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2018年浙江省中考科学专题检测卷23
简单机械
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)
1﹒下列工具在使用时属于费力杠杆的是( )
A.镊子 B.剪子 C.钳子 D.起子
2﹒如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是( )
A B C D
3﹒小明在按压式订书机的N点施加压力,将订书针钉入M点下方的纸张中,能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是( )21世纪教育网版权所有
4﹒如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装 ( http: / / www.21cnjy.com )了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )
A.l1 B.l2 C.l3 D.l4
第4题图 第5题图
5﹒如图甲为铡刀切甘蔗时的情景。若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆,原理用图乙表示。则下列有关叙述中正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.铡刀是费力杠杆 B.动力臂为AB
C.固定点C是支点 D.F1和F2是一对平衡力
6﹒小明的爸爸想借助湖中礁石,利用自身的重力把竹竿尽可能深地插入湖底淤泥。如图所示,效果最好的是( )【出处:21教育名师】
A B C D
7﹒如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D ( http: / / www.21cnjy.com )点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是( )【版权所有:21教育】
A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>G C.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G
第7题图 第8题图 第9题图 第10题图
8﹒小柯用图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1米,物体也上升1米
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200牛
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
9﹒某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮 ( http: / / www.21cnjy.com )组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )21cnjy.com
A.F1>F2,η1=η2 B.F1<F2,η1=η2
C.F1<F2,η1>η2 D.F1>F2,η1<η2
10﹒如图所示,动滑轮重3 ( http: / / www.21cnjy.com )N,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端,1s内将重为27N的物体提高0.2m,如果不计绳重及摩擦,则下列计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.2m/s B.滑轮组的机械效率为90%
C.提升物体所做的有用功为6J D.弹簧测力计的示数为9N
二、填空题(本题有6小题,15空格,每空2分,共30分)
11﹒如图是三类不同用途的杠杆模型.这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第 类,钓鱼竿与第 类杠杆原理相同。
12﹒在对汽车的发动机做检修时需要将引 ( http: / / www.21cnjy.com )擎盖抬起,抬起过程应用了杠杆原理.图2为引擎盖的受力分析模型图:引擎盖可绕O点自由转动,A为引擎盖重心位置。由图2可知,该杠杆属于 杠杆,在引擎盖抬起过程中,重力G的力臂逐渐 。
13﹒如图所示,用相同的滑轮安装成 ( http: / / www.21cnjy.com )甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲 η乙;若FA=FB,则GA GB。(选填“>”、“<”或“=”)www.21-cn-jy.com
第12题图 第13题图
14﹒如图所示,用F=20N的拉力将重G=30N物体匀速提升2m,不计轮轴间摩擦及绳重,则动滑轮G动= N,上述过程中有用功W有= J,动滑轮的机械效率η= 。
第14题图 第15题图 第16题图
15﹒用力F1把门推开,弹性绳会被拉长,如图,门处于静止状态。
(1)画出弹性绳对门的拉力F2的示意图;
(2)O为支点,画出F1的力臂;
(3)根据杠杆的平衡条件可知F1 F2(选填“>”“=”“<”)。
16﹒小金将长为0.6米、质量可忽 ( http: / / www.21cnjy.com )略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50千克,则此时手压木棒的压力大小为 牛,肩对木棒的支持力大小为 牛,人对地面的压力大小为 牛(g=10牛/千克)。
三、实验探究题(本题有2小题,9空格,每空格2分,共18分)
17﹒利用如图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”.
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样 ( http: / / www.21cnjy.com )做的目的是 ,若出现图(甲)所示情况,应将杠杆的螺母向 (选填“左”或“右”)调;
(2)如图(乙)所示,杠杆 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数据,小明立即分析得出杠杆的平衡条件,他这种做法的不足是 ,经老师提醒后,小明继续进行实验,如图(乙),若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆 (选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);2-1-c-n-j-y
(3)如图(丙)所示,若 ( http: / / www.21cnjy.com )不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数大小将 。
18﹒在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:21教育名师原创作品
实验次数 物体重力/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计,使物体升高;
(2)图乙中弹簧测力计的示数为 N,表格中②处数据应为 %;
(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率
(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
四、解答题(本题有3小题,第19题8分,第20题6分,第21题8分,共22分)
19﹒如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将 ( http: / / www.21cnjy.com )深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大?
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?
20﹒如图所示,轻质杠杆OA长1m,O ( http: / / www.21cnjy.com )B=0.6m,拉力F沿水平方向,大小为20N。杠杆处于静止状态,与水平方向的夹角为37°(如果直角三角形边长之比为3:4:5,其中一个角为37°).求:21*cnjy*com
(1)B点所挂物体的重力;
(2)现在让力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上方向的过程中,为使杠杆位置不变,拉力F的大小如何变化?最小值为多大?
21﹒小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。(支点和杠杆的摩擦不计)问:【来源:21cnj*y.co*m】
(1)重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时,动力作用点C上升0.5m,此时机械效率η1为多大?
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械 ( http: / / www.21cnjy.com )效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。问:人的拉力F与第一次相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导。
参考答案
一、选择题(本题有15小题,每小题2分,共30分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C A B C D C C A B
二、填空题(本题有6小题,15空格,每空2分,共30分)
11﹒二 三
12﹒省力 变小
13﹒> <
14﹒10 60 75%
15﹒(1)(2) (3)<
16﹒20 60 540
三、实验探究题(本题有2小题,9空格,每空格2分,共18分)
17﹒(1)便直接读出力臂 右 (2)一次实验具有偶然性 左端下沉 (3)变大
18﹒(1)匀速 (2)3.2 62.5% (3)不变
四、解答题(本题有3小题,第19题8分,第20题6分,第21题8分,共22分)
19﹒(1)由图可知,滑轮组中由3段绳子承担重物,
则物体上升的速度为:
物体由井底拉至井口需要的时间:
(2)滑轮组的机械效率为:
(3)由题意可得,汽车受到的阻力为:f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N
汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用
由力的平衡条件可得牵引力:F牵=F拉+f=2×103N+1500N=3500N
(4)汽车运动的距离:s车=s绳=3h=3×10m=30m
牵引力做功为:W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J
20﹒(1)由于一个角为37°的直角三角形边长之比为3:4:5
则在Rt△OAC中,;所以,L1=OC=×1m=0.6m
在Rt△OBE中,;所以,L2=OE=×0.6m=0.48m
根据杠杆平衡条件得:F L1=G L2,
所以G==25N
(2)由于使杠杆位置不变,重物位置和 ( http: / / www.21cnjy.com )重力大小不变,在转动过程中,由几何关系知:F的力臂先变大后变小(力的方向与杠杆垂直时力臂最大),所以力F先变小,后变大21教育网
由于力的方向与杠杆垂直时力臂最大,力F ( http: / / www.21cnjy.com )最小,根据杠杆平衡条件得:F′ LOA=G L2,所以F′==12N21·cn·jy·com
21﹒(1)杠杆的有用功为提升钩码做的功,W有=Gh1=5×0.3m=1.5J
人拉力做的功为总功,W总=Fh2=4N×0.5m=2J
故机械效率η1=W有/W总×100%=1.5J/2J×100%=75%;
(2)钩码挂在A点时,由杠杆平 ( http: / / www.21cnjy.com )衡条件得G·OA+Go·Lo=F·OC(Go、Lo分别是杠杆自重及其力臂);悬挂点移至B点时,G·OB+Go·Lo=F’·OC,从图中可以看出,由OA到OB力臂变小,所以拉力F变小;【来源:21·世纪·教育·网】
因为第二次动力作用点C仍然上升0.5m ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com )http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ),故杠杆提升至原来的高度,而杠杆的额外功为提升杠杆自重做的功,W额=Goho,其大小不变;但因钩码移至B点,故钩码提升的高度减小,所以有用功W有=Gh1减小;综上所述,第二次有用功减小,额外功不变,故机械效率变小,所以η1>η2。21·世纪*教育网
N
M
·
O
A B C D
N
M
O
F2
F1
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F1
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M
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