第十二章《简单机械》检测题
一、单选题
1.小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度,所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度,所做的功为120J,则下列说法正确的是( )
A.小红利用的机械一定是省力的
B.小红所做的有用功为120J
C.小红所做的有用功为100J
D.小红利用的机械其机械效率达到了100%
2.如图所示,甲滑轮组中动滑轮的总质量为3m,乙滑轮组中动滑轮的质量为2m,物体A的质量为2m,物体B的质量为m。在相同的时间内,分别用甲、乙两滑轮组使物体A和B匀速升高相同的高度h,绳子自由端的拉力分别为F1、F2。若不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A.拉力F1大于F2
B.拉力F1拉动绳子自由端的速度小于F2拉动绳子自由端的速度
C.拉力F1的功率小于拉力F2的功率
D.甲滑轮组的机械效率大于乙滑轮组的机械效率
3.如图是一种新型开瓶器,借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖,该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是( )
A.B.C. D.
4.用功率恒为160W的拉力,使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶,已知斜坡长60m,则下列说法错误的是( )
A.物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15s
B.物体上坡时的牵引力是40N
C.物体上坡时受到的摩擦力为15N
D.斜面的机械效率是50
5.工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度,已知沙和袋总重为100N,滑轮重20N(绳重和摩擦力不计),则下列说法正确的是( )
A.甲比乙更省力
B.甲做的总功比乙的多
C.甲做的有用功比乙的多
D.甲的机械效率比乙的高
6.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
7.如图为正在施工的工程车,下列关于工程车的说法正确的是( )
A.做的功越多,效率越高 B.做功多的工程车,功率大
C.延长工作时间,可提高效率 D.做功越快的工程车,功率越大
8.如图所示,用完全相同的滑轮组成甲、乙两装置,分别将重1N的物体匀速提升相同的高度,滑轮重0.2N,不计摩擦和绳重,机械效率分别是甲、乙,所用的拉力分别是F甲和F乙,则( )
A.甲>乙 B.甲<乙 C.F甲>F乙 D.F甲=F乙
9.如图所示,甲、乙两个装置使用的滑轮和绳子完全相同,把相同重物匀速提升相同高度。(忽略摩擦,物重大于滑轮重)则( )
A.甲滑轮组较省力,且机械效率较高
B.乙滑轮较省力,且机械效率较高
C.它们省力程度不同,但机械效率相同
D.它们做的有用功相同,但额外功不同
10.如图所示,有一质量不计的长木板,左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
二、多选题
11.下列说法中正确的是( )
A.质量是物体具有的属性,重力是地球对物体的作用
B.在地面上同一位置,物体重力和质量的比值一定
C.简单机械可以省力或者省距离,但是不省功
D.滑轮组既能省力也能省距离
12.利用如图所示的装置,工人用的力F,把重为的物体以的速度匀速提升,若不计绳重和摩擦,则这一过程中( )
A.绳子自由端的速度为 B.拉力F所做的功为
C.拉力F的功率为 D.此滑轮组的机械效率是
13.如图所示,用水平推力F将一个重G的物体从固定斜面的底端推到顶端,设斜面宽为d,高为h。则( )
A.推力做功 B.推力做功Fd
C.斜面的机械效率 D.斜面的机械效率
14.如图所示,利用滑轮组匀速提升重为90N的物体,10s内物体被提升的高度为5m,拉力F为40N(不计绳重及摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为1.5m/s
B.动滑轮的重力为20N
C.拉力的功率为60W
D.当物重增加到120N时,滑轮组的机械效率提高到80%
三、填空题
15.如图所示,很多桥上都设计了便于行走的斜面,若单侧桥斜面长12m,高4m,沿斜面方向用50N的推力,将一个重100N的自行车在10s内由桥的底端匀速推到顶端。斜面是一个________(填“省力”或“费力”)机械,则此过程中人对自行车做功的功率是________W,斜面的机械效率是________。
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”)。
四、实验题
17.请完成与下列实验有关的填空;
(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图﹣1甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是物体的重力和______。如图﹣1乙所示,分别用拉力F1、F2、F3,匀速,提升重物,则三个力的大小关系是______;
(2)如图2所示,这是“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验示意图(A为小球,B为木块)。在探究小球动能大小与速度的关系时,应保持小球的______不变。若水平面绝对光滑,本实验将______(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
18.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验(如图所示)。用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度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 74%
2 4 0.1 1.6 0.3 83%
3 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)观察图中测力计的示数,表格中编号①的数值是______;②的数值是______。
(2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法,汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法______是与本实验同理的。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率。小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了。你认为谁的看法正确,并说明理由:______,理由:______。
五、计算题
19.用如图所示的滑轮组将重500N的物体G匀速提升3m所用的时间为10s,所用的拉力F为200N,(不计绳重及摩擦)求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率为多少?
20.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。
21.如图工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦.求:
(1)工人对物体做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)若将重为900N的物体提升相同高度,此滑轮组的机械效率。
参考答案:
1.C 2.D 3.D 4.D 5.D 6.D 7.D 8.B 9.D 10.B 11.ABC 12.BCD 13.BD 14.ACD
15. 省力 60 66.7%
16. 改变力的方向 省力 甲
17. 拉力的大小 质量 不能
18. 2.3 87% 一 小明 略
19.(1)1500J;(2)180W;(3)
20.(1)2.25×105J;(2)7500W;(3)80%
21.(1)800J;(2)100W;(3)90%