第十二章 简单机械测试卷
[时间:60分钟 满分:100分]
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
一、选择题(每小题3分.共24分)
1.他是伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,称为世界三大数学家之一。他发现了杠杆原理和浮力原理,为了保卫祖国,发明了投石器和起重机。他曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”他是 ( )
A.牛顿 B.伽利略 C.亚里士多德 D.阿基米德
2.如所示,下列工具在使用中属于省力杠杆的是 ( )
3.某校操场上正在举行升旗仪式,同学们看着国旗冉冉升起,暗暗立志要更加努力学习,在国旗上升的过程中,下列说法不正确的是 ( )
A.以地面为参照物,国旗是运动的
B.国旗由静止到运动是由于受到了力的作用
C.旗杆上端的滑轮是一个定滑轮
D.地面相对于国旗是静止的
4.如图为家庭手摇升降晾衣架结构图,当顺时针摇动手柄时,横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B.做功多的机械,功率一定大
C.功率大的机械,做功一定快
D.做功快的机械,机械效率一定高
6.如图所示,某同学使用动滑轮把600 N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400 N。下列说法正确的是 ( )
A.机械效率是80% B.有用功是1800J
C.额外功是300J D.总功是2 100 J
7.如图所示,用一个重为18 N的动滑轮来提升物体,在实际工作中匀速竖直向上的拉力为30N,则动滑轮的机械效率 ( )
A.一定等于30% B.一定等于70%
C.可能大于70% D.一定小于70%
8.图甲中用力 F 水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为 F 。使用动滑轮的过程中 ( )
A.总功为 B.有用功为
C.机械效率为 D.额外功为
二、填空题(每空2分,共26分)
9.如图是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把 点看作支点,此时夹子可近似看作 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
10.一位物理老师用一只弹簧测力计称出了一只大象的质量。 如图所示,吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9 m,距系铁笼处的距离为9 cm,此装置可视为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200 N.若不计棒及铁笼的重,则该大象的质量为 t。(g取10N/kg)
11.如图所示为居民小区内的健身器材,它是由 个定滑轮组成的;定滑轮在使用时可以改变 的方向;动滑轮在使用时 (选填“能”或“不能”)省功。
12.如图所示,立交桥在现代交通系统中已经越来越普遍,设计者通过盘旋而上的设计巧妙地增加了立交桥的长度,这种设计可以达到 的目的。立交桥属于简单机械当中的 ,生活中利用它的原理还有 (举例)。
13.使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率 (选填“越高”“越低”或“不变”)。
14.如图所示,工人利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m 高的平台上,则他所用的拉力为 N,绳子自由端向下移动的距离为 m。 (不计绳重、动滑轮重及摩擦)
三、作图题(每小题4分,共8分)
15.过去农村用的春米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷。请在图中画出动力 F的力臂和石球所受重力G的示意图。
16.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
四、实验探究题(17题6分.18题8分.19题10分,共24分)
17.小亮同学研究定滑轮的使用特点,他每次都匀速提起相同的钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,根据要求填写相关内容。
(1)如图所示的研究过程可知:小亮正在研究使用定滑轮时, 与 的关系.
(2)如图所示的研究过程可归纳得出的初步结论: .
18.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在杠杆上挂钩码前,杠杆静止在甲图中的位置,为使杠杆水平平衡,应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免 对实验的影响和便于 .
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在A 处下方再挂一个相同钩码,为使杠杆保持水平平衡,则需将挂在B处的钩码向右移动 格。
(3)若取掉乙图中挂在 B处的钩码,改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加力,为使杠杆保持水平平衡,且弹簧测力计示数最小,则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是 .
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力,动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”).
19.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾斜角0 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s. m 拉力F/N 有用功w。/J 总功 机械效牵η
5 0.2 1 2.1 - 2.1 48%
5 0.5 1 3.6 2.5 ———— 69%
5 0.7 1 4.3 3.5 4.3
(1)请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越 ,斜面越省力。斜面的机械效率越 .
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面 .
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 不变,斜面的光滑程度不变,只改变 .
五、综合应用题(20题8分.21题10分,共18分)
20.在新农村建设中,一位工人利用如图所示的滑轮组提升建筑材料,他某次匀速提升箱重400 N的建材材料时,滑轮组的机械效率为80%,拉力的功率为100 W.求:
(1)这位工人的拉力:
(2)重物上升的速度。
21.在“大力士”比赛中,需要把一质量m=400kg,边长L=1m,质量分布均匀的立方体,利用翻滚的方法沿直线移动一段距离,如图所示。g取10 N/kg。求:
(1)立方体静止时对水平地面的压强;
(2)翻滚立方体时,使立方体一边刚刚离开地面,所用最小力 F的大小;
(3)“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m,用时20s,“大力士”克服立方体重力做功的功率。
第十二章测试卷
1. D 2. C 3. D 4. D 5. C 6. B 7. D 8. D
9. B 等臂
10.省力 2
11.三 力 不能
12.省力 斜面 盘山公路
13.越高
14.100 4
15.如图所示
16.如图所示
17.(1)所用拉力的大小 拉力方向
(2)所用拉力的大小与拉力方向无关
18.(1)右 杠杆自重 测量力臂
(2)1 (3)竖直向上 (4)寻找普遍规律
19.(1)1 3.6 81%
(2)小 低 (3)平行
(4)斜面倾斜角度 小车的重力
20.解:(1)由图可知,n=2,滑轮组的机械效率 则人的拉力:
(2)根据 P=Fv可得,绳端移动的速度:
由 v=nv物可得重物上升的速度:
21.解:(1)立方体对地面的压力FR=G= mg=400 kg×10 N/kg=4000 N,立方体静止时对水平地面的压强:
(2)要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面,由图可知,支点为O,动力臂达到最大,OA 为力臂,所施加的力应该与力臂垂直且向上;OA =
根据杠杆平衡条件可知: 最小力 F=
(3)翻滚时重心升高的高度: 翻滚一次克服重力做的功 828J,移动 10 m,要翻滚 10 次,所以人做的功 10W=10×828 J=8 280 J,克服立方体重力做功的功率