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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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人教版八年级物理下册 第十二章 简单机械
一、单选题
1.如图所示,每个钩码的质量均为50g,在轻质杠杆C处挂2个钩码,则在D处挂几个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡。( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
2.如图是开瓶盖的起子,可以看成是一个杠杆,能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是( )
A. B. C. D.
3.小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如右图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是( )
A. 小胖把小李拉起 B. 小李把小胖拉起 C. 两个都拉不起 D. 两个都拉起
4.小明利用如图所示的装置探究滑轮组的特点,他将重为5N的物体匀速提高了1m,每个滑轮重均为1N,不计绳重及摩擦,则有关绳端移动距离s、绳端拉力F、悬挂定滑轮处拉力F′的大小正确的是( )
A. s=3m,F=2N,F′=7N B. s=3m,F=1.7N,F′=5N
C. s=2m,F=3N,F′=10N D. s=2m,F=2.5N.F′=7.5N
5.要用10N的拉力提起重40N的物体,可以采用下列简单机械的那一种?( )
A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 杠杆 D. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
6.关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( )
A. 物体受力且运动一段距离,力对物体就做了功 B. 功率大的机器做功一定多
C. 做功快的机器其机械效率一定高 D. 功率大的机器做功就快
7.如图用一个动滑轮把一个重为100N的沙袋从地面提高到9m的脚手架上,所用的力F是60N,则该动滑轮( )
A. 可以改变力的方向 B. 可以省功 C. 做的有用功为540J D. 机械效率为83.3%
8.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 力F1和F2做的总功相同 B. 力F1和F2做功的功率相同
C. 两个滑轮组机械效率一样大 D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
9.工人用如图所示的动滑轮,将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳自由端的拉力F为600N,不计绳重和摩擦。以下结论正确的是( )
A. 动滑轮的有用功为600J B. 动滑轮的重力为400N
C. 动滑轮的机械效率为83.3% D. 拉力F的功率为120W
10.下列说法中正确的是( )
A. 功率越大的机械,机械效率一定越高
B. 一台机器所做的功中,做的有用功越多,它的机械效率就越高
C. 做功越多的机械,机械效率越高
D. 机械效率越高的机械在总功相同时,其有用功越多
11.在不计机械自重和摩擦的情况下,不能用10N的拉力刚好提起重为20N物体的简单机械是( )
A. 杠杆 B. 动滑轮 C. 定滑轮 D. 斜面
12.下图所示工具,在使用时属于省距离杠杆的是
A. 天平 B. 瓶盖起子
C. 食品夹 D. 门把手
二、填空题
13.因为有用功总________(选填“大于”、“等于”或“小于”)总功,所以机械效率总小于1。滑轮组的机械效率越高,说明额外功在总功中所占的比例就________(选填 “越大”或“越小”)。
14.端午节赛龙舟时,运动员一手支撑住浆柄,一手用力划桨,此时浆属于 (选填“省力”或“费力”)杠杆;当运动员向后划桨时,龙舟就向前行进,说明物体间力的作用是 的;龙舟快速前进时,激起的“泡沫”会自动靠近船身,这是因为水中流速大的地方 .
15.在图中杠杆上的A点挂四个重均为1N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆在水平位置平衡,如图所示。测力计的示数是 N(不计杠杆重);如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将 (变大、不变或变小)。
16.如图所示,是铁路建设中使用道钉撬撬道钉的示意图。它是一个 杠杆,当刚好把道钉撬动时,道钉对道钉撬的阻力F2是4000N,那么此时需要施加竖直向下的动力F1为 N(不计道钉撬重)。请在图中画出撬动道钉所需最小动力F1的示意图。
17.如图,用滑轮组提升一重物,物体质量为500g,钩码在4s内被匀速提升了2cm,已知弹簧测力计的拉力为2.5N,则提升重物的过程中,拉力F的平均功率为 W,滑轮组的机械效率为 %.(g=9.8N/kg)
18.如图所示,滑轮组自重及摩擦不计.物体A重300N,在F=4N的拉力作用下,物体以5m/s的速度匀速运动.则物体在运动过程中受的阻力是 N;5s内拉力F对物体A做的功是 J;拉力F的功率为 W.
三、实验探究题
19.小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置.小明将杠杆左端的平衡螺母向右调,小红认为也可以将杠杆右端的平衡螺母向________(右/左)调,使杠杆在水平位置平衡.
(2)在杠杆的两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,并测出力臂.多次实验并把数据记录在表格中.
次数 F1(牛) l1(厘米) F2(牛) l2(厘米)
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
实验时调节杠杆平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡的目的是________.
(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是________.
(4)小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个,杠杆会________(右侧下降/左侧下降).
(5)若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下,要使杠杆重新在水平位置平衡,小明该采取的措施是________.
20.在“再探动滑轮”的实验中时,小明利用自重不同的两个动滑轮进行了如图 1 所示的三次测量,数据记录如下
实验序号 钩码重 (N) 动滑轮重(N) 拉力 (N) 钩码上升的高度 (m) 测力计移动的距离(m) 机械效率 (%)
1 4 0.5 2.3 0.2 0.4 87.0
2 4 0.9 2.5 0.2 0.4 80.0
3 6 0.5 3.3 0.2 0.4 ①
(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计 (选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数;
(2)表格中实验数据①是 ;
(3)通过比较 实验数据(选填实验序号),可以初步判断:动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关;
(4)通过比较 实验数据(选填实验序号),可以初步判断:同一动滑轮,提升的钩码越重,机械效率越 (选填“高”或“低”);
(5)小红用重均为G0的滑轮,组装了如图2所示的甲、乙两个滑轮组,在相同时间内把重物G提升相同高度,若F1=F2 , 则F1、F2 做功的功率 P1 P2 , 机械效率η1 η2(两空均选填“>”、“=”或“<”),在不计绳重及摩擦时,G∶G0= 。
21.某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图,他们测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙度h、测力计移动的距离S,并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入下表,完成下面各题:
(1)表格中数据★=
(2)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是
(3)比较实验2、3,影响这两次实验机械效率不同的主要因素是
(4)在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码,装置的机械效率将 (变大/变小/不变)
22.小明和他的同学们在探究杠杆的平衡条件实验中所用到的器材有:带有刻度的杠杆(刻度均匀)、铁架台、弹簧测力计、质量相同的钩码若干个。
(1)在挂钩码前,小明发现杠杆左端高右端低(如图甲所示,接下来应将杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同的钩码;当杠杆在水平位置平衡后,将A点下方所挂的钩码朝靠近支点O的方向移动一个小格,为使杠杆重新在水平位置保持平衡,下列继续进行的操作中不合理的是 ;
A.将B点下方所挂的钩码减少两个
B.在C点下方挂4个相同的钩码
C.将B点下方所挂的钩码朝靠近支点O方向移动一个小格
(3)改变钩码个数及力臂,多次实验得出结论:杠杆的平衡条件是 。多次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遮规律”);
(4)得到实验结论后,同组的小华利用弹簧测力计代替钩码,设计了如图丙所示实验;当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“增大”“减小”“不变”或“不确定”);
四、计算题
23.如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N(不计绳重及摩擦)。求:
(1)对重物做的有用功是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)人拉绳子做功的功率是多少?
24.斜面是一种常见的简单机械,在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图为倾角θ=30°的固定斜面,用平行于斜面向上的拉力F=4N,将一物体从斜面底端匀速拉上斜面,已知物体上升的高度h=1m。
(1)求拉力F的功;
(2)物体的质量为0.6kg,求该斜面的机械效率;
(3)物体受到的摩擦力。
25.图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2 , 起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。(不考虑绳重,g取10N/kg),求:
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
答案部分
一、单选题
1.【答案】 C
2.【答案】 C
3.【答案】 A
4.【答案】 C
5.【答案】 C
6.【答案】 D
7.【答案】 D
8.【答案】 D
9.【答案】 C
10.【答案】 D
11.【答案】 C
12.【答案】 C
二、填空题
13.【答案】 小于;越小
14.【答案】 费力;相互;压强小
15.【答案】 2;变大
16.【答案】 省力;200
17.【答案】 0.0375;65
18.【答案】 12;300;60
三、实验探究题
19.【答案】 (1)右
(2)便于直接从杠杆上读出力臂的值
(3)F1l1=F2l2
(4)左侧下降
(5)向左侧移动2格
20.【答案】 (1)缓慢匀速提升
(2)90.9
(3)1、2
(4)1、3;高
(5)<;>;2∶1
21.【答案】 (1)74.1%
(2)动滑轮本身有重力
(3)摩擦
(4)变大
22.【答案】 (1)左
(2)6;C
(3);寻找普遮规律
(4)增大
四、计算题
23.【答案】 (1)解:对重物做的有用功是
答:对重物做的有用功是700J。
(2)解:拉力做的总功是
滑轮组的机械效率是
答:滑轮组的机械效率是70%。
(3)解:人拉绳子做功的功率是
答:人拉绳子做功的功率是200W。
24.【答案】 (1)解:因为∠θ=30 ,所以,s=2h=2×1m=2m,拉力F做的功: W总=Fs=4N×2m=8J
(2)解:G=mg=0.6kg× 10N/kg=6N,根据W有=Gh=6N ,
(3)解:W额=W总-W有=8J-6J=2J,又因为W额=fs 所以f=
25.【答案】 (1)解:提升货物过程中起重车的总重为
提升重物时,受力面积为
提升货物过程中起重车对水平地面的压强
答:提升货物过程中起重车对水平地面的压强为
(2)解:物体的速度为 绳子的速度为 拉力F的功率
答:拉力F的功率为
(3)解:提升货物过程中滑轮组的机械效率
答:提升货物过程中滑轮组的机械效率 。
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