【期中真题】2023-2024学年九年级物理上册 期中真题分类专题汇编专题01 简单机械和功-试卷.zip

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· 专题01 简单机械和功
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一、单选题
1．（2022秋·江苏无锡·九年级统考期中）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　）

A．较大 B．较大
C．较大 D．、、的大小相等
2．（2022秋·江苏南京·九年级统考期中）如图所示，下列工具在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．天平 B．裁纸刀
C．羊角锤 D．钓鱼竿
3．（2022秋·江苏宿迁·九年级统考期中）某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10s。则他上楼消耗的功率最接近（　　）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
4．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）一次体育课上，甲、乙两同学进行爬爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置爬到竿顶用时12s。若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为（　　）
A．2∶3 B．3∶2 C．4∶9 D．9∶4
5．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）下列事例中，人对物体做功的是（　　）
A．扛着米袋慢慢爬上楼梯
B．提着水桶在水平地面上匀速前进
C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离
D．用300N的力推汽车，汽车没动
6．（2022秋·江苏连云港·九年级统考期中）下列关于机械效率的说法，正确的是（　　）
A．做功越多，机械效率一定越高
B．越省力的机械，机械效率越高
C．单位时间内做功越多，机械效率一定越高
D．额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高
7．（2022秋·江苏泰州·九年级统考期中）如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体以1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，下列分析计算正确的是（　　）
  
A．绳子端移动的距离为10m B．物体受到的摩擦力为15N
C．拉力F做功的功率为15W D．拉力F所做的有用功为500J

二、填空题
8．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）独轮车是生活中搬运泥土的轻便工具。如图所示，独轮车可看作是一个 （省力/费力）杠杆；在图乙所示位置时，作用在A点的力沿 （竖直向上/垂直OA向上）方向最小，为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向 （左/右）移动。

9．（2022秋·江苏泰州·九年级统考期中）已知雨滴在空中运动时所受到的阻力（g为运动速度，k为常数）。若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为、，落到地面前均已做匀速直线运动，则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为 。（用题中物理量的符号表示）
10．（2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）实验课时，小明用绳子将重500N的物体，从如图斜面长s为8m、高h为1m的底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重），则物体运动时所受摩擦力是 N，斜面的机械效率是 %。小明将斜面抬高，s不变，h为1.5m，物体恰好匀速下滑到底端，该物体克服摩擦力做功 J，若小明再把该物体从斜面底端以下滑的速度匀速拉至顶端，则小明对物体做的功为 J。
  
11．（2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）虎年春晚舞剧“青绿腰”引发赞叹（如图），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明觉得不然，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 阻力臂（选填“＞”或“＝”或“＜”），假设动力F方向不变，随着人缓缓站起，他会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。

12．（2022秋·江苏常州·九年级统考期中）如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用甲、乙两种方法使其一端缓慢抬离地面，若F甲和F乙始终竖直向上，则F甲 F乙，如果两种方法都将水泥板缓慢拉到甲竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功W甲 W乙。 （两空均填“大于”、“小于”或“等于”）

13．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是某同学做俯卧撑时的情景，此同学的身体可视为杠杆，身高1.75m，体重为60kg，脚与地的接触点为A点，人的重心O点距A点1.2m，两手位置B点距A点1.5m。人在做俯卧撑时，地面对两手的支持力为 N。若60s内做俯卧撑30次，每次人重心上升高度为0.2m，每次人做功为 J，做功功率为 W。


三、作图题
14．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）按照题目要求作图。如图所示，请在图中画出力F的力臂L。

15．（2022秋·江苏扬州·九年级校考期中）在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。


四、实验题
16．（2022秋·江苏南通·九年级统考期中）小明用如图所示装置，沿斜面拉动物体时，使物体做匀速直线运动来探究“斜面机械效率”，实验记录如表。
实验次数
物体种类
物重G/N
斜面高h/cm
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/cm
机械效率η/%
1
小车
9
10
1
100
90
2
木块
9
10
______
100

（1）根据图中弹簧测力计示数为 N，可知第2次实验的机械效率为 %；
（2）比较表中“物重”和“ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种 （选填“省力”或“费力”）的简单机械；
（3）由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时， 越大，机械效率越小；第2次实验中，木块所受摩擦力为 N。

17．（2022秋·江苏泰州·九年级统考期中）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示
序号
物重G/N
物体上升的高度h/cm
绳端受到的拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
滑轮组的机械效率η/%
①
1
10
0.6
30
55.6
②
2
10
1.0
30
66.7
③
4
10
1.8
30

（1）实验中，在测量绳端所受的拉力时，应用手拉着弹簧测力计 （保持平衡/匀速上升）；
（2）第3次实验时，拉力做功为 J，滑轮组的机械效率为 ；
（3）分析表格中的数据可知：随着物重的增大，所有额外功中，克服动滑轮重所做的额外功的占比 （变小/不变/变大），你的证据是 ；
（4）通过分析表中数据可知，要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施是 ，小明所用动滑轮的重一定小于 N。
18．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆 （平衡/不平衡），为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向 边旋一些（左/右）。
（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第 （一/二）组实验更好，理由是便于测量 （力/力臂）。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，主要是因为 对实验有影响。
（4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 。
A．减小摩擦
B．使每组数据更准确
C．多次测量取平均值减小误差
D．获取多组实验数据归纳出物理规律
19．（2022秋·江苏扬州·九年级统考期中）某兴趣小组的同学在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关；
猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关；
猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。
为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了如下实验，实验装置如图所示。
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.2
0.3
83%
4
8
0.1
2.5
0.4

（1）兴趣小组的小明同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法 （选填“正确”或“错误”）；
（2）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如表所示：
①请将表中的数据填写完整；
②分析数据可知第3次实验是用 （选填“丙”或“丁”）图所示装置做的实验；
③不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知猜想一 （选填“正确”或“错误”）；
④通过比较 两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组机械效率越 ；
（3）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功 （选填“变小”、“变大”或“不变”）；
（4）如果用图乙中滑轮组装置提升7N的重物，则它的机械效率可能是 。
A．73%　　B．81%　　C．88%


五、计算题
20．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在6s内竖直上升了3m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求：
（1）对重物做的有用功是多少？
（2）人拉绳子做功的功率是多少？
（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为500N的物体，则滑轮组的机械效率是多少？



一、单选题
1．（2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）如图，小明早晨用筷子夹起妈妈做的早餐，下列杠杆与筷子类型相同的是（　　）
  
A．  体育课俯卧撑
B．  用扫帚扫地
C．  捏开长尾夹
D．  抬起行李箱
2．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）将掉在地上的物理课本捡回到课桌上的过程中，克服物理课本所做的功最接近（　　）
A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J
3．（2022秋·江苏泰州·九年级校考期中）下列说法中正确的是（　　）
A．机器的功率越大，做的功越多 B．抽水机的功率越大，抽的水越多
C．机器的功率越小，效率越低 D．机器的功率越小，做功越慢
4．（2022秋·江苏泰州·九年级统考期中）小孟同学两次施加水平拉力拉着同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图象如图所示，下列判断正确的是（　　）

A．两次物体所受到的拉力F1＞F2
B．拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功W1＝W2
C．拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功
D．拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＜P2
5．（2022秋·江苏南京·九年级统考期中）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止。保持F方向不变，F的力臂记为l，改变B点位置，F与（）的关系图像为图2中的①；将M从A移至P，再重复上述步骤，F与（）的关系图像为图2中的（　　）

A．① B．② C．③ D．④
6．（2022秋·江苏常州·九年级校考期中）如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（　　）

A．物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B．物体下落速度为4m/s
C．若用F=30N向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动
D．若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N

二、填空题
7．（2022秋·江苏泰州·九年级校考期中）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲= N，图乙中F乙= N。图甲装置的机械效率η甲 η乙。（选填“<”、“=”或“>”）。

8．（2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）小明在老师的指导下，动手制作了如图杆秤。使用时，将待称物体放入秤盘，用手提起A或B处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，小明提起 （选填“A”或“B”）处的秤纽，此秤的量程更大；若换称质量较小的物体，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在原悬挂点 侧（选填“左”或“右”）；某次小明不小心在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值 （选填“偏大”或“偏小”）。要使该杆秤的精度更高，可以选用质量 （选填“更大”或“更小”）的秤砣。


三、作图题
9．（2022秋·江苏南通·九年级统考期中）如图，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置。图中的l1为动力F的力臂，请作出动力F示意图和阻力臂l2。



四、实验题
10．（2022秋·江苏连云港·九年级统考期中）小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以杠杆中点为支点，使用的钩码规格相同。

（1）安装杠杆时，应设法使支点处金属杆与小孔的摩擦 （选填“大”或“小”）一些。挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态；
（2）实验时，在已调成水平位置平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是 ；
（3）如图乙所示，小明测得了第一次实验数据后，就开始寻找杠杆平衡的规律。这种做法的不足之处是： ；
（4）如图丙所示，小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后，又将弹簧测力计倾斜拉，测出拉力和其对应的力臂，这样做的目的有 （选填下列序号）。
①减小弹簧测力计读数误差
②排除特殊性，进一步认识力臂
③否定“杠杆平衡时，动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”这个结论
11．（2022秋·江苏苏州·九年级统考期中）物理实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，装置如图所示。
实验次数
l
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4

机械效率η
74.1%
62.5%

（1）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 ；（保持静止/匀速上升）
（2）小组同学做第3次实验时，滑轮组的机械效率η＝ ；通过比较第1、3次两次实验数据，请对提高滑轮组的机械效率提出一条针对性建议： ；
（3）如果采用第3次装置，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甲的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率 （越高/不变/越低）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N；（忽略绳重和摩擦）
（4）若第2次实验中克服摩擦做的额外功为0.04J，则动滑轮总重为 N。（不计绳重）

五、计算题
12．（2022秋·江苏无锡·九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）如图甲为小明家一搬花神器，用它抬起花盆，相当于一个绕O点转动的杠杆，简化示意图如图乙，神器自身质量约为7kg，O到其自身重力作用线距离约为55cm。使用时，在把手A处施加力F1，O到F1作用线距离约为110cm。（g=10N/kg）
（1）不放花盆，抬起神器至少需要多大力？
（2）某次搬花，花与盆总质量为80kg，重心在B点，花盆对神器的压力为F2，O到F2作用线距离约为33cm，花盆被抬起高度约为10cm。
①克服花与盆重力做了多少功？
②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加多少力？

13．（2022秋·江苏扬州·九年级统考期中）如图所示，用滑轮组匀速提升重为360N的物体，物体匀速上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为200N，不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮重多少？
（2）拉力F的功率多大？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

14．（2022秋·江苏无锡·九年级统考期中）上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景。桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲中所示，它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成。运输船中不同位置有数个密封的水舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平。
（1）牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时，支架CD和EF下的轮子会沿顺时针方向转动，请在图乙中画出支架CD下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图。
（2）若牵引车拖行桥吊的功率是50kW，9s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m，则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛？
（3）已知桥吊的总质量是2200t，支架CD和EF的高度均是50m，C点到横梁A端的距离是60m，E点到横梁B端的距离是18m，桥吊的重心O到横梁A端和B端的距离分别是72m和28m。试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时，运输船的水舱中增加了多少N的水？


六、综合题
15．（2022秋·江苏盐城·九年级校考期中）阅读短文，回答问题。
变速自行车的奥秘
变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况﹣﹣需要爬坡时，可以降低挡位，此时会感觉自己骑起来“更轻松”，到了下坡时，可以提升挡位，此时会感觉自己“骑得更快”。这之中的奥秘在哪里呢，让我们一起来探究吧！
如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上：选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上，选择高挡位时，链条调整到半径较小的齿轮上。
自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂。
骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。
在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的摩擦阻力较小，此时为了让自行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。

（1）自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个 （省力/费力/等臂）杠杆；
（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力F（作用点面在脚踏板中心），以及这个力对应的力臂L ；（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转来适应脚的用力方向。）
（3）爬坡时，应将链条调整至半径较 （大/小）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；
（4）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是 ；
A．相同时间转过的圈数相同
B．相同时间带动链条转动的长度相同
C．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同
D．相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均不相同
（5）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为20N，一辆自行车后车轮的半径约为35cm，若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为10cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为 N。