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第十二章 简单机械 单元综合测试题
(时间:50分钟 满分:70分)
一、单项选择题(每题2分,共12分)
1.如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是( )
2.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A.将左右两边的钩码均向外移动一格
B.在左右两边的钩码下方各加一个钩码,同时将左右两边的钩码向外移动一格
C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
D.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
3.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲图省力,机械效率甲图大
B.甲图省力,机械效率一样大
C.乙图省力,机械效率乙图大
D.乙图省力,机械效率一样大
4. 关于功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A.做功越多的机械,其功率就越大
B.越省力的机械,其功率就越小
C.做功越慢的机械,其机械效率就越低
D.有用功与总功的比值越大的机械,其机械效率就越高
5.如图所示,重为200N的物体在20s内水平匀速移动了4m,若物体受到地面的摩擦力为60 N,绳端所用的拉力F的功率为20 W,不计滑轮重。下列判断正确的是( )
A.克服物体的重力做的功为800 J B.绳端所用的拉力为50 N
C.额外功为240 J D.滑轮组的机械效率为80%
6.如图所示,斜面长1 m,高0.4 m,用大小为5N、方向平行于斜面向上的拉力F,将重I0 N的铁块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是( )
A.拉力做功为10 J B.有用功为2J
C.物体受到的摩擦力为5 N D.斜面的机械效率为80%
二、填空题(每空1分,共18分)
7.如图所示:质量分布均匀的相同的两块砖平放在水平地而上,现分别用竖直向上的力F1和F2作用在ab和cd的中点,使它们缓慢地竖直起来,且砖不在地面上滑动,当砖的边ab、cd刚离开地面时,F1 F2(选填“增大”“减小”或“不变”)
8.船桨可看成一根杠杆,如图所示,其支点位于图中A点,动力作用点在 点,要使划船时所用的力小一些,则运动员两只手之间的距离应 (选填“增大”“减小”或“不”)。 船桨属于 杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”),它的优点是
9.如图所示,一根均匀的细木棒0C,0A=0C,B为0C的中点。小明在C点施加始终竖直向上的拉力F将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%,不计摩擦和绳重。这根木棒实质是 杠杆,木棒的重为 N。
10.如图,0A为轻质杠杆,长为1 m,在其中点B处挂一个质量为2 kg的物体,现用力F1将杠杆山图示位置向水平位置拉,则在此过程中F1的大小将 (选填“不变”“变大”或“变小”);当杠杆在水平位置平衡时,在A点至少加 N的力。(g取10 N/kg)
11.如图所示,用滑轮组将重G=160 N的物体匀速提升2 m,拉力F=60 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,则绳子末端移动的距离是 m,动滑轮重 N。
12.既可以省力,又可以改变用力方向的滑轮是 (选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”);利用一个机械效率为90%的杠杆做100J的总功,其中额外功是 J。
13.用一个动滑轮在5s内将一重为300 N的物体勾速向上提升3 m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为 N,若忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力为 N。
14.如图所示,小丽用滑轮组拉动重为600 N的物体A。以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动10s。所施加的拉力F=100 N(忽略绳重和滑轮重)。若该滑轮组的机械效率为75%,则绳端移动的距离为 m,滑轮组做的有用功为 J。
三、计算题(每题5分,共10分)
15.如图,轻质杠杆OB的中点处挂有质量为30 kg的物体,在杠杆的最右端B点用一 个竖直向上的力拉着,使杠杆保持水平平衡。求:
(1)物体的重力是多少
(2)所用拉力的大小。(g 取10 N/k)
16.如图所示,工人通过动滑轮将重为300N的货物从地而匀速竖直提升到4m高的楼顶,所用拉力为200 N.水此过程中:
(1)对货物做的有用功:
(2)滑轮的机械效率。
四、简答题(每题2分,共6分)
17.两个班级正在进行拔河比赛,场上参赛同学的体重都较大。他们的身体会适当地向后倾斜,如图所示。这样比赛时他们的脚下不易打滑,身体(相当于杠杆)也不易向前倾倒。
请分析其中的原因。
18. 如图所示,一个人用木棒以不同的方式挑着重物行走。乙方式手用的力更大,请分析说明其原因。
19.机械的机械效率为什么不能大于或等于1
五、作图、实验与探究题(共24分)
20. (6分)请按要求作图:
(1)如图所示,用杠杆将物体A吊起,0是支点,请画出拉力F1的力臂L1和物体A所受重力的示意图。
(2)请在图中西出使轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图。
(3)请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。
21.(4分)用图示装置探究“斜面的机械效”,实验记录如下
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做 运动
(2)根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为 %.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时, 越小,机械效率越大。
(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为 N。
实验次数 物体种类 物重G/N 斜面高h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm 机械效率η/%
1 木块 4 15 1.1 90 60.6
2 小车 4 15 90
22. (9分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前小明同学先把杠杆的中点支在支架上,杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆在 位置平衡,此时应向 调节平衡螺母,这样做的好处是
(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图乙这一组数据得出探究结论 (选填“能”或“不能”),理由是
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆 (选填“左"或“右”)端将下沉。
(4) 如果利用如图丙所示装置进行实验,每个钩码重0.5N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡,其示数会 (选填“变大”“不变”或“变小”),原因是
23.(5分)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如下表。
(1)实验过程中.应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第3次实验中滑轮组的机械效率是
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第3次实验中,物体上升的速度为0.1 m/s,则拉力F的功率为 w。
(5)创新小组也利用重为1 N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是 。(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
参考答案
A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.D
=,不变
B,增大,费力,省距离
省力,10
变大,10
6,20
滑轮组,10
200,100
2,150
15.解:(1)物体的重力:G= mg=30 kgX 10 N/kg= 300 N;
(2)由题知,A是OB的中点,OB= 20A,
由杠杆的平衡条件可得:GXOA= FXOB,
则拉力F== 150N。
答:(1)物体的重力是300 N;(2)所用拉力的大小为150N。
16.解:(1)对货物做的有用功:W有 = Gh= 300 NX4 m= 1200J;
(2)由图知,n= 2,拉力端移动距离:s=nh=2X4 m=8 m,
拉力做的功:W总=Fs= 200 NX8 m= 1600 J,
机械效率:η= =75%。
答:(1)对货物做的有用功为1200 J;(2)滑轮的机械效率为75%。
17.答:拔河队员鞋子与所接触的地面粗糙程度-定,同学的质量越大、重力越大,对地面的压力越大,产生的摩擦力越大,比赛时他们的脚下不易打滑;把人看作一个杠杆,以脚为支点,身体后倾,重心落在脚掌后面,增大阻力(重力)的力臂,此时动力臂变小,阻力不变,由杠杆平衡条件 F动L动=F阻L阻可知,动力变大,从而增加对方拉动向前转动的动力,身体不易向前倾倒。
18.答:木棒作为杠杆,以肩和木棒的接触点为支点,手对木棒的力为动力,重物对木棒的力为阻力;两种方法都处于平衡状态,阻力和动力臂相同,但乙的阻力臂长,根据杠杆的平衡条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂,可知乙方式的动力大,所以乙方式手用的力更大。
19.答:使用机械时,不可避免地要做额外功,所以总功一定大于有用功:由公式η=W有X 100%知:机械效率一定小于1,即机械的机械效率不能大于或等于1。
20.如图所示:
(1)匀速直线 (2)95.2 ,摩擦力 (3)0.43
(1)平衡,水平,右,便于测量力臂
不能;实验次数太少,得出的结论具有偶然性
左
2.25,变大,当力的方向发生改变时,力臂将减小
(1)匀速缓慢
(2)74.1%
越大
0.54
C
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