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【培优】第六章 力和机械 单元试卷
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.使用杠杆一定可以省力
B.钢丝钳是费力杠杆
C.定滑轮是等臂杠杆,可以改变力的方向
D.滑轮组既可以省力也可以省功
2.在航空领域,常常发生小鸟撞毁飞机事件,下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )
A.小鸟受到的力大 B.主动撞击的一方产生的力大
C.飞机受到的力大 D.小鸟和飞机的受力一样大
3.1牛顿的力大约等于( )
A.拿起一支钢笔所用的力 B.拿起两个鸡蛋所用的力
C.提起一个书包所用的力 D.拉动一辆人力车所用的力
4.被吸在竖直的磁性黑板上的小棋子,虽然受到竖直向下的重力作用,但不会掉下来,其主要原因是( )
A.它受到磁性黑板的吸引力 B.它受到磁性黑板的静摩擦力
C.它对黑板有吸引力 D.它受到磁性黑板的滑动摩擦力
5.作用在同一物体上的两个力,若这两个力的三要素完全相同,则这两个力( )
A.一定是平衡力 B.一定不是平衡力
C.可能是平衡力 D.无法判断
6.如图所示, 甲滑轮组中滑轮的质量均为 m,乙滑轮组中滑轮的质量均为 0.5m,用甲、乙滑轮组分别使重力均为 G 的重物在相同时间内匀速上升相同高度 h,绳子自由端的拉力分别为 F1 、F2 。不计绳重和摩擦, 则下列判断正确的是( )
A.拉力 F1 小于 F2
B.拉力 F1 的功率小于 F2 的功率
C.拉力 F1 做的功小于拉力 F2 做的功
D.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率
7.工程上把混凝土的重力与体积之比定义为容重,混凝土的抗压强度与混凝土的容重关系如下表。下列关于混凝土容重、抗压强度P与密度的关系图像可能正确的是( )
抗压强度P/() 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3 7.3
容重/() 8.2 8.6 8.9 9.1 9.0 9.3
A. B.
C. D.
8.分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等,但内径不等的圆柱形容器,铁杯装满质量为m1的水后总重为G1;铝杯装满质量为m2的水后总重为G2.下列关系不可能正确的是( ).
A. B.
C. D.
二、多选题
9.小阳打排球,排球离开手后向上运动一定高度又落回地面,不计空气阻力,关于排球离开手后的运动过程,下落说法不正确的是( )
A.在排球上升过程中,小阳对排球做功
B.在排球上升过程中,排球受到的力的方向竖直向下
C.在排球下落过程中,排球的机械能变小
D.在排球下落过程中,排球所受的重力做功越来越快
10.如图所示为皮带传动装置,装在电动机上的飞轮A通过皮带使装在车床上的飞轮B转动,若A轮沿顺时针方向转动,则( )
A.A轮对皮带的摩擦力沿顺时针方向
B.B轮对皮带的摩擦力沿顺时针方向
C.A轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
D.B轮对皮带的摩擦力沿逆时针方向
三、填空题
11.如图所示,跳高运动员对撑杆施力的同时,撑杆也对运动员施了力,这说明物体间 ,但这两个力的作用效果不同,前者使撑杆发生了 ;后者使运动员的 .
12.佩戴口罩时,用手按压口罩上的鼻夹(金属条)可使其贴合面部,使鼻夹贴合面部的力的施力物体是 ,说明力可以改变物体的 。
13.排球运动员扣球时,感到手部疼痛,说明力的作用是 ,同时排球会变瘪,运动速度的大小和方向也会改变。这说明力不仅可以使物体发生 ,还可以改变物体的 。
14. 质量为的雨滴在空中以的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力为 ,方向 ;如果雨滴以的速度匀速竖直下落,则它受到的空气阻力将 选填“增大”、“减小”或“不变”取
15.如图所示是各类利用杠杆的工具,其中属于省力杠杆的为 ,属于费力杠杆的为 ,属于等臂杠杆的是 。(选填字母)
16. 中国首辆火星车“祝融号”的质量约为,在地球上时它受到的重力为 ;“祝融号”在火星表面巡视探测时受到的重力为,则在火星上时是 。
17.小明用小木球从高处释放来模拟雨滴在空中下落的运动情况。他查阅资料了解到:物体下落过程中会受到空气阻力的作用,阻力f的大小与物体的速度v的平方成正比,公式为(k为比例常数)。小木球质量为m,让木球从足够高处由静止下落,则小木球在整个竖直下落过程中速度大小的变化情况是 ;小木球下落过程中能达到的最大速度为 。
18.有一个长度为L 的弹簧,它能承受的最大拉力为F,在最大拉力F的作用下,弹簧伸长了ΔL.现用剪刀将弹簧剪成长度为L/3和 的两段,则长度为 的弹簧能承受的最大拉力为 F,在这个最大拉力作用下,弹簧伸长了 △L.
19.图中杠杆上吊一重物G,在力F1的作用下杠杆在水平位置静止,l1为F1的力臂,请做出F1的示意图和阻力F2的示意图。
四、解答题
20.如图所示,一木块正沿着光滑斜面下滑,请作出木块受力示意图.
21.在图中,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂.
五、复合题
22.小华在吃水果时发现拿起两个苹果比拿起一个苹果所用的力要大,于是他提出问题:物体所受重力的大小跟质量有什么关系?于是他用已标有质量数值的钩码和弹簧测力计进行了实验,实验数据记录如表:
次数 1 2 3 4 5
质量m/g 100 200 300 400 500
重力G/N 1 2 3 4 5
(1)本实验需要多次测量,其目的是 ;
(2)根据表格中的实验数据,在图中画出重力与质量的关系图像(在纸上画出横纵坐标标清数值,不用打方格);
(3)分析表中实验数据,可以得出的结论是:物体所受的重力跟质量成正比。你判断的依据是 ;
(4)小华在探究“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的实验,他们用橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示;
被测物体 形状 重力
橡皮泥 正方形 4.8N
圆形 4.2N
三角形 3.6N
小华得出的实验结论是:物体重力的大小与物体的形状有关。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
23.建筑工地上,工人用图甲所示的滑轮组利用箱子送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求:
(1)若工人用200N的拉力将建材匀速竖直向上提升了6m,拉力所做的总功;
(2)动滑轮重为多少;
(3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材的重力。
24.体重为600N的小明用如图甲所示的滑轮组提升物体;已知被提升的物体重为850N,小明用拉力F将物体以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度,拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示;不计绳重和摩擦,求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)小明对绳的拉力F;
(3)动滑轮的重力;
(4)若想提高该滑轮组的机械效率,则可以采取的措施有哪些?(写出一种即可)
25.如图所示(滑轮组的绕线未画出),小红站在地面上用力竖直向下拉动绕在滑轮组上的绳子,10秒内使120kg的重物匀速上升了0.5m,绳端向下移动了1.5m又知道此时滑轮组的机械效率为80%(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)
(1)根据题意画出滑轮组的绕线
(2)滑轮组对重物所做的功是多少?
(3)小红拉绳子的力有多大?
(4)如果重物的质量变为150kg,小红还用10秒的时间把重物提升了0.5m,那么,此时拉力的功率是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】杠杆的分类;定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点
2.【答案】D
【知识点】力作用的相互性
3.【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算
4.【答案】B
【知识点】摩擦力的种类
5.【答案】B
【知识点】力的三要素及力的示意图
6.【答案】D
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
7.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
8.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;重力及其大小的计算
9.【答案】A,C
【知识点】动能和势能的大小变化;重力的方向;是否做功的判断
10.【答案】A,D
【知识点】摩擦力产生的条件;摩擦力的方向
11.【答案】力的作用是相互的;形变;运动状态发生了改变
【知识点】力的作用效果
12.【答案】手;形状
【知识点】力的概念及单位;力的作用效果
13.【答案】相互的;形变;运动状态
【知识点】力的作用效果;力作用的相互性
14.【答案】;竖直向上;不变
【知识点】重力及其大小的计算;摩擦力的方向
15.【答案】(b)(e);(a)(d);(c)
【知识点】杠杆的分类
16.【答案】2352;3.8
【知识点】重力及其大小的计算
17.【答案】先增大后不变;
【知识点】力的作用效果
18.【答案】1;
【知识点】弹力
19.【答案】
【知识点】力臂的画法
20.【答案】如图所示:
【知识点】力的三要素及力的示意图
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】力臂的画法
22.【答案】(1)寻求普遍规律
(2)
(3)物体所受重力与它的质量的比值为定值(或质量增大几倍,重力也增大几倍)(或图像为过原点的直线)
(4)错误;当物体的形状改变时,没有控制橡皮泥的质量保持不变
【知识点】重力及其大小的计算
23.【答案】(1)解:由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×6m=12m
拉力所做的总功W总=Fs=200N×12m=2400J
答:若工人用200N的拉力将建材匀速竖直向上提升了6m,拉力所做的总功为2400J;
(2)解:由图像可知,当建材重为G1=400N时,滑轮组的机械效率η1=50%,由于滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计,滑轮组的机械效率η= =50%
解得动滑轮的重力G动=400N
答:动滑轮重力为400N
(3)解:因为滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计时,滑轮组的机械效率η=
所以当滑轮组的机械效率为80%时η′= =80%
解得此时提升建材的重力G′=1600N
答:当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材的重力为1600N。
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
24.【答案】(1)解:滑轮组提升重物所做的有用功
答:滑轮组所做的有用功是6800J;
(2)解:物体上升时间
由图乙可知,此时拉力做的总功是8000J,由图甲可知,n=2,则绳子自由端移动的距离
由 可得,小明对绳的拉力
答:小明对绳的拉力为500N;
(3)解:不计绳重和摩擦,拉力 ,则动滑轮的重力
答:动滑轮的重力是150N
(4)解:不计绳重和摩擦,由
使用原来的滑轮组,动滑轮重力不变,若增大提升的物体重力,可以提高滑轮组的机械效率;若提升同样的物重,减小动滑轮重力,也可以提高滑轮组的机械效率。
答:增大提升的物体重力。
【知识点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
25.【答案】(1)解:
(2)解:重物的重力:G mg 120kg 10N/kg 1200N,滑轮组对重物所做的功: 1200N 600J。
(3)解:由于 ,则小红拉绳子的力:F 500N
(4)解:小红提升1200N的重物时,拉力是500N,则动滑轮重:( )h 3h,得出 300N.当提升1500N的重物时( )h ,即(1500N )h 3h,得 ,则拉力的功率P
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮与功的综合题
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