第十二章 简单机械 单元综合测试
一、单选题
1.(2021·广东东莞·八年级期末)如图所示的生活用具,在使用中属于费力杠杆的是( )
A. U形纱剪 B. 开瓶的起子
C. 羊角锤 D. 核桃夹子
2.(2019·重庆潼南·八年级期末)用图中甲、乙两种方式匀速提升重为150N的重物,已知滑轮重为10N,绳重和摩擦力均不计,则( )
A.F甲=F乙 ,η甲=η乙 B.F甲C.F甲> F乙 ,η甲<η乙 D.F甲>F乙 ,η甲>η乙
3.(2021·江苏连云港·九年级阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.做功越快的机械,机械效率一定越高
B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械,做功一定越快
D.机械效率越高,机械做功一定越多
4.(2021·江苏连云港·九年级阶段练习)关于定滑轮和动滑轮,以下说法不正确的是( )
A.定滑轮实质是个等臂杠杆
B.使用定滑轮不省力但能改变动力方向
C.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
D.使用动滑轮能省一半力,还能改变动力的方向
5.(2021·四川绵阳·二模)一根粗细均匀的木棒斜靠在竖直墙壁上,墙壁光滑,地面粗糙。木棒受到的重力为G,墙壁对木棒的弹力为F,如图所示。现让木棒的倾斜程度变小一些至虚线所示位置,木棒仍能静止斜靠在墙上。则与原来相比,G和F变化情况为( )
A.G不变,F变小 B.G不变,F变大
C.G变大,F变小 D.G变小,F变大
6.(2021·四川眉山·模拟预测)如图,在斜面上将一个重为15N的物体匀速从斜面底端拉到顶端,沿斜面向上的拉力,斜面长、斜面高。下列说法正确的是( )
A.斜面的机械效率为37.5% B.物体受到的摩擦力为2.25N
C.额外功为1.8J D.有用功为7.2J
7.(2021·辽宁盘锦·八年级期末)如图质量不计的杠杆已经水平平衡,每个钩码重0.5N,下列说法正确的是( )
A.左端减少一个钩码,右端减少两个钩码杠杆仍然平衡
B.左右两端挂点同时向支点移动等距离,左端下沉
C.支点O处的支持力为3N
D.左右两端钩码同时浸没水中,杠杆平衡后支点压力不变
8.(2022·北京·人大附中九年级开学考试)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中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示,已知物体的质量为900g,所用动滑轮的质量为100g,绳子自由端的拉力F为2.8N。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5m/s B.拉力F的功率为0.56W
C.有用功为90J D.滑轮组的机械效率为90%
9.(2020·重庆云阳·八年级期末)用如图所示滑轮组提起重300N的货物,人所用的拉力为200N,10s物体上升1m高度(不计绳重和摩擦),在此过程中下面说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离是3m B.提升货物拉力的功率为40W
C.动滑轮的重力为50N D.滑轮组的机械效率为80%
10.(2020·广西柳州·九年级期中)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,绳自由端拉力大小分别为F1和F2,若将相同的物体匀速提升相同的高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等
11.(2022·全国·八年级课时练习)如图所示,以轻质杠杆的中点为支点,B端悬挂重为40N的物体,在A端施加一竖直方向的力F,杠杆平衡,则力F的大小是( )
A.20N B.30N C.40N D.10N
12.(2021·四川省荣县中学校九年级期中)质量是6kg的物体A放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体以0.1m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为3N,不计滑轮和绳子的重和滑轮组内部的摩擦,则(g取10N/kg)( )
A.在1s内拉力F做功0.9J B.作用在绳端的拉力F为9N
C.拉力F的功率是0.3W D.水平桌面对物体A的摩擦力是3N
二、填空题
13.(2021·广东阳江·八年级期中)物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,要用______N的力,如果用一个动滑轮提起它,要用______N的力,如果用如图所示的滑轮组提起它要用______N的力(不计摩擦及滑轮自重)。
14.(2022·安徽芜湖·九年级期末)如图所示,沿斜面把质量为24kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=300N,斜面长2m、高1m,则物体所受摩擦力______N。
15.(2021·重庆永川·九年级期中)如图所示,用该滑轮组将重300 N的物体匀速提升0.5 m(不计绳重和摩擦)。已知绳子自由端受到的拉力F1为200N,则提升重物的过程中拉力F1做功___________J,滑轮组的机械效率是___________%。
16.(2022·全国·八年级单元测试)如图所示,在一轻质的杠杆两端悬挂两个等质量的实心铁球和铝球,杠杆在水平位置平衡,将两球同时浸没在水中,则______端下沉,若要杠杆在水平位置再次平衡,应将支点向______端移动(选填“左”或“右”)。铁球的体积为100cm3,当它浸没在水中静止时绳子对铁球的拉力为______N。(ρ铁=7.9×103kg/m3,取g=10N/kg)
17.(2022·江苏无锡·九年级期末)斜面长1m,高0.25m,用大小为8N沿斜面向上的拉力F,将重力为20N的铁块匀速拉到斜面顶端,此过程中有用功为_______J。斜面的机械效率为_______。铁块受到的摩擦力为______N。
三、实验题
18.(2021·广东阳江·八年级期中)在探究杠杆平衡条件的实验中(如图所示):
(1)实验前,小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向___________调节(填“左”或“右”)。
(2)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___________个同样的钩码。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为___________N(每个钩码重为0.5N)。
19.(2022·江西新余·九年级期末)斜面是简单机械的一种,可用于克服竖直提升重物的困难。几名同学围绕斜面展开如下两个方面的探究(忽略空气阻力):
(1)小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。她利用图甲的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如下表:
实验次数 斜面倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1
①表格的空白处应该填的数据是 ___________;
②第一次实验中,物块受到斜面的摩擦力为 ___________N;
③通过分析实验数据,可得结论:___________。
(2)小埔同学想探究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图乙,他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端由静止释放,物体均沿斜面运动到底端。
①若斜面光滑,下滑过程中物体的运动速度 ___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②已知B斜面对物体的支持力为5N,斜面长1m,支持力在这个过程中做功 ___________J;
③若两斜面的材料相同,物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA,物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB
,则 vA___________vB(选填“>”、“<”或“=”),判断的依据是 ___________。
四、计算题
20.(2022·安徽芜湖·九年级期末)用如图所示滑轮组提升重为240N物体,已知物体在10s内匀速上升3m,拉力F的功率是90W,求:
(1)滑轮组的机械效率η;
(2)拉力F的大小。
21.(2022·广东·深圳实验学校九年级开学考试)如图所示,在水平路面上利用行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,求:
(1)汽车行驶的速度;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)汽车利用该组合机械提升货物A的机械效率。
22.(2022·全国·八年级单元测试)图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙所示。轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m,距右端l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B对地面的压力为20N。求:(g=10N/kg)
(1)此时杠杆右端所受的拉力大小;
(2)正方体B的重力;
(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A的重力至少为多少?
参考答案:
1.A
2.D
3.C
4.D
5.B
6.B
7.ABC
8.B
9.B
10.ABD
11.C
12.A
13. 1000 500 250
14.180
15. 200 75
16. 铁球 右 6.9
17. 5 62.5% 3
18. 左 3 3
19. 70.6% 3.5 增大 0 >
20.(1)80%;(2)100N
21.(1)6m/s;(2);(3)75%
22.(1)50N;(2)70N;(3)12N