11章简单机械和功基础练习
一、选择题
1.一名初中生将2个鸡蛋从地面举高至头顶,对这2个鸡蛋做的功约为( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
2.学校国旗的旗杆下有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是:
A.这是一个定滑轮,可改变力的方向 B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向 D.这是一个动滑轮,可省力
3.描述的几个力中对物体做功的是( )
A.运动员用力举着杠铃不动 B.用力向上拉绳匀速提升重物
C.用力搬石头没搬动 D.用力提着滑板沿水平方向移动
4.如图所示,是建筑工地吊车的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕点转动:伸缩撑杆为圆弧;伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,下列关于这个吊车的有关说法正确的是( )
A.使用这种吊车,好处是可以少做功
B.吊臂是一个省力杠杆
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
D.匀速项起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力的力臂逐渐减小
5.在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.镊子
C.铡刀 D.开瓶器
6.如图,甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论,又能直接显示出钩码的重力大小,于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)。下列四套装置中能实现的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示是某同学探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态。下列方法中不会使弹簧测力计的示数变化的是
A.改变钩码的悬挂点的位置
B.改变A处悬挂钩码的个数
C.改变B处拉杠杆的细线方向
D.改变B处拉杠杆的细线长度
8.某同学的质量约为50kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于( )
A.1W B.10W C.100W D.1000W
9.图中是一个两面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,则
A.FA<FB,WA=WB B.FA=FB,WA=WB
C.FA<FB,WA<WB D.FA>FB,WA>WB
10.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了图所示的滑轮组装置,当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示,(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是( )
A.0s~1s内,地面对物体的支持力是10N
B.1s~2s内,拉力F做的功是187.5J
C.2s~3s内,拉力F的功率是100W
D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%
二、填空题
11.功率是描述物体______的物理量。某小车功率800瓦,它表示的物理意义是______。若该小车工作1分钟,则做功______焦。
12.学校升旗时,旗手向下拉绳子,国旗徐徐上升,旗杆顶部安装了定滑轮,使用它可以______;如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为68kg的物体向上拉,此人的质量为60kg。当此人用550N的拉力拉物体时,此时物体对水平地面的压力为______N。(不计绳重与摩擦,g取10N/kg)
13.如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支_____力杠杆,手移动的距离_____(选填:大于、小于)桨在水中移动的距离.
14.在建筑工地上,小明同学利用如图所示的装置,用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动,A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍,不计绳重及滑轮组的摩擦,则动滑轮所受重力______N,该装置的机械效率为______,若增加物体A的重力,仍使物体A匀速运动,则该装置的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.用的水平推力,将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中,购物车的重力做功______,水平推力对购物车做功______J。
16.如图是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把______点看作支点,此时夹子可近似看作________杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”).
17.如图所示,蚂蚁用10﹣3N的力拉着树叶,10s内沿拉力方向前进了10cm,则蚂蚁对树叶做功为____J,此时的功率为___W.
18.花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端,便可以轻松地剪断树枝.这时修枝剪刀属于____杠杆,它的支点在____点.使用时,若在轴上加润滑油,则可以提高杠杆的____.
19.如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40cm,AC长30cm。室外机质量为30kg,室外机的重力作用线正好通过AB中点,则A处钉受到的水平拉力F为______N(支架重力忽略不计。为了安全,从力学角度分析,室外机的位置应尽量______(选填“远离”或“靠近”)墙壁。
20.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼。已知工人在1min内将货匀速提高6m,作用在钢绳的力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计)作用在钢绳上的拉力的功率为__________W,动滑轮的重力为_________N,提起货物的最大重力为_________N。
三、解答题
21.如图所示是用螺丝刀撬起图钉的示意图,O为支点,A为动力作用点,F2为阻力。请在图中画出阻力F2及的力臂L2及作用在A点的最小动力F1的示意图。
22.如图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.
23.如图所示,滑轮组在向上的拉力F的作用下,将重为600 N的物体匀速提起,在20 s内物体上升的距离为h=2 m.求:
(1)物体上升的速度;
(2)拉力所做的有用功;
(3)如果拉力F为250 N,计算滑轮组提升该重物时的机械效率.
24.小红和小婷同学在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的器材有:支架,刻度均匀的杠杆(每小格为2cm),细线,重0.5N的钩码若干。
(1)实验前,杠杆在支架上静止时如图1甲所示,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)接下来,他们应将杠杆的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。这样操作的好处是,既消除了杠杆自重对实验结果的影响,又便于_________。
(3)杠杆调节在水平位置平衡后,他们分别在杠杆两端加减、移动钩码,每次使杠杆在水平位置重新平衡后,将实验测量的数据记录在下表中。
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 8 2 4
2 1.5 6 1.5 6
3 2 4 4 2
4 2 6 4
第4次实验时,小红在杠杆A点挂上4个钩码,如图1乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,她应在B点挂上__________个钩码。
(4)分析论证环节,小红认为杠杆平衡的条件是:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”;小婷则认为杠杆平衡的条件是:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”。经过思考,小婷同学进行了如图1丙所示的实验。当弹簧测力计在C点由竖直位置逐渐向右倾斜过程中,要使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将__________。此时,动力×支点到动力作用点的距离__________(选填“等于”或“不等于”)阻力×支点到阻力作用点的距离。这说明小红的观点是__________的。
(5)实验结束后,小婷同学联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(0点为刻度的起点)。图2是用杆秤称量货物时的情景。
①在称量货物时,使用提纽_________,该杆秤的称量范围更大。
②若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏__________。
答案
1.B 2.A 3.B 4.C 5.B 6.D 7.D 8.C 9.A 10.B
11.做功快慢 小车1秒内做功800焦 48000 12.改变用力的方向 130
13.费 小于 14.15N 80% 增大 15.0 100 16.B 等臂
17.1×10﹣4 1×10﹣5 18.省力 B 机械效率 19.200 靠近
20.120 200 1600
21. 22.
23.(1) 0.1 m/s;(2) 1 200 J;(3) 80%.
24.平衡 右 测量力臂 6 变大 不等于 错误 C 大