初中科学浙教版九年级上册第三章第4节简单机械...

更新时间：2024-11-08 浏览次数：8 类型：同步测试

一、单选题

1. 如图所示，斜面AB、AC 的粗糙程度相同，把同一物体沿斜面BA 和CA 分别匀速拉到顶端A，若沿斜面的拉力 $\text{[math]}$ 斜面两边的机械效率分别为ηB、ηc，斜面两边的摩擦力分别为fB、fc，则下列判断正确的是 ( )

A . ηB<ηc，fB< fc B . ηB>ηc，fB= fc C . ηB<ηc，fB> fc D . ηB>ηc，fB< fc

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2. 如图所示的滑轮组，500N的拉力 F 在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 ( )

A . 定滑轮的作用是省力 B . 滑轮组的机械效率为80% C . 动滑轮的重力为100 N D . 拉力F 的功率为100W

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3. 下列有关机械效率的说法中正确的是 ( )

A . 机械效率高的，所做的功少 B . 机械效率高的，所做的额外功少 C . 机械效率高的，有用功和额外功的比值大 D . 机械效率高的，额外功和有用功的比值大

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4. 如图所示，小明利用动滑轮匀速提升木箱。下列做法可以提高动滑轮机械效率的是 ( )

A . 适当增加木箱重力 B . 增大木箱上升高度 C . 增大提升木箱的速度 D . 换用质量更大的动滑轮

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5. 如图所示，利用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置，将重均为10 N的A、B两物体都匀速向上提升1m，已知滑轮重1N，不计绳重和摩擦，则下列说法中正确的是 ( )

A . 使用乙滑轮省力 B . 使用甲滑轮省功 C . 手的拉力 F乙为5N D . 手移动的距离甲比乙多

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6. 学校举行庆祝建党100周年献礼活动的升旗仪式上，国旗冉冉升起，旗杆顶上安装的是
( )

A . 定滑轮 B . 动滑轮 C . 滑轮组 D . 省力杠杆

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7. 如图所示为一种杠杆式开门器，主要作用是使老人开门方便，针对这种开门器，你认为下列分析正确的是 ( )

A . 利用这种开门器，可以省去部分功 B . 手握部分越靠近锁孔越省力 C . 该杠杆属于省力杠杆 D . 利用杠杆式开门器，目的是省距离

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8. 下列四种工具中，正常使用时属于费力杠杆的是 ( )

A . 园艺剪 B . 筷子 C . 瓶盖起子 D . 核桃夹

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9. 如图所示，有关开瓶器的利用，下列说法正确的是 ( )

A . 要打开瓶盖，应该向下用力 B . 能否打开瓶盖取决于力和力臂的乘积 C . 该开瓶器是省距离杠杆 D . 该开瓶器的支点为B 点

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10. 人的手臂相当于一个杠杆，当手拿起物体时，下列能正确表示该杠杆的支点、动力、阻力的是( )

A . B . C . D .

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11. (2024九上·杭州) 自行车是简单机械的巧妙结合，如踏脚用到了杠杆原理。若作用在脚踏板上的力为F，下列图中能正确表示出该力的力臂的是（）

A . B . C . D .

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12. (2024·舟山模拟) 在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示，有关力的分析正确的是（）

A . 车对地面的压力与车的重力是一对平衡力 B . 车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力 C . 脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为1200N D . 脱困必需2400N的拉力时，绳索自由端的力F至少为800N

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13. (2024九上·南浔期末) 如图是秤的杠杆原理，其中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是（）

A . 增大“重”时，应把“权”向A的左端移动 B . “权”小于“重”时，“标”一定小于“本 C . 提纽向右移时，A端上升 D . 增大“重”时，应换用更小的“权”

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14. (2024九上·江北期末) 如图甲是工人使用升降平台进行高空玻璃幕墙清洗的场景，该平台结构简图如图乙所示。其中吊篮和动滑轮总质量为30kg，吊篮由电动机控制升降。在某次吊升过程中，两名工人及所带工具总质量200kg，20s内吊篮匀速上升4m，电动机对钢丝绳的拉力为750N。下列说法错误的是（）

A . 本次吊升过程中的有用功是8×10³J B . 本次吊升过程中的机械效率约为87.0% C . 可以通过减少吊篮和动滑轮的重力来提高该平台使用时的机械效率 D . 可以通过增加工人和工具重力来提高该平台使用时的机械效率

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15. (2024九上·杭州月考) 室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为O₁、O₂ ，则对应的杠杆分别是（）

A . 省力杠杆省力杠杆 B . 省力杠杆费力杠杆 C . 费力杠杆费力杠杆 D . 费力杠杆省力杠杆

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16. (2024九上·杭州期末) 如图所示，轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空；B端的乙球浸没在水中时（不碰容器底和壁），杠杆恰好水平平衡，A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA：OB=1：2，甲物块重400N，乙球体积为1×10^-2m³ ， g取10N/kg。下列说法中正确的是（）

A . 乙球受到的浮力为10N B . 杠杆B端所受的拉力为100N C . 乙球的重力为300N D . 乙球的密度为2×10³kg/m³

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二、填空题

17. 如图所示，“测动滑轮机械效率”时必须沿方向匀速向上拉动弹簧测力计。钩码重为1N，弹簧测力计的示数为 N，动滑轮的机械效率为(结果精确到0.1%)。

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18. 有两个相同的桶都装有5kg的水，甲同学把水从一楼提上二楼，乙同学在楼上用轻绳将水拉到二楼，如图所示，则机械效率更高。若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变。

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19. 小明在社会实践中观察到修理汽车的叔叔使用扳手时，还在扳手手柄上加了一个套筒，如图甲所示，于是小明设计了如图乙所示的装置探究轻质杠杆的动力大小与动力臂的关系。
1. （1）测量时，总保持杠杆在水平位置平衡，目的是便于。
2. （2）改变动力臂，多次测量，根据记录的数据画出如图所示的动力随动力臂变化的图像，则杠杆左端所挂重物的重力大小是N(杠杆上每一小格长度为1cm)，小明发现图像中每次描出的点与两坐标轴围成的长方形面积(如图丙中阴影部分)总相等，原因是。
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20. 安全阀常作为超压保护装置。如图所示为利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积S为6cm² ， OA：AB=1：2，若锅炉能承受的最大压强为 $\text{[math]}$ 大气压强为 $\text{[math]}$ 则在 B 处应挂N的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向(填“左”或“右”)移动。

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21. 如图所示，以O为转轴的轻质杠杆AOB，AB=4OA，物体C 重240N，底面积为200cm² ，在杠杆A 端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B 端用120N的动力F竖直向上拉时，杠杆AOB 在水平位置平衡，该杠杆为(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，此时物体C 对水平地面的压强是 Pa。

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22. (2024九上·武义月考) 用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G_动的关系：
1. （1）实验时，应竖直向下拉动弹簧测力计。
2. （2）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为N．（忽略绳重和摩擦）
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23. (2024九上·义乌期末) 杠杆是一种简单机械，生活中经常应用杠杆解释和解决问题。
1. （1） 2024元旦文艺汇演精彩纷呈，其中某个舞蹈动作如图所示，若将舞者身体视为杠杆，A点为身体重心，O点为支点，地面对右脚的支持力F为动力，人所受重力G为阻力，该杠杆为(选填“省力”或“费力")杠杆。假设动力F方向及腿部形态保持不变，随着上身缓缓直立，舞者会觉得右脚受力逐渐(选填“增大"或“减小”)。
2. （2）如图所示可以估测一支蜡烛的密度。用手提着蜡烛的引线，使蜡烛稳定在水中，测出蜡烛在水中的长度L₁ ，蜡烛全长L，可计算出蜡烛的密度为。（用L₁、L、ρ_水表示）
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三、实验探究题

24. (2024九上·海曙开学考) 小明用如图装置来测定斜面的机械效率。每次实验时，被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动。下表是小明记录实验数据的表格。
1. （1）本实验中是通过改变从而改变斜面的倾斜程度；
2. （2）经计算，“较陡”时，斜面的机械效率为。
3. （3）综合分析以上数据，可以得出的实验结论为：。
4. （4） “最陡”时，小车对长木板的摩擦力为。
  实验次数
  斜面的倾斜程度
  小车重量G/N
  斜面高度h/m
  沿斜面拉力F/N
  斜面长S/m
  有用功W_有/J
  总功W_总/J
  机械效率η
  1
  较缓
  10
  0.1
  3
  1
  1
  3
  33%
  2
  较陡
  10
  0.2
  4
  1
  3
  最陡
  10
  0.4
  6
  1
  4
  6
  66.7%
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25. (2024九上·慈溪期末) 学习了杠杆知识后，小宁和小慈利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他们所选择的器材有：铅笔、橡皮若干（每块橡皮质量为 $\text{[math]}$ ）、细线、刻度尺等。
1. （1）他们将细线大致系在铅笔的中部位置，铅笔静止后如图甲所示，若想调节铅笔使其在水平位置平衡，则应将细线向（填“左”或“右”）移动。
2. （2）调节水平平衡后，他们用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧，如图乙所示。
  所测数据记录在表中：
  动力 $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  阻力 $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  0.2
  0.02
  0.1
  0.04
  0.004
  0.004
  记录并分析数据后，小宁得出结论：“动力×动力臂=阻力×阻力臂”，小慈得出结论：
  “动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，到底谁的结论正确呢？为了进一步完善实验，得出普遍规律，接下来的做法应该是____。（填字母代号）
  
  A . 改变力的大小 B . 改变力的方向 C . 改变力的作用点
3. （3）在实验过程中，铅笔水平平衡后（如图乙），小宁不小心将前端细长的铅笔芯弄断了（如图丙），她立即将细笔握住，并将断笔芯放到左端细线下方固定好（如图丁），则松手后的铅笔（填“左端下沉”或“右端下沉”）。
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26. (2024九上·余杭期末) 提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示(每个动滑轮重相同)，得到三组实验装置的数据如表所示。
装置
甲
乙
丙
钩码重/N
2
2
4
钩码上升的高度/m
0.1
0.1
0.1
弹簧测力计示数/N
1.5
1.0
1.7
绳子自由端移动的距离/m
0.2
0.3
0.3
机械效率n
66.7%
待填
78.4%
1. （1）实验中应拉动弹簧测力计，实验乙组中待填的机械效率为。
2. （2）比较乙、丙组，它们的效率是η_乙<η_丙可知影响它们机械效率高低的因素是。
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27. (2023九上·联合月考) 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
1. （1）为了便于直接读出力臂的大小，应对图甲杠杆进行的操作是。
2. （2）如图乙所示，杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，若在C位置挂4个钩码，在D处挂个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
3. （3）如图丙所示，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分）（选填“相等”或“不等”），其原因是。
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28. (2023九上·义乌月考) “低头族”长时间看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，项目化学小组建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个质点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点，将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模型测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表：
、
低头角度θ/度
0
15
30
45
60
细线拉力F/N
0
7.3
14.0
20.2
25.0
1. （1）在图乙中画出细线拉力的示意图。
2. （2）分析表中数据可知：低头角度越大，颈部肌肉的拉力就会越大，这是因为。
3. （3）设人的头颅质量为5kg，当低头角度为30°时，颈部肌肉实际承受的拉力是N。
4. （4）下列措施中，有利于保护颈椎的是____。
  
  A . 不要长时间低头看手机 B . 适当抬高手机屏幕，减小低头角度 C . 低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。
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29. (2024九上·鄞州期末) 如图甲，电工师傅攀爬电线杆时，利用了一种“神奇装备”——脚扣（如图乙所示）。当脚踩上去时，它能被电线杆紧紧“锁住”而不下滑。为了探究影响脚扣被“锁住”的因素，小宁用套筒代替脚扣设计如图丙的实验装置：套筒连有横杆，套筒可以沿竖杆上下自由滑动。
【作出猜想】
套筒是否被“锁住”可能与所挂物体距竖杆的距离有关。
【验证猜想】
移动钩码悬挂位置，并记录套筒被锁住时钩码离竖杆的最小距离，实验现象及数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
钩码个数
4
4
4
▲
钩码距竖杆距离/ $\text{[math]}$
5
8
13
15
实验现象
快速滑落
慢慢滑落
刚好滑落
紧紧锁住
1. （1）表中“▲”应填写。
2. （2）【得出结论】
  小宁分析实验数据发现，当横杆上所挂物重相同时，钩码距竖杆距离越近越（填“容易”或“不容易”）锁住。
3. （3）【作出解释】
  图丁中套筒及横杆相当于一个杠杆。当套筒被锁住时，A为支点， $\text{[math]}$ 为动力臂， $\text{[math]}$ 为阻力臂，根据杠杆平衡条件， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 一定时， $\text{[math]}$ 越大，套筒上B点受到竖杆的支持力 $\text{[math]}$ 就越（填“大”或“小”），因为物体间力的作用是相互的，所以套筒对竖杆的压力也越大。分析套筒的受力可知：最终阻碍套筒下滑，将它“锁住”的是套筒和竖杆之间的摩擦力。
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30. (2023九上·鹿城期末) 某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：
1. （1）请在表格下图画出本实验的绕绳方法；并在表格最后一栏写出正确的机械效率。
2. （2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变，滑轮组的机械效率变。
3. （3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了____。（填字母）
  
  A . 减小摩擦 B . 多次测量取平均值减小误差 C . 获得多组数据归纳出物理规律
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31. (2024九上·鄞州期末) 小宁有一件重约 $\text{[math]}$ 的工艺品，他想把工艺品按图甲所示悬挂起来。为找到O点的位置，他从实验室里借了一支弹簧测力计 $\text{[math]}$ ，设计并完成了如下实验：
①用刻度尺测出工艺品长度 $\text{[math]}$ ，如图乙所示。
②用弹簧测力计拉住A端，B端用细线悬挂，平衡时如图丙所示，此时弹簧测力计读数 $\text{[math]}$ ．
③交换弹簧测力计和细线的位置，再次平衡时工艺品的位置如图丁所示，此时弹簧测力计读数 $\text{[math]}$ ．
1. （1）本实验的关键原理是。
2. （2）由此可以计算出该工艺品的重力 $\text{[math]}$ N．
3. （3）计算出O点到端点A间的距离 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．
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四、解答题

32. (2024九上·鹿城月考) 建筑工地上经常用长臂大吊车来输送建筑材料，安装建筑构件，图甲是其钢丝绳缠绕简化示意图（其中动滑轮重、绳重及摩擦均不计），喜欢实践的小科同学，自己也尝试设计了类似的吊车模型（如图乙），其中AP为粗细均匀的直棒，长1.8米，质量为1千克，凳子宽度为40厘米，A下端固定一个铅块M。
1. （1）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×10⁴牛，则能吊起货物的质量不能超过千克。
2. （2）若将重为1.2×10³千克的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？
3. （3）乙图模型中AO₁为30厘米，在没挂物体时直棒刚好有绕O₁点转动的趋势，则配重M的质量为多少千克？
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33. (2024九上·余杭期末) 如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长80cm，AC长50cm，室外机的重力为500N，重力作用线正好经过AB中点。
1. （1）在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。
2. （2）计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小(支架重力不计)。
3. （3）为了避免A处螺钉受力太大而脱落，导致支架倾翻空调外机坠落，安装师傅会将室外机向(填“A”或“B”)靠近一些，理由是。
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34. (2024九上·余姚期末) 图甲为某大桥吊装最后一个钢梁合拢的情形，图乙是起吊装置的简化示意图。钢梁质量为200t，吊机将它以0.1m/s的速度提升20m，绳子自由端的拉力F=1.4x10⁶N。
求：
1. （1）图乙中C为滑轮；
2. （2）提升钢梁时，拉力F的功率是多少?
3. （3）此装置的机械效率是多少?(小数点后保留一位)
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35. (2023九上·北仑期末) 如图甲所示的装置，A是重12N的空吊篮，小科将A提升到高处，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，求：
1. （1） 1～2s内拉力F的功率。
2. （2）动滑轮所受的重力。
3. （3）用此装置匀速提升34N重物时的机械效率（重物放在空吊篮内）。
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36. 如图所示为小召同学做俯卧撑时的示意图。已知小召同学体重60kg，1min内做了45个，每做一次肩膀升高40cm，人身体可视为杠杆，O点为支点，E 点为重心，OA=1m，AB=0.5m。g 取10N/ kg。
1. （1）做俯卧撑时人所属的杠杆类型为。
2. （2）手对地面的压力为多少?
3. （3）若每个手掌的面积是(0.02m² ，双手对地面的压强为多少?
4. （4）小召此次做俯卧撑的功率为多少?
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37. (2024九上·杭州月考) 如图甲为轻质梯子，小金将梯子靠在墙上，爬至梯子中点B，手捧所需物体，此时墙壁对梯子的支撑力F如图所示。已知CD长度为3m，AD长度为1m，不计墙壁对梯子的摩擦力。
1. （1）请以A为支点，作出力F的力臂L。
2. （2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，求墙壁对梯子的支撑力F为多少牛？
3. （3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小如何变化，请列式分析。
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38. (2024·绍兴) 如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m³。若在打捞前起重机对地面的压强p₀=1.9×10⁷Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.6×10⁷Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.8×10⁷Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力，N₁与N₂之比为10∶13，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求：
1. （1）被打捞物体的重力；
2. （2）重物出水前滑轮组的机械效率；
3. （3）重物出水前匀速上升的速度。
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试卷信息

小学

初中

高中

初中科学浙教版九年级上册第三章第4节简单机械...

副标题：

*注意事项：

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科学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

实验次数	斜面的倾斜程度	小车重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长S/m	有用功W_有/J	总功W_总/J	机械效率η
1	较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
2	较陡	10	0.2	4	1
3	最陡	10	0.4	6	1	4	6	66.7%

动力 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	阻力 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
0.2	0.02	0.1	0.04	0.004	0.004

装置	甲	乙	丙
钩码重/N	2	2	4
钩码上升的高度/m	0.1	0.1	0.1
弹簧测力计示数/N	1.5	1.0	1.7
绳子自由端移动的距离/m	0.2	0.3	0.3
机械效率n	66.7%	待填	78.4%

实验次数	1	2	3	4
钩码个数	4	4	4	▲
钩码距竖杆距离/ $\text{[math]}$	5	8	13	15
实验现象	快速滑落	慢慢滑落	刚好滑落	紧紧锁住

低头角度θ/度	0	15	30	45	60
细线拉力F/N	0	7.3	14.0	20.2	25.0

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