第5章 功和简单机械 综合练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 第5章 功和简单机械 综合练习（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 883.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-20 16:40:40 | ||
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文档简介
第五章 简单机械与功
一、选择题
1．如图的常见器具都应用了杠杆，其中属于省力杠杆的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3
C．v1=v2=v3 D．无法确定
3．如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性力
D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功
4．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动．铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（ ）
A．在0～2s内铁块做匀速运动 B．在2～6s内铁块经过的路程为10m
C．在2～6s内拉力F做的功为120J D．在2～6s内拉力F的功率是40W
5．下列生活实例中，对图片描述正确的有（ ）
A．甲：不计阻力及能量损耗，网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中，网球机械能守恒
B．乙：铁锁来回摆动最终停下，在铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
C．丙：人造地球卫星由于不受空气阻力，只有动能和势能的转化
D．丁：跳水运动员从高处落下，动能转化为重力势能
6．停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
8．所图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A，C两点到B点的竖直距离hAhC。下列说法中不正确的是（ ）
A．A点的机械能最大
B．小球的机械能总量逐渐变小
C．小球的机械能总量保持不变
D．小球的动能和重力势能可以相互转化
9．如图所示两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽末端的速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（ ）
A． B． C． D．无法确定
10．小华同学对2017年中考体育测试项目中的相关科学量进行估测，其中符合实际的是（ ）
A．“50m跑”测试中大多数同学所用时间约5秒
B．“运球投篮”测试中使用的篮球的重力约0.5牛
C．“100m游泳”测试中质量为50千克的同学排开水的质量约50千克
D．“跳绳”测试中质量为50千克，身高1.7米的同学跳一下克服重力做功约850焦
11．如图所示，密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。平衡时，棒浮出水面的长度是浸在水中长度的n倍。若水的密度为ρ，则棒的密度为（ ）
A． B． C． D．
12．为了将放置在水平地面上重为的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力拉绳时，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．内，地面对物体的支持力是
B．内，拉力做的功是
C．内，拉力的功率是
D．内，滑轮组的机械效率是
二、简答题
13．如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．（动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/千克）
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越________．
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是________．若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过________千克？
（3）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？________
（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？________
14．如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总质量300kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3000W（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体离开水面前拉力F的大小；
（3）物体离开水面前上升的速度；
（4）物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。
三、探究题
15．如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物体A。若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）
（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。______
（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的功______物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）
（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能，试推导绳子末端移动的距离S________（请写出推导过程，所得结果用字母表示）
四、填空题
16．中国科学院亚热带农业生态研究所培育出的高产优质“巨型稻”株高可达2.2m，光合效率高，单位面积生物量比现有水稻品种高出50%。
（1）“巨型稻”光合效率高这一性状是由_____控制的。
（2）如图是耕地用的犁，它凝聚着劳动人民的智慧，犁是一个_____(选填“省力”或“费力”)杠杆。
17．如图所示，将体积为2.0×10-3m3的木块沿斜面匀速上拉时，弹簧测力计的示数为8N，木块沿斜面移动2m，上升的高度为50cm。则克服木块重力所做的功为_____。(ρ木=0.5×103kg/m3)
18．如图所示，高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3m，将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对__________力；若要使木柱的a点离开地面，至少需要_____________N的力。请在图上画出此力的示意图及其力臂。__________
19．如图所示，一块均匀的厚木板长16米，重400牛，对称的搁在相距8米的A、B两个支架上。
(1)若小金的体重为500牛，站在A点静止时，支架上受到木板的压力为_________牛；从A点出发向左走到离A点_________米处时，木板将开始翘动；
(2)若一个人从A点出发要安全移动到最左端，则他的体重G的取值范围为________。
20．如图所示,要把一个质量是360kg的贵重物品A,沿水平地面移动100m,为保护该物品,工人把它放在一个质量是40kg、底面积为0.5m2的木板B上,A、B接触面粗糙程度相同。然后用F=300N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至终点。在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是___N,在拉力F做功的过程中,机械效率是___.(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;g=10N/kg)
21．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图。
①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。
②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。
③换用不同弹簧，重复实验①步骤。
实验
序号
弹
簧
弹簧长
度/厘米
弹簧
材料
压缩量
/厘米
小球在斜面A上高度/米
小球在斜面B上高度/米
1
甲
20
合金1
2
0.18
0.18
2
甲
20
合金1
3
0.40
0.40
3
乙
20
合金2
2
0.22
0.22
4
丙
30
合金1
2
0.12
0.12
5
丁
30
合金2
2
0.15
0.15
(1)实验中，通过观察_________________判断弹簧弹性势能的大小。
(2)比较_________（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
(3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的________有关。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．C
5．C
6．D
7．B
8．C
9．B
10．C
11．C
12．B
13．大 改变力的方向 6000 由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中重力没做功；
W=Fs=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，
答：此过程中克服货物重力做功3.6×105J； 有用功W有用=Gh=1.2×104牛×30米=3.6×105焦，
总功W总= = =4×105焦，
实际功率P= = =8000W．
答：该起升电动机的实际功率是8000瓦．
14．（1）8×103N；（2）5×103N；（3）0.2m/s；（4）80%。
15． 等于 3ct/ng
16．基因(或DNA) 省力
17．5J
18．平衡； 330
19．900 3.2
20．0 90%
21．小球到达斜面的高度 1与2 长度、材料 答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、选择题
1．如图的常见器具都应用了杠杆，其中属于省力杠杆的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则（ ）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v2＜v3
C．v1=v2=v3 D．无法确定
3．如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ）
A．跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变
B．短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变
C．冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶受到惯性力
D．冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功
4．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动．铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（ ）
A．在0～2s内铁块做匀速运动 B．在2～6s内铁块经过的路程为10m
C．在2～6s内拉力F做的功为120J D．在2～6s内拉力F的功率是40W
5．下列生活实例中，对图片描述正确的有（ ）
A．甲：不计阻力及能量损耗，网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中，网球机械能守恒
B．乙：铁锁来回摆动最终停下，在铁锁下降过程中，重力势能全部转化为动能
C．丙：人造地球卫星由于不受空气阻力，只有动能和势能的转化
D．丁：跳水运动员从高处落下，动能转化为重力势能
6．停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．一颗番茄从手中由静止开始下落，撞击水面时溅起许多水珠（如图），同时番茄仍有较大速度并继续下沉。若不计一切机械能损耗，番茄从开始下落至刚好浸没时减少的势能（ ）
A．等于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
B．大于所有溅起的水珠在撞击过程中增加的机械能总和
C．等于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
D．小于所有溅起的水珠在空中上升过程中增加的机械能总和
8．所图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A，C两点到B点的竖直距离hAhC。下列说法中不正确的是（ ）
A．A点的机械能最大
B．小球的机械能总量逐渐变小
C．小球的机械能总量保持不变
D．小球的动能和重力势能可以相互转化
9．如图所示两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽末端的速度也都为v，小球通过凸形槽的时间为t1，通过凹形槽的时间为t2，则t1、t2的关系为（ ）
A． B． C． D．无法确定
10．小华同学对2017年中考体育测试项目中的相关科学量进行估测，其中符合实际的是（ ）
A．“50m跑”测试中大多数同学所用时间约5秒
B．“运球投篮”测试中使用的篮球的重力约0.5牛
C．“100m游泳”测试中质量为50千克的同学排开水的质量约50千克
D．“跳绳”测试中质量为50千克，身高1.7米的同学跳一下克服重力做功约850焦
11．如图所示，密度分布均匀的圆柱形棒的一端悬挂一个小铁块并一起浸入水中。平衡时，棒浮出水面的长度是浸在水中长度的n倍。若水的密度为ρ，则棒的密度为（ ）
A． B． C． D．
12．为了将放置在水平地面上重为的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力拉绳时，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）
A．内，地面对物体的支持力是
B．内，拉力做的功是
C．内，拉力的功率是
D．内，滑轮组的机械效率是
二、简答题
13．如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．（动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/千克）
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越________．
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是________．若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过________千克？
（3）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？________
（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？________
14．如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图，吊臂前端由滑轮组组成，动滑轮总质量300kg，绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把质量为2×103kg，体积为0.8m3的物体G匀速提起，滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为3000W（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）。求：
（1）物体完全浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体离开水面前拉力F的大小；
（3）物体离开水面前上升的速度；
（4）物体离开水面前，滑轮组的机械效率多大。
三、探究题
15．如图所示，小金想利用滑轮组用最省力的绳子绕法水平匀速拉动物体A。若地面对A的摩擦力与A的重力的比值为n，A的比热为c，A的温度上升t。（为计算方便，假设摩擦产生的热都被A吸收）
（1）在答题卷的图中画出滑轮组上绳子的绕法。______
（2）在用绳子水平匀速拉动物体A的过程中，若不计绳子与滑轮之间的摩擦和自重，拉力做的功______物体A克服摩擦做的功（选填大于，小于或等于）
（3）已知物体受到的滑动摩擦力和物体间相对滑动的距离的乘积，在数值上等于滑动过程产生的内能，试推导绳子末端移动的距离S________（请写出推导过程，所得结果用字母表示）
四、填空题
16．中国科学院亚热带农业生态研究所培育出的高产优质“巨型稻”株高可达2.2m，光合效率高，单位面积生物量比现有水稻品种高出50%。
（1）“巨型稻”光合效率高这一性状是由_____控制的。
（2）如图是耕地用的犁，它凝聚着劳动人民的智慧，犁是一个_____(选填“省力”或“费力”)杠杆。
17．如图所示，将体积为2.0×10-3m3的木块沿斜面匀速上拉时，弹簧测力计的示数为8N，木块沿斜面移动2m，上升的高度为50cm。则克服木块重力所做的功为_____。(ρ木=0.5×103kg/m3)
18．如图所示，高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3m，将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对__________力；若要使木柱的a点离开地面，至少需要_____________N的力。请在图上画出此力的示意图及其力臂。__________
19．如图所示，一块均匀的厚木板长16米，重400牛，对称的搁在相距8米的A、B两个支架上。
(1)若小金的体重为500牛，站在A点静止时，支架上受到木板的压力为_________牛；从A点出发向左走到离A点_________米处时，木板将开始翘动；
(2)若一个人从A点出发要安全移动到最左端，则他的体重G的取值范围为________。
20．如图所示,要把一个质量是360kg的贵重物品A,沿水平地面移动100m,为保护该物品,工人把它放在一个质量是40kg、底面积为0.5m2的木板B上,A、B接触面粗糙程度相同。然后用F=300N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动,直至终点。在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是___N,在拉力F做功的过程中,机械效率是___.(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比;g=10N/kg)
21．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图。
①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。
②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。
③换用不同弹簧，重复实验①步骤。
实验
序号
弹
簧
弹簧长
度/厘米
弹簧
材料
压缩量
/厘米
小球在斜面A上高度/米
小球在斜面B上高度/米
1
甲
20
合金1
2
0.18
0.18
2
甲
20
合金1
3
0.40
0.40
3
乙
20
合金2
2
0.22
0.22
4
丙
30
合金1
2
0.12
0.12
5
丁
30
合金2
2
0.15
0.15
(1)实验中，通过观察_________________判断弹簧弹性势能的大小。
(2)比较_________（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。
(3)由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的________有关。
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参考答案
1．C
2．C
3．D
4．C
5．C
6．D
7．B
8．C
9．B
10．C
11．C
12．B
13．大 改变力的方向 6000 由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中重力没做功；
W=Fs=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，
答：此过程中克服货物重力做功3.6×105J； 有用功W有用=Gh=1.2×104牛×30米=3.6×105焦，
总功W总= = =4×105焦，
实际功率P= = =8000W．
答：该起升电动机的实际功率是8000瓦．
14．（1）8×103N；（2）5×103N；（3）0.2m/s；（4）80%。
15． 等于 3ct/ng
16．基因(或DNA) 省力
17．5J
18．平衡； 330
19．900 3.2
20．0 90%
21．小球到达斜面的高度 1与2 长度、材料 答案第1页，共2页
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