第九章 综合素质评价
限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共30分)
1.人体内的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的,如图有关人体杠杆中属于省力杠杆的是( )
A.
B.
C.
D.
2.[2024·菏泽]如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图。结合示意图判断,下列说法正确的是( )
A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
3.[2024·烟台期中]图甲所示的案秤是生活中测量质量的常用工具,与它配套使用的增砣:标有“”“”“”的各1个和标有“”的2个。如果把图乙所示的标有“”的增砣放在秤盘中称量它的质量,测量结果及分析正确的是( )
A.大于,因为对增砣盘这边而言,案秤是费力杠杆
B.等于,和天平一样
C.小于,因为对增砣盘这边而言,案秤是省力杠杆
D.无法判断
4.在物理的发展过程中,科学家们都做出了杰出的贡献,下列说法正确的是( )
A.牛顿提出了力不是维持物体运动的原因
B.亚里士多德提出了杠杆平衡原理
C.托里拆利最早测出了大气压的数值
D.阿基米德改进蒸汽机将人类带入工业社会
5.[2024·淄博期末]使用下列机械,将重为的物体匀速提升(如图),不考虑机械自重、绳重和摩擦,提升过程中最省力的是( )
A.
B.
C.
D.
6.[2024·聊城期末]对下列情境的描述错误的是( )
A.图甲,盘山公路相当于简单机械中的斜面
B.图乙,盆景中的自动供水装置,由于大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
C.图丙,卫生间的地漏结构利用了连通器的原理
D.图丁,将同一个密度计先后放入盛有不同液体的两个烧杯中,放在右侧烧杯中时所受浮力较大
7.[2024·临沂期末]下列所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图,是杠杆,与垂直,在的中点挂一个的重物,加在点的动力使在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计),则( )
(第8题)
A.该杠杆一定是省力杠杆
B.该杠杆一定是费力杠杆
C.作用点在点的最小动力等于
D.作用点在点的最小动力小于
9.[2024·临沂期末]如图所示,放在水平桌面上的木块通过水平细线、伸出桌面的滑轮与物块相连。,时,木块恰好向右做匀速直线运动,下列分析正确的是( )
(第9题)
A.图中的滑轮是动滑轮
B.木块受到的滑动摩擦力大小为
C.木块受到的合力大小为
D.物块受到的合力大小为
10.[2024·泰安一模]如图所示,为杠杆(不计杠杆重力)的支点,挂在点的物体重为,,图甲中,在竖直向上的拉力作用下,杠杆在水平位置保持平衡状态。下列说法正确的( )
(第10题)
①图甲杠杆是费力杠杆;②图甲中,拉力 大小为;
③保持图甲位置,仅增加物重,则拉力 变化量与物重变化量之比为;
④如图乙所示,保持物体悬挂在 点位置不变且拉力 竖直向上的方向不变,将杠杆匀速提到虚线位置的过程中,拉力 大小不变
A.只有①③ B.只有①④ C.只有②③ D.只有②④
二、填空题(每空2分,第13题8分,共22分)
11.如图所示,现在很多地方设有轮椅专用通道,为残疾人通行提供方便。它实际上就是简单机械中的____(填“杠杆”“滑轮”或“斜面”),属于____(填“省力”“费力”或“省功”)机械。
(第11题)
12.[2024·南京阶段练习]如图所示,是小明同学制作的杆秤的示意图,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起或(相当于支点)处的提纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至点,此秤最大称量是。秤杆、秤钩和提纽的质量忽略不计,、、的长度如图所示。则秤砣的质量是____,提起______(填“”或“”)处的提纽,可以达到最大称量;如果秤砣磨损,用该秤称量货物质量____(填“偏大”“偏小”或“不变”);距离点处,有两个刻度____和______。
(第12题)
13.[2024·青岛模拟]如图为测量滑动摩擦力大小的装置。水平传送带由微型电动机控制其运转,连接滑块和压块的细绳自然拉直,压块在电子秤上保持静止,定滑轮左侧连接滑块的细绳水平。
(第13题)
(1) 此装置中定滑轮的作用是改变力的____(填“大小”或“方向”)。
(2) 开启电源,应使皮带轮上方的传送带向__(填“左”或“右”)运动,此时滑块受到的滑动摩擦力方向为水平向__(填“左”或“右”)。
(3) 画出当传送带运转时,电子秤上的压块的受力示意图。
三、作图题(每题4分,共8分)
14.[2024·威海期末]如图所示,利用吊车将货物吊起,画出液压挺杆对吊臂的力及其力臂。
(第14题)
15.[2024·日照期末]某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中图线所示,在图甲中画出绕线方式。
(第15题)
四、实验题(每空2分,共24分)
16.[2024·青岛开学考]如图是使用每小格长度为的轻质杠杆、每个重为的钩码,探究杠杆平衡条件的实验情景。请你解答:
(第16题)
(1) 实验前为使图甲中静止的杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向__调。
(2) 如图乙所示,当用测力计在点施加竖直向__的大小为______拉力时,杠杆再次水平平衡;小明同学根据这次实验数据就得出了“动力×动力臂阻力×阻力臂”的结论,同组同学认为这个结论不可靠,原因是______(填字母);
A.未多次测量取平均值减小误差 B.实验次数太少,结论具有偶然性
(3) 若将(2)中作用于点的拉力逐渐沿顺时针转过较小角度,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4) 图丙是小明以重心所在的线为界切分萝卜,请根据本实验最后正确结论推测:切开后两块萝卜的质量大小关系为____(填“ ”“”或“ ”)。
17.[2024·常州阶段练习]学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点。
(第17题)
斜面倾斜程度 木块重力 斜面高度 斜面长度 沿斜面拉力
较缓 5 0.2 1 2
较陡 5 0.3 1 2.6
最陡 5 0.4 1 3.2
(1) 小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持____状态,并依据__________条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2) 他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面____向上拉动木块,收集到上表中的实验数据:
① 比较表中木块重力和拉力的大小,得出:使用斜面时__(填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越____(填“省力”或“费力”);
匀速
【点拨】为了能够准确地测量出拉力,应使弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块。
② 实验时,可以通过移动木块来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块要向__(填“左”或“右”)移。
五、计算题(16分)
18.[2024·济宁二模]桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为、容积为的桶悬挂在端,在端重的重石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。取,
(1) 桶装满水时,求水的重力。
(2) 空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积。
(3) 一重力为的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),硬杆处于水平平衡状态时,人与地面的受力面积为,求人对地面的压强。
【参考答案】
第九章 综合素质评价
一、选择题(每题3分,共30分)
1.C
2.C
3.C
4.C
5.D
【点拨】图为定滑轮,不省力;图使用动滑轮,拉力作用在轴上,拉力为物体重力的2倍;图使用斜面,不计摩擦时,则;图使用杠杆,由杠杆平衡条件得,则,故提升过程中最省力的是图,故不符合题意,符合题意。故选。
6.D
【点拨】盘山公路属于斜面,可以省力,故正确,不符合题意;盆景的自动供水装置中的塑料瓶中的水不会全部流出,是因为大气压作用在盆内水面,故正确,不符合题意;卫生间的地漏结构上端开口,下端连通,属于连通器,故正确,不符合题意;同一密度计在不同的液体中均处于漂浮状态,浮力等于自身重力,所以浮力相等,故错误,符合题意。故选。
7.D
【点拨】根据定滑轮的特点可知,定滑轮不能省力,也不能省距离,故不符合题意;羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,能省力,但费距离,故不符合题意;在竖直向上提升物体时,动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,它可以省一半力,但费距离,故不符合题意;筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,费力但省距离,故符合题意。故选。
8.D
9.B
【点拨】图中的滑轮的轴固定不动,是定滑轮,故错误;木块做匀速直线运动,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,定滑轮不省力,拉力大小等于的重力,所以滑动摩擦力的大小,故正确;木块和物块都做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的合力均为零,故错误。故选。
10.D
【点拨】①根据图甲可知,动力臂大于阻力臂,因此该杠杆为省力杠杆,故①错误;
②已知物重为,图甲位置时,且动力臂为,阻力臂为,由杠杆平衡条件可得,则拉力,故②正确;
③图甲位置时,原来杠杆平衡有,若仅增加物重,杠杆再次平衡时有,可得,所以,故③错误;
④如图乙,保持拉力方向不变,将杠杆匀速提到虚线位置,其力臂如图所示。
为动力臂,为阻力臂,阻力不变为,因为,可得,由杠杆平衡条件可得,故,由此可知保持拉力方向不变,将杠杆匀速提到虚线位置的过程中,拉力大小不变,故④正确。故选。
二、填空题(每空2分,第13题8分,共22分)
11.斜面; 省力
12.0.4; ; 偏大; 3.1; 1
13.(1) 方向
(2) 左; 左
(3) 如【解】图所示。
三、作图题(每题4分,共8分)
14.【解】如图所示。
15.【解】如图所示。
四、实验题(每空2分,共24分)
16.(1) 右
【点拨】如图甲所示,杠杆向左偏,此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调,使杠杆在水平位置平衡。
(2) 上; 3; B
【点拨】如图乙所示,由杠杆的平衡条件可得,解得,动力和阻力在支点的同一侧,为了保持杠杆平衡,拉力的方向应该竖直向上。结论不可靠,只做了一次实验,实验具有偶然性,应多次实验,得到多组数据,寻找普遍规律,故选。
(3) 变大
【点拨】若将(2)中作用于点的拉力逐渐沿顺时针转过较小角度,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆平衡条件得,动力变大,则弹簧测力计的示数逐渐变大。
(4)
【点拨】根据杠杆的平衡条件得到,且,则,由得到,切开后两块萝卜的质量大小关系为。
17.(1) 静止; 二力平衡
(2) ① 匀速
(2) ① 能; 省力
【点拨】为了能够准确地测量出拉力,应使弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块。
【点拨】由表中数据可知,斜面的高度变大,沿斜面拉力的数值也随之变大,但始终小于木块的重力,因此使用斜面可以省力,并且斜面长度相同时,斜面高度越小越省力。
② 右
【点拨】要减小斜面的倾斜程度,木块应向右移动。
五、计算题(16分)
18.(1) 【解】桶装满水时,水的重力为
。
(2) 空桶在井中漂浮时,浮力为,则桶排开水的体积为。
(3) 根据杠杆平衡条件,则有,则用桔槔将装满水的桶提出水面后,硬杆处于水平平衡状态时,端受到的拉力为,
则人对绳子的拉力为,
因力的作用是相互的,则绳对人向下的拉力,
则人对地面的压强为。
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