专题03 简单机械和功（实验专题训练）-2024-2025学年九年级物理上学期期末复习专题训练（苏科版）.docx

2024-2025学年九年级物理上学期期末复习专题训练专题03简单机械和功（实验专题训练）【计算1杠杆的平衡条件】 1．巴南区某学校在开展物理兴趣小组活动时，学生为深入探究平衡木的平衡，小萍设计了如图所示的装置轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动，且AB＝3m，OA＝1m在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，质量为40kg，边长为20cm当重为500N的小萍静止站立在OB之间某处时，正方体M对地面压力刚好为0，杠杆同时在水平位置处于平衡状态求：（1）正方体M的重力；（2）当正方体M对地面压力刚好为0时，小萍距O点的距离；（3）如果小萍站立在距离B端1．5m处时，正方体M对水平地面的压强2．杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO＝2厘米，OD＝20厘米，秤砣的重力为10牛，求：（1）被称物体的重力；（2）若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛，求OB的长度3．如图所示是锅炉保险阀门的示意图当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开其中OB＝1m，OA＝0．25m，阀门的底面积为2cm2，锅炉内气体压强的安全值为6×105Pa，杠杆的重力、摩擦均不计，锅炉外的大气压p0＝1×105Pa。

求：​（1）当阀门刚好被拉开时，蒸汽对阀门向上的压力；（2）当阀门刚好被拉开时，A点受到的压力大小；（3）B点所挂重物的重力大小4．如图所示，一个重为20N、边长为10cm的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA＝5：4，当M的一半体积浸在水中时，在A端施加一个竖直向下的拉力F使杠杆在水平位置平衡水的密度为1．0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）M底部受到的水对它的压强；（2）M受到的水对它的浮力；（3）F的大小5．小明发现一个不吸水的新型圆台体建筑材料，测得其重力为12N他用弹簧测力计和杠杆设计了如图所示的装置进行实验，轻质杠杆OB可绕O点转动，圆台体材料用细绳悬挂在杠杆上A点，容器M中装有水并置于水平地面，当杠杆在水平位置平衡时B端竖直向上的拉力F为0．5N，此时圆台体材料浸没在水中静止且未触底已知ρ水＝1．0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）当轻质杠杆在水平位置平衡时，细绳对圆台体材料的拉力；（2）当轻质杠杆在水平位置平衡时，圆台体材料受到的浮力；（3）圆台体材料的密度6．如图甲所示，MN是以O为支点的轻质杠杆，OM：ON＝4：1，物体A是棱长为10cm的实心均匀正方体，将A自由放置在底面积为200cm2的薄壁柱形容器中，在A的正上方是一个质量为1kg、底面积为60cm2、高为10cm的长方体B，用轻质细杆分别将B和C竖直连接在杠杆M、N两端，且杠杆在水平位置平衡，C是重为100N，边长为10cm的实心均匀正方体。

现向容器中注水，物体A所受的浮力F与水的深度h的变化关系如图乙所示求：（1）A的质量；（2）未向容器中注水时，C对水平地面的压强；（3）当C对地面的压强为8800Pa时，向容器中一共注入水的质量计算2 滑轮组中的相关计算】 7．如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上质量是10千克的物体，已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0．1倍，动滑轮重2N，物体被拉动的速度是0．1米/秒，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力g＝10N/kg，求：（1）物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少？（2）拉力F的大小是多少？（3）拉力F在10秒内移动的距离是多少？8．如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，（忽略绳重、摩擦和动滑轮重力），求：（1）物体的重力2）工人所施加的拉力大小3）通过计算说明，该工人用此装置能否拉起重为1400N的物体？9．小明同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量20kg的物体，物体向上移动了2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，动滑轮重力为20N求：（1）所提物体的重力；（2）作用在绳子自由端的拉力；（3）绳子自由端的移动速度10．质量为60kg的边长为50cm正方形水泥板平放在水平地面上，现要在10s内用如图所示装置将水泥板匀速升到离地面10m高处，动滑轮重力为20N，不考虑绳子与轮的摩擦。

求：（g＝10N/kg）（1）人收绳的速度；（2）人的拉力；（3）当水泥板单独放在水平地面时，对地面的压强为多大？11．某校科技小组，设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置，动滑轮的重力为50N，物体A的质量为60kg，体积为0．04m3；通过滑轮组把A从水中匀速提升，不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水＝1×103kg/m3求：（1）A浸没在水中所受浮力；（2）A露出水面前，绳子自由端的拉力；（3）若人的重力为625N，与水平地面的接触面积为500cm2，物体A出水后，求人对地面的压强计算3 功的计算和公式的应用】 12．“绿水青山就是金山银山”，为了保护环境，我国大力发展电动汽车替代传统燃油汽车表中是某种电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为60kg，汽车在水平公路匀速行驶时所受阻力为总重力的0．04倍，电动汽车充满电后以最高速度匀速行驶60kmg＝10N/kg）求：空车质量1340kg轮胎与地面总接触面积320cm2电池容量42kW•h最高速度120km/h（1）行驶这段路程所用的时间；（2）电动汽车在水平公路匀速行驶时牵引力的大小；（3）电动汽车匀速行驶60km，牵引力所做的功。

13．如图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0．6m，求解下列问题小伟的质量为50kg，g取10N/kg）（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5min，求他热身运动的平均速度2）小伟的体重是多少？（3）小伟完成1次引体向上克服重力做的功4）小伟做完引体向上运动后，双脚稳稳地站在水平地面上，请你计算他此时对地面的压强小伟每个鞋底的底面积为250cm2）14．一质量为5t的载重货车，现装有质量为25t的货物以20m/s的速度匀速行驶在水平公路上，已知货车共有4个车轮，每个车轮与地面接触面积为1．5dm2，汽车匀速行驶时，受到的阻力是总重的0．1倍，求：（1）货车停下后对地面的压强；（2）货车匀速行驶10s牵引力做的功15．重为5N的空鱼缸，放在水平窗台上，其底面与窗台的接触面积为0．01m2，如图，向鱼缸内注入1．5kg的水，水的深度为10cm假设小明沿竖直方向把盛水的鱼缸匀速抬高0．3mg取10N/kg，水的密度为1．0×103kg/m3）求：（1）空鱼缸对窗台的压强；（2）注水后鱼缸底部受到水的压强；（3）抬高鱼缸的过程中，小明对鱼缸和水总共做的功。

16．“背漂”是儿童游泳时常佩戴的一种救生装置某款长方体“背漂”重为1．5N，底面积为375cm2把足够大的柱形容器放在水平台面上，用不可伸长的细线一端与“背漂”的底面相连，另一端固定在容器底部，如图甲往容器中缓慢持续注水，注水过程中细线的拉力F与水的深度h的关系如图乙所示，求：​（1）注水过程中，“背漂”受到的最大浮力；（2）细线的长度；（3）注水过程中，浮力对“背漂”所做的功17．如图甲所示，质量为3kg的物块，在拉力F的作用下在水平面上做直线运动拉力随时间变化、速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示，已知物块在0～6s的运动距离为6m求（g取10N/kg）：（1）物块的重力；（2）在2～4s内物块运动的平均速度；（3）在前6s内，拉力F做的功计算4 功率的计算及公式的应用】 18．某科研所新研发了一款微型机器人，它可拖动比自身重大很多的物体机器人质量是1．2×10﹣2kg，它静止在水平地面上时，与地面的接触面积是1×10﹣4m2求：（1）它受到的重力是多少？（2）静止时，它对水平地面的压强是多少？（3）若它用110N的水平拉力在10s内匀速拖动重物前进1m，则拉力的功率是多少？19．2021年6月25日，西藏自治区首条电气化铁路拉林铁路开通运营，历史性地实现复兴号动车组对31个省区市的全覆盖，翻开了西藏和高原铁路建设发展新篇章。

旦增乘坐某次列车从拉萨去林芝旅游，列车经过平直的藏木特大桥时，如图甲所示，他用手表测量了自己通过大桥的时间，上桥和离桥时的手表示数如图乙所示通过查询资料得知列车功率约为5×106W，若列车过桥时速度保持25m/s不变求：（1）旦增过桥所用的时间；（2）大桥的长度；（3）列车过桥时所受阻力的大小20．一质量为5t的载重货车，现装有质量为25t的货物以20m/s的速度匀速行驶在水平公路上，汽车匀速行驶时，受到的阻力是总重的0．1倍（g取10N/kg），求：（1）货车匀速行驶1h，牵引力做的功；（2）若整个过程中货车的功率不变，货车上坡时的牵引力需增大为水平路面的2倍，求车上坡时的速度21．为助力乡村振兴，中山市某街道将生态农业和旅游观光相结合，打造美丽乡村如图是该街道夏日乡村游用的观光艇，其部分技术参数如表：（g＝10N/kg，ρ水＝1．0×103kg/m3）商品名称浪花牌观光艇商品型号长7．5m×宽2．0m×深0．9m空船质量800kg发动机最大输出功率40kW最大载人数量8人最大航速10m/s（1）若人的质量为50kg，当观光艇满载时，所受的浮力是多少？（2）当观光艇以最大速度匀速航行时，受到水的平均阻力为多大？航行2km，发动机做功多少？（3）小曾观察到艇身上标注的最大吃水线为50cm。

当吃水达到该位置时，水对艇底部的压强是多大？22．“海斗号”自主遥控水下机器人由中国科学院沈阳自动化研究所研发，最大潜深达10767米海斗号成为我国首台下潜深度超过万米并进行科考应用的无人自主潜水器，海斗号总质量为35t，体积为60m3此前国内下潜深度最大的载人潜水器为蛟龙号，ρ海水≈1×103kg/m3，g＝10N/kg）（1）海斗号在我国首次万米深渊科考航次中，累计下潜七次，其中五次下潜是深度大于8000米的深渊科考应用，求第一次下潜到8000米时海斗号所受海水压强的大小2）海斗号下潜到8000米后打开探照灯，摄像头通过观测孔了解8000米处深海的秘密，假设观测孔的面积为4dm2，求此时观测孔所受海水压力的大小3）海斗号在完成某次任务后，匀速直线上升返回海面若海斗号在水中以0．5m/s的速度匀速上浮，求浮力做功的功率和海斗号所受海水阻力大小设海斗号所受海水阻力大小不变）23．如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，物体A重240N，此时物体B恰好在20s内匀速下降了2m，不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦求：（1）物体B下降的速度是多大？（2）水平面对物体A的摩擦力是多大？（3）要使物体B恰好以0．2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大？【计算5 机械效率的计算】 24．图甲是某落锤式打桩机实物图，打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械。

其原理示意图如图乙所示桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩已知桩锤的质量为400kg，桩锤的底面积为0．1m2，桩顶的面积为0．04m2求（g取10N/kg）：（1）若桩。