自我综合评价
[范围:第十一章、第十二章 时间:40分钟 分值:100分]
一、选择题(每题3分,共27分)
1.如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,水平拉力F作用在杠杆B端,G表示杠杆受到的重力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB,AC⊥OB,则表示力F力臂的是 ( )
A.OA B.OB
C.AB D.AC
2.如图所示的杠杆中,在正常使用时属于费力杠杆的是 ( )
3.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是 ( )
A.做功越少,功率越小,机械效率越小 B.功率越大,反映做功越快,与机械效率无关
C.单位时间内做功越多,机械效率一定越高 D.机械效率越大,表明做功越多
4.简单机械在我们的生活中应用很广泛,是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重、绳重和机械摩擦),其中不省力的是 ( )
5.下列关于做功的说法正确的是 ( )
A.运动员举着杠铃原地不动时,运动员对杠铃做功
B.小明推动小车在粗糙水平地面上运动,小明对车做功
C.足球飞向空中后,踢球的力对足球做功
D.手提水桶沿水平面做匀速直线运动,手对水桶做功
6.小勇同学在体育课时进行引体向上训练,如图所示是引体向上的示意图。小勇同学在1 min内做了6个规范的引体向上,则他在整个做引体向上过程中的功率最接近于 ( )
A.30 W B.60 W C.90 W D.120 W
7.小虎用如图所示装置探究影响物体动能大小的因素,在高度为h的光滑斜槽顶端,将质量不同的钢球由静止释放,观察水平长木板上的木块被撞后移动的距离,则下列说法正确的是 ( )
A.质量大的钢球到达水平木板时的速度大 B.本实验必须选择光滑的长木板
C.本实验可探究木块的动能跟质量大小的关系 D.木块被质量大的钢球撞击后运动的距离远
8.如图所示,运动员在一端固定、一端有弹性的跳板上起跳,下列说法正确的是 ( )
A.人压弯跳板过程中,动能不变,跳板的弹性势能变大
B.人离开跳板瞬间,动能最小,重力势能最大
C.人离开跳板上升过程中,动能转化为重力势能
D.人在最高点时,动能最大,重力势能最小
9.如图所示,把重力为100 N的物体从底端匀速推到斜面顶端,斜面长为10 m,高为3 m,实际推力为50 N,则下列选项错误的是 ( )
A.推力做功为500 J B.克服物体重力做功为300 J
C.斜面的机械效率为60% D.物体与斜面之间的摩擦力为50 N
二、填空题(每空2分,共24分)
10.如图所示,使用钢丝钳剪铁丝,要使剪铁丝时手用力小一些,铁丝应放在离支点较________(选填“远”或“近”)的地方。用钢丝钳剪铁丝时动力臂长为10 cm,阻力臂长为2 cm,若铁丝被剪断需要800 N的力,则手至少用________N的力才能将铁丝剪断。
11.如图所示,小敏同学用10 N的推力,将桌面上重20 N的物体由A处水平推动1 m到达B处后,停止推动。物体继续向前运动了0.2 m,最后掉到地面C处。在整个过程中,推力对物体做功________J;重力对物体做功________J。
12.如图所示,林红同学用F=40 N的力通过滑轮组水平拉重为80 N的物体,在5 s内使其向左匀速直线运动1 m,则林红做功的功率为________W;若物体受到水平地面的摩擦力为50 N,则林红做的有用功是________J。(忽略绳重、滑轮重及滑轮摩擦)
13.在生产和生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有斜面和轮轴。如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力,它工作时相当于________(选填“斜面”或“轮轴”);螺丝钉是一种简单机械,螺丝钉上螺纹的展开长度相当于________(选填“斜面”或“轮轴”),螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。
14.如图所示是一个皮球落地后又弹起的频闪照片。从A、B两点可以判断皮球是从________ (选填“左向右”或“右向左”)运动的;皮球着地撞击过程中,________ 能转化为________ 能。
三、作图题(8分)
15.(1)如图所示是教室里的学生座椅侧面图,要在C点用最小的力F使座椅绕支点A开始转动,请在图中画出F的示意图及其力臂L。
(2)如图所示,用滑轮组提升重物,画出最省力的绕法,在绳的末端画出力的方向,并用符号F标注。
四、实验探究题(共26分)
16.(14分)小明利用如图甲所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆静止在如图图甲所示位置,此时杠杆处于________ (选填“平衡状态”或“非平衡状态”),可将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)杠杆调节平衡后,小红在杠杆上的A点挂4个钩码,如图图乙所示,为使杠杆在水平位置重新平衡,应在B点挂________个钩码。
(4)当杠杆平衡后,将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O靠近移一格,杠杆________ (选填“左侧下降”“右侧下降”或“仍水平平衡”)。
(5)如图图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________________ 。
17.(12分)小月同学所在的学习小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如图下表所示,实验装置如图所示。(图中弹簧测力计未画出)
实验 次数 钩码重 量G/N 钩码上升 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 机械效 率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 0.4
(1)实验中应沿竖直方向________ 缓慢拉动弹簧测力计。
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,这种做法是错误的,因为他没有考虑到________ 对滑轮组机械效率的影响。
(3)用图丁装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的数据填写完整。
(4)通过比较________ (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(5)通过比较________ (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论: 。
五、计算题(共15分)
18.(6分)某电动汽车满员时,人和车的总质量为18 t,电动汽车以20 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,所受阻力是总重力的0.1。求:(g取10 N/kg)
(1)汽车所受牵引力。
(2)汽车牵引力做功的功率。
(3)汽车匀速前进200 m牵引力所做的功。
19.(9分)如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540 N的物体,所用拉力F为200 N,物体以0.2 m/s的速度匀速上升了10 s。求:(不计绳重、绳与滑轮的摩擦)
(1)拉力F所做的功。
(2)提升重540 N的物体时滑轮组的机械效率。
(3)若用滑轮组提升重240 N的物体匀速上升时,滑轮组的机械效率。
答案
自我综合评价(五)
1.A 2.B 3.B 4.C
5.B 运动员举着杠铃原地不动,杠铃受到一个向上的力,但在力的方向上杠铃没有移动距离,力对杠铃没有做功,故A不符合题意。
小车在粗糙水平地面上运动,小车受到推力的作用,并且在推力的方向上前进了一段距离,推力对小车做功,故B符合题意。
足球飞向空中后,足球不受踢力的作用,踢力不做功,故C不符合题意。
手提水桶沿水平方向做匀速直线运动,水桶所受力的方向是竖直向上的,其移动的方向是水平方向,在力的方向上没有移动距离,手对水桶没有做功,故D不符合题意。
6.A (1)小勇的重力约为500 N,每一次引体向上重心升高的高度约为0.4 m,
小勇同学在1 min内做的总功:
W=Gh=500 N×0.4 m×6=1200 J。
(2)t=1 min=60 s,小勇做功的平均功率:
P===20 W。
计算结果与A项最接近。
7.D
8.C 人压弯跳板过程中,人的速度会慢慢变小,质量不变,动能变小,人的高度减小,重力势能减小,跳板的弹性形变变大,跳板的弹性势能变大,故A错误;
人离开跳板瞬间,人的速度较大,动能较大,高度较小,重力势能较小,在上升的过程中,动能转化为重力势能,故B错误,C正确;
人在最高点时,高度最高,重力势能最大,速度最小,动能最小,故D错误。
9.D 由题知,斜面长s=10 m,斜面高h=3 m,物体重G=100 N,推力F=50 N,推力做的总功:W总=Fs=50 N×10 m=500 J,故A正确;
克服物体重力做的有用功:W有用=Gh=100 N×3 m=300 J,故B正确;
斜面的机械效率:η=×100%=×100%=60%,故C正确;
克服摩擦力做的额外功:W额外=W总-W有用=500 J-300 J=200 J,
由W额外=fs可得摩擦力:f===20 N,故D错误。
10.近 160 使用钢丝钳剪铁丝,阻力不变,动力臂不变,要使剪铁丝时手用力小一些,根据杠杆的平衡条件可知,可以减小阻力臂,即铁丝应放在离支点较近的地方;
根据杠杆平衡条件可知:F1L1=F2L2,
则:F1×0.1 m=800 N×0.02 m,解得:F1=160 N,即手施加的最小力为160 N。
11.10 16 物体在10 N的推力作用下前进的距离是1 m,由于惯性前进0.2 m,这0.2 m的距离推力没有做功;所以推力做功:W推=Fs=10 N×1 m=10 J。
物体在竖直方向上移动了0.8 m,因此重力做的功为W=Gh=20 N×0.8 m=16 J。
12.16 50
(1)由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s绳=2s物=2×1 m=2 m,拉力做的功:W=Fs绳=40 N×2 m=80 J,拉力的功率:P===16 W。
(2)因克服物体受到水平地面的摩擦力做的功为有用功,则有用功:W有用=fs=50 N×1 m=50 J。
13.粗 轮轴 斜面
14.左向右 动 弹性势
15.(1)如图图所示
(2)如图图所示
16.(1)平衡状态 右
(2)排除杠杆自重对实验的影响且便于测量力臂
(3)6 (4)左侧下降
(5)变大 拉力的力臂变小
17.(1)匀速
(2)摩擦力
(3)80%
(4)1、2
(5)2、3
(6)不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重(轻),机械效率越低(高)
18.(1)汽车受到阻力:f=0.1G=0.1mg=0.1×18×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N;
因为汽车做匀速直线运动,车受平衡力,
故汽车所受牵引力:F=f=1.8×104 N。
(2)汽车牵引力做功的功率:
P===Fv=1.8×104 N×20 m/s=3.6×105 W。
(3)汽车匀速前进200 m牵引力所做的功:
W=Fs=1.8×104 N×200 m=3.6×106 J。
19.(1)物体上升的高度:h=vt=0.2 m/s×10 s=2 m;
由图可知n=3,绳端移动的距离:
s=nh=3×2 m=6 m,
提升重540 N的物体时拉力F做的功:
W总=Fs=200 N×6 m=1200 J。
(2)提升重540 N的物体时做的有用功:
W有用=Gh=540 N×2 m=1080 J,
此时滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=90%。
(3)因为不计绳重及摩擦时F=(G+G动),
所以动滑轮的重力:
G动=nF-G=3×200 N-540 N=60 N,
不计绳重与摩擦时,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%,提升重240 N的物体时滑轮组的机械效率:
η'=×100%=×100%=80%。