【物理】九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

【物理】九年级物理简单机械常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

一、简单机械选择题

1．如图甲所示，是建筑工地上的塔式起重机示意图，它是通过电动机带动如图乙所示的滑

轮组起吊物料的．如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升l0m，绳索自由端的

拉力F=2.1×103N，不计一切摩擦和绳重，则下列说法中正确的是

A．拉力做的功是2.1×104J B．拉力F的功率是2.1×103W

C．该滑轮组的动滑轮共重300N D．该滑轮组的机械效率是80%

【答案】C

【解析】

由图乙知道，滑轮组绳子的有效股数是n=3，即绳子自由端移动的距离是：

s=3h=3×10m=30m，所以拉力做的功是：W总=Fs=2.1×103 N×30m=6.3×104 J，故A错误；拉

力做功的功率是：P=W总/t=6.3×104N/10s=6.3×103 W，故B错误；若不计绳重和摩擦，则由

F=（G+G动）/n可知，动滑轮的总重是：G动 =nF-G=3×2.1×103 N-6×103 N=300N，故C正

确；拉力做的有用功是：W有=Gh=6×103 N×10m=6×104 J，滑轮组的机械效率是：η=W有/W

总×100%=6×10

4J/6.3×104J×100%≈95.2%，故D错误，故选C．

2．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和

绳重时，滑轮组的机械效率为60%．则下列选项错误的是（）

A．有用功一定是150J B．总功一定是250J

C．动滑轮重一定是100N D．拉力大小一定是125N

【答案】D

【解析】

【分析】

知道物体重和物体上升的高度，利用W=Gh求对物体做的有用功；

又知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求总功，求出了有用功和总功可求额外功，不计

绳重和摩擦，额外功W额=G轮h，据此求动滑轮重；

不计摩擦和绳重，根据F=1

n

（G物+G轮）求拉力大小．

【详解】

对左图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，

由η=W

W

有

总

，得：W总=

W

η

有=

150

60%

J

=250J，因此，W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不

计绳重和摩擦，W额=G轮h，所以动滑轮重：G轮=W

h

额=

100

1

J

m

=100N，拉力F的大小：

F=1

3

（G物+G轮）=

1

3

（150N+100N）=

250

3

N；对右图滑轮组，承担物重的绳子股数

n=2，对物体做的有用功：W有=Gh=150N×1m=150J，由η=W

W

有

总

，得：W总

=W

η

有=

150

60%

J

=250J，所以W额=W总-W有=250J-150J=100J；因为不计绳重和摩擦，W额=G轮

h，因此动滑轮重：G轮=W

h

额=

100

1

J

m

=100N，拉力F的大小：F=

1

2

（G物+G轮）=

1

2

（150N+100N）=125N；由以上计算可知，对物体做的有用功都是150J，总功都是250J，动滑轮重都是100N，故A、B、C都正确；但拉力不同，故D错．

故选D．

3．如图所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则

A．W1 = W2η1 = η2B．W1 = W2η1< η2

C．W1 < W2η1> η2D．W1 > W2η1< η2

【答案】C

【解析】

【分析】

由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上额外功，可以比较出两种情况的总功大小．然后利用100%W W 有总η=

?即可比较出二者机械效率的大小．

【详解】

因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据W W η=有总

可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高．而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低．即1212W W ηη＜，＞．

【点睛】

本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点，比较简单，主要是学生明确哪些是有用功，额外功，总功，然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小．

4．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是

A ．可以省力或省距离，但不能省功

B ．可以省力，同时也可以省功

C ．可以省距离，同时也可以省功

D ．只有在费力情况时才能省功

【答案】A

【解析】

【详解】

使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A 选项正确；

使用任何机械都不能省功，故B 、C 、D 选项错误；

5．用图中装置匀速提升重为100N 的物体，手的拉力为60N ，滑轮的机械效率为（ ）

A ．16.7%

B ．20%

C ．83.3%

D ．100%

【答案】C

【解析】

【详解】 由图可知，提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动，则该滑轮为动滑轮； ∴拉力移动的距离s=2h ，

η=====≈83.3%．

6．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（）

A．75％ B．66．7％ C．33．3％ D．25％

【答案】A

【解析】

试题分析：由题意可知，人所做的总功为W总=W有+W额=300J+100J=400J，故动滑轮的机械效率为η=W有/W总=300J/400J=75%，故应选A。

【考点定位】机械效率

7．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是

A．杠杆仍能平衡

B．杠杆不能平衡，右端下沉

C．杠杆不能平衡，左端下沉

D．无法判断

【答案】C

【解析】

【详解】

原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力，其对应的力臂分别为OC、OD，

根据杠杆的平衡条件可得：m A gOC=m B gOD，由图示可知，OC＞OD．所以m A＜m B，

当向支点移动相同的距离△L时，两边的力臂都减小△L，此时左边为：m A g（OC﹣△L）

=m A gOC﹣m A g△L，

右边为：m B g（OD﹣△L）=m B gOD﹣m B g△L，由于m A＜m B，所以m A g△L＜m B g△L；所以：m A gOC﹣m A g△L＞m B gOD﹣m B g△L．

因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜．

故选C．

8．下列简单机械中既可以省力，同时又可以改变力的方向的是

A．定滑轮B．动滑轮C．斜面D．滑轮组

【答案】D

【解析】

【分析】

不同机械的优缺点都不一样：动滑轮省力，但不能改变力的方向；定滑轮可以改变方向，但不能省力；斜面只能改变力的大小；滑轮组既可以改变力的大小也可以改变力的方向．【详解】

A、定滑轮只能改变力的方向，不能省力，不符合题意；

B、动滑轮可以省力，但不能改变力的方向，不符合题意；

C、斜面可以省力，不能改变力的方向，不符合题意；

D、滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向，符合题意；

故选D．

9．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是

A．拉力F为75N

B．绳子自由端向上移动了4m

C．滑轮组的机械效率约为93.3%

D．提升200N重物时，滑轮组机械效率不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：

F=1

3

（G+G动）=

1

3

×（140N+10N）=50N，故A错误；

B．则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，故B错误；

C．拉力做功：W总=Fs=50N×6m=300J，有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，

滑轮组的机械效率：η=W

W

有用

总

×100%=

280J

300J

×100%≈93.3%，故C正确。

D．提升200N重物时，重物重力增加，据η=W

W

有用

总

=

Gh

Gh G h

+

动

=

G

G G

+

动

可知滑轮组机

械效率变大，故D错误。

10．如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（）

A．5N B．10N C．20N D．40N

【答案】B

【解析】

【分析】

杠杆的平衡条件

【详解】

使金属杆转动的力是金属杆的重力，金属杆重心在中心上，所以阻力臂为：

L1=0.8m，

取当拉力F=20N，由图象可知此时阻力臂：

L2=0.4m，

根据杠杆的平衡条件有：

GL1=FL2

所以

G×0.8m=20N×0.4m

解得：

G=10N

11．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（）

A．F1大于F2

B．F1和F2做的功一定相等

C．甲、乙的机械效率不相等

D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等

【答案】C

【解析】

【详解】

A．不计绳重及摩擦，因为拉力：

F=（G物+G轮）/n，n1=2，n2=3，

所以绳子受的拉力：

F1 =（G物+G轮）/2，F2=（G物+G轮）/3，

所以

F1 ＞F2，

故A正确；

B．不计绳重及摩擦，拉力做的功：

W1 =F1s1=（G物+G轮）/2×2h=（G物+G轮）h

W2=F2s2=（G物+G轮）/3×3h=（G物+G轮）h

所以

W1=W2，

故B正确。

C．因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，

W额=G轮h，W有用=G物h，

所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为

η=W有用/W总，

所以滑轮组的机械效率相同，故C错误；

D．因为绳子自由端移动的距离

s=nh，n1=2，n2=3，

提升物体的高度h相同，所以

s1 =2h，s2 =3h，

所以

s1≠s2，

故D正确；

12．如下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是

A．B．

C．D．

【答案】D

【解析】

【详解】

根据题意知道，在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械；

A．图的杠杆提升重物时，由于动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，即

F＞G；

B．用图中的杠杆提升重物时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，即

F=G；

C．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：

n=2，

所以，绳端的拉力是：

；

D．图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是：

n=3

所以，绳端的拉力是：

；

综上所述，只有D图中的机械最省力。

13．建筑工人用如图所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m 的过程中，所用的拉力大小为375N，物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍．在此过程中下列说法正确的是（）

A．绳子自由端沿水平方向移动了6 m

B．物体受到的拉力为750N

C ．拉力F 的功率为750W

D ．滑轮组的机械效率为80%

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．由图可知，n=2，则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=ns A =2×2m=4m ，故A 错误；

B ．物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的拉力F A =f=0.4G=0.4×1500N=600N ，故B 错误；

C ．拉力F 做的功W 总=Fs=375N×4m=1500J ，则拉力F 的功率P===375W ，故C

错误；

D ．有用功W 有=F A s A =600N×2m=1200J ，则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%，故D 正确；

14．下列关于机械效率的说法正确的是（ ）

A ．越省力的机械，机械效率越高

B ．做功越少的机械，机械效率越低

C ．做功越慢的机械，机械效率越低

D ．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．机械效率是有用功与总功的比值，与机械省力与否无关，故A 错误．

B ．机械效率越低，有用功占总功的比例越低，不一定就是做的功少，故B 错误．

C ．做功越慢的机械，功率越小．功率和机械效率是两个不同的概念，二者没有关系，不能说做功越慢的机械，机械效率越低，故C 错误．

D ．由η100%W W 有用总=

?可知，总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高，故D 正

确．

15．如图所示的滑轮组，用F =30N 的拉力，拉动水平地面上重为300N 的物体，使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N ，在此过程中，下列说法正确的是

①拉力做的功是120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75% ④A 点受到的拉力为300N

A ．①④

B ．②③

C ．①③

D ．③④

【答案】C

【解析】

【详解】 ①②．由图可知，n =2，则绳子自由端移动的距离：

222m=4m s s ==?绳物；故②错误；

拉力做的功：

30N 4m=120J W Fs ==?绳总；故①正确；

③．克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，则有用功：

W 有=fs 物=45N ×2m=90J ，

滑轮组的机械效率： 90J 100%100%=75%120J

W W η=?=?有

总故③正确； ④．因物体在水平地面上做匀速运动，则此时A 处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，所以，A 点受到的拉力：F A =f =45N ；故④错误； 故ABD 错误，C 正确。

16．如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦力，G 1＝60N ，G 2＝38N ，甲乙两种情况下绳子在相等拉力F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为（ ）

A ．3N

B ．6N

C ．11N

D ．22N

【答案】B

【解析】

【分析】 分析可知滑轮组承担物重的绳子股数n ，不计绳重和摩擦力，拉力F ＝

1n

（G+G 轮），因为拉力相同，据此列方程求动滑轮的重力。

【详解】 由图知，承担物重的绳子股数分别为：n 1＝3，n 2＝2，滑轮的重力相等，设动滑轮的重力为G 轮，不计绳重和摩擦力，则拉力分别为：F 1＝13（G 1+G 轮），F 2＝12（G 2+G 轮），

由题知F1＝F2，所以1

3

（G1+G轮）＝

1

2

（G2+G轮），即：

1

3

（60N+G轮）＝

1

2

（38N+G

轮

），

解答动滑轮的重力：G轮＝6N。

故选：B。

17．如图所示，在斜面上将一个重9N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为5N，斜

面长3m，高1m。则下列说法中不正确

．．．的是：

A．该过程中做的有用功为9J

B．这个斜面的机械效率为60%

C．物体所受到的摩擦力是5N

D．减小斜面与物体间的摩擦可以提高斜面的机械效率

【答案】C

【解析】

【分析】

（1）根据公式W=Gh求拉力做的有用功；

（2）根据W=Fs求拉力F对物体做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；（3）克服摩擦力所做的额外功等于总功减去有用功，利用W额=fs求摩擦力；

（4）提高斜面的机械效率的方法：减小摩擦力、增大斜面的倾斜程度。

【详解】

A、拉力做的有用功：W有用=Gh=9N×1m=9J，故A正确，不符合题意；

B、拉力F对物体做的总功：W总=Fs=5N×3m=15J，斜面的机械效率，故B正确，不符合题意；

C、克服摩擦力所做的额外功：W额=W总-W有=15J-9J=6J，由W额=fs得摩擦力

，故C错误，符合题意；

D、减小斜面与物体间的摩擦，可以减小额外功，有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值变大，可以提高斜面的机械效率，故D正确，不符合题意。

故选C。

【点睛】

本题考查斜面的机械效率的计算，明确有用功和总功、额外功之间的关系以及额外功为克服摩擦力所做的功是解决本题的关键。

18．如图所示，轻质杠杆可绕O（O 是杠杆的中点）转动，现在B端挂一重为G的物体，

在A端竖直向下施加一个作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则

A．F 一定大于G

B．F 一定等于G

C．F 一定小于G

D．以上说法都不正确

【答案】B

【解析】

【详解】

由题意知，O 是杠杆的中点，所以G的力臂与F的力臂相等；则由杠杆的平衡条件知：

F一定等于G。故ACD错误，B正确。

19．如图所示，可绕 O 点转动的轻质杠杆，在 D 点挂一个重为G 的物体 M．用一把弹簧测力计依次在 A、B、C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是

A．F1=F2=F3=G

B．F1＜F2＜F3＜G

C．F1＞F2＞F3＞G

D．F1＞F2=F3=G

【答案】A

【解析】

【分析】

利用杠杆平衡条件分析，当阻力和阻力臂不变时，如果动力臂不变，只改动用力方向，其动力不变，据此分析解答。

【详解】

设拉力的力臂为L，则由题意可知，当杠杆在水平位置平衡时：G×OD=F×L

由此可得：

G OD F

L

?

=

因为G，OD不变，OD=L=r，故F=G，由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等，所以得：F1=F2=F3=G。

故选：A 。

20．甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G 1、G 2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ）

A ．若G 1= G 2，拉力做的额外功相同

B ．若G 1= G 2，拉力做的总功相同

C ．若G 1= G 2，甲的机 械效率大于乙的机械效率

D ．用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

【答案】C

【解析】

【详解】

有用功为GH ，若12G G =则有用功相等．对动滑轮做的功为额外功W G H =?额动，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低．答案AB 错，C 对．同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高．D 错．

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