《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版提优版》

1. 小科利用注射器设计制作了一个挖掘机模型,如图所示。通过推拉注射器①、②的活塞,引起注射器③、④的活塞移动而带动机械臂挖土。对此挖掘机工作原理的分析不正确的是(B)

A.模型中可以找到三个杠杆
B.图中杠杆均可以用来省力
C.抓手P处重物重力太大引起挖掘机翻倒时,以$O_{2}$为支点
D.若在Q点放置重物,挖掘机挖掘时更不易翻倒

答案： B 提示:$PO_{1}N$可绕着$O_{1}$转动,$O_{1}MO$可绕着O转动,当P处重物太重会引起挖掘机翻倒,整个装置以$O_{2}$为支点,即可找到三个杠杆;杠杆$PO_{1}N$、$O_{1}MO$中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;若在Q点放置重物,相当于装置整体作为杠杆时的阻力增大,在挖掘更重的物体时不易绕$O_{2}$翻倒。

2. (2024·盐 城大丰模拟)在课外制作活动中,小明设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物。小明用此装置将重为400N的重物匀速提升0.6m,此过程中装置的机械效率为80%,下列说法正确的是(C)

A.硬棒CD是费力杠杆
B.滑轮B能改变力的大小
C.小明所做的总功为300J
D.轴O上增加的绳长为1.2m

答案： C 提示:推动硬棒CD,使它们在水平面内绕轴O转动,支点在O点,动力作用在D点,阻力作用在轴上,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;A、B都是定滑轮,使用时不能省力,也不能省距离,但能改变用力的方向;轴O上增加的绳长等于重物上升的高度0.6m;克服物体重力做功$W_{有用}=Gh=400N×0.6m=240J$,$W_{总}=\frac {W_{有用}}{η}=\frac {240J}{80\% }=300J$。

建设中的常泰大桥为斜拉索公路、铁路两用大桥,如图所示为小华制作的斜拉索大桥模型,她用长30cm、重5N的质地均匀分布的木条OA做桥面,立柱GH做桥塔,OA可绕O点转动,A端用细线与GH上的B点相连,桥面OA实质是一种杠杆(填简单机械名称),保持桥面水平,细线对OA的拉力F=5N;将细线一端的固定点由B点改至C点,拉力F将变小(填“变大”“变小”或“不变”),由此小华初步了解到大桥建造很高桥塔的好处。

答案： 杠杆 5 变小 提示:桥面水平时,F与OA成$30^{\circ }$,则动力臂为$\frac {1}{2}OA$,阻力为杠杆OA的重力,阻力臂为$\frac {1}{2}OA$,为等臂杠杆,细线对OA的拉力F=5N;将细线的固定点由B点改至C点,动力臂将变大,阻力和阻力臂不变,拉力F将变小。

4. (2024·南京玄武模拟)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳沿用至今。如图甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。

(1)如图甲所示,辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照____(填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是____(填“A”“B”或“C”)点。
(2)设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功____J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点的最小力应为____N。(不计井绳的粗细和自重)
(3)如图丙所示,水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用____(填“①”或“②”)。
(1)省力 B
(2)90 30
(3)①

答案： （1）省力 B （2）90 30 （3）① 提示:
(1)辘轳的实质是轮轴,动力作用在轮上,可以省力;支点是绕着转动的固定点,即B点。（2）大轮与小轮的半径比为3:1,由图可知,大轮转动一圈,水桶上升的高度是小轮的周长,为大轮周长的$\frac {1}{3}$,即1m,井绳对水桶做功$W=Gh=90N×1m=90J$;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力为F,根据杠杆的平衡条件,$FR=Gr$,则$F=\frac {Gr}{R}=\frac {90N×1}{3}=30N$。（3）水龙头开关的设计也应用了轮轴,增大轮的半径可以增大动力臂,在阻力和阻力臂一定时,可以减小动力,故选择图中的①可以更省力。