第9章《机械和功》测试卷
一.选择题(共12小题)
1.下列属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.船桨
C.羊角锤 D.镊子
2.如图所示,是提升同一物体所采取的四种方式,(不考虑绳重、轮重、杠杆重和摩擦)其中拉力F小于物体A的重力的是( )
3.如图所示,OB是以O点为支点的轻质杠杆(不计杠杆质量),将金属块C用细绳固定悬挂在杠杆上,其所受重力为G,先后分别用力F、F'作用在杠杆B端,使杠杆在图所示的位置保持平衡。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上。下列说法中正确的是( )
A.线段AB表示力F的力臂 B.F=F'
C.F'>G D.F<G
4.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
5.水平地面上有一重5N的球,小孩用20N的力踢球,球离脚后在地面上滚动了15m,那么小孩踢球过程中对球做的功是( )
A.75J B.0J C.300J D.无法确定
6.关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A.功率越大,做功就越快
B.做功时间越短,功率就越大
C.机械效率越大,表明它做的功越多
D.有用功一定,减小额外功,可以降低机械效率
7.如图所示,为了使杠杆平衡,可以在它的A端加不同方向的四个力,其中最小的力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
8.2020年1月25日到2020年2月2日,从相关方案的设计完成,到正式投入使用,仅用了8天时间就建成的武汉火神山医院,彰显的不仅是中国速度,更是战胜疫情的坚强决心。如图所示,为了在最短的时间完成地面基础建设,上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的( )
A.机械效率 B.功 C.功率 D.有用功
9.快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选2020年全国劳模,在以下工作中宋学文对货物做了功的是( )
A.抱着货物乘电梯上楼
B.提着货物在水平路上匀速前进
C.用力搬货物但未搬动
D.抱着货物在原地等待签收
10.如图所示,用滑轮组将质量为50kg的物体匀速向上提升2m。已知拉力F为300N,g=10N/kg。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6m
B.做的有用功为500J
C.做的额外功为100J
D.机械效率约为83.3%
二.填空题(共6小题 18分)
11.新冠疫情期间,送餐机器人走进人们生活,如图所示,机器人工作时在水平地面上沿直线匀速前行。机器人的手臂属于 杠杆,若此时餐盘中食物所受外力全面消失,它将 。
第11题图 第12题图
12.聪明的毛驴也懂物理哦,如图所示一头毛驴驮着笨重的货物上台阶时,会沿着S形路线上去,这样做的好处是通过增加做功的 ,从而达到省 的目的。
13.工人把两个相同的货箱分别沿如图所示的斜面A和B以相同的速度匀速推上货车,斜面A和B的粗糙程度和高度相同,斜面A的长度小于斜面B的长度。甲图中工人对货箱做的有用功为W甲,斜面的机械效率为η甲,乙图中工人对货箱做的有用功为W乙,斜面的机械效率为η乙,则W甲 W乙,η甲 η乙(两空均选填“<”或“>”)。
14.滑轮广泛的被人们所利用,不计各处摩擦,绳和滑轮重。重为200N的物体使用定滑轮将它提起时,所用的拉力是 N,如果使用动滑轮将它拉起所用的拉力是 N。
15.在“青山绿水”环境整治活动中大量使用机械。如图所示是一种塔式起重机的滑轮组,已知在匀速起吊900kg的物体时,滑轮组的机械效率是75%,使物体上升5m,所做的有用功是 J,总功是 J,绳自由端的拉力F是 N。
16.用一个动滑轮将重480N的物体匀速提高到距地面10m高的楼上,所用的拉力为300N,用时10s,则拉力的功率为 W。
三.作图题(共2小题 8分)
17.如图是我们经常起瓶盖的起子。请在图中画出作用在A点最小的力F及在B点作出阻力F2。
18.人站在地面上用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出滑轮组的绕法。
四.实验探究题(共3小题 24分)
19.(9分)同学们在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图所示的实验装置。
(1)实验前当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,如图甲所示,这时应将平衡螺母向
(选“左”或“右”)端调节。
(2)实验过程中在图乙的基础上,两边同时取下一个钩码,则杠杆 (选填“能”或“不能”)保持平衡。
(3)小亮同学使用弹簧测力计代替钩码进行实验,保持拉力的作用点不变,若要杠杆依旧保持水平平衡,又能在杠杆的刻度上直接读出力臂的长度,他的做法是: 。
20.(9分)小明和小刚设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小明认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小刚却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”,两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如表所示:
装置甲 装置乙
钩码重G/N 4 4
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.6 1.4
绳端移动的距离s/m 0.3 0.4
机械效率η 71.4%
(1)实验中,沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,且在 (选填“静止”或“拉动”)时读数。
(2)甲滑轮组的机械效率是 (保留一位小数)。由计算结果可以确定 的说法是正确的(填“小明”或“小刚”),由实验可得结论 。
(3)随后小明又设计了一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)装置甲的机械效率。
21.(6分)某小组同学比较“谁做功快”,进行了登楼比赛,并将数据记录在表中。
同学 同学的质 量(千克) 登楼的高 度(米) 登楼做的 功(焦耳) 所用的时 间(秒)
甲 50 3 1470 5
乙 50 3 1470 8
丙 52 3 1528.8 5
丁 55 6 3234 12
(1)分析比较甲、乙两位同学第 列的实验数据,可得出初步结论: 。
(2)分析比较甲、丙两位同学的实验数据,可得出初步结论: 。
(3)若要进一步分析比较乙、丙、丁三位同学做功的快慢,表最后一列的项目名称应填写: 。为此物理学中引入 概念。
五.计算题(共2小题 20分)
22.(8分)用独轮车搬运泥土。设车斗和泥土的总重G=1000N,独轮车各部分如图所示。
(1)在A处用力F抬起独轮车时,独轮车相当于省力杠杆,这是为什么?
(2)运土时抬起独轮车需要的力F是多大?
23.(12分)“河道保洁船”专门用来清理水面垃圾,如图所示,某公园的保洁船质量为2×103kg,它工作时牵引力恒为4×104N,保洁船运行90m用时60s,求:(g取10N/kg)
(1)保洁船所受的重力;
(2)牵引力做的功;
(3)牵引力做功的功率;
(4)船前进过程中,船的重力是否做功?简要说明理由。