第十二章《简单机械》检测题
一、单选题
1.如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以的速度匀速运动了5s,弹簧测力计的示数为的8N,(不计滑轮和绳子之间的摩擦),拉力F做功的功率为( )
A.1.6W B.8W C.3.2W D.16W
2.如图,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,下列有关说法正确的是( )
A.此杠杆为费力杠杆
B.使杠杆逆时针转动的力是力F
C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为20N
D.保持F的方向不变,将杠杆从A位置缓慢提升到B位置,力F将减小
3.小华发现一只虫子在长50cm、质量10g的刻度尺上向右爬行,她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm,如图所示,当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时,刻度尺刚好翻转,由此计算出虫子的质量约为(g=10N/kg,刻度尺质量分布均匀,不考虑虫子的长度)( )
A.1g B.3g C.7g D.10g
4.甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲=25kW和P乙=40kW。则下列判断正确的是( )
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.相同时间内两机器做功样多
D.乙的机械效率一定比甲的机械效率大
5.甲装置中,空吊篮A重25N,绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是( )
A.动滑轮所受的重力为15N
B.第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C.此装置最多能匀速运载160N重的货物
D.此装置运载货物最高机械效率为92.5%
6.如图所示,滑轮第一次受到F1的作用,第二次受到竖直向上F2的作用,物体的重力为G。在不计摩擦的情况下,将物体匀速向上提起时( )
A.F1<F2
B.F2=G
C.F1的力臂为OA
D.在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍
7.如图所示,用20N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s, 已知滑轮组的机械效率为90%,则此过程中( )
A.绳子自由端移动的距离为2m B.滑轮组对物体A的水平拉力为54N
C.拉力F的功率为4W D.拉力F所做的有用功为120J
8.下列各种机械中,不省力的机械是( )
A.钢丝钳
B.动滑轮
C. 旗杆顶定滑轮
D. 斜面
9.如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则( )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A.甲的机械效率比丙的大
B.乙、丁的机械效率相同
C.使用丙提升物体M时省力
D.实验测得的数据无法算出机械效率
10.如图所示,牵引车通过滑轮组将水平面上的物体匀速吊起,物体重900N、底面积为200cm2,物体20s内匀速竖直上升1m,牵引车的拉力为400N。不计绳重和摩擦,则下列结果正确的是( )
A.动滑轮的重力为200N
B.该滑轮组提升重物的机械效率为75%
C.20s内牵引车的拉力做功为3600J
D.当物体受到100N的拉力时,物体对地面的压强为4.5×104Pa
11.小明在水平地面上推如图所示的一只圆柱形油桶,油桶高40cm,底部直径为30cm,装满油后总重2000N.下列说法中正确的是( )
A.要使底部C稍稍离开地面,他至少应对油桶施加600N的力
B.他用水平力虽没推动油桶,但他用了力,所以他对油桶做了功
C.他用水平力没推动油桶,是因为推力小于摩擦力
D.油桶匀速运动时,地面对油桶的支持力和油桶对地面的压力是平衡力
二、多选题
12.如图所示,以下生产和生活中的杠杆属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿钓鱼 B.食品夹夹面包
C.扳手开瓶盖 D.筷子夹菜
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.小明用图中装置提升物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.使用定滑轮不能省力,是因为它是等臂杠杆
C.动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆
D.使用该装置既能省力,又能改变力的方向
15.如图所示,将重6N的物体匀速拉高20cm,在此过程中,不计滑轮装置自重、绳重和摩擦,以下说法正确的是( )
A.绳子自由端被拉下1.2m B.绳子对地面的拉力为1N
C.对物体所做的功为1.2J D.横梁受到的拉力为9N
16.用如图所示甲、乙两种方式将同一重物匀速提升相同高度,图中所有滑轮等重,且不计绳重和摩擦。在重物上升过程中,下列说法正确的是( )
A.甲的有用功等于乙的有用功
B.甲的额外功大于乙的额外功
C.甲的机械效率大于乙的机械效率
D.甲的总功大于乙的总功
三、填空题
17.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。
18.生活中我们经常使用简单机械。
(1)小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于______(选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”),如图乙所示将石碾子滚上台阶,石碾子相当于______(选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”);
(2)如图所示,一根撬棒AD=1m,CD=BC=0.2m,石头垂直作用在棒上的力是500N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是______N。
四、实验题
19.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 ___________。
五、计算题
20.图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t,有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。(不考虑绳重,g取10N/kg),求:
(1)提升货物过程中起重车对水平地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)提升货物过程中滑轮组的机械效率。
21.我国99A主战坦克的质量达5×104kg,发动机的最大功率是1.1×106W,某次执行任务时,该坦克在平直公路上以最大功率匀速行驶3000m用时300s,已知柴油的热值q=4×107J/kg,求:
(1)这段时间坦克的速度是多少?
(2)行驶过程中坦克受到的摩擦力是多少?
(3)在上述行驶过程中共消耗25kg 柴油,则发动机的效率是多少?
参考答案:
1.C 2.B 3.A 4.A 5.D 6.D 7.B 8.C 9.A 10.B 11.A 12.ABD 13.BD 14.BCD 15.CD 16.AC
17. 5 62.5% 3
18. 动滑轮 杠杆 100
19. 70.6% 3.5 略 增大 0 > 略
20.(1);(2)3750W;(3)
21.(1);(2);(3)