09第九章机械与人章节练习沪科 精品.docx
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第九章机械与人
第一节科学探究：
杠杆的平衡条件
快乐自主研学
一．填空题：
１.图１是一件名为“龙虾网与鱼尾巴”的活动雕塑作品，Ｏ是它的支点。
作者把他艺术天赋与物理学中的＿＿＿＿平衡原理结合起来，创造了一种全新的艺术形式，给人以美感。
你在生活中也会见到利用这一原理的例子，请举一例。
２．某人分别用图２所示的甲、乙两种方法挑着同一个物体赶路，甲图中肩受到的压力乙图中肩受到的压力；甲图中手施加的动力乙图中手施加的动力（填“大于”、“小于”或“等于”）。
３．你仔细观察如图3所示的漫画，小猴和小兔分得萝卜重的是＿＿＿。
理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二．选择题：
４．如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（）
５．如图所示杠杆，Ｏ是支点，杠杆质量不计，在Ａ、Ｂ两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体（甲的质量大于乙），此时杠杆平衡，下列情况中能使杠杆重新平衡的是（ ）
Ａ.将甲乙两物体向支点移动相同的距离;
Ｂ.将甲乙两物体远离支点移动相同的距离;
Ｃ.在甲乙两端分别挂上质量相等的物体;
Ｄ.在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体.
6.图６所示，人的前臂可视为杠杆，当曲肘将茶杯向上举起时，下列说法中正确的是（ ）
Ａ．前臂是省力杠杆
Ｂ．前臂是费力杠杆
Ｃ．前臂不是杠杆
Ｄ．无法确定
７．图７所示是一个指甲刀的示意图；它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下面说法正确的是（ ）
Ａ．三个杠杆都是省力杠杆；
Ｂ．三个杠杆都是费力杠杆；
Ｃ．ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆；
Ｄ．ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆。
三．作图题：
８．图8是用扳手转动螺母的示意图（螺母的中心为支点Ｏ），请在图中画出动力的力臂。
９．图9所示，杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态L2是力F2的力臂，在图中画出力F2。
四．实验题：
10．图10所示是探究杆杠平衡条件的实验装置。
⑴.两端螺母的作用是；
若杠杆在使用前发现左端低、右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向调节。
此后，在整个实验过程中，是否还需再旋动两侧的平衡螺母？
。
⑵.他得到的两组数据如下表所示：
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
1
2
0.2
1
0.1
2
1
0.08
2
0.04
这两组数据中，第次实验的数据肯定有错误。
经检查，发现是测量动力臂时读数错了；测量值是（选填“偏大”或“偏小”）。
五．计算题：
探索与实践
生活拓展
13．同学们，有一个人利用如图13所示方法撬起大石头，但由于石头太重，人的力气不够大，请你帮他想想办法，使他能撬起这个大石头。
简述你的方法并画出相应的图示。
图13
第九章第一节参考答案：
快乐自主研学：
一．填空题：
1.杠杆，剪刀等。
2.小于，小于。
3.猴子，略。
二．选择题：
4.Ａ5.Ｄ6.Ｂ7.Ｃ
三.作图题：
略
四．实验题：
（1）调节杠杆起始的平衡，右，右，不需要。
（2）1，偏大。
五．计算题：
1000Ｎ
探索与实践：
（1）1m
（2）0.25m/s
生活拓展：
略
第二节滑轮及其应用
快乐自主研学
一、填空题：
１．在升旗仪式时，我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮，请问这个滑轮是＿＿滑轮（“动”或“定”），它的作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2．如图1，利用定滑轮匀速提升重物G，需要拉力F或
，F和
大小的关系是
F
（填大于、小于、等于）。
3．如图２所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了。
这幅漫画了。
４.一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图３所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是＿＿图。
５.如图４所示，动滑轮重为50N，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是260N，则物重是N；若重物上升的高度是0.2m，则绳子自由端下降m。
６.如图5所示，当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时，弹簧测力计甲示数为30N，则测力计乙示数为N，A受到的摩擦力为____N（测力计及滑轮重不计）。
７.在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图6所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为______N。
若绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为。
8.某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图7所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
比较（a）、（b）两图可知：
______________________________________。
二、作图题：
（每题８分，共１６分）
9、如图8有一动滑轮提升重物，要求在图中标明支点O，画出F1F2的力臂L1L2。
10.如图9所示，每个滑轮（不分大小）重为5N，要提升的重物重为120N，用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。
画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。
探索与实践
11.电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。
为此，工程师设计了如图10所示的恒拉力系统，其简化原理图如图28所示。
实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3，共悬挂20个水泥块。
已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）请指出图中的动滑轮、定滑轮；
（2）每个水泥块的重力是多少？
（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？
生活拓展
12.根据初二学习的滑轮有关知识，请你回答如下几个问题：
⑴滑轮除了可以省力外，还有哪些优点？
请说出1个。
⑵什么样的滑轮不能省力？
⑶现在，有一个由1个动滑轮和2个定滑轮组成的滑轮组，我们将它颠倒与由1个定滑轮和2个定动滑轮组成的滑轮组，则后者比前者可多省几分之几的力？
第九章第二节参考答案：
快乐自主研学：
一．填空题：
1.定，改变力的方向。
2.等于。
3.滑轮组有省力作用。
4.乙。
5.780Ｎ，0.6m。
6.60N,60N。
7.16N,0.2m/s。
8.定滑轮不省力，使用定滑轮时拉力大小不随方向的变化而变化。
二．作图题：
略
探索与实践：
（1）ＡＢ为定滑轮，Ｃ为动滑轮。
（2）390N。
（3）130N。
生活拓展：
略
第三节做功了吗
快乐自主研学
一．选择题：
１．在水平地面上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m（如图1所示），推箱子的朋友做功为：
（）
A、50000JB、1500J
C、5000JD、500J
2．李明同学把掉到地面上的物理课本捡起来，放回到桌面上。
根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察与了解，估算李明同学捡回课本时手克服课本的重力所做的功约为（）。
A．0.015JB．0.15JC．1.5JD．15J
３．一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。
关于拉力所做的功，下列说法中正确的是：
（）
A.在粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多D.条件不够，无法比较两次做功的多少
４．奥运会举重冠军杨霞在比赛时，第一阶段把100多公斤的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟，三名裁判都亮出了白灯，这次举重成功。
关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是（）
A.她在第一阶段内没有做功；B.她在第二阶段内没有做功；
C.她在两个阶段内一直都在做功；D.她在两个阶段内一直都没有做功。
５．质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落，且下落的高度相等。
已知甲下落的速度为1m/s，乙下落的速度为2m/s，则下落过程中重力对两物体所做功的判断正确的是：
（）
A．对两物体做的功一样多；B．对甲做的功多；
C．对乙做的功多；D．无法判断。
６.水平路面上有一个重500N的小车，在100N的水平拉力作用下，匀速向前移动了5m，在这一过程中（）
A.车受到的阻力是600NB.车受到的阻力是100N
C.拉力对车做功500JD.重力对车做功2500J
７．一个同学用120N的力，将一个重4N的足球踢到25m远处．对他踢球时做功的情况，下列说法正确的是（）
Ａ．做功300J；Ｂ．做功100J；
Ｃ．没有做功；Ｄ．做了功，但条件不足，无法计算做功的多少。
二．填空题：
８．步枪子弹火药爆炸时产生的气体对弹头的平均推力为12000N，如果枪膛长60cm，气体将弹头推出枪膛做的功是＿＿＿Ｊ。
９.小红用100N的水平力把重为500N的木箱沿水平地面拉动6m，小红做的功为______J；大刚把这只箱子扛到6m高的楼上，大刚做的功为_______J。
10.起重机的钢绳将500N的物体匀速提高6m后，又水平匀速移动4m，钢绳对物体所做的功为。
11.重100N的物体在40N水平拉力作用，由静止开始沿水平面运动５m，拉力做功＿＿＿Ｊ，重力做功＿＿＿＿Ｊ。
12.如图2所示，某同学在作俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆。
他的重心在A点，重力为500N，那么，他将身体撑起，双手对地面的压力至少要N，他每次撑起的高度是40cm，则他每撑一次所做的功是＿＿Ｊ。
探索与实践
图3
生活拓展
14.出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103N，右为他乘车到达目的地时的车费发票。
求：
（1）出租车行驶的时间。
（2）出租车行驶的速度。
（3）出租车在这段时间内所做的功。
车费发票
车号 E.U—8888
日期 02-05-28
上车 10:
00
下车 10:
05
单价 2.00
里程 6.0km
金额 16.00
第九章第三节参考答案：
快乐自主研学：
一．选择题：
1.Ｄ2.Ｃ3.Ｃ4.Ｂ5.Ａ6.Ｃ7.Ｄ
二．填空题：
8.7200J。
9.600J，3000J。
10.3000J。
11.200J，0。
12.300N，120J。
探索与实践：
没有做功，因为石头在力的方向上没有通过距离。
生活拓展：
（1）5min
（2）72km/h（3）1.8×107J.
第四节做功的快慢
快乐自主研学
一．填空题：
１．小强同学住在花园小区3号楼。
放学后，他从一楼上到五楼共用了20s。
若小强及书包总重为400N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率是＿＿＿W。
２.登楼比赛，看谁的功率大为此，活动中必须测量的物理量有：
，，。
３．图1所示：
为甲、乙二台功率一定机器做功时所得出的做的功与时间的关系图象，由图可知机器的功率更大，若甲、乙机器做相同的功，乙机器做功的时间更。
４.常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W，那么在一天时间内心脏做功J，这些功可以把一个质量为60kg的人匀速举高m。
图2
5.小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率.如图2所示,他用尺量出握拳时手臂的长度,并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表,请在空格处补上相应的数据.
臂长l/m
体重G/N
拉上去的次数
克服重力所做的功W/J
时间t/s
功率P/W
0.6
500
5
12
二．选择题：
6．正值农忙季节，农田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处（g取10N/kg），则水泵对水做功的功率至少为（）
A．1.8×106JB．3.6×106W
C．10kWD．3.6×107W
7．关于功率，下列说法正确的是（）
Ａ做功多的机器，功率一定大Ｂ做功时间短的，功率一定大
Ｃ做相同的功，所用时间短的，功率一定大Ｄ以上说法都不对
8．三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路，则关于三辆车的功率的说法正确的是（）
A、甲车的功率最大B、丙车的功率最大
C、三辆车的功率一样大D、条件不足，无法比较
三、计算题：
9.耕地的拖拉机在1min４０s内匀速前进了３００m的路程，已知它的功率是２４kＷ，问
（1）拖拉机做的功是多少？
（2）拖拉机受到的平均阻力是多大？
探索与实践
10.如图3所示，小刚用300N的力匀速竖直向上提升质量为50kg的重物，在10s内把物体提升了1m（不计绳重及摩擦）．根据这些数据，请求出四个相关的物理量．
图3
生活拓展
11.在一些建设施工工地上，可以看见各种大型起重机。
图4所示是一种起重机的简易图，为了保证起重机起重时不会翻倒，起重机右侧配有一个重物M。
现测得重物M的质量为4吨，AB为10米，BC为4米，CD为1米，。
（g取10牛/千克）
（1）该起重机可起吊的最大物重为多少？
（起重机本身的重不计）
（2）现要将质量为1.8吨的货物提高到某一地点，如果不考虑起重机所做的额外功，要计算起重机的功率是多大，还必须知道哪些物理量？
怎样计算出功率的大小？
（只要求写出所需的物理量各相应的计算公式）
图4
第九章第四节参考答案
快乐自主研学：
一．填空题：
1.240Ｗ。
2.体重、时间、楼高。
3.甲，长。
4.129600Ｊ，220Ｗ。
5.1500Ｊ，125Ｗ。
二．选择题：
1.Ｃ2.Ｃ3.Ｃ
三．计算题：
（1）2.4×106J
（2）8×103Ｎ。
探索与实践：
拉力做的功为600Ｊ；对物体所做的功为49Ｊ；功率为409Ｗ；绳子通过的距离为2m。
生活拓展：
略。
第五节提高机械的效率
快乐自主研学
一、填空题：
2、三种方法把砂子运上三楼，根据图2中数据算出三种方法所做的有用功的大小均为_____焦，其中一种方法做的总功最少，等于_____焦。
３、一体重为400N的小明由于找不到其它的机械．只好亲自动手将100N重的物体搬到3m高的楼上。
他对物体做的功是J，他的效率是。
4、某同学选择如下器材准备做“测定滑轮组的机械效率”实验，并记录了如实验数据，请帮助完成下表：
滑轮组
组成
钩码重
G（N）
钩码升高
h（m）
弹簧秤示数
F（N）
绳子自由端移动
距离S（m）
机械效率
η
一个定滑轮
一个动滑轮
2.1
0.1
1.0
0.30
5、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。
具体分析图3中三种做功情况（设滑轮规格相同），产生额外功最多的应是图。
若钩码（m=50g）在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为，由此可判断出图的机械效率最大。
二．选择题：
１、①用水桶从井中提水；②如果该桶掉到井里，从井里捞桶，捞上的桶里带有少量的水。
则下列分析正确的是（）
A．克服水的重力做的功在①中是有用功
B．克服桶的重力做的功在①中是额外功
C．克服水的重力做的功在②中是有用功
D．克服水的重力做的功两者都是有用功
2、下列说法中正确的是：
（）
A、机器的功率越大，做的功越多；B、机器的功率越大，效率越高；C、机器的效率越小，做的有用功在总功中占的百分比越小；D、机器的功率越小，效率越低。
三．实验题：
4
四．计算题：
7、如图5每个滑轮的重为225N，重物G的重量为1275N，绳索重及摩擦均不计。
则：
（1）人在匀速提升重物时所用拉力为多大？
（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？
（3）此时滑轮组的机械效率为多大？
探索与实践
8、小南同学学过“机械效率”的知识后产生了一个疑问：
“机械效率越高是否越省力？
”针对这个问题，他借了一个弹簧测力计，利用家中的案板和茶杯做了如下的实验：
A．把杯子放在塑料袋里，在杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的重力G；B．用案板作斜面，把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，把盛水的杯子匀速拉上斜面；
C．分别测出拉力F，杯子移动的距离S和升高的高度；
D．改变斜面的高度，做了4次实验，记录实验数据如下表：
次数
重力G/N
升高高度h/m
有用功
W有用/J
拉力F/N
移动距离S/m
总功W/J
机械效率
1
5
0.1
1.6
0.5
2
5
0.15
0.75
2.2
0.5
1.1
68%
3
5
0.2
1
2.7
0.5
1.35
4
5
0.25
1.25
3.1
0.5
1.55
81%
根据该同学的实验步骤和记录的数据，回答以下问题：
（1）计算并将表格补充完整。
（2）小南同学的疑问是否得到解决？
分析实验数据，能得到什么结论？
（3）学完机械效率的知识，请你效仿小南同学提出一个新的疑问。
生活拓展
9、一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组与将汽车从泥潭中拉出，如图所示。
若汽车重为8×104N，汽车受的阻力为车重的0。
03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：
（1）该司机至少需用多大的力才能把汽车从泥潭中拉出？
（２）若拉动汽车时，汽车匀速前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率多大？
第九章第五节参考答案
快乐自主研学：
一．填空题：
1.840J,70%。
2.600J,690J。
3.300J,20%。
4.70%。
5.丙，0.49J，甲。
二．选择题：
1.Ａ2.Ｃ
三．实验题：
1.75。
2.低。
3.机械效率与斜面光滑程度，斜面倾斜程度，斜面光滑程度。
4.使斜面更光滑，减少斜面倾斜程度。
四．计算题：
1.750Ｎ。
2.1500Ｊ。
3.85％。
探索与实践：
1.Ｗ有用：
0.5Ｊ，Ｗ：
0.9Ｊ，56%,74%。
2.能，机械效率越高，越不省力。
生活拓展：
1.750Ｎ。
2.300Ｗ。
第六节合理利用机械能
快乐自主研学
一、填空题：
１．下列物体中：
A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是．只具有势能的是．既具有动能，又具有势能的是．
２．鸽子和麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么鸽子比麻雀飞得______；如果它们具有的重力势能相等，那么鸽子比麻雀飞得_______。
（选填“快”或“慢”、“高”或“低”）
３．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句表达了
诗人苏轼企望为国御敌立功的壮志。
如图1所示，拉弯的弓把
箭射出去。
这一过程中能量的转化情况是弓的能转化
为箭的能。
二．选择题：
４.我国发射的“神舟五号”宇宙飞船，载人舱于2003年10月16日顺利地在内蒙古主着陆场成功着陆，载人舱在下落到地面附近的某一高度时，由于空气阻力的作用使其匀速运动，在匀速下落过程中，载人舱（ ）
A.重力势能增大 B.重力势能减小C.重力势能不变 D.动能增大
５.下列物体在运动过程中，动能转化为重力势能的是（）
A．汽车沿斜坡向下运动B．汽车在水平公路上匀速行驶
C．投出的篮球在向上运动D．热气球匀速向上运动
６.若甲物体比乙物体速度大，则：
（）
Ａ、甲的动能一定比乙大；B、乙的动能一定比甲大；
C、动能一定相等；D、缺少条件，无法比较。
７.如图2所示,滚摆在下降的过程中越转越快,它在下降的过程中（）
A.动能增加,势能增加B.动能增加,势能减少
C.动能不变,势能减少D.动能减少,势能增加
8.跳水运动员从跳板上跳起到落入水中这一过程中能的转化下列叙述正确的是：
（）
A．跳起时，运动员的重力势能转化为运动员的动能；
B．跳起时，跳板的弹性势能转化为运动员的动能；
C．跳起时，跳板弹性势能转化为运动员的动能和重力势能；
D．跳水运动员在跳板上重力势能与跳水运动员落水前的动能大小相等。
9.如图3，甲、乙两物体质量相同，在拉力F1、F2作用下分别沿光滑斜面匀速拉到顶端，则下列说法正确的是（）
A、拉力F1做的功比F2做功多
B、拉力F2做的功比F1做功多
C、两者所做的功一样多
D、条件不足，无法判断
三．实验题：
12．如图5所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB、），推动纸盒运动一段距离后静止。
⑴要研究动能与质量的关系，我们应选择
两图来进行比较。
⑵要研究动能与速度的关系，我们应选择
两图来进行比较。
（3）从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时，球的动能最大。
探索与实践
2002年12月30日，我国自行研制的“神舟”四号飞船在洒泉卫星发射中心升空并成功进入预定轨道。
飞船首先从离地球343km（即远地点）处，向离地球200km（即近地点）处运动，那么飞船在此运动过程中的运行是匀速的吗？
为什么？
生活拓展
在空气阻力不计的情况下，一只皮球从手中静止下落，被地面弹起到一定的高度。
在整个过程中：
（1）说明皮球的动能与势能的转化情况；
（2）其实，球被地面弹起后不能再回到原来的高度。
请你在下课时间与同学们一起试试看，怎么做才能使球被地面弹起后回到原来甚至超过原来的高度。
第九章第六节参考答案：
快乐自主研学：
一、填空题：
1.ＤＦ，ＡＢ，ＣＥ。
2.慢，低。
3.弹性势，动。
二、选择题：
4.Ｂ5.Ｃ6.Ｄ7.Ｂ8.Ｂ9.Ｃ
三、实验题:
11.
（1）不同高度
（2）小木块前进的距离。
12.
（1）ＡＣ
（2）ＡＢ
（3）Ｃ
探索与实践：
不是，因为重力势能减小了，转化为动能，即动能变大，则速度也变大了。
生活拓展：
略。
第九章综合能力
训练与回顾
一、填空题
1、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。
护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆，由图1可知它的支点是点（填“A”、B”或“C”），在匀速拉起时，它属于一个______杠杆（填“省力”或“费力”），并在图中画出动力臂L1。
图2
２、图2所示的钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具，侧面的刀口接触面积很小是为了________________，剪断铁丝时，钢丝钳是__________杠杆。
（填“省力”或“费力”）
３、如图3所示，动滑轮右边绳子固定，左边悬挂物体A，动滑轮受拉力F作用将物体A匀速提高2米，则动滑轮升高________米，动滑轮这种使用方法的好处是________（填“省力”或“省距离”）。
４、在力学中，功也是一个常见的物理量，它用符号＿＿表示，它的单位是用物理学家＿＿＿的名字来命名；用200N的水平推力把箱子沿
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