第五章
简单机械与功能力提升测试
一、选择题
1.下列情形中，对物体没有做功的是（
）
A.举着杠铃不动
B.将弹簧拉力器拉长
C.将实心球抛向空中
D.把地上的羽毛球捡起来
2.一个重为2N的皮球从10m高处落下3m的过程中，重力对他所做的功为（
）
A.20J
B.6J
C.14J
D.26J
3.下列关于简单机械的描述不正确的是（
）
A.钓鱼竿是省力杠杆
B.动滑轮是省力杠杆
C.天平是等臂杠杆
D.利用斜面可以省力
4.自行车是一种简单、方便、环保的交通工具,它也是简单机械的巧妙结合。如自行车的踏脚用到了杠杆原理。作用在脚踏板上的力为F,则下列图中能正确画出该力的力臂是(
)
A
B
C
D
5.如图所示,盛有水的小车在光滑的水平面上作匀速直线运动,现打开小车底部的排水孔,排出车内的水。则在排水过程中,对小车的运动速度、小车和车内剩下水的动能的变化,其中正确的是(
)
A.
速度增加、动能不变
B.
速度不变、动能减少
C.
速度增加、动能减少
D.
速度减少、动能减少
6.假设某人骑一辆自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶。若人和车所受的阻力共为20N，骑车人消耗的平均功率最接近（
）
A.1W
B.10W
C.100W
D.1000W
7.如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的时间从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力所做的功为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则下列判断中正确的是(
)A. F1
W1﹦W2,
P1﹦P2
B. F1>F2,
W1>W2,
P1>P2
C. F1W1P1D. F1W1﹦W2,
P1>P2
8.小明放学回家，发现爷爷做生意用的秤的秤砣掉了一小块，他用这个秤称出1kg的黄豆，则这些黄豆的真实质量应（
）
A.小于1kg
B.等于1kg
C.小于1kg
D.无法判断
9.如图是一种改进的杠杆平衡演示仪,支架为画有圆的小黑板,自重不计的杠杆固定在圆心O点,并能绕O点自由转动。实验时,在杠杆上A点悬挂一重为G的物体,然后在杠杆上的B,C,D点分别作用拉力F1,F2,F3,使杠杆在水平位置平衡,实验发现F1=F2=F3=G.则该实验研究杠杆平衡时的相关因素是(
)
A.
支点到动力作用点的距离B.
阻力大小C支点到动力作用线的距离D.
动力的作用方向
10.如图所示是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上,另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时,夹爪在拉绳的作用下可夹持物体,同时弹簧被压缩;当松开手把时,夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中,手把和夹爪分别是(
)
A.
省力杠杆，费力杠杆
B.
费力杠杆，省力杠杆
C.
省力杠杆，省力杠杆
D.
费力杠杆，费力杠杆
11.一名体重500N的举重运动员，可举起1200N的物体，这个人站在地面上，用如图的装置提升重物，滑轮重和摩擦均忽略不计，在下列四个不同重力的物体中，他能提起最重的物重是（ ）
A. 500N
B. 900N
C. 1200N
D. 2000N
第9题图
第10题图
第11题图
12.小丽和爷爷进行爬楼梯比赛，他们同时从1楼出发，爬到5楼，结果小丽先达到。已知小丽的体重比爷爷的体重小。则下列说法正确的是（
）
A.爬到5楼时，小丽做的功比爷爷多
B.爬到5楼时，小丽做的功比爷爷小
B.小丽做功的功率一定比爷爷的大
D.小丽做功的功率一定比爷爷的小
13.在火箭刚离地升空的过程中，关于火箭搭载的卫星的能力及能量转化正确的是（
）
A.动能转化为重力势能
B.机械能保持不变
C.重力势能转化为动能
D.机械能的总量增加
14.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F 的水平恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是(
)
A.
甲图中F做的功小于乙图中F做的功B.
甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.
甲图中F做的功大于乙图中F做的功D.
条件不足，无法确定甲、乙两图中做的功谁大
15.如图所示,弹簧测力计A和B及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑测力计重、滑轮重及摩擦,弹簧测力计A和B的示数应分别为(
)
A. 30N和30N
B. 30N和20N
C. 20N和20N
D. 20N和30N
16.重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中(
)
A.
动力臂逐渐变大
B.
阻力臂逐渐变小
C.
动力F逐渐变大
D.
动力F保持不变
17.某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（
）
A.
A是动滑轮
B.
B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升
D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
18.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有(
)
A. B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
B.
滑轮移动的速度为0.4m/s
C.
绳子拉物体A的功率为2W
D.
在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N
19.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N.若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为(
)
A. 45N 50%
B. 45N 75%
C. 60N 50%
D. 60N 75%
二、填空题
20.下列简单机械中，定滑轮、扳手、筷子，属于省力杠杆的是
；一台起重机将重3600N的货物提高5米的过程中，货物的重力势能将
，如果总功为30000J，则起重机的机械效率为
。
21.一个重为10N的物体在15N的水平恒定拉力作用下,一次在光滑水平面上移动0.5m,则拉力做功为W1；另一次在粗糙水平面上用相同的力移动相同的距离,做功为W2粗糙面与物体间的滑动摩擦力为2N,在这两种情况下,拉力所做的功分别为W1、W2,则W1
W2。
22.工人用力F水平推重为200N的物体，在4s内水平推力F与物体沿力的方向移动的距离s之间的关系如下图所示。在这过程中，水平推力做的功为________J，推力做功的功率为_________W。
23.如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1m，OB=3m，则物体P的重力为多少N，当人向左走1m时，P对地面的压强为
Pa.
24.如图所示，小球从a点抛出时具有300J的机械能，其中有动能为200J，小球经过b、c两点落到地面上的d点，b点是最高点，a、c在同一水平面内，不计空气阻力。则：
(1)从a到c的过程中，小球所具有的重力势能变化情况是
.
(2)小球在刚落到d点一瞬间的动能为
.
第22题图
第23题图
第24题图
图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆,A端挂重300N的物块,AO与OB长度之比为5:4.人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环。要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为
N,人要不被拉起,则人重至少为
N.与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
25题图
第26题图
26.如图甲所示,重为80N的物体在大小为15N,方向水平向左的拉力F1作用下，在水平地面上以3m/s的速度做匀速直线运动，滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计。
(1)拉力F1的功率为___W.
(2)现改用如图乙所示所示的装置(滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计)用F2拉动该物体在同一水平面上以6m/s的速度做匀速直线运动,那么,F2的大小为___N.
三、实验探究题
27.小明在做“探究杠杆平衡”的实验中，所用的器材有规格相同的钩码6只，弹簧测力计一只，杠杆及支架，细线，杠杆上每小格距离相等。
(1)小明将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，若他调节平衡螺母，应将该平衡螺母向___端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第
只钩码来完成.(按“×格挂×”填写)
(3)若杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。则最小拉力的方向为
.
(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的___.(填选项符号)
A.
逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大。
L（m）
0.45
0.40
0.35
0.30
W额外（J）
0.90
0.80
0.70
0.60
28.小明用木板搭成一个长度S=0.5m、高度为h=0.22m的斜面，用弹簧测力计将重力G=0.5N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端，弹簧测力计的示数F=4.0N．
（1）小明在实验中，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，斜面机械效率为___．
（2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将同一物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与L成___比，小明查阅资料后证实此结论是正确的．根据此结论，当斜面的水平长度L=0.4m时，斜面的机械效率为___，此时物块受到的摩擦力为___N．
四、分析计算题
29.最近,中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。纪录片中,实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江,并在门窗紧闭的车中,尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生,惊心动魄。为了确保实验人员的安全,摄制组精心设计了紧急救援装置,用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟紧急救援落水汽车。实验中用实心圆柱体A代替小车,已知A的体积为0.12m3,质量为210kg.(g取10N/kg,设整个过程A均为匀速运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响.)
(1)求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大 (ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%.那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大
(3)若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率。
(4)从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化 请简述理由。
30.如图所示为小刚设计的滑轮组装置。其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上,动滑轮重G=10N,重物B的重力GB可改变。下表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据。若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远。求：
时间t
0-2s
2-4s
4-6s
GB/N
20
50
27
A的运动情况
静止
速度由0逐渐增大到2m/s
以2m/s的速度作匀速运动
A在水平面上通过的距离s/m
0
2
4
(1)在4 6s内，水平绳对A的拉力做的功。(2)在2 4s内,重力GB做功的功率。
(3)在0 2s和2 4s两段时间内，A受到的摩擦力大小1A
2B
3A
4C
5B
6C
7A
8A
9C
10A
11B
12
B
13
D
14B
15B16C
17C
18D
19B
20.扳手
增加
60%
21.50j
=
22.
120
30
23.1500n
2000pa
24.先增大后减小
300j
25.375
，375
不变
26.90
w
10n
右，3格挂2
竖直向上
D
55%
正比
65.2%
2
（1）1200N
（2）540n
（3）1350w
（4）变大
因为浮力减小，绳子对A的拉力在增大，混轮组对A做的有用功在增加，所以额外功一定时，机械效率变大
（1）74j
（2）25w
（3）15N，18.5N