浙教版初中科学-九年级上-第三章第四节简单机械-知识点归纳+练习题-有答案.doc

《浙教版初中科学-九年级上-第三章第四节简单机械-知识点归纳+练习题-有答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙教版初中科学-九年级上-第三章第四节简单机械-知识点归纳+练习题-有答案.doc（21页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、九上第三章 第四节 简单机械知识点回顾1杠杆 (1)概念：一根硬棒在力的作用F如果能绕同定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 【思考】你能列举人体中的杠杆吗? (2)杠杆的五要素：支点O，动力Fl，阻力F2，动力臂ll，阻力臂l2。 动力臂ll：支点到动力作用线的垂直距离； 阻力臂l2：支点到阻力作用线的垂直距离。 (3)杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即F1l1=F2l2。 匀速转动状态杠杆的平衡状态 水平静止状态 静止状态 倾斜静止状态 (4)实验：研究杠杆的平衡条件 杠杆的调节：为了便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调至水平位置。 实验数据的记录及处理。 实验结论：动力动力臂=阻

2、力阻力臂，即F1l1=F2l2。 (5)杠杆的分类和应用种类力臂关系力的关系 特点 应用举例省力杠杆 lll2 FlF2 省力、费 距离 铡刀、羊角锤、 起子等 费力 杠杆 llF2 费力、省 距离 缝纫机踏板、铲 车的连杆等 等臂 杠杆 Ll=l2 Fl=F2不省力也不费力天平、定滑轮等2滑轮项目 定滑轮 动滑轮 滑轮组概念转轴同定不动的滑轮叫做定滑轮。转轴与重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。作用可以改变力的方向，但不能省力。不能改变力的方向，但可以省力一半。使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向(但一定不省功)。实质 或规律等臂杠杆动力臂等于阻力臂两倍的省

3、力杠杆。使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的几分之一。难点解析滑轮组由动滑轮和定滑轮组合而成的简单机械。使用时，动滑轮和物体的总重由几股绳子承担，那么拉起物体所用的力就是总重的几分之一。在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么承重绳子的股数n就是几。在图1中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力。同理，分析上图2可知，提起重物及动滑轮的力3.机械效率机械效率：有用功与总功之比叫做机械效率，用希腊字母表示。则有公式：，机械效率绝对不会达到100%，或者说机械效率总小

4、于1。机械效率的比较1）当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；2）当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高；3）当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。本次课内容（讲义+课堂练习）高频考点同步练高频考点一 杠杆平衡条件考题一 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： (1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向_边旋一些(选填“左”或“右”)。 (2)调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按阁瓦进行实验。你认为第_组实验更好，理由是_。 解析：(1)图甲显示

5、，杠杆的左边较重，应该把平衡螺母向右调节。(2)图乙的弹簧测力计拉力方向与杠杆没有垂直，导致动力臂不在杠杆上，难以测量其大小。图丙的弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直，动力臂就是OB的长度。能直接从杠杆上读出。 答案：(1)右 (2)二 便于从杠杆上直接读取力臂真题演练1 某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。 (1)此时物体B的重力是多少牛? (2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物

6、体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。 【尝试自解】高频考点二 杠杆的分类考题二 下列杠杆中属于费力杠杆的是 ( ) 解析：剪刀、起子和钳子均“柄长嘴短”，即l1l2，都是省力杠杆。用镊子夹物体，支点在镊子的上端，力臂l1l2，属于费力杠杆。 答案C真题演练2 下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是 ( )【尝试自解】高频考点三 滑轮的作用和规律考题三 小李的质量为50千克，可以举起80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比

7、赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是 ( ) A小李把小胖拉起 B小胖把小李拉起 C两个都拉不起 D两个都拉起 解析：首先确认他们使用的是定滑轮，因为该滑轮的转轴是固定不动的。使用定滑轮不能省力。他们对绳向下的最大拉力决定于自身的重力，与向上举起杠铃的力无关。小胖体重大于小李，小胖能把小李拉起。 答案B真题演练3 某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了 ( ) A一个定滑轮 B一个动滑轮 C一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D一支杠杆【尝试自解】 模拟预测题1 筷子是常用的餐具，如图所示。根据最简单机械知识可知，筷子是 ( ) A省力杠杆 B费力杠杆 C等臂

8、杠杆 D省功杠杆模拟预测题2 如图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中： (1)首先应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为_。 (2)实验过程中，给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平平衡状态，这时就可读出相应的数据。当然也可通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态下达到平衡，并进行相关数据的测量。但我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验，其原因主要是_。(3)根据图A的情景，在图B中P处应该挂_个钩码。模拟预测题3 如图A所示为一种手摇升降晾衣架示意图。它由4个定滑轮和2个

9、动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。一假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题： (1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50牛，则静止时绳子的拉力是_牛。(各种摩擦力忽略不计) (2)要使衣架横梁上升l米，则绕进旋轮上的绳子长度是_米。 (3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图B中画出正确的绕线方法。 真题演练l 答案：(1)根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2：得：6厘米GB=18厘米8牛，GB=24牛 (2)刻度均匀方法一设：待测物体重为G，物A距离O点为L根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2得GOC=GLL=G因为是定值，所以L与

10、G成正比。方法二 更换不同的重物，计算得出相应的L(至少2组)，归纳得出L与G按比例关系变化的也可。解析：第(1)题是对杠杆平衡条件简单应用的考查，使用F1l1=F2l2即能解决问题。第(2)题要说明刻度是否均匀可行的思路有：一是利用杠杆平衡条件得出OD的长度与B的重量成正比(或OC的长度与A的重量之比是个定值)。二是更换B的重量，通过计算得出OD的长度(需要多次)，最后归纳得出刻度是否均匀。真题演练2 答案：D解析：A动滑轮的实质是省力杠杆，但使用时费距离。B图中的订书机左端是支点，右端施加动力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。使用省力杠杆会费距离。C羊角锤是典型的省力杠杆。D图中镊子的上端

11、是支点，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。使用费力杠杆能省距离。真题演练3 答案：D解析：本题考查学生对简单机械省力关系的掌握情况。定滑轮实质上是等臂杠杆，不能省力。一个动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，只能省力l2。一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能的省力关系是12或13。要想实现题干中的省力135关系，只能选动力臂是阻力臂35倍的杠杆。想一想：题中没有说明是否考虑滑轮的重量和摩擦，这会影响答案的一致性吗?模拟预测题l 答案：B解析：每一根筷子都是杠杆。以一根筷子为例，我们可以找出如图所示的支点O、动力F1和阻力F2，如果再作出它们的力臂，就会发现l1GBB.GA=GBC.GAGB D.无法比较

12、10.如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸。一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时。则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是（ ） A.B.C.D.11.桔槔是古代一种汲水的工具，图示是桔槔的原理图，则下列有关分析，不符合实际的是（ ）A. 水桶下降时，向下用力拉绳子，石块重力势能增加 B.提水时，向上用力提绳子，水桶重力势能增加C.水桶下降时，桔槔为省力杠杆，提水时，桔槔为费力杠杆D.提水时，若水桶上升过快，可用减少石块质量的方法来调节12.用一根长为L重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为

13、G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度（如图所示，图中的角度已被放大）。如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁捧最右端的力至少为（ ）A.G0+（aG/3L）B.G0+（aG/L）C.（G0/2）+（aG/6L）D.（G0/2）+（aG/12L）二、填空题13.哑铃是我们大家都熟悉的运动器材，因其操作简单、经济实惠、实用而受广大健身爱好者的喜爱。如图是我们在使用哑铃时，上臂完成托举的示意图，据图回答： （1）若把上臂举哑铃时看作一个杠杆，则此杠杆是_（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （2）在上举的过程中，阻力臂逐渐_（填“

14、增大”“减小”或“不变”）。 14.在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向_侧调节。 （2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动_格，可使杠杆在水平位置再次平衡。 （3）杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响： 杠杆自身重力可能会对实验产生影响可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是_。A.B.C.15.如图所示，A物体重40牛，B物体重12牛。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动，它受到桌

15、面的摩擦力为_牛。如果要使A物体匀速向左运动，则应给它施加一个大小为_牛的水平向左拉力。 16.如图所示，用F=10N水平拉力，使重为100N的物体A向左移动4m，已知物体受地面的摩擦力为物重的0.2倍，则物体所受摩擦力的大小为_N，拉力做功为_J17.如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机如果A处螺钉松脱，则支架会绕_点倾翻已知AB长40cm，AC长30cm室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为_N（支架重力不计）为了安全，室外机的位置应尽量_（选填“靠近”或“远离”）墙壁三、解答题18.某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的

16、物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。 （1）此时物体B的重力是多少牛？ （2）保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。 19.小科家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架A处，衣架倒了下来，他想探究衣架倒下来的原因，测量了以下数据：木衣架质量2千克；圆底盘直径30厘米；圆底盘的圆心到过A点

17、的竖直线的距离25厘米，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。（1）木衣架可以看作简单机械中的_（填“滑轮”或“杠杆”）。 （2）通过计算分析，当A点处挂的书包质量超过_千克时，木衣架会倒下。 （3）为了防止衣架倒下来，小科提出了适当增大圆底盘直径的改进意见。请你再说出一种其它方法_。 20.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图已知井深12m，物体重G=6103N，汽车重G车=3104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留

18、一位小数）（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？答案一、单选题1.B 2. C 3.B 4. B 5. A 6. A 7. A 8. C 9. C 10.B 11. C 12. C 二、填空题13.（1）费力（2）减小 14.（1）右（2）1（3）A 15. 12；24 16.20；80 17.C；200；靠近 三、解答题18.（1）解：硬棒在水平位置平衡，有：GBOCGAOD，即：GB6cm8N18cm，所以GB24N 答：物体B的重力是24N； （2）解：设待测物体重为G，物A距离O点为L，由杠杆平衡得，GOCGA

19、L， 即L ，由于 是定值，所以L与G成正比，由此可知刻度均匀的。答：该杠杆的刻度是均匀的，因为L G（ 是定值）。19.（1）杠杆（2）3（3）增大圆底盘质量、书包悬挂点靠近衣架中心、衣架两侧都挂上重物等 20.（1）解：由图知，n=3，将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=312m=36m，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W总=Fs=2.2103N36m=7.92104J（2）解：W有用=Gh=6103N12m=7.2104J；滑轮组的机械效率：= = 100%90.9%（3）解：已知汽车运动的速度为v=3m/s，则物体上升速度：v物= v= 3m/s=1m/s，由v=

20、得，将物体由井底拉至井口需要的时间：t物= = =12s（4）解：汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力：F牵=F+f=F+0.1G车=2.2103N+0.13104N=5.2103N，牵引力做功功率：P=F牵v汽=5.2103N3m/s=1.56104W能力提升1如图所示的剪刀中，要剪开较硬的物体，使用哪种最合适 ( )2 如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是 ( )3如图所示是古代战争中的“大炮”抛石机，用它把大石块抛出去，打击远处的敌人，它实际是一个 ( ) A费力杠杆 B等臂杠杆 C省力杠杆 D斜面4下列各图中利用了动滑轮的是 (

21、 )5同一物体沿相同水平地面被匀速移动(如图)，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳问的摩擦，比较它们的大小，则 ( ) AF甲F乙F乙F丙 CF甲F乙=F丙 DF甲=F乙F丙6如图所示为一种树木扶正器。将扶正器的B端放在地面上，通过收紧带与树根部C保持一定距离。A端固定在树干上，利用液压装置产生一个推动树干的力，那么，在扶正到如图位置时，树干A点 ( ) A受到沿BA方向的推力 B受到垂直于AB方向的推力 C所受推力的力臂为AB D所受推力的力臂为BC7关于简单机械下列说法中正确的是 ( ) A定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B使用滑轮组不仅省力而且省功 C做功越多的机械，

22、其机械效率就越高 D功率越大的机械，做功就越快8一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法正确的是 ( ) A甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力 B甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力 C甲安装的是动滑轮，能省力 D乙安装的是动滑轮，能省力9下图中属于费力杠杆的是 ( )10某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是 ( )实验次数物重GN拉力FN 1 1.0 0.65 2 1.5 0.90

23、3 2.0 1.15 A与同学分析可能原因 B实验失败，停止实验 C改进实验条件，重新实验 D查阅资料，了解结论的适用条件11三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是 ( ) A乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离 C丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 D丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离12在如图所示的装置中，物体G重100牛，滑轮重

24、10牛，绳子的重量以及摩擦不计。当拉力F拉着滑轮匀速上升时，以下叙述正确的是 ( ) A拉力F=60牛 B拉力F=210牛 C该滑轮是定滑轮 D如果重物上升1米，拉力要上升2米13在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，哪一种推法最省力 ( )1答案：D解析：要剪开较硬的物体，应该使用省力杠杆，并且动力臂要尽可能长。2答案：B解析：筷子、碗夹和面包夹的动力臂均小于阻力臂，属于费力杠杆，核桃夹的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。3答案：A解析：图中抛石机的横杆是一根杠杆，中间是支点，右端的拉力是动力，左端石头的

25、重力是阻力。由图中情景可知，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。4答案：D解析：A、B、C选项中，滑轮的转动轴都是固定不动的，属于定滑轮。D选项中，滑轮的转动轴是随重物移动的，属于动滑轮。5答案：B解析：设物体与地面的摩擦力为f。F甲=f，F乙=12 f，F丙=l3 f。故F甲F乙F丙。6答案：A解析：可以把树木看成一根杠杆，支点是C，动力作用点是A。树木扶正器沿BA方向给树木提供一个动力，以扶正树木。推力的力臂是支点C到动力作用线BA的垂直距离。7答案：D解析：A使用定滑轮不能改变力的大小，只能改变力的方向。B使用滑轮组可以省力，但不能省功。C机械效率决定于有用功与总功之比，不能单方面由有用功或总

26、功决定。D功率是表示物体做功快慢的量。功率越大，单位时间内物体做功越多，也就是做功越快。8答案：D解析：图甲中的滑轮是固定不动的，属于定滑轮，不能省力。图乙中的滑轮是随物体移动的，属于动滑轮，能省力。9答案：C解析：起子、道钉橇和钢丝钳使用起来都能省力，是省力杠杆。筷子是费力杠杆，虽然费力，但能省距离。10。答案：B解析：本题考查学生的实验知识和科学态度。如果遇到有问题的结论，应该分析原因、查阅资料、改进方案、重复实验等，不能轻易放弃和停止实验。11答案：D解析：采用杠杆平衡条件分析。A、B选项：B端下沉，说明B端的力较大或B端的力臂较大。为使杠杆保持水平平衡，或减小B端的力臂，或减小B端的重

27、力。C、D选项：为减轻瘦和尚的负担，应该让度和尚这边的力臂相对长一些。12答案：B解析：A、B选项：不妨以滑轮为研究对象进行受力分析。它受到向下的力有自重10牛、左右绳子的拉力各100牛。根据二力平衡关系，向上的拉力F=210牛。C选项：因为滑轮能随物体上下移动，所以是动滑轮。D选项：重物上升1米，拉力要上升05米。费力杠杆省距离。13答案：C解析：根据杠杆平衡条件，“最省力”的关键是让动力臂最长。图中最长的力臂就是圆的直径。另外要注意图中支点是车轮与台阶上边缘的接触点。14如图所示，在建筑工地上有一台塔式起重机，其部分技术参数如下表所示。 吊臂前端起重质量(千克) 700 最大起重质量(千克

28、) 3000 最大提升速度(米秒) 0.7 独立使用高度(米) 30.5 平衡块质量(千克) 6000 总功率(千瓦) 24 (1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为多少牛?吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近还是最远?(g取10牛千克) (2)该起重机将重为1104牛的建筑材料以最大提升速度吊起7米，起重机对建筑材料做了多少有用功?如果起重机的实际总功率为l4千瓦，起重机的机械效率是多大?答案：解：(1)G=mg=3000千克10牛千克=30000牛，吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近。(2)有用功：W有=Gh=1l04牛7米=7104焦时间：t

29、=sv=7米07米秒=10秒总功：W总=Pt=14000瓦l0秒=14105焦机械效率：=W有用W总=7104焦l4105焦=50答：(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为30000牛。吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近。(2)起重机对建筑材料做的有用功是7104焦。起重机的机械效率是50。解析：(1)表中提供了最大起重质量是3000千克，其重力用公式G=mg就能算出。因为平衡块的重力一定，为了维持起重机的平衡，吊起的建筑材料越重，建筑材料到塔的距离应该越近。吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离最近。 (2)有用功是简单机械克服货物重力所做的功，计算公式是W有=Gh。机械效率的计算要运用公式=W有用W总为核心展开，本题中要先计算总功W总的大小。