第十一章机械与功
一、选择题(共16题)
1.下列四种情境中,人对物体做功的是
A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.举着杠铃原地不动
C.用力搬石头但没有搬动 D.推着小车前进
2.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为 支点),另一手用力划桨.下列说法正确的是
A.桨为费力杠杆,为减小划桨的力,可将用力划桨的手远离支点
B.桨为省力杠杆,为减小划桨的力,可将用力划桨的手靠近支点
C.桨为省力杠杆,为省距离,可将用力划桨的手远离支点
D.桨为费力杠杆,将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离
3.下面关于功率的几种说法,正确的是
A.做功所用的时间越少,功率越大 B.功率越大,做的功越多
C.做相同的功,用的时间越短,功率越大 D.做功所用的时间越多,功率越大
4.如图所示的各种用具在使用中,属于省力杠杆的是
A. B.
C. D.
5.关于功和功率的说法正确的是
A.做功越多,功率越大
B.功率越大,做功时间越短
C.做功本领越大,功率越大
D.功率越小,做功越慢
6.如图所示,忽略空气阻力,甲、乙两小球从相同高度同时静止释放,同时到达B、D点。甲先后经过A、B两点且OA=AB。乙先后经过C、D两点且所用时间。则下列说法正确的是
A.小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功多
B.小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功快
C.小球乙通过PC段重力做功比CD段重力做功快
D.若甲、乙质量相同,分别到达B、D点时重力做功相同
7.工人师傅使用如图所示的剪刀修建树枝时,常把手尽量远离剪刀轴,这样做的目的是
A.增大阻力臂更省力
B.减小阻力臂更省力
C.增大动力臂更省力
D.减小动力臂更省力
8.如图所示滑轮组,实心均匀正方体A在水平地面上处于静止状态,已知A的边长为1dm,密度为1×103kg/m3,动滑轮总重为2N,若使A对水平地面产生的压强刚好为0,作用在绳端的拉力F为(忽略滑轮的摩擦和绳重)
A.2 N B.3 N C.4 N D.5N
9.如图甲所示,一物体放在水平地面上静止,受到水平力F作用时,开始计时,F的大小和方向随时间变化,在0-6s时间内,力F方向水平向右,F的大小与时间t的关系如图乙所示,在0-6s时间内,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,则下列说法正确的是
A.在4~6s时间内,力F做功的功率为16W
B.若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小为6N,物体将沿水平地面向左做加速直线运动
C.若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小为2N,物体将先沿水平地面向右做减速运动,最后静止在水平面上
D.若在第6s末开始施加水平向左,大小为6N的力F,物体所受合力大小先为10N,物体先沿水平地面向右做减速运动,然后物体所受合力大小为2N,再沿水平地面向左做加速运动
10.下列事例中,人对物体做功的是
A.举起杠铃
B.用力推石头
C.冰壶离手后在平滑的冰面上滑行
D.背着背包在水平路面上前行
11.如图所示,用滑轮组提升重物时,用300N的力将重500N的物体匀速升高了2m,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中
A.滑轮组的机械效率为83.3%
B.动滑轮重为200N
C.若采用轻质滑轮完成原任务,机械效率将保持不变
D.若用该滑轮组提升更重的货物,机械效率将保持不变
12.如图杠杆用细线悬挂起来,分别在A 、B两端分别挂上质量为、的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,,不计杠杆重力,则、的关系为
A. B.
C. D.无法判断
13.如图,水平地面ABOCD,以O点为界,AO段是一种材质, OD段是另一种材质。细线一端系在物体上,绕过滑轮,另一端系在墙上,拉滑轮的水平力F恒为8N,不计滑轮重、绳重及摩擦。物体经点开始计时,此后各段路程及用时见下表。下列说法中正确的是
区间 AB BO OC CD
距离 2m 2m 3m 5m
耗时 1s 1s 1s 1s
A.AB区间物体受到的摩擦力为8N
B.AD区间拉力F做的总功为48J
C.OD区间物体所受摩擦力逐渐变小
D.OD区间拉力F的功率为32W
14.图中所示的用具中,在使用时属于费力杠杠的是
A.起子 B.核桃夹
C.钳子 D.食品夹
15.如图所示,工人利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时,滑轮组的机械效率为75%,工人对地面的压力为F1;当提升物体B时,工人对地面的压力为F2。已知工人的质量为65kg,物体A的质量为90kg,物体B的质量为50kg。不计绳重和摩擦。则下列选项正确的是
A.压力F1为60N B.F1与F2之比为1∶5
C.动滑轮质量为200kg D.提升B时,滑轮组的机械效率为70%
16.如图所示的滑轮组,绳子的末端缠绕在电动机上,电动机转动将下方钩码匀速提起。如果加快电动机的转速,则后一次提升与前一次相比
A.功率增大、机械效率增大 B.功率增大、机械效率不变
C.功率不变、机械效率不变 D.功率不变、机械效率增大
二、填空题
17.起重机以的速度将重的重物匀速提高,起重机做功________,它的功率是________.
18.如图所示,杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB,左端重物G=12N.当作用在B点竖直向下的拉力F足够大时,杠杆容易绕____(选填“C”或“D”)点翻转,为使杠杆AB保持水平位置平衡,拉力的最小值F1=___N,最大值F2=___N.(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)
19.列车上有出售食品的手推车
(1)如图甲,若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员竖直向下按压扶把的力为F1,这时手推车可以视为杠杆,则支点是_______(写出字母);前轮超过A后,当后轮又遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把的力为F2,这时支点是_______。且前、后两次手所施力F1_______F2;
(2)图乙中AB是设计师为手推车设计的两种轮子的示意图(OO'为轮子的转向轴线,a为轮子的滚动转轴),如果你来选用,你会选用______作为手推车的转向轮,理由是_______________________。
20.为了有效控制新冠肺炎疫情,西安市未雨绸缪、科学决策,在2020年2月中旬建成西安“火神山医院”——西安市公共卫生中心。如图甲所示是该医院建造过程中工地上一台汽车起重机,汽车起重机整车质量约为,起重时汽车与地面接触总面积约为。该车吊臂上的滑轮组如图乙所示,汽车起重机将重为的重物以的速度匀速提升,且作用在钢丝绳自由端C处的拉力为,动滑轮重为,汽车起重机在水平地面上吊起重为的重物时,汽车对地面的压强是______,钢丝绳自由端拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为______,滑轮组提升重物时所做的额外功是______J。其他条件不变,若提升物重变大,滑轮组的机械效率将______(选填“变小”、“变大”或“不变”)。(g取)
三、综合题
21.小明想估测书包重力,现有细绳、轻质的长硬棒、刻度尺、一瓶的水,空瓶的质量忽略不计.
(1)这瓶水的质量__________,重力__________.()
(2)手提细绳如图,若硬棒水平静止.在图中标示需要测量的长度用和表示._____
(3)书包的重力约为__________(用上述求得及所测得的物理量符号表示)
(4)若测量中硬棒挂书包左端下沉,你有什么办法让硬棒恢复水平平衡?__________.
22.如图甲所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢.货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示.在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N.
(1) 0~5 s内,这箱货物处于__________状态,工人所做的功为_____________J.
(2)拉力做功的功率是多大___________
(3)该斜面的机械效率是多少__________
23.如图所示,物体G所受到的重力大小为40N.
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功;
(2)若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功;
(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
24.图所示,用10N的力握住重为5N的矿泉水瓶,使矿泉水瓶在竖直方向上保持静止,再将握力增大至20N,此时矿泉水瓶受到的摩擦力大小将_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。图为用羊角锤拔钉子的情景,请画出动力F1的力臂l1和羊角锤所受阻力F2的示意图。
(_______)
参考答案
1.D
2.A
3.C
4.B
5.D
6.D
7.C
8.B
9.D
10.A
11.A
12.C
13.B
14.D
15.B
16.B
17.
18.D 6 24
19.C B F1>F2 B 轮子相对地面横向摩擦力有力臂,可以使轮子绕转向轴OO'
20. 93.75% 变大
21. 0.5 5N 把水瓶向右移动一点
22.静止 0 118.8W 50.5%
23.(1) 20 J. (2) 20 J. (3)使用斜面可以省力,使用斜面不能省功.
24.不变