s则B物体克服重力做功3J

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13. 如图甲，物体A在水平拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（）

A . 拉力F为2N B . 此滑轮是定滑轮 C . 拉力F的功率为0.4W D . 以物体A为参照物，弹簧测力计是静止的

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14. 如图所示，F₁＝4N，F₂＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是（）

A . 绳端移动速度为0.2m/s B . 弹簧测力计读数为9N C . 物体A和地面之间有摩擦力 D . 如果增大F₂ ，物体A可能向左运动

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15. 某人到健身房进行健身活动。用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。使用时，若绳A处固定不动，手在B处用力F_B拉绳，使重物G匀速上升；若绳B处固定不动，腿在A处用力F_A拉绳，使重物G匀速上升。下列说法中正确的是（）

A . F_A＞F_B B . F_A＜F_B C . F_A＝F_B D . 条件不足，无法确定

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二、填空题

16. 如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G₁为边长是5cm的正方体，G₂重为20N。当OC=10cm时，绳子的拉力为N，此时G₁对地面的压强为2×10⁴Pa。现用一水平拉力，使G₂以cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5s后，可使G₁对地面的压力恰好为零。

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17. (2020·衢州) 在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进（出）物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O为支点，B为阻力作用点，F₂为阻力，动力作用在手柄上。
1. （1）图甲中的螺丝刀属于杠杆。
2. （2）请在答题纸相应位置图中，画出对应F₂的最小动力F的示意图。
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18. 如图为油桶，油桶质量为50kg，油桶高为0.8m，底部直径为0.6m，据此回答(视油桶的重力集中点在几何中心O点，g取10N/kg)。
1. （1）在推翻油桶如图甲→乙的过程中，至少需要对油桶做功J。
2. （2）若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起来所用最小力为F，F＝N。
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19. 如图所示，滑轮组匀速提起同一重物时，所用的拉力分别为F₁、F₂、F₃ ，若不计滑轮重和摩擦，这三个力从小到大排列的顺序为。

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20. 如图所示，在水平拉力F的作用下，重100N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10N，则拉力F的大小为N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为N。

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三、解答题

21. 如图甲，有一轻质杆，左右各挂由同种金属制成、质量分别为m₁和m₂(m₁>m2)的实心物块后恰好水平平衡。
1. （1）求左右悬挂点到支点O的距离L₁与L₂之比。
2. （2）将两物分别浸没于水中(如图乙)，杆将会 ▲ (选填“左端下降”“右端下降“或“仍然平衡”)，试通过推导说明。
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22. 晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降
1. （1）安装在天花板上虚线框内的简单机械应是。
2. （2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是。
3. （3）将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米，至少对衣服做多少功?
4. （4）由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
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23. 如图所示为一吊运设备的简化模型图，图中虚线框里是滑轮组(未画出)。滑轮组绳子自由端由电动机拉动，现用该设备先后搬运水平地面上的物体A和B，已知两物体重力G_A＝1.75G_B。当对A施以竖直向上的拉力F_A＝1500N时，物体A静止，受到地面支持力是N_A；当对B施以竖直向上的拉力F_B＝1000N时，物体B也静止，受到地面支持力是N_B ，且N_A＝2N_B。求：
1. （1）物体A的重力G_A和地面支持力N_A大小。
2. （2）当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F＝625N的拉力时，物体B恰好以速度v被匀速提升，已知此时拉力F功率为500W，滑轮组机械效率为80%，不计各种摩擦和绳子质量，物体B的速度v为多少？
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24. 利用如图所示的滑轮组，用F＝1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动10s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%。求：
1. （1）货物A在10s内移动的距离。
2. （2）这个过程中拉力F的功率。
3. （3）水平地面对货物A的摩擦力大小。
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25. (2020九上·江北月考) 工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：(g取10N/kg)
1. （1）工人所做的有用功。
2. （2）工人做功的功率。
3. （3）斜面的机械效率。
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26. 如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G＝80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图像如图丙所示。已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，求：
1. （1）在4～6s内，重物克服重力做功的功率。
2. （2）在2～4s内，绳自由端下降的平均速度。
3. （3）在0～2s内，重物对地面的压力大小。
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27. 搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计绳重和摩擦。工人的重力为640N，与地面接触的总面积为4×10^－2m² ，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：
1. （1）提升时绳自由端的速度为多少？
2. （2）若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少？
3. （3）若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为多少？
4. （4）若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为2×10⁴Pa，则所提升货物的重力为多少？
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28. 如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问：
1. （1）利用斜面搬运货物主要是为了。
2. （2）货物在水平面上运动的速度为多少？
3. （3）水平推力做功的功率为多少？
4. （4）斜面的机械效率为多少？
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29. 某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱重为400N，g取10N/kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：
1. （1）已知大理石的密度是 2.8×10³ kg/m³ ，每块大理石的体积是1.0×10^－2m³ ，则每块大理石所受重力是多少？
2. （2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石？
3. （3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少？
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30. 在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
1. （1）人的拉力所做的功。
2. （2）动滑轮受到的重力。
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四、实验探究题

31. 教室内的日光灯一般都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的(如图甲所示)，两条吊链竖直平行除了美观外，还蕴含着科学道理。
1. （1）图甲中a、b是挂日光灯的吊链。若以吊链a的固定点O作为支点，F_甲作为拉力时，可将灯视作(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
2. （2）比较图甲、图乙两种悬挂方式，图甲吊链受到的拉力大小为F_甲，图乙吊链受到的拉力大小为F_乙，则F_甲F_乙(选填“＞”“＝”或“＜”)。
3. （3）若图甲中b吊链突然断开后日光灯将绕O点转动，此时日光灯的重力势能将(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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32. 如图甲是小红“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。
1. （1）实验时小红沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码上升10cm，弹簧测力计的示数如图甲所示，若每个物块重2N，则滑轮组的机械效率为。
2. （2）小红做完实验，通过和其他小组交流，了解到滑轮组的机械效率与动滑轮重有关系，接着她改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像。由图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。若不计绳重和摩擦，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为N。
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33. 小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小并多次测量，得表中所示的数据：

斜面倾斜角θ	小车重G/N	斜面高h/m	斜面长s/m	拉力F/N	有用功W_有/J	总功W_总/J	机械效率η
12°	5	0.2	1	2.1	_____	2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5	__	69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	__