北师大版物理八年级下册第九章机械和功 练习(共4套打包 word版有答案)

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名称 北师大版物理八年级下册第九章机械和功 练习(共4套打包 word版有答案)
格式 zip
文件大小 2.0MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-01-25 16:39:25

文档简介

北师大版物理八年级下册第九章机械和功练习(1)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.某同学从一楼跑到三楼用了12秒,则他爬楼功率最接近(  )
A.3W B.30W C.300W D.3000W
2.如图所示,已知m1>m2>m3,在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动s,则力F所做的功(  )
A.甲情况下最多 B.乙情况下最多 C.丙情况下最多 D.三种情况下一样多
3.下列工具在使用时属于费力杠杆的是  
A.羊角锤 B.筷子
C.手推车 D.核桃夹子
4.“给我一个支点,我就能撬动整个地球”,下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是(  )
A. 食品夹 B. 托盘天平
C. 钓鱼竿 D. 修树剪
5.如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动位置时,力F将(  )
A.变大 B.变小
C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
6.在某高处将两块质量相等的石块A、B分别以两种方式落向地面:石块A自由落下到地面;石块B被用水平作用力水平抛出后,呈抛物线下落到地面。在石块落地的过程中,石块重力分别做的功率为PA和PB,则比较两者大小关系正确的是(  )
A.PA>PB B.PA=PB
C.PA<PB D.不好判断
7.下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是(  )
A.天平 B.理发剪刀
C.钢丝钳 D.瓶盖起子
8.甲、乙两人进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲、乙两人的体重之比为5∶6,则甲、乙两人爬杆的平均功率之比为(  )
A.4∶3 B.3∶4 C.27∶25 D.25∶27
二、填空题
9.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示)。已知斜面长1.2m,高为0.4m,沿斜面向上的拉力大小为 2N(物体的大小可忽略不计)。则在上述过程中有用功为 ___________J,机械效率为 ___________,斜面对物体的摩擦力为 ___________N。
10.用动滑轮将重400N的物体匀速提升2m,拉力大小为220N,则做的有用功为______,动滑轮的机械效率是______;若绳重和摩擦不计,动滑轮的重力是______N。
11.在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为4N,斜面长4m,高1m,则拉力做的有用功为_______J,斜面的机械效率为_______。
12.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是______次,克服重力做功的平均功率为______W。(g取10N/kg)
13.如图所示,有一根均匀铁棒,长为L,OA=,重力G=900N,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为______N,若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F′应为______N。
14.如图所示,把重为180N的物体匀速提升2m,不计绳子的重力及摩擦,滑轮组机械效率是60%,所用拉力F为______N,若人重为600N时,用此装置最多能提升______N的物重。
15.如图所示,用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m,绳自由端施加的拉力大小为25N,物体受到的摩擦阻力40N,则拉力的功率为______W,该滑轮组的机械效率为______。
16.如图所示,用滑轮组提升重物时,重900N的物体在10s内匀速上升了1m。已知绳子的拉力F为500N,则在提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是______。
三、作图题
17.画出图中各力的力臂。
18.如图甲所示的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力和动力臂。
19.(1)一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2的方向以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1。(_______)
(2)在图中画出:杠杆所受拉力的力臂L1和所受阻力F2的示意图;(_______)
(3)在图中画出利用滑轮组将汽车拖走时最省力的绕绳方法。(_______)
20.(1)如图所示,作出斜面上物体所受力的示意图;(_______)
(2)下图是一杠杆图,试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力的示意图并画出该力的力臂;(_______)
(3)下图是未装配好的滑轮组,请在图中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力。(_______)
四、实验题
21.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行实验,实验数据如表。
实验 次数 物重 G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 机械效率η
1 2 5 0.9 15 74.1%
2 2 10 0.9 30 74.1%
3 4 10 1.7 30 78.4%
4 6 10 2.5 30
(1)分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度______,与所提物体的重力大小______;(均选填“有关”或“无关”)
(2)算出第4次实验的机械效率为______;
(3)如果换用图乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更______,所以机械效率更______;(均选填“大”或“小”)
(4)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是______;
A.提升越重的物体,机械效率越大
B.有用功越大,机械效率一定越大
C.额外功越大,机械效率一定越小
D.同一机械的机械效率是恒定不变的
(5)在正确操作该实验时,应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计,若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计,则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
22.“测算简单机械的效率”实验。
(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:
斜面倾斜程度 小车重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
较慢 10 0.1 3 1 1 3 33%
较陡 10 0.2 4 1 2 ______ 50%
最陡 10 0.3 5 1 3 5 ______
①将表格中数据补充填写完整;
②分析实验数据可知:同一斜面,倾斜程度越高,拉同一个物体所用的拉力越______,机械效率越______;
(2)请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验:
①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组______;
②设计一个记录此实验数据的表格______。
23.小红在“测量滑轮组机械效率”的实验中,测得的相关数据如表所示
次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3
2 4 0.1 1.6 0.3 83.3%
3 6 0.1 2.3 0.3 87.0%
(1)实验时,小红应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)分析表中的数据可知,小红测的是___________(选填“甲”或“乙”)滑轮组的机械效率,第1次实验,滑轮组的机械效率为___________。
(3)分析表中数据可得出结论:使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越___________,滑轮组的机械效率越高。
(4)第3次实验中,若仅增加钩码上升的高度,滑轮组的机械效率将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
五、计算题
24.如图是用滑轮组从水中提升重物A,A的体积为1.2×103cm3,质量为2100g,整个打捞过程A被匀速提升,A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为60%,忽略绳重及滑轮摩擦,不考虑水的阻力,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)A受到的重力;
(2)A完全浸没在水中时受到的拉力;
(3)A完全离开水面后,绳子自由端的拉力F;
(4)A完全离开水面后,滑轮组的机械效率。(保留1位小数)
25.小明推着购物车在超市购物,如图所示,购物车与货物的总质量为30kg,当购物车前轮遇到障碍物时,小明先后两次在A点对购物车施加竖直方向的作用力,可视为杠杆。
(1)图甲中小明在A点施力的力臂为多少m?阻力为多少N?
(2)图乙中小明在A点施力大小F乙为多少N?方向是怎样的?
试卷第8页,共8页
试卷第1页,共8页
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.D
5.C
6.B
7.B
8.B
9.1.8 75% 0.5
10.800 90.9% 40
11.8 50%
12.180 81
13.400 450
14.150 1080
15.100 80%
16.60%
17.
18.
19.
20.
21.无关 有关 80% 大 小 A 偏小
22.4 60% 大 高
实验次数 重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
1
2
3
23.匀速 甲 74.1% 重 不变
24.(1)21N;(2)9N;(3)9N;(4)77.8%
25.(1)0.6,300;(2)75,竖直向上
答案第2页,共3页
答案第3页,共3页北师大版物理八年级下册第九章机械和功练习(2)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.如图所示的滑轮组,当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时,动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J,则拉力F的大小( )
A.一定是10N B.一定是15N
C.一定大于10N D.一定大于15N
2.“给我一个支点,我就能撬动整个地球”,下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是(  )
A. 食品夹 B. 托盘天平
C. 钓鱼竿 D. 修树剪
3.如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末,爸爸开车带着小艳出去游玩,途中,这辆汽车在1h的时间内,在水平路面上匀速行驶了72km,消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW,汽油的热值为4.6×107J/kg,g=10N/kg。则关于上述lh的行驶过程,不考虑流体压强的条件,下列分析正确的是(  )
A.该汽车对路面的压力大于1.5×104N B.该汽车克服阻力做的功是2.3×104J
C.该汽车的牵引力是1.5×103N D.该汽车发动机的效率是30%
4.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为1.3N,g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.绳子自由端移动的速度为50cm/s
B.拉力F的功率为0.25W
C.有用功为0.45J
D.滑轮组的机械效率为90%
5.如图所示,物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面高为h,斜面长为s,且s=3h,物体所受重力为G,斜面的机械效率为50%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则(  )
A.F= f= B.F= f= C.F= f= D.F= f=
6.用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体,每次物体提升的高度均为1m,滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦,下列分析正确的是(  )
A.动滑轮的重力为5N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少
D.每次提升重物时,滑轮组做的额外功为10J
7.如图所示,物体A重为GA物体B重为GB,每个滑轮重G动,物体A在物体B的作用下沿粗糙水平面向右做匀速直线运动。如果在物体A上施加一个水平向左的力F拉动A,使物体B匀速上升h(不计滑轮组中的摩擦及绳重),下列选项不正确的是(  )
A.物体A向左匀速直线运动时,绳子对它的拉力为
B.物体B匀速上升时,滑轮组做的有用功为GBh
C.力F做的功为G动h+GBh
D.滑轮组的机械效率大小等于×100%
二、填空题
8.小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m,机械效率为80%,则此过程中小明做功的功率P=___________W。
9.学校举行了一次登山比赛,小莉和小娟体重之比为5∶6,爬到山顶,小莉用时50min,小娟用时45min,则小莉和小娟做功之比是______,爬山功率之比是______。
10.柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保,方便市民出行,若电动汽车功率为30kW,在20min匀速行驶了20km, 则此电动汽车牵引力做的功为___________J, 电动车的牵引力为___________N。
11.如图所示,为一可绕O点转动的杠杆,在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡,此时AB部分水平,此时F______(是/不是/不一定是)最小的拉力,保持重物静止不动。使绳绕A点从如图位置沿虚线CD顺时针转动时F______ (变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大),F与其力臂的乘积______ (变大/变小/不变/先变大后变小/先变小后变大)
12.如图所示,把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3m,高为0.9m,实际推力为300N,那么物体与斜面之间的摩擦力是 ___________N。
13.如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,则滑轮组的机械效率是_______。若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(不计绳重及摩擦)
14.如图所示,沿斜面把质量为120 kg的物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力F=500 N,斜面长3m、高1m。则其机械效率是___________,物体所受摩擦力是___________N。(g取10N/kg)
15.如图所示,是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼,两种方式若不计绳重和摩擦,且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______;使用乙图中滑轮的好处是可以______,机械效率更高的是______(选填“甲”或“乙”)。
16.如图所示,古时候,有端午节吃桃子的习俗。桃子从树上落下,先后经过A、B、C三点,且AB=BC,若重力所做的功率分别为PAB、PBC,则有PAB______ PBC(选填“>”、“<”或“=”)。
三、作图题
17.如图甲所示为修剪树枝的剪刀,O为转动轴(支点)。请在图中画出F1的力臂l1,并在A点画出阻力F2的示意图。
18.列车上出售食品的小推车,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把E点,这时手推车可以视为杠杆。画出售货员施加的最小的力F。
19.(1)为了方便顾客查看穿鞋效果,鞋店的地板上常常放有一块靠墙的平面镜,如图所示。请你根据平面镜成像的特点,画出从顾客鞋尖(即图中的S点)发出的一条光线经过平面镜反射进入顾客眼睛(即图中的A点)的光路图;
(2)如图所示,甲图是正在使用的核桃夹,上下两部分都是杠杆,乙图是上半部分杠杆的示意图。请在A点画出最小动力F1的示意图以及杠杆所受的阻力F2的示意图。
四、实验题
20.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表所示。
实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的 高度h/m 测力计示数 F/N 测力计移动 距离s/m 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5
4 4 0.2 1.4 1.0
(1)在实验中,测绳端拉力时,应沿竖直方向 ___________拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;
(2)第1次实验测得的机械效率为 ___________;(结果保留整数)
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用 ___________图做的;【(a)(b)(c)】
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,___________可以提高滑轮组的机械效率。分析第1、3次实验数据可知:影响滑轮组的机械效率高低的因素主要是 ___________;
(5)分析第 ___________次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关;
(6)若将(a)滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率将 ___________(选填“改变”或“不变” 。
21.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节。如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码______个;
(2)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件______。(选填“相符”或“不相符”)
22.小明利用如图所示的实验装置来探究杠杆的平衡条件:
(1)实验前没挂钩码时,发现杠杆左端上翘,应将左端平衡螺母向______(选填“左”或“右”)旋一些,使杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的好处是______;
(2)小明在实验探究过程中(图中钩码完全相同,且杠杆上标线间距相等),若要使弹簧测力计的示数变为原来的一半,仍保持杠杆在水平位置平衡,则应该______;
A.减少1个钩码
B.减少2个钩码
C.减少3个钩码
D.把钩码向左移一个小格
(3)小明进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。小明根据这些数据能否得出探究结论?______。理由是:______;
(4)如图所示,当弹簧测力计在B处由竖直向上拉逐渐向右倾斜拉时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”),其原因是______。
五、计算题
23.一个工人用如图所示的滑轮组提升500N的货物,所用拉力为200N,物体在1min内被匀速提高5m,不考虑绳重和摩擦,求:
(1)工人拉力的总功率;
(2)匀速提升500N的货物时,滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮组匀速提升800N的货物,工人需要用的拉力。
24.如图所示,甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物,在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处,用时10s,此过程中甲工人做功的功率P甲=60W;乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m到达指定位置B,拉力F乙为125N;求:
(1)甲工人做的功;
(2)乙工人所做的有用功;
(3)该滑轮组的机械效率。
试卷第页,共页
试卷第1页,共9页
参考答案:
1.C
2.D
3.D
4.C
5.C
6.D
7.C
8.50
9. 5∶6 3∶4
10.
11. 不是 先变小后变大 不变
12.120
13. 75% 增大
14. 80% 100
15. 改变力的方向 省力 甲
16.<
17.
18.
19.(1);(2)
20. 匀速 (c) 增大物重 动滑轮的重力 3、4 不变
21. 左 6 变大 不相符
22. 左 消除了杠杆的重力对杠杆平衡的影响 B 不能 只做了一次实验得出的结论具有偶然性 变大 该力的力臂变短了
23.(1)50W;(2)83.3%;(3)300N
24.(1)600J;(2)1200J;(3)80%
试卷第页,共页
试卷第1页,共2页北师大版物理八年级下册第九章机械和功练习(3)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.在新农村改造住房时,常用如图所示的简易滑轮组提升建材。工人师傅用400N的拉力,利用该滑轮组将重600N的重物在10s内匀速提高了4m。下列判断正确的是(  )
A.绳端移动的速度为0.4m/s B.提升重物做的有用功为1600J
C.工人拉绳子的功率为240W D.该滑轮组的机械效率为75%
2.完全相同的A和B两物体,在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图,力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是(  )
A.W1W2 C.P1P2
3.如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s,弹簧测力计的示数为20N,以下正确的是(  )
A.M受到地面摩擦力水平向左
B.M受到地面的摩擦力为10N
C.M受到的重力对M所做的功为100J
D.拉力F的功率为4W
4.如图装卸工人用沿斜面的力F=200N,匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车,下列分析正确的是(  )
A.此过程中,斜面对货柜支持力做功0J
B.此过程中,推力做功800J
C.货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡
D.货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡
5.重为100N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动,弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。则(  )
A.物体A受到水平面的摩擦力为5N
B.拉力F的功率为4W
C.若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4J
D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
6.如图,用始终水平的拉力从实线位置缓慢提起至虚线位置的过程中(  )
A.F的力臂变小,F的大小变大
B.F的力臂变大,F的大小变小
C.重力G与它的力臂乘积保持不变
D.重力G与它的力臂乘积变大
7.下列说法中正确的是(  )
A.机械效率越高,机械做功一定越快 B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械做功一定越多 D.做功越快的机械,功率一定越大
8.如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处,施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,常数g取10N/kg。下列结论错误的是(  )
A.此装置最多能匀速运载80N的货物
B.第2s内拉力F的功率为40W
C.动滑轮的重力为9N
D.此装置提升重物的最大机械效率为80%
9.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为1.3N,g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.绳子自由端移动的速度为50cm/s
B.拉力F的功率为0.25W
C.有用功为0.45J
D.滑轮组的机械效率为90%
10.水平地面上有一重5N的球,小孩用20N的力踢球,球离脚后在地面上滚动了15m,那么小孩踢球过程中对球做的功是(  )
A.75J B.0J C.300J D.无法确定
二、填空题
11.人们在生活中随时都会用到我们学过的简单机械,例如我们每天开门使用的钥匙就是个______ (滑轮/轮轴/斜面)类机械,它是______ (省/费)力机械,螺丝钉与______ (滑轮/轮轴/斜面)类机械类似,它是______ (省/费)力机械。
12.小明用50N的水平力推着重300N木箱,先通过10m长的水平塑胶跑道,做的功为W1,然后又通过10m长的水平粗糙的人造草坪,做的功为W2,则W1______W2(选填“大于”、“等于”或“小于”),重力对木箱做的功是______J。
13.如图所示,不计绳重和摩擦。滑轮组在匀速提升150N重物时,机械效率为60%,物体上升的速度为10cm/s,绳端拉力F为_______N,拉力功率为________W,如果提升物体质量增加,那么滑轮组的机械效率将_________(变大/变小/不变)。
14.用如图装置,在10s内将60N的水桶提升2m,拉力为40N,则拉力的功率为___________W;若不计绳重和摩擦,则动滑轮的重力为___________N。
15.某校举行了春季趣味运动会,如图所示是物理老师某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像,已知物理老师的质量为60kg,则在1min内克服重力所做的功为__________J,他跳绳的功率为__________W。(g取10N/kg)
16.如图所示,是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼,两种方式若不计绳重和摩擦,且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______;使用乙图中滑轮的好处是可以______,机械效率更高的是______(选填“甲”或“乙”)。
17.如图所示,半径为0.5m的油桶外绕了几圈绳子,在绳的引出端用一水平拉力10N,使油桶在6s内沿水平地面滚动一周,则拉力移动距离s与油桶滚动距离L的比值为______;在这一过程中,拉力F的功率是______W。(π取3)
18.俯卧撑是一项常见的健身项目,如图所示是某同学做俯卧撑时的情景。此同学的身体可视为杠杆,身高1.80m,体重为80kg,脚与地的接触点为A点,人的重心O点距A点1.2m,两手位置B点距A点1.5m。人在做俯卧撑时,支点是______点,地面对两手的支持力为______N。若50s内做俯卧撑40次,每次人重心上升高度为0.2m,每次人做功为______J,做功功率为______W。
19.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m,则该汽车在这一段路程行驶的平均速度为______m/s;
若汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______J;若发动机的转化效率为80%,则使发动机做这么多功需要燃烧的汽油质量为______kg。(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)
三、作图题
20.拉杆式旅行箱可看成杠杆,如图所示,请作出作用在A点最小拉力F的示意图。
21.如图,请你用笔画线代表绳子画出既省力又能改变力的方向的绕线方法。
22.(1)如图所示,物体A处于静止状态,小车在拉力F作用下向右加速运动。请在图中画出物体A所受的支持力N和摩擦力f的示意图(力的作用点图中已标出)。
(2)如图所示是一种活塞式抽水机的示意图,请在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力F2。
(3)小华借助滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方法。
四、实验题
23.小红在“测量滑轮组机械效率”的实验中,测得的相关数据如表所示
次数 钩码重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.9 0.3
2 4 0.1 1.6 0.3 83.3%
3 6 0.1 2.3 0.3 87.0%
(1)实验时,小红应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)分析表中的数据可知,小红测的是___________(选填“甲”或“乙”)滑轮组的机械效率,第1次实验,滑轮组的机械效率为___________。
(3)分析表中数据可得出结论:使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越___________,滑轮组的机械效率越高。
(4)第3次实验中,若仅增加钩码上升的高度,滑轮组的机械效率将___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
24.小明用如图所示的方法“测量提升物体所做的功”,操作时他将小车先后倒放和正放在斜面上,用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至高度h处,实验记录在如下表中;
小车放法 小车重G/N 提升高度h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm
倒放 4 15 1 90
正放 4 15 0.7 90
(1)分析比较F与G的大小,可得初步结论:用斜面提升物体时,______。
(2)小车倒放时,沿斜面拉比沿竖直提升多做功______J;分析发现,小车正放时沿斜面拉也比沿竖直提升做功多,可得初步结论:用斜面提升物体时,______。
(3)小车正放时比倒放时的斜面机械效率______(选填“大”或“小”),由此可知:用同一斜面提升同一物体时,斜面的机械效率与______有关。
25.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向______调节(选填“左”或“右”),直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量______;
(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;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆______(选填“能”、或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转动b位置时,其示数大小将______。
五、计算题
26.在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30s时间,将水平路面质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端的拉力F是500N,地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求:
(1)拉力F在30s内所做的功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)整个装置的机械效率。
27.在创建文明城市中,使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为
,在某平直道路上匀速行驶100s,通过的路程为200m,清扫车在匀速工作过程中,受到的阻力是车重力的0.2倍,取。求:
(1)匀速行驶100s时牵引力做的功;
(2)匀速行驶时的功率。
试卷第页,共页
试卷第1页,共9页
参考答案:
1.D
2.C
3.D
4.A
5.B
6.B
7.D
8.C
9.C
10.D
11. 轮轴 省 斜面 省
12. 等于 0
13. 125 25 变大
14. 6 20
15. 5400 90
16. 改变力的方向 省力 甲
17. 2 10
18. A 640 160 128
19. 12 8×105J 0.02kg
20.
21.
22.(1);(2);(3)
23. 匀速 甲 74.1% 重 不变
24. 可以省力 0.3 不能省功 大 摩擦力大小
25. 右 力臂 6 不能 变大
26.(1)2.25×105J;(2)7500W;(3)80%
27.(1);(2)
试卷第页,共页
试卷第1页,共2页北师大版物理八年级下册第九章机械和功练习(4)
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s,弹簧测力计的示数为20N,以下正确的是(  )
A.M受到地面摩擦力水平向左
B.M受到地面的摩擦力为10N
C.M受到的重力对M所做的功为100J
D.拉力F的功率为4W
2.两个滑轮完全相同,分别用如图所示的两种方式,将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,则下列判断中正确的是(  )
A.两次绳端移动的速度相等
B.F甲所做的功小于F乙所做的功
C.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D.甲装置的机械效率小于乙装置的机械效率
3.如图所示,物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面底端匀速拉到斜面顶端,已知斜面高为h,斜面长为s,且s=3h,物体所受重力为G,斜面的机械效率为50%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则(  )
A.F= f= B.F= f= C.F= f= D.F= f=
4.用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同的物体,每次物体提升的高度均为1m,滑轮组的机械效率与物体的重力关系如图乙所示。不计绳重和摩擦,下列分析正确的是(  )
A.动滑轮的重力为5N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少
D.每次提升重物时,滑轮组做的额外功为10J
5.如图所示,用滑轮组拉动重为70N的物体A,用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m,所用拉力F为20N,地面对物体A的摩擦力为30N。以下说法不正确的是(  )
A.绳子自由端移动的距离是10m
B.克服摩擦做的有用功是150J
C.滑轮组的机械效率为75%
D.拉力F做功的功率为10W
6.用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M,如图所示。如果自由端的拉力F=30N,物体M的速度v=0.1m/s,每个滑轮重10N,忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是(  )
A.物体M受到的合力不为零 B.物体M的重力为80N
C.自由端移动的速度为0.2m/s D.天花板受到的拉力为90N
7.如图所示是我国政府为缓解山区人民出行难的问题而修建的盘山公路,修建盘山公路的目的是(  )
A.减小汽车的重力
B.减小汽车牵引力所做的功
C.减小汽车上坡时所需的牵引力
D.减小汽车上坡时行驶的路程
8.水平地面上有一重5N的球,小孩用20N的力踢球,球离脚后在地面上滚动了15m,那么小孩踢球过程中对球做的功是(  )
A.75J B.0J C.300J D.无法确定
9.如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知在这个过程中,物体受到斜面的摩擦力大小为f,则斜面的机械效率为(  )
A.×100% B.×100% C.×100% D.×100%
二、填空题
10.如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图,将自拍杆看作一个杠杆,O为支点。
(1)请画出动力F1的力臂L______;
(2)若忽略自拍杆的重力,有同学说“在自拍时,手机的重力就是自拍杆这个杠杆受到的阻力。”你同意这种说法吗?______。简述你的理由:______。
11.一建筑工人用100N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了2m,小车受到的阻力为______N。撤去推力,小车仍然能继续向前运动1m,在小车前进3m的过程中,工人对小车做的功为______J,支持力做功______J。
12.如图所示,物体重G=180N,滑轮重G′=40N,若用力F竖直向上匀速拉动滑轮,则此时该滑轮的机械效率为______(不计绳重和滑轮转轴处的摩擦)。
13.如图所示,用滑轮组在4s内将重为120N的物体匀速提升了1m,动滑轮重为40N,不计绳重和摩擦,拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率为______,若用该滑轮组提升150N的物体,则它的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.在斜面上将一个重8N的物体匀速拉到顶端,沿斜面向上的拉力为4N,斜面长4m,高1m,则拉力做的有用功为_______J,斜面的机械效率为_______。
15.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动。用磅秤测得小明的质量是50kg,用 _____测得他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间,则根据原理公式 _____可以算得小明登楼的功率是 _____W。(g取10N/kg)
16.摩托车发动机的功率为1.6千瓦,它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。
17.某校举行了春季趣味运动会,如图所示是物理老师某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像,已知物理老师的质量为60kg,则在1min内克服重力所做的功为__________J,他跳绳的功率为__________W。(g取10N/kg)
18.如图所示,小金用轻质杠杆(自身重力忽略不计)、空桶、质量为m0的物体A和细线,自制了测量液体密度的杠杆密度计。该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值。
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m0的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l0,此时C点的密度刻度线应标注为_______;
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至D位置,使杠杆在水平位置平衡。若D点到O点的距离为l1,通过推导分析,此时D点的应标注的密度值_______。(结果用题中所给的字母表示)。
三、作图题
19.请在图中画出动力F1的力臂和阻力F2。
20.如图所示,杠杆AB的支点位于O,在力F1<F2的作用下处于平衡状态,l2是F2的力臂,在图中画出的F1力臂和力F2。
21.图甲是拍照时用的自拍杆,可以简化为图乙中以O为支点的杠杆,请你在图乙中画出:
(1)阻力F2的力臂l2;
(2)作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
四、实验题
22.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=______。
23.某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论。已知动滑轮的重为0.2牛。
(1)比较(a)、(b)两图可知:________;、
(2)比较(b)、(c)、(d)三图可知:_________
五、计算题
24.如图所示的滑轮组,用F=100N的力水平拉绳子自由端,把物体A在10s内向左水平匀速运动1m,求:
(1)这个过程中拉力F所做功的功率多少?
(2)若该滑轮组的机械效率是75%.则物体受到地面的摩擦力是多少?
25.已知一辆小汽车的总质量为1.6t,小汽车以20m/s的速度做水平匀速直线运动,行驶了180s,行驶过程中小汽车受到的阻力为车总重的0.2倍;求:
(1)小汽车牵引力做的功;
(2)小汽车牵引力做功的功率。
26.如图所示,一根轻质直杠杆在水平位置保持平衡,左端挂100牛的物体G1,其力臂为0.6米,右端挂200牛的物体G2,求:
(1)右端物体G2的力臂;
(2)若在右端增加200牛的物体,要使杠杆再次水平平衡,支点应向哪端移动多少距离。
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参考答案:
1.D
2.B
3.C
4.D
5.D
6.C
7.C
8.D
9.A
10. 不同意 678
11. 100 200 0
12.90%
13. 40 75% 变大
14. 8 50%
15. 秒表 150
16. 每秒内做功1600焦
17. 5400 90
18. 0
19.
20.
21.
22. 缓慢匀速提升 90.9 1、2 1、3 高 < > 2∶1
23. 使用动滑轮提升重物时,可以省一半的力,但不能改变用力方向 使用动滑轮匀速提升相同重物时,拉力方向与竖直方向的夹角越大,拉力越大
24.(1)20W;(2)150N
25.(1)1.152×107J;(2)6.4×104W
26.(1)0.3m;(2)支点应向右端移动0.12m
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