初中科学华师大版九年级上册第5章 功和简单机械综合与测试同步练习题

这是一份初中科学华师大版九年级上册第5章 功和简单机械综合与测试同步练习题，共17页。试卷主要包含了选择题，简答题，填空题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．下列有关力做功的说法中正确的是（ ）
A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
2．下列关于势能的说法正确的是（ ）
A．把压缩的弹簧放松，它的长度增加，势能也增加
B．同一根橡皮筋拉得越长，它的势能也越大
C．树上的两个苹果，位置高的一定比位置低的势能大
D．正在下落的两个铅球，5千克的铅球一定比4千克的铅球势能大
3．小华用钓鱼竿钓起重为15 N的鱼，如图所示，OA＝0.4 m，OB＝2 m。下列说法正确的是（ ）
A．用钓鱼竿钓鱼费距离
B．钓鱼竿是个省力杠杆
C．手对鱼竿的拉力F1的大小为75 N
D．手对鱼竿的拉力F1的大小为3 N
4．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，则（ ）
A．实心球到达最高点时机械能为零
B．实心球在空中飞行时小明一直对球做功
C．从最高点到落地点重力做功为零
D．实心球从最高点到落地点的过程中将重力势能转化为动能
5．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时A0处于水平位置，若AO=B0，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（ ）
A．GA>GBB．GA=GBC．GA6．如图所示，两端分别站着一个大人和一个小孩，杠杆平衡。如果他们同时都以相同的速度向支点缓慢走去，杠杆将（ ）
A．小孩那端下沉
B．大人那端下沉
C．仍保持平衡
D．无法确定
7．电气化铁路的输电线常用图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上，B端连接在滑轮组上。滑轮组由a、b、c三个滑轮构成，配重P由多个混凝土圆盘悬挂在一起组成，配重的总重为G。若不计摩擦和滑轮的重量，则以下说法中正确的是（ ）
A．a为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
B．a为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G／3
C．a、c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G
D．a、c为动滑轮，B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G／3
8．质量为60kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为（ ）
A．60WB．135WC．180WD．270W
9．如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的是（ ）
A．实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调
B．图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C．图丙，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大
D．图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛
10．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法中错误的是（ ）
A．绳子自由端移动的速度为20cm/s
B．拉力F的功率为0.26W
C．有用功为0.45J
D．滑轮组的机械效率为90%
11．如图所示，小明同学用相同规格的一个动滑轮和一个定滑轮分别按（a）、（b）两种方法分别把两桶沙和一桶沙从一楼地面提到二楼地面，若不计绳重与摩擦，用（a）方法所做的总功为W1，机械效率为η1；用（b）方法所做的总功为W2，机械效率为η2，则（ ）
A． W1＞W2η1=η2B． W1＜W2η1<η2
C． W1＞W2η1>η2D． W1＜W2η1=η2
12．如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法错误的是（）
A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
二、简答题
13．如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1．5m，重物匀速上升了0．5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）。
（1）按题意画出滑轮组的绕绳。
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？
14．甲、乙两人用右图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。若将物体提高2米，甲用了2秒，乙用了3秒。
（1）乙的绳子自由端移动了多少米？
（2）这个过程中，甲做了多少功？
（3）通过计算比较甲、乙的功率大小。
15．如图所示，在力F的作用下，质量为4千克的物体M以0.5米/秒的速度沿水平面向右匀速前进了2米（滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦不计），此时弹簧测力计的示数为2牛。
(1)在这一过程中，水平地面对物体M的摩擦力大小是多少牛？
(2)拉力F的功率是多少瓦？
16．当今社会团队合作至关重要。如图，单人无法越过的深沟，A、B、C三人共同抬着一根粗细均匀的木头（B扛重点，A、C在两头）就可以越过。请用学过的科学知识回答下列问题：
（1）团队过沟运用了简单机械中_____的知识。
（2）抬到乙图位置时，三人中肩膀一定受到压力的是_____（选填“A”\“B“或“C”））
三、填空题
17．随着智能手机的普及，“低头族”越来越多。当我们抬头和低头时，头部重心的位置和肌肉拉力会发生变化，该情形相当于绕O点转动的杠杆，如图所示：
（1）当低头角度减小时，头部重心向右移动，拉力F的力臂变大，请分析拉力F大小将如何变化？________
（2）下列措施中，有利于保护颈椎的是______________。
A．适当抬高手机屏幕，减小低头角度
B．需长时间低头看手机
C．低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力
18．2019年小明参加初中毕业生升学体育考试选择的项目是1000米跑、实心球、立定跳远三个项目。请回答下列问题：
(1)1000米跑步中，小明的成绩是3分20秒，他的平均速度为_______米/秒。
(2)小明将实心球抛出后，实心球从最高点到落地过程中，能量的转化情况是__
(3) 小明立定跳远时两脚前脚掌用力蹬地，身体向前上方腾起，跳出了满分的好成绩，他用力蹬地从而获得向前的动力，这是由于________。
19．(1)功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际需要选择功率合适的机器。一建筑工地要购置一台起重机，要求起重机能在0.5分钟内将1750千克的建筑材料匀速吊起6米高，应选择的合适起重机功率为____________________
(2)将甲、乙两砝码（M甲〉M乙）以细线相连并跨过定滑轮，使两砝码距离地面相同高度，如下图左所示。当由静止自由释放后，甲砝码下降，乙砝码上升，如下图右。假设细线及定滑轮的重量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，在砝码运动的过程中，乙的动能增加,则甲的机械能__________（填增加或减少或不变）

20．小明农忙季节帮父母一起晒稻谷，稻谷是水稻的果实是由花中的_ ___发育的。小明在晒了稻谷后帮爸爸用小车推回家（如图），当前车轮遇到障碍物时，小明向下压扶手，这里手推车可看作杠杆，杠杆支点是__ __点（填字母）。
参考答案
1．A
【解析】
【详解】
A．用水平力推着购物车前进，购物车在力的方向上运动了一段距离，所以推车的力做了功。故A正确。
B．把水桶从地面上提起来，水桶在力的方向上运动了一段距离，提水桶的力做了功。故B错误。
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力没有使书向上运动，所以支持力没有做功。故C错误。
D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力没有使书包向上运动，所以拉力没有做功。故D错误。
2．B
【详解】
A．把压缩的弹簧放松，它的长度增加，在恢复至原长的过程中，弹性形变减小，弹簧的弹性势能会减小，故A错误；
B．橡皮筋被拉得越长，弹性形变程度变大，橡皮筋具有的弹性势能增大，故B正确；
C．树上的两个苹果，由于不知道其质量的大小关系，所以不能只依靠高度来判断重力势能的大小，故C错误；
D．正在下落的两个铅球，由于不知道其高度的关系，所以不能判断重力势能的大小，故D错误。
3．C
【解析】
【分析】
本题考查杠杆的分类与杠杆的平衡条件。
【详解】
AB．选项，钓鱼竿是费力杠杆，费力省距离，故AB描述错误。
CD．选项，根据杠杆的平衡条件
F1×OA = F2×OB
其中OA=0.4m，OB=2m，F2=15N，解得F1=75N
故C正确，D错误。
4．D
【详解】
A．实心球到达最高点时有重力势能，且最大，故机械能不为零。故A错误；
B．实心球在空中飞行时，小明对球没有了力的作用，所以小明对球不做功。故B错误；
C．从最高点到落地点过程中，球在重力方向上移动了一段距离，所以重力做了功，重力做功不为零。故C错误；
D．实心球从最高点到落地点的过程中，质量不变，高度越来越小，速度越来越快，所以重力势能越来越小，动能越来越大，将重力势能转化为动能。故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2可知，力与相应的力臂成反比关系，
它们的杠杆示意图如右：
从图中可以看出力臂LA>LB，所以物体的重力GA故C正确.
6．A
【详解】
原来杠杆在水平位置平衡,大人的重力大，即：G1>G2，
根据杠杆的平衡条件可知：G1⋅L1=G2⋅L2，
当两人向支点移动相同的距离，则G1⋅L1这个乘积减少的多,剩余的值小；G2⋅L2这个乘积减少的少，剩余的值大，所以(小孩)G2所在的那端下沉。
故A符合题意。
7．A
【详解】
如图所示，b、c为定滑轮不省力，a为动滑轮，此时B端钢缆承受三段同样大小的配重G，所以A正确。BCD错误。
8．C
【详解】
由图可知，该同学跳绳的周期是1/3秒；每跳一次重心升高0.1m；1分钟重心改变的高度为
h=0.1m=0.1m=18m
所以重力做功为
W=mgh=60kg10N/kg18m=10800J
该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为
P===180W
故选C。
9．C
【解析】
分析：（1）探究杠杆平衡条件之前首先要调节杠杆在水平位置平衡，螺母向上翘的一端移动；
（2）原来杠杆平衡，是因为两边的力和力臂的乘积相等，现在各加一个同样的钩码，就要看现在的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论；
（3）根据钩码个数与每个钩码的重力求出测力计拉力；当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；
（4）图中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
解答：A、由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右端移动，故A错误；
B、设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，现在：，所以杠杆不再平衡，杠杆的右端下沉，故B错误；
C、图中弹簧测力计从a位置转到b，此时拉力F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，拉力变大，即测力计的示数变大，故C正确；
D、若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件可得：，解得测力计的示数：；利用如图所示装置进行探究，杠杆的重力不能忽略，且杠杆的重心在杆的中点（杠杆的重心没有通过支点），杠杆的重力与钩码的重力都会使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N，故D错误。
故选C。
【点睛】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂。
10．D
【详解】
A．绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，绳子自由端移动的速度为
故A正确，不符合题意；
B．拉力F的功率为
P=Fv=1.3N×0.2m/s=0.26W
故B正确，不符合题意；
C．有用功为物体上升的高度需要做的功，故应为
W有用=Gh=mgh=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45J
故C正确，不符合题意；
D．由图线ab所示分析可得
s=nh
可得
滑轮组的机械效率为
故D错误，符合题意。
故选D。
11．C
【详解】
由图可知，甲乙都是滑轮组，只是绕绳方法不同；
由题知,两图中动滑轮重相同，上升高度也相同,若不计绳重与摩擦，由W额=G动h可知，两次的额外功相同；
由于甲是提了两袋沙，所以所做的有用功大，又因为总功等于有用功加额外功，所以甲方法的总功大，即W1>W2；
由公式η=×100%=×100%可知，两种方法的额外功相同，甲方法的有用功多，所以其机械效率更高，即η1>η2。
故C正确。
12．D
【解析】
【详解】
AB、不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉=F，则A物体对滑轮的拉力F拉=F=×10N=5N；力的作用是相互的，所以滑轮对A的拉力也为5N；弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对B=F示=2N；力的作用是相互的，所以，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右；物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉=fB对A+f地，所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉−fB对A=5N−2N=3N，所以A正确，B正确；
C、由图知，拉力作用在动滑轮的轴上(特殊情况)，此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度(拉力端移动的速度)：v滑轮=vA=×0.2m/s=0.1m/s，C正确；
D、水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误；
13．90W 126kg
【详解】
（1）根据重物匀速上升0.5m.绳端向下移动1.5m ，即有3段绳承担重物，动滑轮上绳子段数是3股；则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：
（2）
因为W总=FS=600N×1.5m=900J;
所以P===90W.
（3）因为 S=nh;∴n=Sh==3；
由η====得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N；
所以m===126kg.
14．（1）4（2）200J（3）P甲＞P乙
【详解】
（1）由图可知，乙是动滑轮，省一半的力，费一倍的距离，若将物体提高2米，则绳子自由端移动了4米。
（2）甲为定滑轮,绳重和摩擦力不计,则拉力等于物体的重力,则甲做的功：W甲=Gh=100N×2m=200J；
（3）乙做的功：W乙=Fs=×4m=240J；
甲的功率：P甲===100W;乙的功率：P乙===80W；
比较得, P甲>P乙.
答：(1)乙的绳子自由端移动了4米;
(2)甲做的功为200J;
(3)甲的功率为100W;乙的功率为80W;P甲>P乙.
15．(1)2N；(2)1W
【分析】
(1)物体M匀速运动，受到的合力为零，故M物体所受拉力和摩擦力相等。
(2)由图可知，滑轮承重绳子的有效股数n=2；根据动滑轮工作特点求出作用在动滑轮轴上的拉力，利用求出拉力的功率。
【详解】
(1)物体M受绳子拉力F绳=F弹=2N与滑动摩擦力f作用，物体做匀速直线运动，由平衡条件可得
(2)由图可知，绳子的有效股数n=2，作用在动滑轮轴上的拉力
则拉力的功率
答：(1)在这一过程中，水平地面对物体M的摩擦力大小是2N；(2)拉力F的功率是1W。
16．杠杆 B
【解析】
【详解】
（1）由图可知，团队过沟运用了简单机械中杠杆的知识；
（2）由题知，单个人无法越过深沟；
图乙中，C要越过深沟，则C必须拉住杠杆，即C对杠杆的力是向下的；
为了保证杠杆平衡,A必须向下拉住杠杆(即A施加的动力是向下的)，而中间B人的肩膀处相当于支点；由于动力和阻力的方向均向下，所以中间支点处一定受到压力的作用，即图中肩膀一定受到压力的是B人；
17．变小 AC
【详解】
（1）[1]如图所示：
由图知,当低头角度减小时(即适当抬头),头部重心向右移动,重力的力臂越小,拉力F的力臂变大,根据杠杆平衡条件G⋅L1=F⋅L2可知，则力F将变小；
（2）[2]由于低头会使颈椎所受压力变大，且角度越大，对颈椎所受压力越大，所以要保护颈椎，不能长时间低头看手机，可适当抬高手机屏幕，减小低头角度，且低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎。故AC符合题意。
18．5 重力势能转化为动能 力的作用是相互的
【详解】
(1) 小明1000米跑步中，所用时间t=3min20s=200s，则他的平均速度为v===5m/s。
(2)实心球从最高点到落地过程中，高度降低，重力势能减小，同时速度增大，动能增大。这一过程是重力势能转化为动能。
(3)小明跳远时用力蹬地，他给地一个向后的力，同时地就给他一个向前的力，从而向前运动，这是由于物体间力的作用是相互的。
19．3500w 减少
【详解】
(1)[1]起重机匀速吊起建筑材料时的拉力：
F=G=mg=1750kg×10N/kg=17500N，
建筑材料被提升的速度：
v===0.2m/s，
吊起建筑材料所需功率：
P===Fv=17500N×0.2m/s=3500W，
所需合适的起重机功率3500W。
(2)[2] 当由静止自由释放后，甲砝码下降，乙砝码上升，甲所处的位置下降，速度变大，因此甲的重力势能减小，动能增大；此过程中，由于甲砝码对乙做功，所以甲的机械能总量减少。
20．子房 C
【分析】
（1）当一朵花完成传粉与受精后，子房发育为果实，胚珠发育为种子．
（2）杠杆绕着转动的固定点是杠杆的支点．
【详解】
一朵花中完成传粉与受精后，只有子房继续发育，子房的发育情况如图：
可见稻谷是水稻的果实是由花中的子房发育来的。当前轮遇到障碍物A时，小明向下压扶手，手推车可看作杠杆，手推车绕着C点转动，C是支点。
故答案为子房；C.