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第十章《机械与人》达标测试卷
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1.下列关于力臂的说法,正确的是( )
A.力臂是从力的作用点到支点的距离
B.力臂一定在杠杆上
C.力臂是从支点到力的作用线的距离
D.动力臂一定比阻力臂大
2.下列仪器或工具在使用过程中,利用了杠杆原理的一组是( )
①量筒 ②剪刀 ③烧杯 ④试管夹 ⑤托盘天平 ⑥弹簧测力计
①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.④⑤⑥
3.在探究杠杆平衡条件得实验中,我们曾多次改变力和力臂的大小,这样做的目的主要是为了( )
A.获取多组实验数据归纳出物理规律
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.使杠杆处于平衡状态
4.如图1所示,分别用不同的方式在水平地面上匀速拉动同一物体,物体所受地面的摩擦力均相等,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,各图中最省力的是( )
A B C D
5.2020年1月14日,宁波三官堂大桥最后一节超大节段钢结构焊接完成,标志着大桥实现合龙。合龙段焊接缝的精度要求为1cm,而结构长度受温度的影响很大,每变化1.5℃就会影响合龙段间隙1cm,所以必须要等到结构预制时计算的气温才可以精准合龙。如图2所示是当时的场景照片,结合所学知识,判断下列说法不正确的是( )
A.船受到的浮力在锻钢离开船体后变小
B.拉住锻钢的滑轮组起到了省力杠杆的作用
C.钢段离开船体向上运动时,滑轮组的机械效率不断提高
D.锻钢离开船体后,船底部受到的液体压强比锻钢离开前小
6.如图3所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功( )
A.1000J B.2000J C.1600J D.8000J
7.如图4所示,是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景。这也是一个杠杆,那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是( )
A.A-B-C
B.A-C-B
C.B-C-A
D.C-A-B
8.《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图5中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力,以下说法符合杠杆平衡原理的是( )
A.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
B.“权”小于“重”时,A端一定上扬
C.增大“重”时,应更换更小的“权”
D.增大“重”时,应把“权”向A端移
9.重为30N的A物体,用如图6所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N,F1=18N,F2=8N,A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m,则在该过程中,下列分析正确的是( )
A.绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B.F1做功比F2做功少
C.两种方法中所做的有用功一样多
D.两种方法中机械效率相同
10.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa。现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图7所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2×105Pa,已知:乙物体的质量为2kg,AO∶AB=1∶4,g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是( )
A.甲物体的底面积应小于2×10-5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少10N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kg
D.可以移动支点O的位置,使OA∶OB=2∶9
二、填空题(每空2分,共26分)
11.如图7所示,食品夹是一种杠杆,手持它夹食物时它是 杠杆,手移动的距离 (选填“大于”或“小于”)前端移动的距离。
12.有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图8甲所示的方法搬运,小雪想用如图8乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 (选填“甲大”、“乙大”或“一样大”),小雪所用的力比小冰所用的力 (选填“大”、“小”或“一样大”)。
13.当你用桶从井中提水的时候,你对桶所做的功是 ;如果桶掉进井里,从井里捞桶的时候,桶里带着一些水,这时你对桶做的功是 。(均选填“总功”、“有用功”或“额外功”)。
14.如图9所示,质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地面上,现分别用始终竖直向上的力F1和F2分别作用在ab和cd的中点,使它们缓慢的竖直起来,且砖不在地面上滑动,当砖的边ab、cd刚离开地面时F1 (选填“>”、“<”或“=”)F2。当两块砖抬高至竖直位置时,F1、F2做功的大小分别为W1、W2,则W1 (选填“>”、“<”或“=”)W2。
15.如图10所示,小明和小华玩跷跷板,小华坐在离支点1.5m处,当小明坐在离支点2m处时,刚好能撬动小华,此时跷跷板在水平位置平衡。已知小明体重为G1=300N,则小华体重G2为 N。若两人再拿同样重的铁球,则 (选填“小明”或“小华”)将下降。
16.用相同的滑轮和绳子分别组成如图11所示的甲、乙两个滑轮组。用这两个滑轮组将重为600N的物体匀速提升相同的高度。在不计绳重及机械摩擦的情况下,使用甲滑轮组所做的总功 (选填“大于”、“等于”或“小于”)使用乙滑轮组所做的总功;甲滑轮组的效率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)乙滑轮组的效率。若使用甲滑轮组时所用的拉力为315N,则使用乙滑轮组时所用的拉力为 N。
三、作图题(每小题2分,共4分)
17.如图12所示,用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,请在图中画出最省力的绕绳方法。
18.如图13所示,请画出钓鱼竿钓鱼时F1、F2的力臂L1和L2,O为支点。
实验探究题(每空2分,共26分)
19.小丽做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)当杠杆如图14甲所示时,小丽应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)调节杠杆水平平衡后,小丽在杠杆的A点挂上2个钩码(每个钩码重为1N,杠杆上相邻刻线间的距离相等),如图乙所示。若要使杠杆再次在水平位置平衡,可以在 点挂上1个钩码;或者用弹簧测力计在B点沿着 的方向施加1N的力拉住杠杆。
20.在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图15甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中(忽略绳重及摩擦)。
实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm
1 1.0 20.0 1.0 20.0
2 2.0 20.0 2.0 20.0
3 1.0 20.0 0.7 40.0
4 2.0 20.0 1.2 40.0
分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能 ;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为 N;若要拉动3N的钩码,拉力的大小应为 N。
21.跳绳是初中生常做的一项体育运动,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)用磅秤测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升高度);
(3)用 (填测量器材)记录跳n次所用的 (填物理量与其对应的字母)。
(4)数据处理:
①自己所受的重力G= ;
②每次克服重力所做的功W=Gh= ,则跳n次所做的总功W总=nW= ;
③则平均功率P= 。
五、计算题(第22小题6分,第23小题8分,共14分)
22.电动升降台的机械效率是50%,升降台用60s把300kg的重物匀速提升10m,g取10N/kg。求这过程中:
(1)电动升降台对重物做的功。
(2)电动升降台电动机做的总功。
(3)电动升降台做功的功率。
23.如图16所示,某工人利用滑轮组将重物提升到高处,工作中,他用100N的水平拉力能匀速提升重180N的物体。绳重、绳与滑轮的摩擦力均忽略不计;求:
(1)动滑轮的重力为多大?
(2)此时滑轮组的机械效率为多少?
(3)工人所受拉力超过300N时会向左滑动;若要工人保持静止,则能匀速提升重物的最大重力为多少?
《机械与人》达标测试卷
一、单项选择题
1.C 2.C 3.A 4.C 5.C
6.B 7.B 8.D 9.D 10.D
二、填空题
11.费力;小于
12.一样大;小
13.额外功;有用功
14.=;>
15.400;小明
等于;等于;210
作图题
如图1所示
如图2所示
实验探究题
19.(1)左;(2)D;竖直向上
20.(1)省力;不变;(2)0.4;1.7
21.(3)秒表;时间t;(4)①mg;②mgh;nmgh;③
五、计算题
22.解:(1)此滑轮组中的动滑轮由2段绳子承担物重,即n=2,
绳重、绳与滑轮的摩擦力均忽略不计,所以F=(G物+G动),
则G动=2F-G物=2×100N-180N=20N;
(2)滑轮组的机械效率为:η===×100%=90%;
(3)若要工人保持静止,拉力最大为300N,即:
F拉=(G物大+G动),代入数据:300N=×(20N+G物大),
解得能匀速提升重物的最大重力G物大=580N。
解:(1)升降台对重物做的功:
W=G物h=m物gh=300kg×10N/kg×10m=3.0×104J,
根据η=可得升降台电动机做的总功:
W总===6.0×104J,
电动升降台做功的功率即总功率,
则升降台对重物做功的功率:
P===1000W。
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