2020九年级物理重点知识专题训练——专题十二：简单机械

考点一：滑轮

1.如图是家庭手摇升降晾衣架结构图，当逆时针摇动手柄时，横杆上升．下列滑轮属于动滑轮的是

A. 甲

B. 乙

C. 丙

D. 丁

2.如图所示，小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体．如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为（）

A. 600N

B. 400N

C. 300N

D. 200N

3.在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是

A. 一个定滑轮

B. 一个动滑轮

C. 杠杆

D. 滑轮组

4.如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（）

A. 对物体做的功是额外功

B. 拉力F做的功是有用功

C. 拉力F移动距离是物体移动距离的2倍

D. 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率

5.如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为

A. 80﹪800J

B. 80﹪200J

C. 62.5﹪200J

D. 80﹪1000J

6.用图甲、乙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．则

A. 手

的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙B. 手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙C. 手拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙D. 手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙7.使用定滑轮____省力_____改变力的方向(选填“能”或“不能”)．定滑轮的实质是___杠

杆．

8.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．

（1）实验时要竖直向上_____拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为___N，若钩码上升的高度为10cm，则有用功是_____J，滑轮组的机械效率为_______．

（2）若减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将____ ．(选填：“增大”、“减小”或“不变”)

9.如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用的拉力为200N，在5s内物体升高的高度为2m．此过程中，求：

（1）有用功；

（2）总功的功率；

（3）定滑轮的机械效率．

10.在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％．

（1）求滑轮组提升重物所做的有用功

（2）该工人的拉力所做的总功；

（3）求该滑轮组中吊起物体的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图．

考点二：斜面

1 要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是

A. 身体质量

B. 通过的楼梯高度

C. 通过的路程

D. 上楼所用的时间

2.在图中的四种情境中，人对物体做功的是

A. 提着水桶在水平地面上匀速前进

B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯

C. 用力推汽车，汽车没动

D. 举着杠铃原地不动

3.在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=

4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为W，此过程中物体受到的摩擦力为N。

4.救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A 恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A 由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N．

考点三：杠杆

1.如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是（）

A. 以A为支点的费力杠杆

B. 以A为支点的省力杠杆

C. 以B为支点的费力杠杆

D. 以B为支点的费力杠杆

2.如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A处钩码应挂（）

A. 1个

B. 2个

C. 3个

D. 6个

3.质量为60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为

A. 20kg

B. 30kg

C. 60kg

D. 120kg

4.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面．则

A. F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂长

B. F甲＜F乙，因为乙方法的阻力臂长

C. F甲＞F乙，因为乙方法时阻力臂短

D. F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍

5.下列所示工具中，使用时不能省力，但能省距离的是（）

6.动力臂是指支点到__________的距离，若某杠杆的动力臂大于阻力臂则此杠杆是

_________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆．

7.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，第二组按图（丙）进行实验．你认为第______组实验更好，理由是_____．

8.如图所示是搬运泥土的独轮车，设车箱和泥土的总重G＝1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的大小至少是多少N？

考点四：机械与作图

1.如图所示，画出动力F的力臂．

2.用滑轮组提升重物，画出最省力的绕绳方法．

考点五：功和能

1.在学习“机械能及其转化”时，“想想议议”栏目提供了如图所示的情景，用绳子把一个铁锁挂起来，把铁锁靠近自己的鼻子，稳定后松开手，头保持不动铁锁向前摆去又摆回来．下列说法中正确的是

A. 铁锁在摆动过程中机械能保持不变

B. 铁锁摆动到最低点动能最小

C. 铁锁在下降过程中，重力势能转化为动能

D. 铁锁在上升过程中，重力势能转化为动能

2.2011年4月10日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆轨道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图是北斗八号导航卫星的轨道示意图．已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能不

势能、动能、速度的变化是（）变，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中

．．．．．．．．．．．．．

A. 势能增加、动能减小、速度减小

B. 势能减小、动能增加、速度增加

C. 势能减小、动能增加、速度不变

D. 势能不变、动能不变、速度不变

3.物理学中把__________和物体在力的方向上____________的乘积叫做机械功．

4.优秀自行车运动员长时间运动的功率约为70瓦，表示的意义是_____________________．

5.在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为________J；工人对木箱做功为________J．

6.如图是研究滚摆运动的实验，在滚摆向上运动的过程中，____能转化为_______能．

2020九年级物理重点知识专题训练——专题十二：简单机械参考答案

考点一：滑轮

1.如图是家庭手摇升降晾衣架结构图，当逆时针摇动手柄时，横杆上升．下列滑轮属于动滑轮的是

A. 甲

B. 乙

C. 丙

D. 丁

【答案】D

【解析】

丁属于动滑轮，选D

2.如图所示，小虎同学用滑轮组匀速提起重600N的物体．如果不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，则小虎同学对绳子的拉力应为（）

A. 600N

B. 400N

C. 300N

D. 200N 【答案】C

【解析】

从图可知，承担物重绳子的股数n=2，而不计摩擦力、动滑轮重力和绳子重力，而G=600N，

∴小虎同学对绳子的拉力为：

111

600300

F G G N N

===?=．

故选C．

3.在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是

A. 一个定滑轮

B. 一个动滑轮

C. 杠杆

D. 滑轮组【答案】A

【解析】

因为10N 的拉力要提起重15N 的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用10N 的拉力不能提起重15N 的物体．故选A ．

4.如图所示，用拉力F 使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（）

A. 对物体做的功是额外功

B. 拉力F 做的功是有用功

C. 拉力F 移动距离是物体移动距离的2倍

D. 增加物体重力可以增加滑轮组的

机械效率【答案】D 【解析】

AB 、提升物体做的功为有用功=有用W Gh ，拉力做的总功W Fs =总，克服动滑轮重力和摩擦力做的功为额外功，故AB 都错； C 、由图知，n=3，则3s h =，故C 错．

D 、提升的物重不变时，有用功不变，保持良好的润滑可以减小额外功、减小总功，有用功在总功中所占比例增大了，所以机械效率就增大了，故D 正确；故选D ．

5.如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升2m ，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为

A. 80﹪ 800J

B. 80﹪ 200J

C. 62.5﹪ 200J

D. 80﹪ 1000J

【答案】B

6.用图甲、乙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．则

A. 手的

拉力：F 甲=F 乙；机械效率：η甲=η乙 B. 手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η乙 C. 手拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＜η乙

D. 手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙【答案】D 【解析】

由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力；乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，则手的拉力：F

甲

＞F 乙；两幅图中的W 有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮

的重力做功，比甲图中做的总功要多，所以结合机械效率公式W W η=有总

可知，有用功相同时，

总功越大的，机械效率越小；所以选D ．

7.使用定滑轮____省力_____改变力的方向(选填“能”或“不能”)．定滑轮的实质是___杠杆．

【答案】 (1). 不能 (2). 能 (3). 等臂【解析】

定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，所以定滑轮实际上是等臂杠杆，因此使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向．

8.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N ．

（1）实验时要竖直向上_____拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 ___N ，若钩码上升的高度为10cm ，则有用功是_____J ，滑轮组的机械效率为 _______．

（2）若减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 ____ ．(选填：“增大”、“减小”或“不变”)

【答案】(1)匀速 2.4 0.6 83.3％ (2)减小【解析】

（1）弹簧测力计的分度值是0.2N ，所以拉力大小是2.4N ．由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以3310300.3s h cm cm m ==?==，有用功：60.10.6W Gh N m J 有==?=；总功： 2.40.30.72W Fs N m J

==?=总；该滑轮组的机械效率：

0.6100%100%83.3%0.72W J

W J

η=

?≈有总

．（2）若减小钩码的个数，所做的有用功减小，而额外功不变，所以有用功在总功中所占的比例变小，则滑轮组的机械效率变小；

故答案为 (1). 匀速 (2). 2.4 (3). 0.6 (4). 83.3％ (5). 减小

9.如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180N 的物体，所用的拉力为200N ，在5s 内物体升高的高度为2m ．此过程中，求：

（1）有用功；（2）总功的功率；

（3）定滑轮的机械效率．

【答案】（1）360J；（2）80W；（3）90%．

【解析】

解：（1）有用功：W有=Gh="180" N×2 m=360J

（2）总功：W总=FS=F×h="200" N×2 m="400" J

总功的功率：P=W总/t="400" J/5s= 80W （4分）

(3)定滑轮的机械效率:り=W有/ W总×100%="360" J /400J×100%=90%

根据公式W有=Gh计算有用功：W有=Gh="180" N×2 m=360J；根据公式W总=FS计算总功：W总=FS=F×h="200" N×2 m="400" J，再根据公式P=W总/t计算总功的功率：P=W总/t="400" J/5s= 80W；定滑轮的机械效率是有用功和总功的比值り=W有/ W总×100%="360" J /400J ×100%=90%．

10.在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75％．

（1）求滑轮组提升重物所做的有用功

（2）该工人的拉力所做的总功；

（3）求该滑轮组中吊起物体的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图．

【解答】

(1)人做的有用功：W有=Gh=600N?3m=1800J，

(2)∵η

=有

总

，∴人做的总功：

W总

1800

75%

W J

===

有2400J；

(3)设有n段绳子承担，则：η

600

75%

200

W Gh N h

W Gh N s

有

总

====

，解得：s=4h，∴n=4；

由题意知，人要站在地上往下拉，即要改变力方向，因此需要两个动滑轮、两个动滑轮；先从定滑轮的挂钩开始，然后依次绕线，如图所示：

考点二：斜面

1 要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是

A. 身体质量

B. 通过的楼梯高度

C. 通过的路程

D. 上楼所用的时间

【答案】C

【解析】

小明同学上楼梯的过程就是克服其重力做功的过程，根据功率的计算公式，需要测量的物理量有小明的质量、楼梯的竖直高度、登楼所用的时间，不需要测量通过的路程．故选C．

2.在图中的四种情境中，人对物体做功的是

A. 提着水桶在水平地面上匀速前进

B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯

C. 用力推汽车，汽车没动

D. 举着杠铃原地不动

【答案】B

【解析】

A．提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶一个向上的力，水桶向上没有移动距离，人

对水桶没有做功．不符合题意；

B．扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋一个向上的力，米袋在力的作用下向上移动的距离，人对米袋做功，符合题意；

C．用力推汽车，汽车没动，人给汽车一个向前的力，汽车向前没有移动距离，人对汽车没有做功，不符合题意；

D．举着杠铃原地不动，人给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，不符合题意．

3.在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=

4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为W，此过程中物体受到的摩擦力为N。

【答案】60；160

【答案】2×104；80%；1×103。

考点三：杠杆

1.如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是（）

A. 以A为支点的费力杠杆

B. 以A为支点的省力杠杆

C. 以B为支点的费力杠杆

D. 以B为支点的费力杠杆

【答案】B 【解析】

经验告诉我们，开启瓶盖时，瓶盖中的B 点被撬起，故B 点是阻力的作用点；在开启的过程中，起瓶器绕A 点转动，故A 是支点；在整个过程中，动力臂大于阻力臂，故它是省力杠杆，应选B ．

2.如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A 处钩码应挂（）

A. 1个

B. 2个

C. 3个

D. 6个

【答案】C 【解析】

从图中可知，左边有两个钩码，挂在离支点第三个格的位置，右边A 点在离支点第二个格的位置，根据杠杆的平衡条件可知A 处钩码应挂的个数．左边两个钩码，我们可以认为动力是2N ，动力臂为3cm ，右边阻力臂为2cm ，根据公式F 1L 1=F 2L 2可得：

12223 32F L N cm F N L cm

?===，所以应该挂3个．

故选C ．

3.质量为60kg 的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为

A. 20kg

B. 30kg

C. 60kg

D. 120kg

【答案】B 【解析】如图所示：

根据图示可知，2OB OA L L =；因为跷跷板处于平衡状态，所以12OA OB G L G L =；由G mg = 可得：12OA OB m gL m gL =；则球的质量：1

60k 302

OA OB m L m g kg L ==?=．故选B ．

4.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面．则

A. F 甲＞F 乙，因为甲方法的动力臂长

B. F 甲＜F 乙，因为乙方法的阻力臂长

C. F 甲＞F 乙，因为乙方法时阻力臂短

D. F 甲＝F 乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍【答案】D 【解析】

根据杠杆的平衡条件，,F 作用在一边的中间，重心在中心，支点在另一边，利

用杠杆分析, 所以F=2G ，两种情况下动力臂都是各自阻力臂的2倍，所以

选D

5.下列所示工具中，使用时不能省力，但能省距离的是（）

【答案】D 【解析】

使用时不能省力但能省距离的是费力杠杆，该题考查了学生对物理模型的抽象、分析能力．判断杠杆的类型可根据生活经验或动力臂与阻力臂的大小关系来判断．A、动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，它可以省力一半，省力但费距离，故该选项不符合题意；B、订书机在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离，故该选项不符合题意；

C、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，所以它是省力杠杆，省力但费距离，故该选项不符合题意；

D、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，所以它是费力杠杆，费力但能省距离，故该选项符合题意．故选D．

6.动力臂是指支点到__________的距离，若某杠杆的动力臂大于阻力臂则此杠杆是

_________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆．

【答案】(1). 动力作用线(2). 省力

【解析】

由动力臂的定义是支点到动力作用线的距离，而杠杆的分类依据是动力臂和阻力臂的大小，如果动力臂大于阻力臂，则杠杆是省力杠杆.

7.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，第二组按图（丙）进行实验．你认为第______组实验更好，理由是_____．

【答案】(1). 右(2). 二(3). 便于从杠杆上直接读取力臂

【解析】

(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，应将杠杆左端平衡螺母向右边旋一些．(2)调好后，第一组按图(乙)进行实验，第二组按图(丙)进行实验．你认为第二组实验更好，理由是便于从杠杆上直接读出力臂．

8.如图所示是搬运泥土的独轮车，设车箱和泥土的总重G＝1000N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的大小至少是多少N？

【答案】250N 【解析】

独轮车的车辆轮轴处是支点，其中重力G 是阻力，支点到重力作用线的距离是阻力臂，故阻力臂是0.4m ；力F 是动力，支点到力F 作用线的距离是动力臂，故动力臂是1.6m ；由杠

杆的平衡条件可知：F L G L ?=?阻动，得10000.42501.6G L N m

F N L m

??===阻动．答：F 的大小至少为250N ．考点四：机械与作图

1.如图所示，画出动力F 的力臂．

【答案】

【解析】

支点到力的作用线的垂直距离叫力臂，支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂．过支点O 向力F 的作用线画垂线，得到的垂线段就是力臂，如下图所示：

2.用滑轮组提升重物，画出最省力的绕绳方法．

【答案】

【解析】

滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．提升动滑轮绳子条数越多，越省力，故选第二种方法．如图所示：

考点五：功和能

A. 铁锁在摆动过程中机械能保持不变

B. 铁锁摆动到最低点动能最小