第十二章 简单机械 单元测试卷
一、选择题
1.下列属于省力杠杆的是( )
A.钳子 B.筷子
C.天平 D.剪纸剪刀
2.如图所示,挂上钩码后杠杆在水平位置静止平衡,若将右侧去掉一个钩码,下列说法正确的是( )
A.左侧下沉 B.右侧下沉 C.保持水平平衡 D.无法确定
3.如图是用撬棒撬石头的情景,图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是( )
A. B. C. D.
4.下列关于简单机械说法合理的是( )
A.使用省力杠杆必定要多移动距离 B.使用斜面提升物体一定既省力又省功
C.使用滑轮组既省力又省距离 D.使用滑轮提高物体可以省功
5.图甲是安(阳)罗(山)高速公路黄河特大桥某段的施工现场照片。其中工作的塔吊上的重物在某一位置时,恰好可以将横梁视为处于水平平衡状态的杠杆,其示意图如图乙所示,杠杆五要素已标出,下列说法正确的是( )
A.该杠杆为省力杠杆
B.该杠杆为费力杠杆
C.横梁上使用的定滑轮可以省力
D.塔吊工作时,只有横梁可以被视为杠杆
6.小明用20 N的力拉着50 N的物体沿斜面运动了1 m,物体上升的高度为0.2 m,则小明做的有用功和斜面的机械效率分别是
A.10 J,50% B.20 J,50% C.50 J,80% D.4 J,8%
7.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1、滑轮组的机械效率为1;图乙中人的拉力F2、滑轮组的机械效率为2,以下关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )
A.两种方式机械效率一定相等
B.两种方式功率一定相等
C.两种方式所做的总功一定相等
D.两种方式所做的有用功一定相等
9.如图所示,斜面长为,高为,黄师傅用600N的力沿斜面将重为1000N的箱子推到车上,在这个过程中( )
A.额外功为1000J
B.有用功为600J,总功为1800J
C.总功为1800J,机械效率为55.6%
D.有用功为1000J,机械效率为60%
10.俊星家周末乔迁新居,家中柜子因搬运不便,俊星提出利用滑轮组来完成,其设计方案如图甲所示,乙图为滑轮组的连接方式。已知柜子A的重力为740N,动滑轮的重力为60N,柜子匀速下降的竖直高度为6m,下降过程用时lmin(不计绳重与摩擦)。俊星对此工作过程及装置作出以下判断,其中正确的是( )
A.柜子下降过程中,绳子自由端的拉力为400N
B.使用该滑轮组时的机械效率为90%
C.在下降过程中,绳子自由端的移动速度为0.3m/s
D.在下降过程中,拉力的功率为80J
二、填空题
11.如图所示是赛艇比赛的情景,运动员向后划水,艇向前运动,这说明了______ ,赛艇的船桨可看成一个杠杆,它属于______ 杠杆(选填“省力”或“费力”)。
12.各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图所示,要剪开铁皮,应该用_________(选填标号)最合适,原因是这种剪刀能够省_________;而剪纸或布时,应该用_________(选填标号)最合适。
13.如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为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,则力F的大小是_____,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将_____(选填“变大”、“变小”、或“不变”)。 这种杠杆相当于_____滑轮。
14.如图所示的拉杆箱使用时相当于一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆.若拉杆箱和物品共重100N,动力臂是阻力臂的4倍,则抬起拉杆的力F为________N.
15.如图所示,用甲、乙两个不同的滑轮把同一货物提到相同高度,若不计绳重和摩擦,且G动<G物,则使用______滑轮能够省力,使用______滑轮机械效率较高.若用乙图匀速提升重为180N的物体,所用拉力为120N,物体升高,此过程中,不计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率为______。
16.如图所示,利用滑轮组将放在水平地面上重为3000N的物体水平移动5m,当匀速拉动物体时,物体与地面的摩擦力为120N,此时水平拉力为50N,则拉力做的功是______J,滑轮组的机械效率是______。
17.如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,如图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,(不考虑绳重和摩擦)则动滑轮重为___________N。当运送的货物重为400N时,滑轮组的机械效率是___________。
三、实验题
18.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡.测量时,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量__________.
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在点挂个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在点挂__________个相同的钩码;当杠杆平衡后,将、两点下方所挂的钩码同时朝远离支点的方向各移动一小格,则杠杆的__________(选填“左”或“右”)端将下沉.
(3)丙图中钩码挂在A处,当弹簧测力计处于图中竖直向下拉的位置时,若要使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数恰等于;当弹簧测力计处于丙图中斜拉的位置时,若要使杠杆仍在水平位置且弹簧测力计的示数仍等于,应将图中钩码向______(选填“左”或“右”)移动适当的距离.
19.同学们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离s,计算出相应的机械效率η,并将它们填入下表中。
序号 s/m η
1 1.0 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 1.0 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
(1)实验中,测机械效率的原理是η______ ;
(2)实验中,序号1代表图中______滑轮组;(选填“甲”、“乙”)
(3)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为_______J;
(4) 生活中利用滑轮组提升重物时, 提高其机械效率的方法有哪些______ (写出一种即可) 。
20.如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有:三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。
实验序号 重物G/N 弹簧测力计示数F/N 重物沿斜面移动得距离L/m 重物上升得高度h/m 机械效率/%
1 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
(1)上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面高度改为0.2m,把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.5N,则此过程中拉力所做的功为___________J,物体受到的摩擦力为___________N,此过程中木块的机械能___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),斜面的机械效率为___________%,由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度___________(选填“有关”或“无关”);
四、作图题
21.如下图,重为G的物体在力F的作用下被缓慢提起,请在图中作出最小的力F和对应的力臂。
22.请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人力往下拉绳使重物升起.
五、计算题
23.某型号挖掘机的质量3000kg,两履带与地面接触的总面积1.5m2.挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边,挖掘深度h = 2m.(如图乙所示)(取g=10N/kg)
(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大?
(2)挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,对泥土做功多少?
(3)若发动机的总功率是20kW,挖泥土过程中挖掘机的机械效率多大?
24.搬运工人在20s内用滑轮组将重为540N的重物匀速提升3m,所用拉力为200N,(不计摩擦及绳重)求:
(1)拉力做功的功率;
(2)动滑轮的重力;
(3)滑轮组的机械效率。
参考答案
1.A
2.A
3.A
4.A
5.B
6.A
7.D
8.D
9.C
10.A
11.物体的力的作用是相互的 费力
12.乙 力 甲
13.30N 不变 动
14.省力 25
15.乙 甲 75%
16.750 80%
17.100 80%
18.右 力臂 6 右 右
19.η 甲 0.4 增加重物的重力,即让有用功增加了
20.1.2 0.75 变大 50 有关
21.
22.
23.(1)2×104Pa (2)1.5×104J (3)12.5%
24.(1)90W;(2)60N;(3)90%