第十二章试卷
一、选择题(1—10为单选题,11-13为多选题,每题3分,共39分)
1.工人们为了搬动一台笨重的机器,设计了如图所示的四种方案,机器下方的小圆圈儿表示并排放置的圆形钢管,其中最省力的方案是( )
2.关于机械效率,下列说法正确的是( )
A.机械效率越高,所做的有用功越多
B.总功越少的机械,效率越高
C.额外功少的机械,机械效率越高
D.总功一定时,有用功多的机械效率高
3.如图所示的各种工具中,属于费力杠杆的是 ( )
4.如图甲、乙所示的是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景,小强看后感到疑惑,于是想用实验的方法一探究竟。他要研究的问题是在杠杆平衡的情况下( )
A.动力臂和阻力一定时,动力和阻力臂的关系
B.动力和阻力一定时,动力臂和阻力臂的关系
C.动力和阻力臂一定时,动力臂和阻力的关系
D.动力臂和阻力臂一定时,动力和阻力的关系
5.如图所示,不计绳重和摩擦,吊篮与动滑轮总重为450 N,定滑轮的重力为40 N,人的重力为600 N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是( )
A.218 N B.220 N C.210 N D.236 N
【5题图】 【6题图】
6.如图所示,斜面高2 m、长4 m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400 N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250 N,对此过程,下列结果中正确的是( )
A.有用功为1 000 J B.总功为1 600 J
C.额外功为200 J D.机械效率为60%
7.如图所示,水平地面上,慢慢地把一根粗细均匀的钢管竖起,如果力的方向总是竖直向上的,在钢管慢慢竖起的过程中,力F的大小将( )
A.不变
B.逐渐变大
C.逐渐变小
D.先变大后变小
8.如图所示,AC、BC为光滑斜面,且AC的长度大于BC的长度。小明分别沿斜面用力F1、F2将重为G的物体匀速推上同一辆货车。物体从斜面底被推上货车所用的时间分别为t1、t2,推力F1、F2的功率分别为P1、P2,已知t1
A.F1P2 B.F1>F2 P1C.F1=F2 P1=P2 D.F1=F2 P1>P2
9.使重120 N的物体沿长10 m、高2 m的斜面匀速向上运动,沿斜面向上的拉力为32 N,则物体所受的摩擦力为( )
A.12 N B.8 N
C.20 N D.缺少条件,无法求得
10.如图所示的是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会被拉开。若OB=2 m,OA=0.5 m,阀门的底面积S=2 cm2,锅炉内气体压强的安全值p=6×105 Pa(杠杆的重力,摩擦均不计,p0=1×105 Pa),则B处所挂重物的重力是( )
A.20 N B.25 N C.30 N D.120 N
【10题图】 【11题图】
11.如图所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为600 N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙,已知每个滑轮重30 N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力F甲、F乙的大小分别为( )
A.F甲=630 N B.F甲=975 N
C.F乙=660 N D.F乙=450 N
13.在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1∶3;再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2∶5。若不计绳重和摩擦,则( )
A. G1∶G2=2∶5
B. G1∶G2=1∶3
C.先后两次滑轮组的机械效率之比为3∶4
D.先后两次滑轮组的机械效率之比为5∶6
二、填空及作图题(本大题7个小题:第20小题8分,其他小题每空2分,共38分)
14.学校国旗队的同学们每周星期一早上都要举行升旗仪式,国旗旗杆的顶部安装的是___滑轮,它的作用是_______。
15.如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500 N的物体A,使它匀速前进2 m,地面对它的摩擦力为150 N,小聪施加的拉力F=100 N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为___J,滑轮组的机械效率为___。
16.如图所示,滑轮A相当于一个_______杠杆;若两物体所受重力均为20 N且匀速上升1 m,不计摩擦和滑轮的重力,F2=_______N,在此过程中,F1所做的功是_______J。
【16题图】 【17题图】
17.利用如图所示的斜面提升物体可以____(选填“省力”或“费力”)。用平行于斜面的拉力,将重为5 N的物体从斜面底端匀速拉上斜面,物体移动的距离为1 m,上升的高度为0.2 m。已知斜面的机械效率为50%,则拉力大小为____N。该斜面越陡,其机械效率越 ____(选填“高”或“低”)。
18.如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40 cm,BC长 50 cm,室外机的质量为30 kg。室外机的重力作用线正好通过AB的中点,则A处螺钉受到的水平拉力F=___N(支架的重力不计);为了安全,从力学的角度分析,室外机的位置应尽量 ___(选填“靠近”或“远离”)墙壁。(g取10 N/kg)
【18题图】 【19题图】
19.在测滑轮组的机械效率的实验中,某同学按图示安装好滑轮组,物重为G(每个滑轮都相同,摩擦和绳重不计),试比较甲、乙两滑轮组中,机械效率较高的是____;拉力较小的是____;在甲滑轮组中,如果增大物重G,机械效率将____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
20.请按要求作图。
(1)如图甲所示,杠杆OA可绕O点转动,在力F的作用下在水平位置平衡,画出力F的力臂l及杠杆的重力G。
(2)画出图乙中作用在A点的最小力F的方向。
(3)请在图丙中画出人拉重物上升时最省力的绕线方法。
三、实验探究题(本大题共2个小题,第21小题5分,第22小题7分,共12分)
21.小明在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)实验前,调节杠杆平衡时,小明发现杠杆左端低右端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节。
(2)实验时,在已调水平平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,改变钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,三次实验获得的数据如下表所示。分析表中数据,可得到杠杆的平衡条件为_____________ (用字母表示)。
(3)某次实验如图甲所示,此时杠杆恰好水平平衡;若他在A点下方再加挂1个相同的钩码,发现杠杆_____(选填“左”或“右”)端下沉,为使杠杆保持水平平衡,他可以将挂在B点的钩码_____ (填具体操作)。
(4)小明又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码,并始终竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图乙所示,此过程中弹簧测力计的示数_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.如图所示,小明在做测定滑轮组机械效率的实验。
(1)他在绳端用向上的拉力提升物体,请在图中画出该滑轮组的绳子绕法。
(2)实验步骤:
A.按组装图把实验器材装配好。
B.用弹簧测力计测量出重物的重力。
C.在动滑轮下面挂上重物,并分别记下重物和弹簧测力计的位置。
D._____拉弹簧测力计,使重物上升一段距离,读出弹簧测力计的示数。
E.用刻度尺分别量出物体上升的距离和_____的距离。
F.由测得的数据,求出滑轮组的机械效率。
(3)在这个实验中,若重物重5 N,重物上升了0.1 m,弹簧测力计的示数为2 N,请计算该滑轮组的机械效率η=_____。
(4)你能分析一下机械效率不是100%的原因吗 请你试着写出两条:
____________、________________。
四、计算应用题(共2个小题:第23题5分,第24题6分,共11分)23.如图所示,ABC是以O为支点的轻质杠杆,AB=40 cm,OB=30 cm,OC=60 cm,水平地面上的实心均匀正方体物块M重为60 N,用细线与C点相连。求:
(1)在A点用60 N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆处于水平位置平衡时,绳端拉力和物体M对地面的压力各多大
(2)在A点仍用60N的力使物体M对地面的压力最小,且杠杆处于水平位置平衡时细线的拉力多大
24.工人利用如图所示的滑轮组提升重2700 N的物体,物体上升了2 m,绳子末端的拉力为750 N,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人做的有用功。
(2)该滑轮组的机械效率
(3)动滑轮的总重力
参考答案
一、1.D 2.D 3.D 4.A 5.C 6.C 7.A
8.A
9.B
10.B
11.BD
12.BD
13. BD
14.定 改变用力的方向
15.300 75%
16.等臂 10 20
17.省力 2 高
18.200 靠近
19.甲 乙 增大
20.
21.(1)右
(2)
(3)左 向右移动1格
(4)不变
22.(1)
(2)D竖直向上匀速
E绳自由端移动
(3)83.3%
(4)没有考虑到滑轮及绳子所受的重力 没有考虑到绳子与滑轮之间的摩擦力
23.(1)
(2)
24.(1)
(2)
(3)