第十二章 简单机械过关测试卷
时间:60分钟 满分:100分
一.选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.(2021河南中考)如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头,使用此硬棒( )
A. 省力且省距离 B. 省力但费距离
C. 费力且费距离 D. 费力但省距离
2.(2020湖北宜昌中考)如图为工地搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成个杠杆,关于这个杠杆下列说法正确的是
A. 手握的位置靠近把手末端时更费力
B. 砖头的位置远离车轮时抬起更省力
C. 轮子的中心是杠杆的支点
D. 图中拉力F大于重力G
3.(2021江苏泰州中考)如图,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( )
A. 两侧钩码同时向支点移动一格
B. 两侧钩码下方同时加挂一个钩码
C. 左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码
D. 左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格
4.(2021山东烟台中考)用如图所示的四种方式匀連提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中最费力的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,O为支点,中间挂一个重物G,如果在杠杆另一端A加一个力F,欲使杠杆水平平衡时所用的力最小,则这个力( )
A. 应沿AB方向 B. 应沿AC方向
C. 应沿AD方向 D. 可沿任意方向
6.(2021广东深圳中考)如图,两个滑轮组,提升一个重为17N的物体A(每个滑轮重相同),使物体A在2s内拉升了20cm,拉力如图所示,下列说法正确的是( )
甲中,绳端移动的距离为60cm
B. 乙中,拉力的功率为1.7W
C. 甲中,动滑轮由两根绳子吊着
D. 乙中,动滑轮的重力为2N
7.(2021黑龙江哈尔滨中考)如图,小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验,测得:物体重力为3N、在1s的时间内将物体匀速提升0.2m、拉力F为1.8N。此过程中,下列说法中正确的是( )
提升时物体的重力势能变小
B. 拉力所做的有用功为1.2J
C. 滑轮组的机械效率为55.6%
D. 绳子自由端移动的速度为0.4m/s
8.(2020湖北随州中考)体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:
①动滑轮重为200N
②此过程中,工人对绳的拉力做功1000J
③此过程中,工人对重物做功800J
④若增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率不可能达到90%
关于小明的以上论断( )
只有①③正确 B. 只有②③正确
C. 只有①②③正确 D. ①②③④都正确
9.(2021天津中考)(多选)利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。已知提升200N的物体时,绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150N的物体时( )
A.机械效率为80%
B.机械效率为75%
C.拉力的功率为50W
D.拉力的功率为100W
10.(2020 北京中考)(多选)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,提升过支架过程中滑轮组的机械效率为90%。已知物体A重540N,该工人重500N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N
B. 绳子自由端拉力的功率为120W
C. 该工人对地面的压力为200N
D. 支架受到滑轮组的拉力为960N
二、填空题(每空2分,共30分)
11.(2021上海罗南中学月考)如图所示,滑轮的重和摩擦均不计,该装置中使用的是______滑轮(选填“动”或“定”),在3牛的水平拉力F的作用下,物体A在0.4秒内匀速向左运动1米,则图中弹簧测力计示数应为______牛,拉力F在0.4秒内做功为______焦,功率为______瓦。
12.传统节日端午节主要习俗有吃粽子和赛龙舟,如图所示是赛龙舟的情景。运动员一手支撑住浆柄,一手用力划浆,此时的浆相当于______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,但这种杠杆的优点是使用时动力作用点可以______(选填“少”或“多”)移动距离。
13.(2021四川眉山中考)如图所示,以O为转轴的轻质杠杆,,物体C重,底面积为,在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接,当在B端用的动力F竖直向上拉时,杠杆在水平位置平衡,该杠杆为______杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”),此时物体C对水平地面的压强是______。
14.在下图中,能改变力的方向的滑轮是_______(选填“A”或“B”)。重物G为100牛,不计滑轮的重和摩擦,匀速提升重物时FA=______牛;图B中物体在2秒内上升的了3米,则拉力FB所做的功为_______焦,功率为_____瓦。
15.(2020 陕西中考)某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m,用时100s。若工人所用的拉力为400N,则拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。使用该滑轮组既能 又能改变力的方向。使用滑轮组 (选填“能”或“不能”)省功。
三、实验探究及作图题(每空1分,共10分)
16.(2021河北保定满城期末)在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图甲的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向_____调节(选填“左”或“右”)。
(2)小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态,测出此时的拉力大小为F1,发现F1L1≠F2L2,其原因是:______________________。
(3)如图丙所示装置,O为支点。(支点处摩擦忽略不计)他将2只总重力为1N钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升0.1m, 然后将这2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度h仍为0.1m,其他条件不变,此杠杆的机械效率将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小宇用图2的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表(不考虑绳重和摩擦)。
实验次数 钩码重G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率
1 2 0.1 0.9 0.3 74.1%
2 4 0.1 0.3 83.3%
①由图2可知,第2次实验中弹簧测力计示数为_____N;
②分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越____(选填“高”或“低”)。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2019 四川自贡中考)小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
实验时,小明 竖直向上拉动弹簧测力计,使钩升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录如表:
钩码重G/N 弹簧测力计提升的高度x/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
1 0.2 0.1 0.1 100%
(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误的原因: 。
(3)该滑轮组的机械效率实际为 。
(4)在实验中,若将钩码的重增加到6N,则该滑轮组的机械效率
将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、计算题(每题10分,共20分)
18.(2021天津南开区翔宇学校期末)如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以500N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m,重物匀速上升了0.5m。已知该滑轮组的机械效率为60%(g=10N/kg)
(1)按题意画出滑轮组的绕绳;
(2)人所做功的功率多大?
(3)被吊起的重物质量多大?
19.(2021 山东东营中考)如图是某科技小组设计的打捞装置示意图,已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3,体积为0.01m3。每个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)合金块下表面距水面5m时,求合金块下表面所受水的压强。
(2)合金块未露出水面时,求合金块受到的浮力。
(3)完全露出水面后,合金块在5s内匀速上升了2m,求人的拉力及其功率。
答案
1.答案 B
2.答案 C
3.答案 D
4.答案 A
5.答案 A
6.答案 A
7.答案 D
8.答案 C
9.答案 B D
10.答案 BCD
11.答案 动 3 6 15
12.答案 费力 少
13.答案 省力
14.答案 A 100 300 150
15.答案 120; 62.5%; 省力;不能
16.答案 (1)右 (2)误把杠杆的长度L1当成了拉力的力臂 (3)变大 (4)① 1.6 ② 高 变大
17.答案:(1)匀速;(2)绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m;(3)66.7%;(4)变大
18.答案 (1)
(2)75W
(3)90kg
解析 (1)因为拉力端移动的距离s=nh,所以作用在动滑轮上绳子的段数:n===3,
绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕。
(2)拉力做的功:W总=Fs=500N×1.5m=750J,拉力做功的功率:P===75W;
(3)由η=可得有用功:W有用=W总η=750J×60%=450J,
由W有用=Gh得重物的重力:G===900N,
由G=mg得重物的质量:m===90kg。
19.答案 (1)5×104Pa;(2)100N;(3)250N,200W
详解 (1)合金块下表面所受水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa
(2)因为合金块完全浸没水中,所以合金块所受的浮力
F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N
(3)合金块的质量
m金=ρ合金V金=4×103kg/m3×0.01m3=40kg
合金重力
G金=m金g=40kg×10N/kg=400N
完全露出水面后,人所用拉力
绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
人的拉力做功
W=Fs=250N×4m=1000J
拉力的功率