《第十二章 简单机械》综合复习试题
一. 选择题
1. 下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A. 功率大的机械,做功一定多 B. 做功快的机械,功率一定大
C. 机械效率高的机械,功率一定大 D. 做功多的机械,机械效率一定高
2. 如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费距离杠杆的是( )
A. 筷子 B. 独轮车
C. 扫把 D. 钓鱼竿
3. 用如图所示的滑轮匀速提升重物,下列说法正确的是( )
A. a方向的拉力最小 B. b方向的拉力最小
C. c方向的拉力最小 D. 三个方向的拉力都一样大
4. 如图所示的杠杆正处于水平平衡,若在杠杆两边的钩码下再挂一个钩码(钩码质量相同),杠杆将( )
A. 仍然水平平衡 B. 左端下降 C. 右端下降 D. 无法判断
5. 利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法可以提高斜面机械效率的是
A. 以较快的速度拉木箱 B. 板长不变,改用光滑斜面,将木箱匀速拉上车
C. 减小斜面的倾斜程度 D. 增大斜面的倾斜程度
6. 如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是( )
A.先变小后变大 B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
7.如图所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂l阻和动力F动的变化情况是( )
A. l阻不变,F动变大 B. l阻不变,F动不变
C. l阻变大,F动变大 D. l阻变大,F动不变
8. 如图所示,甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体,已知滑轮重10N,绳重和摩擦不计。则手的拉力F甲、F乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是( )
A. F甲=F乙、η甲<η乙 B. F甲<F乙、η甲>η乙
C. F甲>F乙、η甲<η乙 D. F甲>F乙、η甲>η乙
9.小明自制的杆秤如图所示,O为杆秤提纽,不挂重物和秤砣时,手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼,已知秤砣质量m=0.2kg,OA=8cm,当OB=40cm时,杆秤水平平衡,则鱼的质量为
A.1.0kg B.0.8kg C.0.6kg D.0.4kg
10. 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
11. 如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力).则下列说法正确的是
A. 斜面上的摩擦力是50N B. 拉力的功率是50W
C. 拉力所做的功是300J D. 斜面的机械效率是80%
12. 材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会
A. A 端下沉 B. B 端下沉 C. 仍保持平衡 D. 无法确定
13. 如图所示,木块A放在水平面上,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有( )
A. 木块A与地面间的摩擦力为5N B. 滑轮向右移动的速度为0.2m/s
C. 物块B受到的摩擦力为3N,方向水平向右 D. 绳子拉木板A的功率为0.6W
14.工人用如图所示装置把重为1000N的物体,从斜面底部匀速拉到2m高的平台上(斜面与水平地面的夹角为30°),用时20s。工人对绳子的拉力为400N,动滑轮重为20N,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,下列计算结果正确的是( )
A. 绳子对物体的拉力为780N
B. 绳子对物体做的功为4000J
C. 工人做功的功率为100W
D. 整个装置的机械效率为62.5%
15.如图所示,将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆的两端,杠杆在水平位置平衡。已知:,,,甲物体与水平地面的接触面积为,不计绳重。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体体积之比为
B. 甲物体对杠杆的拉力为10N
C. 水平地面对甲物体的支持力为60N
D. 甲物体对水平地面的压强为
二、填空题
16. 如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具,它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦,使用钳子剪铁丝时,它是______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
17. 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的有用功是______J,物体的重是______N,物体受到的摩擦力是______N。
18. 如图所示,某人用一根轻质木棒挑一重为80N的物体站在水平地面上,木棒AB保持水平,棒长AB=1.2m,重物悬挂处离肩膀距离BO=0.8m,则人的肩膀对木棒的支持力___________N,若肩膀与B端的距离变小,则肩膀的支持力________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
19. 小明用两个不同的滑轮组,在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度,若两个滑轮组的机械效率分别为η1、η2,小明做功的功率分别为P1、P2,则η1:η2=______;P1:P2=______。
20. 如图所示,物体A质量为2千克,在力作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为2厘米秒,弹簧秤示数为5牛,则拉力为_______牛,A受到的摩擦力为_______牛,拉力的功率是_______瓦。重力做的功是_______焦。(不计滑轮的重力及滑轮的摩擦)
三、作图题
21. 如图是一根曲杆,可绕O点转动,C点处悬挂着一个物体。若在A点施加一个最小的力使杠杆在图示位置平衡,请画出力F的示意图和F的力臂l1。
22.画出图中最省力的绕绳方法;
四、实验题
23. 小森在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)把杠杆挂在支架上,观察到杠杆静止时左端下沉,他挂钩码开始试验,突然想到这样做不方便确定_________,给实验带来困难,应让杠杆在水平位置平衡,当他去调节螺母时,发现两端螺母已丢失,聪明的小森在_______(“左”或“右”)侧末端缠些透明胶就使杠杆在水平位置平衡了。
(2)接着小森在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡。改变钩码的数量与位置,获取三组测量数据,其目的是:_________;
(3)某次测量中,如图所示的杠杆已处于平衡状态。若小森在两边钩码下方各拿走两个钩码,杠杆________(“左”或“右”)端将下沉。为使杠杆恢复水平平衡,小森应将左侧剩余的两个钩码移至_________处。
24. 下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告,
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和__.
(2)如图1所示,测量物体G所受的重力为__.
(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用__测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格.根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是__(选填甲”或“乙”)
(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:
实验次数 物体重量G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 弹簧测力计移机动的距离s/cm 机械效率η
1 5.00 1.80 15.00 85.2%
2 8.00 1.77 24.00 86.6%
3 10.00 1.75 30.00 87.6%
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关.
实验讨论与交流
①小明和小红的实验结论:__(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由__.
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变__,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析.
五、计算题
24. 如图,塔式起重机上的滑轮组将重为1.2104N的重物匀速吊起2m时,滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端的拉力;
(3)若动滑轮的质量为40kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
25. 如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,求:
(1)有用功为多少焦耳;
(2)拉力F的功率为多少瓦;
(3)物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。
《第十二章 简单机械》综合复习试题参考答案
一. 选择题
1. 下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( )
A. 功率大的机械,做功一定多 B. 做功快的机械,功率一定大
C. 机械效率高的机械,功率一定大 D. 做功多的机械,机械效率一定高
【答案】B
2. 如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费距离杠杆的是( )
A. 筷子 B. 独轮车
C. 扫把 D. 钓鱼竿
【答案】B
3. 用如图所示的滑轮匀速提升重物,下列说法正确的是( )
A. a方向的拉力最小 B. b方向的拉力最小
C. c方向的拉力最小 D. 三个方向的拉力都一样大
【答案】D
4. 如图所示的杠杆正处于水平平衡,若在杠杆两边的钩码下再挂一个钩码(钩码质量相同),杠杆将( )
A. 仍然水平平衡 B. 左端下降 C. 右端下降 D. 无法判断
【答案】C
5. 利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法可以提高斜面机械效率的是
A. 以较快的速度拉木箱 B. 板长不变,改用光滑斜面,将木箱匀速拉上车
C. 减小斜面的倾斜程度 D. 增大斜面的倾斜程度
【答案】BD
6. 如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是( )
A.先变小后变大 B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
【答案】 . A
7.如图所示,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂l阻和动力F动的变化情况是( )
A. l阻不变,F动变大 B. l阻不变,F动不变
C. l阻变大,F动变大 D. l阻变大,F动不变
【答案】C
8. 如图所示,甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体,已知滑轮重10N,绳重和摩擦不计。则手的拉力F甲、F乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是( )
A. F甲=F乙、η甲<η乙 B. F甲<F乙、η甲>η乙
C. F甲>F乙、η甲<η乙 D. F甲>F乙、η甲>η乙
【答案】D
9.小明自制的杆秤如图所示,O为杆秤提纽,不挂重物和秤砣时,手提提纽杆秤可水平平衡。用它称鱼,已知秤砣质量m=0.2kg,OA=8cm,当OB=40cm时,杆秤水平平衡,则鱼的质量为
A.1.0kg B.0.8kg C.0.6kg D.0.4kg
【答案】A
10. 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
【答案】C
11. 如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力).则下列说法正确的是
A. 斜面上的摩擦力是50N B. 拉力的功率是50W
C. 拉力所做的功是300J D. 斜面的机械效率是80%
【答案】A
12. 材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会
A. A 端下沉 B. B 端下沉 C. 仍保持平衡 D. 无法确定
【答案】C
13. 如图所示,木块A放在水平面上,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有( )
A. 木块A与地面间的摩擦力为5N B. 滑轮向右移动的速度为0.2m/s
C. 物块B受到的摩擦力为3N,方向水平向右 D. 绳子拉木板A的功率为0.6W
【答案】C
14.工人用如图所示装置把重为1000N的物体,从斜面底部匀速拉到2m高的平台上(斜面与水平地面的夹角为30°),用时20s。工人对绳子的拉力为400N,动滑轮重为20N,不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦,下列计算结果正确的是( )
A. 绳子对物体的拉力为780N
B. 绳子对物体做的功为4000J
C. 工人做功的功率为100W
D. 整个装置的机械效率为62.5%
【答案】AD
15.如图所示,将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆的两端,杠杆在水平位置平衡。已知:,,,甲物体与水平地面的接触面积为,不计绳重。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两物体体积之比为
B. 甲物体对杠杆的拉力为10N
C. 水平地面对甲物体的支持力为60N
D. 甲物体对水平地面的压强为
【答案】AC
二、填空题
16. 如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具,它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦,使用钳子剪铁丝时,它是______(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. 接触面的粗糙程度 ②. 省力
17. 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的有用功是______J,物体的重是______N,物体受到的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 1200 ②. 900 ③. 75
18. 如图所示,某人用一根轻质木棒挑一重为80N的物体站在水平地面上,木棒AB保持水平,棒长AB=1.2m,重物悬挂处离肩膀距离BO=0.8m,则人的肩膀对木棒的支持力___________N,若肩膀与B端的距离变小,则肩膀的支持力________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 240 ②. 变小
19. 小明用两个不同的滑轮组,在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度,若两个滑轮组的机械效率分别为η1、η2,小明做功的功率分别为P1、P2,则η1:η2=______;P1:P2=______。
【答案】 ①. 3:2 ②. 2:3
20. 如图所示,物体A质量为2千克,在力作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为2厘米秒,弹簧秤示数为5牛,则拉力为_______牛,A受到的摩擦力为_______牛,拉力的功率是_______瓦。重力做的功是_______焦。(不计滑轮的重力及滑轮的摩擦)
【答案】 ①. 5 ②. 10 ③. 0.2 ④. 0
三、作图题
21. 如图是一根曲杆,可绕O点转动,C点处悬挂着一个物体。若在A点施加一个最小的力使杠杆在图示位置平衡,请画出力F的示意图和F的力臂l1。
【答案】
22.画出图中最省力的绕绳方法;
【答案】
四、实验题
23. 小森在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)把杠杆挂在支架上,观察到杠杆静止时左端下沉,他挂钩码开始试验,突然想到这样做不方便确定_________,给实验带来困难,应让杠杆在水平位置平衡,当他去调节螺母时,发现两端螺母已丢失,聪明的小森在_______(“左”或“右”)侧末端缠些透明胶就使杠杆在水平位置平衡了。
(2)接着小森在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡。改变钩码的数量与位置,获取三组测量数据,其目的是:_________;
(3)某次测量中,如图所示的杠杆已处于平衡状态。若小森在两边钩码下方各拿走两个钩码,杠杆________(“左”或“右”)端将下沉。为使杠杆恢复水平平衡,小森应将左侧剩余的两个钩码移至_________处。
【答案】 ①. 力臂 ②. 右 ③. 避免偶然性,便于得出普遍性结论 ④. 左 ⑤. D
24. 下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告,
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和__.
(2)如图1所示,测量物体G所受的重力为__.
(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用__测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格.根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是__(选填甲”或“乙”)
(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:
实验次数 物体重量G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 弹簧测力计移机动的距离s/cm 机械效率η
1 5.00 1.80 15.00 85.2%
2 8.00 1.77 24.00 86.6%
3 10.00 1.75 30.00 87.6%
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关.
实验讨论与交流
①小明和小红的实验结论:__(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由__.
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变__,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析.
【答案】 ①. 分度值 ②. 4.6N ③. 刻度尺 ④. 乙 ⑤. 不科学 ⑥. 根据η=×100%,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关 ⑦. 提升物体的重力
五、计算题
24. 如图,塔式起重机上的滑轮组将重为1.2104N的重物匀速吊起2m时,滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端的拉力;
(3)若动滑轮的质量为40kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
【答案】(1) 2.4×104J;(2) 5×103N;(3) 5.2×103J
25. 如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,求:
(1)有用功为多少焦耳;
(2)拉力F的功率为多少瓦;
(3)物体受到的的滑动摩擦力为多少牛顿。
【答案】(1)72 J;(2)9W;(3)72N
【解析】解:(1)拉力F做的总功为
有用功为
(2)拉力F的功率为
(3)物体受到的的滑动摩擦力
答:(1)有用功为72焦耳;
(2)拉力F的功率为;
(3)物体受到的的滑动摩擦力72N。