九年级物理上册 第十一章 简单机械和功中考真题汇编[解析版] 一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难） 1．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空⽓开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验：
①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h；
②将浮子装满水，用_______________________；
③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为
10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，
忽略所有摩擦，当进水孔停⽓进水时，浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍，OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。
(3)科学研究表明，⽓定质量的⽓体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水
压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过⽓定⽓度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证⽓桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。
【答案】量筒测出浮子里面水的体积V Vh 30 适当向下移动
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]将浮子装满水，利用量筒测出浮子里面水的体积V。
[2]根据体积计算公式，可知浮子上底面的面积表达式为
VSh上
(2)[3]已知浮子内的气体压强为
01.2pp
则浮子内外气体压强差为 000.2pppp 浮子上底面所受内外气体压力差方向向上，为 00.2FpSpS
浮子对直杆A端向上的作用力为 AFF
以细杆为研究对象，处于水平位置时，根据杠杆平衡条件可知 ABFOAFOB
则塞子受到水的压力为 54200.06m0.20.210Pa1010m30N0.04mBAOAOAFFpSOBOB
(3)[4]当进水孔的水压过大时，应适当向下移动螺母，减小浮子内部气体的体积，使浮子内
部的压强变大，则A端受到的向上的拉力就变大，根据杠杆平衡条件可知塞子对水的压力就变大，则塞子就不容易冲开。
2．同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。 (1)将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺母向______（选填“右”或
“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡；
(2)如图2甲所示，将重2N的物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平
衡； (3)将物体G部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平
衡； (4)将物体G浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡；
(5)将物体G浸没于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平
衡。 分析与论证：分析比较(2)、(3)、(4)可得：物体G所受浮力大小与______有关；分析比较(2)、(4)、(5)可得：物体G所受浮力大小与有______关；由题中信息计算物体G的体积
V=______m3，盐水的密度盐水______kg/m3。（331.010kg/m水，g=10N/kg）
【答案】右 物体排开液体的体积 液体的密度 1.0×10-4 1.125×103 【解析】 【分析】 【详解】 [1]杠杆在如图1位置平衡后，要使杠杆在水平位置重新平衡，应将平衡螺母向右调节。
[2]步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中，而钩码逐渐靠近支点，说明
物体G所受的浮力逐渐变大，所以可得物体G所受的浮力大小与排开液体的体积有关。 [3]步骤(4)(5)是让物体G分别浸没在水中和盐水中，所以比较的是浮力大小与液体密度的关
系。 [4]由步骤(4)及杠杆的平衡条件得
(G物-F浮)⋅4L=1N⋅4L，(2N-F浮)⋅4L=1N⋅4L 所以 F浮=1N 由阿基米德原理有，物体的体积
43331N10m1.010kg/m10N/kgFVVg
浮
物排水
[5]由步骤(5)及杠杆的平衡条件得
(2N-F浮＇)⋅4L=1N⋅3.5L 所以 F浮＇=1.125N 由阿基米德原理有，盐水的密度
33431.125N1.12510kg/m10N/kg10mFgV
浮
盐水物
＇
3．小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：
次数 钩码所受的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 1.0 0.1 0.8 0.4 31.25% 2 1.0 0.2 0.8 0.8 31.25% 3 2.0 0.1 1.2 0.4 41.67% 4 3.0 0.1 1.5 (1)试验中应沿着竖直方向______（选填“加速”或“缓慢”）拉动弹簧测力计，且在弹簧
测力计______时读数；（选填“匀速运动”或“静止”） (2)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=_______m，机械效率
η=_______；
(3)通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率
_____；
(4)在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_____N；
(5)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是______ A．动滑轮的重力 B．绳子与滑轮之间的摩擦 C．物体上升的高度
【答案】缓慢 匀速运动 0.4 50% 越大 2.2 C 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小，试验中应沿着竖直方向缓慢拉动
弹簧测力计。 [2]假设弹簧测力计静止时读数，测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦，测得的拉力偏小，
即没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，所以需要弹簧测力计匀速运动时读数。 (2)[3]从图中可以看到，四条绳子托着动滑轮，第4次实验时，钩码提升的高度是0.1m，
绳端移动的距离是0.4m。 [4]第4次实验时滑轮组做的有用功
3N0.1m0.3JWGh有用功
滑轮组做的总功 1.5N0.4m0.6JWFs总
滑轮组的机械效率
0.3J100%100%50%0.6JWW有用功
总功 滑轮组的机械效率是50%。 (3)[5]通过比较1、3和4三次实验数据可知，物重越大，滑轮组的机械效率越大。
(4)[6]忽略摩擦力和绳重，四条绳子托着动滑轮，那么
4GGF动 代入数据可得 1N40.8NG动
解得2.2NG动。 (5)[7]根据
GhGhGFsnFhGG动
可知动滑轮的重力影响滑轮组机械效率，物体上升高度不影响滑轮组机械效率，绳子与滑轮之间的摩擦将增加额外功的比例，影响滑轮组机械效率。 故选C。
4．如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_______（填“是”或“不是”）
平衡状态； (2)如图乙所示，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡，若将
杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，杠杆将__________（选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”）； (3)如图丙，取下B处钩码，改在C处用细绳竖直向上拉，使杠杆再次在水平位置平衡，则
拉力F为____N（每个钩码重0.5N）；若将细绳转到虚线位置时，仍使杠杆水平平衡，此时拉力F___（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因是_______； (4)杠杆在生活中应用非常广泛，图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图，则杠杆DEF是_______（选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”），此种杠杆的好处是_____。 【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F的力臂变短 费力杠杆 省距离
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]如图甲所示，杠杆保持静止状态，是平衡状态。
(2)[2]假设一个钩码重力为G，杠杆上一格为L，在A处挂三个钩码，在B处挂2个钩码可
以使杠杆在水平位置平衡，若将杠杆A、B处的钩码同时向外移动一格，则杠杆左端有 339GLGL 右端有 248GLGL 则 98GLGL