11.5改变世界的机械 同步练习
一、单选题
1.如图所示,斜面长s为1.2m,高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则下列说法错误的是( )
A.对物体所做的有用功为4.8J
B.斜面的机械效率为80%
C.斜面对物体的摩擦力为1.2N
D.物体由斜面底端运动到顶端用时2s
2.如图所示,把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点,过程绳的拉力对甲做的功为WAB,物体上升的高度为H;用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点,在此过程中绳的拉力对乙做的功为WCD,斜面的机械效率为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,物体在沿斜面向上拉力的作用下,从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端,已知物体所受重力为G,斜面的机械效率为75%,若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示,则( )
B.
C. D.
4.机械的发展改变着我们的生活。在生产生活中,我们常能见到如图所示的简单机械,下列机械使用时费力的是( )
A.独轮车 B.斜面
C.滑轮组 D.筷子
5.用杠杆和滑轮分别将重为300N的物体M以0.5m/s的速度匀速提升1m至图中位置,杠杆在水平平衡(BO=3AO,在B点施加的力F未画出),不计杠杆自重和摩擦,滑轮组不计绳重及摩擦,滑轮组绳端拉力的大小为200N,关于这一过程小江做出了如下判断:
①用这两种机械对物体M做的功相等;
②图甲图中使杠杆在水平位置平衡B点施加最小的力为100N;
③滑轮组的机械效率为75%,拉力的功率为200W;
④使用图甲中杠杆的机械效率高于图乙中滑轮的机械效率。小江的判断中正确的是( )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
6.如图所示,不计机械自重和摩擦,用不同的机械匀速提升同一物体,最费力的是( )
A. B.
C. D.
7.如图,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,高为h,拉力为F,则斜面的机械效率为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,是一款电动冲击钻,我们经常用它来给墙壁打孔。它在工作过程中,电动机带动钻头高速旋转,冲击墙壁打出圆孔。下面关于该冲击钻说法正确的是( )
A.钻头前端很尖是为了减小对墙面的压强
B.钻头打孔时没有对墙壁做功
C.冲击钻把手处有花纹仅仅是为了增加美观
D.它前端的钻头相当于简单机械中的斜面
9.一辆质量为1×103kg的汽车爬上一段长为100m,高为4m的斜坡,若汽车的牵引力为2×103N,牵引力的功率为3×104W。则下列说法正确的是( )
A.有用功为4×103J B.牵引力做的功为2×105J
C.汽车的速度为10m/s D.使用斜面可以省功
10.如图所示,把同一物体沿粗糙程度相同的斜面BA的和CA分别拉到顶端A,关于斜面的机械效率为ηB、ηC的大小关系是
A.ηB>ηC B.ηB=ηC
C.ηB<ηC D.无法确定
二、填空题
11.(1)如图甲所示用螺丝刀撬钉子,O为支点,AB长14cm,OB长4cm。钉子刚好被撬起时,B点受到的竖直向下的阻力F2为10N,此时若在A点施加竖直向下的动力F1,其大小为 N。将支点O (选填“靠近”或“远离”)钉子时可以更省力;
(2)如图乙所示,搬运工人用滑轮将质量为70 kg的物体匀速提升2m,所用拉力为400N,时间为10s,在此过程中拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
12.现用斜面将一重为160N的正方体物块由底端匀速拉到顶端,如图所示,已知平行于斜面的拉力为100N,物体移动的距离为2m,升高1m。此过程中,斜面的机械效率为 ;物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小为 N。
13.小洪在一次劳动中,欲将重为600N的货物搬到距地面1m高的车厢。他用长为3m的木板搭成斜面,如图所示,并用沿着斜面向上大小为400N的力,在15s内,将货物匀速从底端推到顶端。该过程中,推力做功的功率为 W;斜面的机械效率为 %。
14.如图所示,在斜面上将一个重6N的物体从底端匀速拉到顶端,物体沿斜面向上滑动时所受摩擦力为1N,斜面长4m,高1m。则拉力做的有用功为 J,沿斜面向上的拉力为 N,斜面的机械效率为 。
15.如图所示为固定斜面,长20m、高10m。小韩同学用平行于斜面向上400N的拉力,把重600N的物体从斜面底部匀速拉至顶部,该过程中,拉力做的有用功为 J,斜面的机械效率为 ,物体所受斜面的摩擦力为 N。
16.如图斜面长6m、高1.5m,工人用沿斜面向上500N的力,以1.5m/s的速度把重1600N的箱子匀速推到车上,则推力的功率是 W;该斜面机械效率是 %。
17.如图所示,斜面长为s=2m,高为h=1m.装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,不计空气阻力,斜面的机械效率为80%,则工人拉力F的功率为 W,货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为 N.
18.如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体分别沿斜面AB、AC从底端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η1、η2,则P甲 P乙,η1 η2(均选填“>”“<”或“=”)。
19.如下图所示,用平行于斜面的拉力,将重为5N的物体从光滑斜面底端匀速拉上斜面,物体移动的距离为1m,上升的高度为0.2m。则拉力大小为 N。
20.如图重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,物体受到的摩擦力为f,所需时间为t,斜面倾角为30°,斜面的机械效率为75%,则f与G之比为
三、综合题
21.如图所示,斜面长10m,高4m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中,下列说法正确的是 ;
A.利用此装置既可以省力,也可以省功
B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J
D.该斜面的机械效率为80%
说明理由: 。
22.新冠病毒是威胁全人类生命的大规模流行病,众志成城、共同抗疫是中国从抗疫过程中得到的宝贵经验,在抗疫过程中,武汉货物中转站借助了甲图的电动液压小吊车,很好的完成了物资的调运工作,图乙是小吊车的结构简图(吊杆重力、吊钩重力、各处摩擦力均不计)。如图乙所示,可伸缩吊杆ABCD伸缩时可将货物水平移动,吊杆最短长度,最长长度。液压杆EGB作用在吊杆的B点时,可将吊杆绕A点逆时针转动从而抬高货物,当吊杆处于水平状态时,A点到液压杆EGB距离,。
(1)由于操作不当或吊起的货物太重,电动液压小吊车可能会出现翻转的现象。如果把整个小吊车当作一个杠杆,吊车出现翻车时,大部分时候会以 为支点;(选填“E”、“O”或“F”)
(2)当用电动液压小吊车在C处吊起质量为1500kg的货物时,吊杆处于水平静止状态,此时液压杆对吊杆的推力是多少N ?如果已知液压杆内液体推动杆BG的有效作用面积为,求液压杆内液体对BG的压强为多少Pa ?
(3)当用该小吊车在D处吊起质量为1t的货物时,货物在1分钟内被抬高了,已知该小吊车的工作效率为,求此时小吊车的输入功率是多少W ?
23.图示为某种型号的剪叉式高空作业平台.这台机器利用起升电机升降作业平台,方便工人高空作业.该机器的部分数据如下表所示.
整机质量(空载)/kg 3200
安全工作载荷/kg 200
起升电机额定电压/V 24
起升电机额定功率/kW 4.0
轮胎接地总面积/m2 0.08
(1)这台机器空载且静止时,对水平地面的压强是多大?
(2)起升电机以额定功率工作时,将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m.该机器做的有用功是多少? 机械效率是多少?
(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是: .
参考答案:
1.C
2.A
3.B
4.D
5.D
6.D
7.B
8.D
9.B
10.A
11. 4 靠近 160 87.5%
12. 80% 20
13. 80 50
14. 6 2.5 60%
15. 6000 75% 100
16. 750 80
17. 125 125
18. > <
19.1
20.1∶6
21. D 略
22. F
23. 4×105Pa 8×103J 5% 机器所做的额外功较多(或机器自重较大)