10.1 科学探究:杠杆的平衡条件
评卷人 得 分
一.选择题(共25小题)
1.如图所示,是日常生活中常用的指甲剪。若将ABC抽象为一根杠杆,则剪切指甲时,此杠杆的支点是 ( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
2.下列说法正确的是( )
A.杠杆一定是直的
B.动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧
C.力臂是从支点到力的作用点的距离
D.作用在杠杆上的力臂可能为零
3.关于力臂,下列说法中正确的是( )
A.力臂一定在杠杆上
B.从支点到阻力作用点的距离叫阻力臂
C.力的作用线通过支点时,力臂为零
D.力越大,则力臂越小
4.下列仪器或工具在使用过程中,属于杠杆的一组是( )
①刻度尺 ②老虎钳 ③量筒 ④试管夹 ⑤托盘天平 ⑥温度计。
A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.④⑤⑥
5.如图所示,在均匀刻度尺中支起,两边挂上钩码,杠杆已经平衡,那么下列情况中,那种情况还能使尺保持平衡?( )
A.左右两边的钩码组各向内移动一格
B.左右两边的钩码组各减少一只钩码
C.左右两边的钩码组各减少一半
D.左右两边的钩码组各向外移一格
6.体积相等的两种小球,甲球的密度为ρ甲,乙球的密度为ρ乙,在调节好的天平的左盘放上3个甲球,在右盘上放上2个乙球,此时天平刚好平衡,比较每个小球质量m甲与m乙的大小,则有( )
A.m甲>m乙 B.m甲<m乙 C.m甲=m乙 D.无法比较
7.用扁担挑两物体,前端物体重160N,后端物体重120N,扁担长1.4m(扁担重不计),如果要使扁担平衡,肩要离前端多远?( )
A.0.4m B.0.6m C.0.7m D.0.8m
8.用一根杠杆撬重物,当物重1000N时,手至少要用200N的力才能撬动。若此时阻力臂长20cm,则动力臂的长度应为( )
A.20cm B.1m C.2m D.5m
9.以下属于省力杠杆的是( )
A.用大竹扫帚扫地 B.专门用来剪铁皮的剪刀
C.手握钢笔写字 D.用筷子夹菜
10.关于使用杠杆用力,下列说法正确的是( )
A.使用动力臂长的杠杆省力
B.使用动力臂小于阻力臂的杠杆省力
C.使用阻力臂长的杠杆费力
D.使用动力臂小于阻力臂的杠杆费力
11.下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A.食品夹 B.瓶起子 C.撬棍 D.钢丝钳
12.下列物件中不能看成杠杆的是( )
A.筷子 B.火钳 C.剪刀 D.橡皮筋
13.如图所示,O是转动轴(支点),水平拉力的力臂是( )
A.OA B.AC C.AB D.OB
14.如图所示,杠杆AOB可以绕O点转动,现在它的B点挂一重物G,为了使它静止,可以在A点施加不同方向的力,图中四个方向的力中,力臂最大的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
15.如图,杠杆的支点为O,F为作用在杠杆上的动力,正确表示力F的力臂的是( )
A. B. C. D.
16.如图所示的杠杆正处于水平平衡,若把杠杆的两端各加一个钩码,杠杆将( )
A.仍继续处于水平平衡 B.右端上升,左端下降
C.右端下降,左端上升 D.无法确定杠杆的运动状态
17.如图所示,轻质杠杆AOB,O为支点,A端挂重物G,用方向不变始终竖直向下的力F在B端将杠杆的OB部分从图示位置缓慢压到水平位置的过程中,力F的大小变化情况是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.不变 D.先变大再变小
18.如图所示,一根粗细不均匀的木棒放在地面上,如果用始终垂直于棒,并作用于粗端的力F缓缓把棒抬起,则( )
A.F将越来越大 B.F不变
C.F将越来越小 D.F先变大,后变小
19.如图所示,轻质杠杆OA中间有一点B挂着重物G,O为转轴,A用细线系住,细线的另一端系住一滑块M,滑块可沿固定圆弧PQ滑动,A点位于圆弧PQ的圆心。如果保持杠杆在水平位置平衡,当滑块由P点逐渐移到Q点时,绳子对A点的拉力( )
A.逐渐减小 B.保持不变
C.逐渐增大 D.先减小,后增大
20.均匀木条AOB,形状如图,已知AO=OB,在O点系一线悬挂起来,使AO段处于水平后放手,放手后( )
A.木条保持静止状态 B.木条A端下降
C.木条B端下降 D.条件不足,无法判断
21.在处于平衡状态的杠杆上再加一力,杠杆仍处于原平衡状态,则( )
A.这力通过支点 B.这力在阻力一侧
C.这力在动力一侧 D.题设条件不可能存在
22.秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应( )
A.是均匀的
B.从提纽开始向后逐渐变密
C.从提纽开始向后逐渐变疏
D.与秤杆的粗细是否均匀有关,以上三种情况均有可能
23.如图所示,一根重1.2N的均质米尺,支点O在尺的中央。两端挂起向下的2N和0.5N的外力时,米尺不能在水平位置保持平衡状态,在此情况下要使米尺在水平位置恢复平衡状态,下列做法中可行的是( )
A.在y点加2.5N向上的作用力
B.在x点处加3.75N向下的作用力
C.将支点从O点移到x点与O点之间某一适当位置处
D.将支点从O点移到x点与米尺左端之间某一适当位置处
24.图中所画的是小李和小华周末在公园玩跷跷板游戏时的情景,当他们两脚都离地时,要跷跷板处于水平平衡,小李应采取合适的方法是( )
A.适当向前移动 B.适当向后移动
C.可以不动 D.无论怎样都不能平衡
25.在图中,杠杆B端挂一个重物,在A端可加图示的四个力中的一个,要使杠杆平衡,在A端加的最小的力是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
评卷人 得 分
二.多选题(共4小题)
26.如图,每个钩码的重力为0.5N,弹簧测力计可以在竖直平面内转动从而改变拉力方向,始终让杠杆在水平位置平衡,则弹簧秤的读数( )
A.等于2N B.大于2N C.小于3N D.都有可能
27.下列生活用具中,使用时属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.羊角锤 C.动滑轮 D.定滑轮
28.下列常见机械中,属于省力杠杆的是( )
A.橇棒 B.镊子 C.手推车 D.钓鱼杆
29.下面有关杠枰的几种说法,不正确的是( )
A.使用省力的杠杆要移动较大的距离
B.阻力臂较长的杠杆是费力杠杆
C.使用杠杆可以省力,用时又可以移动较小的距离
D.使用较小的力,不可能使物体移动较大的距离
评卷人 得 分
三.填空题(共10小题)
30.一根硬棒,在 的作用下,如果能 ,这根硬棒就叫杠杆。力臂是从 到 的距离。
31.剪刀是日常生活中常用的一种工具,它的种类有各种各样的,但其实都是一对 。如图所示的剪刀,你认为剪较硬的物体时,应该使用剪刀 ;剪纸或布时,应该使用剪刀 ;修理树枝时,应该使用剪刀 。
32.杠杆的平衡条件是 ,表达式是 。如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍,当杠杆平衡时,动力是阻力的 倍。如果作用在杠杆上的动力是80N,动力臂是40cm,阻力臂是10cm,杠杆平衡时,阻力是 。
33.如图所示,轻质杠杆长30厘米,在离支点O处15厘米处挂一个60牛重物,在杠杆的另一端B处施加 牛竖直向上的力,才能使杠杆平衡。
34.使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了 ,使用费力杠杆的目的是为了 , (有/没有)既省力又省距离的杠杆。
35.如图所示,用钓鱼竿钓鱼的时候,鱼钩已经钩住了鱼。鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了,对钓鱼过程的下列几种解释,错误的有 。
①鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重了
②鱼离开水后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变重了
④鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼竿的拉力会增大
④钓鱼竿是一种省力杠杆。
36.如图,长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的夹角为30°,在板上站两个小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中点,30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米/秒的速度同时向右慢慢移动, 秒时间后平板开始转动。(g=10牛/千克)
37.如图所示,在B点悬挂重物G,在C点用弹簧测力计勾住,使杠杆AB在水平方向平衡。若弹簧测力计的示数为3G,则AB:BC= 。
38.作用在杠杆上的动力为100N,动力臂与阻力臂之比为6:1,则杠杆平衡时所受的阻力为 。
39.如图所示,一名同学在做俯卧撑。若把人的躯干看作一个杠杆,这是一个 (省力/费力/等臂)杠杆,该杠杆的支点是 (填图中字母).若人的重力为450N,为了撑起身体,手臂需要的推力至少为 。
评卷人 得 分
四.作图题(共4小题)
40.作出下列各图的力臂
41.在图中,杠杆均处在平衡状态,请根据已知的力画出力臂或根据已知的力臂画出力。
42.如图所示,现要在杠杆的另一端B端画一个最长力臂的力使杠杆保持平衡,
请画出这个力。
43.(1)如图1示弯曲杠杆,O是支点,在B处挂一重物G,在A点施加一作用力,使杠杆平衡,画出这个最小的力,并画出该力的力臂。
(2)要把一球滚上台阶,请画出图2作用在球上的最小力和其力臂。
评卷人 得 分
五.实验探究题(共2小题)
44.探究杠杆的平衡条件,
(1)安装好杠杆,发现杠杆右端下沉,应把杠杆右端的平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为 。
(2)小红在杠杆的一侧挂钩码,在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿方向拉住杠杆,使其在水平位置平衡,以便直接从杠杆上读出力臂。
(3)下表是小红实验得到的数据,据此分析可以发现这次实验不妥之处
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.5 10 3.0 5
2 1.0 20 2.0 10
3 1.0 30 2.0 15
、 (写两点)。
(4)小华实验时认为只要满足“动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。
①你认为这个结论是 (正确/错误)的。
②如何用如图的装置来验证你的观点?
答: 。
45.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡,这样做是为了 消除杠杆自重给实验带来的影响;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向 调节,或将左端的平衡螺母向 调节;挂上钩码后再使杠杆在水平位置平衡,目的是 。
如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在表中。
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
1 1.5 10 1
2 1 20 10
3 1 20 1.5 10
(1)将表格中的实验数据补充完整。
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是 。
(3)实验中多次测量的目的是 。
评卷人 得 分
六.计算题(共2小题)
46.如图所示,秤砣的质量为100g,秤杆的质量忽略不计,秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm.则被测物的质量为多大?
47.1m长的杠杆,左右端分别挂80N和20N的物体,要使杠杆平衡,则支点应离左端多少米。
10.1 科学探究:杠杆的平衡条件
参考答案
一.选择题(共25小题)
1.C;2.D;3.C;4.C;5.C;6.B;7.B;8.B;9.B;10.D;11.A;12.D;13.A;14.A;15.D;16.B;17.B;18.C;19.D;20.B;21.A;22.A;23.D;24.A;25.C;
二.多选题(共4小题)
26.AB;27.BC;28.AC;29.BCD;
三.填空题(共10小题)
30.力;绕着固定点转动;支点;力的作用线;31.杠杆;E;AC;D;32.动力×动力臂=阻力×阻力臂;F1L1=F2L2;0.2;320N;33.30;34.省力;省距离;没有;35.②④;36.9;37.3:2;38.600N;39.省力;B;300N;
四.作图题(共4小题)
40.;
41.;
42.;
43.;
五.实验探究题(共2小题)
44.左;零;实验次数较少;动力臂是阻力臂的两倍,实验数据不具普遍性;错误;为得出普遍结论,应改变力的方向使力臂不等于支点到力作用点的距离,多做几次实验,得出实验结论,故正确的实验操作应该是:保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,用弹簧测力计斜向下拉;45.水平;左;左;便于测量力臂;15;2;L1读错了;避免偶然性,便于寻找普遍规律;
六.计算题(共2小题)
46.;
47.;
第13页(共13页)
10.2 滑轮及其应用
评卷人 得 分
一.选择题(共25小题)
1.如图所示,使用动滑轮匀速提升重10N的物体,不计摩擦和绳重,下列说话正确的是( )
A.拉力一定是5N
B.拉力大于5N
C.拉力可能小于5N
D.绳自由端向上拉1m,物体上升1m
2.使用滑轮组的时候,提起重物所用力的大小是由( )
A.定滑轮的个数决定的
B.动滑轮的个数决定的
C.定滑轮和动滑轮的个数决定的
D.承担重物和动滑轮总重力的绳子的条数所决定的
3.如图滑轮组匀速提升重物时,测力计的示数为30N.物体在5s内上升300m,则绳的自由端的拉力和速度分别为( )
A.10N,10m/s B.30N,120m/s C.10N,30m/s D.30N,90m/s
4.分别用图甲、乙、丙所示的滑轮组匀速提起同一重物G时,所用的拉力分别为F1,F2和F3,若不计滑轮重及摩擦,这三个力的关系为( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F3>F1>F2 D.F1=F2=F3
5.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
6.如图,物体重G,它运动时受到的摩擦力为f,(不计绳与轮间的摩擦)则须施加的拉力F为( )
A.G B. C.f D.f/2
7.利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,匀速向上提重为90N的物体,如果拉力的方向竖直向下,不计滑轮重及摩擦,则实际拉力的大小是( )
A.等于45N B.大于45N C.等于30N D.大于30N,小于45N
8.如图所示,打桩机所用到的两个滑轮,分别属于( )
A.动滑轮、定滑轮 B.定滑轮、定滑轮
C.定滑轮、动滑轮 D.动滑轮、动滑轮
9.如图所示,滑轮在生活中的应用实例是( )
A.蜡烛跷跷板 B.自行车链轮 C.汽车方向盘 D.盘山公路
10.有一位举重运动员,他的体重为600N,他最多能举起800N的杠铃,这位运动员运用一个定滑轮提升一个重物时( )
A.最多能提起600N的重物
B.最多能提起800N的重物
C.最多能提起大于600N,小于800N的重物
D.最多能提起1400N的重物
11.沿光滑斜面把一物体由地面匀速拉到h高处,沿斜面向上的拉力是F,所做的功是W1,利用定滑轮将同一物体由地面匀速升高到h处,所用的拉力是F2,所做的功是W2,下述关于力和功的关系中正确的是( )
A.F1<F2,W1=W2 B.F1>F2,W1=W2 C.F1<F2,W1<W2 D.F1>F2,W1>W2
12.以下给出的机械中,不属于简单机械的是( )
A.定滑轮 B.斜面 C.手推车 D.动滑轮
13.使用动滑轮可以( )
A.省力又省距离
B.可以省力,但不能改变用力方向
C.既省力又能改变用力方向
D.费力但可以省距离
14.如图所示,动滑轮可以看做省力杠杆,在拉力F的作用下,杠杆工作时的支点是( )
A.O点 B.B点 C.C点 D.三点都不是
15.如图所示,用动滑轮匀速提升重物,并沿不同方向用力,其中用力最小的是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.一样大
16.如图用一个动滑轮提升重为20N的物体,当匀速向上拉动时,弹簧秤的示数为12N,若不计摩擦,拉力F和动滑轮的重力的大小是( )
A.拉力F为12N,动滑轮重4N B.拉力F为20N,动滑轮重2N
C.拉力F为20N,动滑轮重4N D.拉力F为12N,动滑轮重2N
17.如图所示,动滑轮重2N,弹簧秤的示数为10N,则拉力F和物体的重为( )
A.20N,18N B.10N,18N C.18N,10N D.20N,20N
18.使用滑轮组时,下列说法正确的是( )
A.一定省力但不改变力的作用方向
B.一定能改变力的作用方向
C.一定能省力,但不一定改变力的方向
D.一定能省力又改变力的方向
19.如所示的滑轮组,挂上砝码a、b后恰好平衡,若不计动滑轮重和摩擦,在a、b下面再加挂一个质量相等的小砝码,将出现( )
A.a下降 B.a上升
C.仍保持平衡 D.条件不足,不能判断
20.图中是一种有把手的门锁,则门锁的把手实质上是一个( )
A.定滑轮 B.动滑轮 C.轮轴 D.?斜面
21.盘山公路总是修得弯弯曲曲的,而不是从山下直通山顶,这是为了( )
A.美观 B.省距离 C.省力 D.经济
22.某滑块以一定速度从斜面底端滑到顶端时,其速度恰好减为零。若设斜面全长为L,滑块通过最初L所需时间为t,则滑块从斜面底端滑到顶端所用时间为( )
A.t B.t C.t D.2 t
23.如图所示,日常生活或生产实践中使用的机械,能抽象为斜面的是( )
A.汽车方向盘 B.桔槔 C.盘山公路 D.铁葫芦
24.如图所示,滑轮沿水平方向匀速拉动物体A,若拉力F=180N,则物体A与水平桌面的摩擦力为(滑轮重及轮和绳的摩擦不计)( )
A.180 N B.360 N C.90 N D.无法确定
25.用一动滑轮将重物匀速提升2 m,人对绳子的自由端所用力是40 N,不计滑轮重和摩擦,则物重和提升重物所做的功分别是( )
A.80N,80J B.80N,160J C.40N,160J D.40N,80J
评卷人 得 分
二.多选题(共2小题)
26.如图(绳子和滑轮重不计)重为60N的物体A,在10N的拉力作用下,物体在水平路面上以1m/s的速度做匀速直线运动6s,则( )
A.物体A与水平路面间的摩擦力为120N
B.物体A与水平路面间的摩擦力为20N
C.在6s内绳子自由端移动了12m
D.在6s内绳子自由端移动了18m
27.如图甲,木块从斜面匀速滑下时,受到摩擦力大小为F1;当用平行于斜面的推力将该木块由斜面底端匀速推至顶端的过程中,推力大小为F2(如图乙),关于F1与F2的大小关系和能量的变化,下列说法中正确的是( )
A.F2=F1
B.F2=2F1
C.推力对木块没有做功
D.推力对木块做功,木块的机械能增加,推力所做的功等于木块机械能的增加量
评卷人 得 分
三.填空题(共10小题)
28.如图所示,在拉力F作用下,重为120N的物体竖直向上做匀速直线运动,物体上升的速度为0.4m/s,则拉力F的大小为 N,在5s内拉力做功 J.(不计动滑轮的重、绳子的重及各处的摩擦)
29.按要求完成图中滑轮组的绕法,或根据绕法完成对应的表达式。
F=G; F=G; F= G;F= G;F=G; F=G
30.按要求完成图中滑轮组的绕法。
31.定滑轮使用过程中表现出的特点是 ,如学校旗杆上均固定有一只定滑轮;动滑轮使用过程中表现出的特点是能够省力,如 。
32.定滑轮的实质:相当于一个 杠杆,竖直方向使用,拉力F和物重G物的关系是 ,因此使用定滑轮省力。动滑轮的实质:相当于一个 的杠杆,竖直方向使用,其他因素不考虑,拉力F和重力G物的关系是 ,如考虑动滑轮重G动,它们的关系是 ,使用一个动滑轮可以省 力。
33.定滑轮实质是一个 杠杆,动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂 的杠杆,使用动滑轮时能省 力,但费 。
34.有一种滑轮,它的轴可以随物体一起运动,这种滑轮叫 滑轮,使用这种滑轮能够 ,但要 ,它的实质是一个 杠杆。
35. 称为滑轮组,滑轮组的作用是 。
36.用滑轮组提升物体,在不计摩擦的情况下,物体与动滑轮的总重由几段绳承担,提起重物用的力就是 。绳的自由端移动的距离就是物体移动距离的 。
37.如图所示,利用滑轮组匀速提升重为10N的物体,动滑轮重2N,物体被提升了0.5m,不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是 m,绳端的拉力F是 N,其中定滑轮的作用是 。
评卷人 得 分
四.作图题(共4小题)
38.如图所示,小明在地面用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。
39.如图所示,汽车陷入烂泥中,附近有一棵大树,车上有滑轮两只,绳子一根,如何用最小的力把汽车拉出来?在图中画出滑轮组绕法。
40.画出动滑轮的杠杆示意图。
41.动滑轮可以看成是支点在一侧的省力杠杆,请在图中作出这个省力杠杆的支点和阻力。
评卷人 得 分
五.实验探究题(共2小题)
42.物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图所示的实验并记录了数据。
实验次数 物重G/N 使用定滑轮时测力计的示数 F1/N 使用动滑轮时测力计的示数F2/N
1 1.00 0.70 0.65
2 1.50 1.20 0.90
3 2.00 1.70 1.15
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差。回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时(乙图)F1 (等于/不等于)G,这是由于 ;使用动滑轮时(丙图) F2 (等于/不等于),是由于没有考虑 。
(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。
43.在简单机械中,把有倾斜的坡面称为斜面,它便于把重物推上某一高处。小明同学在某次课外活动课上设想研究斜面的使用特点。他先用弹簧测力计把重为G的物体缓慢提起h高度,此时测力计的示数情况如图2(a)所示。再分别用弹簧测力计把该物体沿着倾角不同的光滑斜面拉到h高度,测力计的示数情况如图7(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察图中的操作和测力计的示数变化,然后归纳得出初步结论。
(1)比较图2(a)与(b)〔或(a)与(c)或(a)与(d)〕两图可知: 。
(2)比较图(b)与(c)与(d)三图可知: 。
评卷人 得 分
六.计算题(共2小题)
44.如图,GA=100N,G人=600N,动滑轮的重力G动=20N,人拉绳子的速度v=3m/s,不计绳重及摩擦,求:
(1)人拉绳子的力F;
(2)地面对人的支持力N;
(3)物体A上升的速度vA。
45.如图所示,将重物匀速提高3m,若物体质量为60kg,动滑轮重、绳重及滑轮之间的摩擦不计
(g取10N/kg),求:
(1)绳自由端移动的距离。
(2)拉力F的大小。
10.2 滑轮及其应用
参考答案
一.选择题(共25小题)
1.B;2.D;3.B;4.C;5.B;6.D;7.A;8.B;9.B;10.A;11.A;12.C;13.B;14.B;15.B;16.A;17.B;18.C;19.B;20.C;21.C;22.D;23.C;24.C;25.B;
二.多选题(共2小题)
26.BC;27.BD;
三.填空题(共10小题)
28.40;240;29.;;30.;31.不省力,但可以改变力的方向;起重机吊臂前端的动滑轮;32.等臂;F=G物;动力臂为阻力臂2倍;F=G物;F=(G物+G动);一半;33.等臂;二倍;一半;距离;34.动;省力;费距离;动力臂是阻力臂2倍的;35.有一个或几个定滑轮和动滑轮组成的机械装置;既能省力,又能改变动力的方向;36.总重的几分之一;几倍;37.1;6;改变力的方向;
四.作图题(共4小题)
38.;
39.;
40.;
41.;
五.实验探究题(共2小题)
42.不等于;考虑到弹簧测力计外壳受到的重力;不等于;动滑轮受到的重力;43.使用斜面缓慢提升重物时,可以省力;使用斜面缓慢提升相同重物(到同一高度)时,斜面倾角越大,拉力越大;
六.计算题(共2小题)
44.;
45.;
第13页(共13页)
10.3 做功了吗
评卷人 得 分
一.选择题(共23小题)
1.以下几种现象中,所使用的力没有对物体做功的是( )
A.车在拉力作用下运动 B.人搬石头,石头没动
C.汽车在刹车时减速 D.火箭点火后腾空而起
2.关于1焦的功,下列说法正确的是( )
A.把质量为1千克的物体沿力F的方向移动1米,力F所做的功等于1焦
B.把质量为1千克的物体竖直匀速举高1米,举力所做的功等于1焦
C.把重为1牛的物体沿水平方向移动1米,水平推力所做的功为1焦
D.把重为1牛的物体竖直匀速举高1米,克服重力所做的功为1焦
3.关于做功,下列说法中正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,做功越大
B.物体通过的距离越大,做功越大
C.力对物体做功一定时,力越小,物体在力的方向上通过的距离也越小
D.物体在拉力的作用下,匀速提升的高度越大,拉力做功越多
4.某同学将篮球用力投出后,关于篮球在空中运动过程中的做功情况是(空气阻力不计)( )
A.推力对篮球做了功 B.重力对篮球做了功
C.没有力对篮球做了功 D.无法判断
5.下列实例中,力对物体没有做功的是( )
A.小王背着书包上楼 B.小林沿着斜面向上拉动物体
C.叉车向上举起货物 D.小明用力推石头但石头不动
6.下列实例中,力对物体没有做功的是( )
A.起重机吊起重物 B.举重运动员,将杠铃举起
C.跳水运动员从跳台跳下 D.马拉车,车未动
7.下列选项中力对物体做功的是( )
A.小车在光滑水平面上依靠惯性做匀速直线运动
B.举重运动员把杠铃举在头顶后保持静止不动
C.小明提着水桶在水平路面上行走
D.物体沿斜面滑下
8.下列情况背书包的同学对书包做功的是( )
A.背着书包站立不动
B.背着书包从走廊走向教室
C.背着书包站在匀速向上运动的电梯内
D.背着书包站在匀速水平运动的车厢内
9.下面所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.工人将货箱从地面搬到桌上
C.修理工用力推汽车,汽车没动
D.大力士支撑着大轮胎静止不动
10.关于功的概念,下列说法中正确的是( )
A.物体只要移动了距离,力就做了功
B.只要有力作用在物体上,力就对物体做了功
C.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,那么这个力对物体做了功
D.有力作用于物体,物体又移动了距离,那么这个力对物体做了功
11.下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,物体通过的距离越长,力所做的功就越大
B.功等于力跟物体通过的距离的乘积
C.物体受到力的作用,同时通过一定的距离,力对物体不一定做功
D.以上说法都不对
12.功率相等的两辆汽车,在相同的时间内匀速通过的距离之比为5:4,则两辆汽车的牵引力之比和做功之比分别为( )
A.5:4,5:4 B.4:5,1:1 C.4:5,4:5 D.1:1,1:1
13.一台起重机要把相同的甲乙两个重物匀速吊到5m的高处,第一次是以1m/s的速度先吊起甲物体,第二次是以1.5m/s的速度再吊起乙物体,那么( )
A.起重机对甲物体做的功多 B.起重机对乙物体做的功多
C.起重机两次做的功一样多 D.无法确定哪一次做的功多
14.小明和小亮体重相同,体育课上小明爬绳,小亮爬杆,两人都爬到5m高的顶端,两人克服重力做功( )
A.小明做的功多 B.小亮做的功多 C.两人一样多 D.无法判断
15.某同学第一次将重物匀速地在水平地上拉动2米,做功W1;第二次将同一重物匀速地举高2米,做功W2,他两次做功相比较,一定是( )
A.W1>W2 B.W1=W2
C.W1<W2 D.条件不足,无法比较
16.如图,用水平力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则在这一过程中( )
A.物体一定受到20N的推力 B.重力做的功一定为500J
C.拉力F做的功一定为100J D.克服摩擦做的功一定为100J
17.甲物体放在光滑的水平面上,乙物体放在粗糙的水平面上,它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s,那么,力F对两物体所做的功( )
A.相等 B.甲较多 C.乙较多 D.无法确定
18.木工用100N的力拉锯,每拉一次,锯条移动的距离是50cm,锯条深入木头3mm,现要把30cm厚的木头锯断,他做的功是( )
A.5×104J B.5×103J C.4.5×105J D.1.5×105J
19.一位同学沿教学大楼的楼梯匀速登高了10m,该同学登楼做的功最接近( )
A.500 J B.500 W C.5000 J D.5000W
20.在水平力作用下,沿水平方向运动的甲、乙两物体,重力之比为1:3,通过的路程之比为1:2,若拉力做的功相等,则拉力的大小之比为( )
A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.3:1
21.在篮球比赛中,运动员对篮球没有做功的过程是( )
A.运球 B.扣篮 C.擦板 D.跳投
22.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
23.一位质量约50kg的同学从一楼走到五楼,他上楼过程中克服重力所做的功可能为( )
A.60J B.600J C.6000J D.60000J
评卷人 得 分
二.填空题(共14小题)
24.能量的单位和功相同,是 。
25.在国际单位制中,功的单位是 ,符号是 。
26.物理学中的功包括两个必要条件,一是物体要受到 的作用,二是物体在 上要通过一定的 。在国际单位制中,功的单位是 。60N?m= J,一个人用50N的力搬石头,但石头未搬动,这个人对石头做的功是 。某同学用100N的水平拉力把重为500N的物体沿水平地面拉动了4m,拉力所做的功是 J。
27.力学里所说的“功”吸收了 的意思,但它还有特殊的含义﹣﹣做功的两个必要因素﹣﹣,一是 ,二是 。
28.物理学中规定,作用在物体上的 ,使物体在 通过一段 ,就说这个力对物体做了机械功。
29.物理学中的做功包含两个必要的因素:
(1) ;
(2) 。
功的计算公式是 ,国际单位制中功的单位是 。
30.一个人先后用力沿着水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平面上匀速直线前进相同的距离,则在 (“光滑面上做功多”、“粗糙面上做功多”、“一样多”);如果后来他人用同样大小的力沿着水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平面上前进相同的距离,则在 (“光滑面上做功多”、“粗糙面上做功多”、“一样多”)。
31.作用在物体上的力越大,做的功就越多。 。(判断对错)
32.用如图所示的滑轮组提起重为300N的重物,作用在绳端的拉力F为180N,沿竖直方向提起物体,物体被匀速提升2m,在此过程中拉力F做了多少功?
33.功的计算公式是 ,其中W表示 ,F表示 ,s表示 。
34.马拉着重为2×104N的车在水平路面上匀速前进4km,做功为6×105J,则马对车的水平拉力是 N;在此过程中,重力做功 J.马停止用力后,车由于惯性向前运动0.5m停下,在此过程中马对车做功为 J。
35.一质量为200kg的小车,在水平路面上匀速前进了100m,拉力做功是5×103J,则水平拉力是 N,物体受到的摩擦力是 N.(g取10N/kg)
36.小明用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m,此过程推力做的功为 J,木箱重力做的功为 J。
37.小明在水平地面上拖着一个重物前进,则拉力 (填“做”或“不做”)功,重力 (填“做”或“不做”)功。
评卷人 得 分
三.计算题(共3小题)
38.用锯锯木头,每分钟拉锯15次,每次移动0.6m,人拉锯的作用力是150N,如果拉锯时所做的功有70%转化为内能,那么2min木头增加的内能是多少?
39.如图所示。斜面长1m,高0.2m.将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N.求:
(1)重物上升过程中拉力做了多少功;
(2)克服重力做了多少功。
40.成都正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业,快递行业的一些公司积极尝试无人机送货,如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5m,该货物质量为3.6kg、体枳为2.4×10﹣3m3.g取10N/kg。
求:(1)货物的密度;(2)提升货物所做的功。
10.3 做功了吗
参考答案
一.选择题(共23小题)
1.B;2.D;3.D;4.B;5.D;6.D;7.D;8.C;9.B;10.C;11.C;12.B;13.C;14.C;15.D;16.D;17.A;18.B;19.C;20.B;21.C;22.C;23.C;
二.填空题(共14小题)
24.焦耳;25.焦耳;J;26.力;力的方向;距离;焦耳(J);60;0;400;27.成效;作用在物体上的力;物体在这个力的方向上移动的距离;28.力;力的方向上;距离;29.有力作用在物体上;物体在力的方向上移动距离;W=FS;J;30.一样多;一样多;31.×;32.;33.W=Fs;做功的多少;作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离;34.150;0;0;35.50;50;36.100;0;37.做;不做;
三.计算题(共3小题)
38.;
39.;
40.;
第7页(共7页)
10.4 做功的快慢
评卷人 得 分
一.选择题(共20小题)
1.下列单位中,不是功率单位的是( )
A.J/s B.J?s C.kW D.W
2.关于功率的概念正确的说法是( )
A.功率越大,越省力
B.功率越大,表示做功越快
C.功率越大,做功越多
D.功率越大,表示做功所用的时间越短
3.关于功率概念的理解,下列说法中正确的是( )
A.功率大的机械做的功多
B.功率大的机械做功时用的时间少
C.功率大的机械做功快
D.省力多的机械功率大
4.一台机器的功率是0.8kW,它表示的意思是( )
A.这台机器1min做的功是800W B.这台机器1min做的功是800J
C.这台机器1s做的功是800J D.这台机器1s做的功是800W
5.推土机甲的功率比推土机乙的功率大,以下说法正确的是( )
A.推土机甲做的功比乙推土机多
B.推土机甲做的功比乙推土机少
C.推土机甲做的功可以与乙推土机一样多
D.以上说法都不对
6.一台机器功率是800W,它的物理意义是( )
A.这台机器每次只能做800J的功
B.这台机器每秒只能做800J的功
C.这台机器每分钟只能做800J的功
D.这台机器每秒只能做800W的功
7.下列关于功率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做的功一定多
B.功率大的机器做功时间一定短
C.功率大的机器做的功一定快
D.功率大的机器做的功时可以省力
8.下列关于功、功率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功快
B.做功快的机器做功时间一定短
C.做功多的机器功率一定大
D.功率小的机器做功时间一定长
9.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.做功多的机械,功率一定大
B.做功快的机械,功率一定大
C.做功时间少的机械,功率一定大
D.功率是用做相同的功比做功时间的方法比较做功快慢的
10.以下有关动物,运动时的功率约为10W的是( )
A.金鱼水池里游泳 B.喜雀天空中飞行
C.猎犬森林中奔跑 D.金丝猴丛林跳跃
11.小明和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车做匀速直线运动的速度为5m/s,若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段路时,小明同学蹬车的功率约为( )
A.150W B.300W C.1500W D.3000W
12.一同学从一楼跑到三楼用了10s,他的功率可能是( )
A.几瓦 B.几十瓦 C.几百瓦 D.几千瓦
13.小明同学以常态速度上四楼,则与他上楼的功率最接近的是( )
A.1.5W B.15W C.150W D.1500W
14.小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在30s内匀速通过了一段长150m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.02倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为( )
A.120W B.60W C.1200W D.600W
15.如图所示,一个质量为45kg的人,在10s内连续5次跳上每级高度为0.2m的台阶,则此人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )
A.450 W B.45 W C.4.5 W D.4 500 W
16.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体做匀速直线运动,若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计,已知物体与地面的摩擦力为5N,物体运动的速度为2m/s,则拉力做功的功率大小为( )
A.5 W B.10 W C.15 W D.20 W
17.甲、乙两台机器的功率之比为4:3,它们工作时间之比为1:3,它们所做的功之比W甲:W乙为 ( )
A.2:9 B.2:1 C.4:9 D.3:2
18.小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W,则他骑车时所受的阻力约为( )
A.2 000 N B.200 N C.20 N D.2 N
19.引体向上,是同学们经常做的一项健身运动。小强同学能连续匀速做12个规范的引体向上动作,要估测小强同学做引体向上时的功率。其中不必要测量的物理量是( )
A.小强的身高
B.小强的质量
C.小强身体重心上升的高度
D.小强连续匀速做12个动作的时间
20.如图所示,粗略测量小刚同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的( )
A.小刚的质量 B.小刚的身高
C.每次身体重心上升的高度 D.做引体向上的时间
21.下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率一定越大
B.做功时间越短,功率一定越大
C.功率是单位时间内完成的功
D.做功越快,功率一定越小
评卷人 得 分
三.填空题(共12小题)
22.功率: ,功: ,时间: 。
23.功率大的机械,做功时间一定很短。 。(判断对错)
24.比较两台机器做功快慢,通常用如下三种方法:
(1)做功时间相同,比较 ;
(2)做功相同,比较 ;
(3)做功不同,所用时间也不同时,则比较 。
25.可采用下列三种方法比较功率的大小:
(a)在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率 ,这是物理学中常采用的方法。
(b)在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短,功率 。
(c)在做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过 计算后进行比较。
26.2011年安徽省中考体育考试规定:跳绳为考试必考项目之一。其中男子跳绳每分钟达到175次为满分10分。若某一男同学刚好得到十分,假设他的质量为50千克,每次平均跳起的高度为4cm,则该男同学一分钟克服自身重力做功的功率为 W.g=10N/kg。
27.一台拖拉机在1min内做了3.6×106J的功,它的功率是 W,合 kW。
28.物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率P= 。由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成 比。
29.甲、乙两位同学一起去登山,登到山顶时,甲同学用20min,乙同学用25min,甲的体重是乙的2倍,则甲、乙的登山功率之比为 。
30.两台机器功率之比为3:2,它们做同样多的功所用的时间之比是 。
31.甲、乙两台机器的功率之比为3:5,它们做同样的功所需的时间之比为 ;在相同时间内,甲、乙两台机器所做功之比为 。
32.如果让你测出你上楼的功率,(1)你需要测哪些物理量: ;(2)需要哪些器材: ;(3)表达式: 。
33.一天,小军、小丽和小华在商场里面买学习用品,小军同学乘自动扶梯从一楼来到二楼(如图所示),小丽同学想测量自动扶梯对小军同学做功的功率。
(1)测量所需要的器材有: 和 。
(2)小丽同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 。
A.测出小军同学的质量
B.测出自动扶梯的总长度
C.测出一楼到二楼的竖直高度
D.测出小军乘自动扶梯从一楼来到二楼所用的时间
E.算出自动扶梯对小军同学做功的功率
(3)请你帮小丽设计一个实验记录表格。
评卷人 得 分
四.实验探究题(共2小题)
34.小明同学想测定自己每天从一楼上到三楼时的功率,他需要的实验器材: 、 和 ,他需要测量:① ;② ;③ 。则小明上楼时的功率的表达式为 。
35.在“测量人上楼时的功率活动”中:
(1)原理是 。
(2)需测量的物理量有: 、 、 。
(3)所需的测量工具有: 、 、 。
(4)功率的表达式: 。
(5)在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是 。
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
A.只有①B.①②C.①③D.①②③
评卷人 得 分
五.计算题(共1小题)
36.一汽车重20000N,受到的阻力是车重的,当汽车以30m/s的速度行驶时汽车的功率是多大?当该汽车以同样的功率爬坡时,将速度降为10m/s,这时该汽车的牵引力为多大?
10.4 做功的快慢
参考答案
一.选择题(共20小题)
1.B;2.B;3.C;4.C;5.C;6.B;7.C;8.A;9.B;10.C;11.A;12.C;13.C;14.B;15.B;16.B;17.C;18.C;19.A;20.B;21.C;
二.填空题(共12小题)
22.P;W;t;23.×;24.做功的多少;做功时间的长短;功与时间之比;25.越大;越大;物体在单位时间内所做功的多少;26.58.3;27.60000;60;28.Fv;反;29.5:2;30.2:3;31.5:3;3:5;32.体重m、楼层高度h、登楼时间t;体重计、米尺、秒表;P==;33.磅秤、刻度尺;秒表;B;
三.实验探究题(共2小题)
34.磅秤;米尺;秒表;从一楼到三楼的高度h;上到三楼所用的时间t;自己的质量m;P=;35.P=;人的质量m;楼梯的高度h;上楼所用的时间t;磅秤;卷尺;秒表;P=;D;
四.计算题(共1小题)
36.;
第4页(共7页)
10.5 机械效率
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
评卷人 得 分
一.选择题(共20小题)
1.工人利用如图所示的滑轮组,将重800N的物体竖直向上匀速提升1m,工人对绳的拉力为500N,则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是( )
A.W有=500J η=62.5% B.W有=500J η=80%
C.W有=800 J η=62.5% D.W有=800 J η=80%
2.在滑轮组中动力做功100J,动滑轮对重物做功80J,则( )
A.有用功是100 J B.总功是100 J
C.额外功是80 J D.额外功是100 J
3.用斜面和滑轮组,把质量相同的物体提高5米,不计机械的一切无用阻力,外力对这两种机械所做的功相比较( )
A.一样大 B.利用斜面做功较大
C.利用滑轮组做功较大 D.无法比较
4.工人师傅用动滑轮提升重物,下列有关他做功的说法正确的是( )
A.他提起动滑轮所做的功是有用功
B.他提起重物时,克服摩擦力所做的功是有用功
C.动滑轮对重物做的功是有用功
D.他的拉力做的功是有用功?
5.用同一滑轮组分别把100N和200N的重物匀速提高5m,如果两种情况下的额外功相等,则( )
A.所做的总功相等 B.所做的有用功不相等?
C.两次的机械效率相等 D.两次用于拉绳子的力相等?
6.如图所示,小明探究动滑轮的机械效率,动滑轮重1N,用3N的拉力F通过该动滑轮匀速拉起重4N的物体,物体沿竖直方向上升0.2m。此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A.0.2J 83.3% B.0.2J 80% C.0.4J 80% D.0.4J 66.7%
7.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度,做的有用功( )
A.杠杆最多 B.斜面最多 C.滑轮组最多 D.一样多
8.如图所示,吃饭时使用竹筷夹着食物,放进嘴中,人所做的额外功是( )
A.移动食物所做的功 B.对食物和竹筷所做功
C.移动竹筷所做的功 D.用力夹食物所做的功
9.用滑轮组提升重物,滑轮组所做的功为有用功的是( )
A.重物升高 B.动滑轮升高 C.克服摩擦力 D.克服绳重力
10.依次用简单机械﹣﹣杠杆、定滑轮和滑轮组,将相同量的重物举到相同的高度,简单机械所做的有用功( )
A.杠杆最多 B.滑轮较多 C.滑轮组最少 D.同样多
11.下列关于机械效率的说法错误的是( )
A.当总功一定时,有用功越多或额外功越少,机械效率越高
B.当有用功一定时,总功越少或额外功越少,机械效率越高
C.当额外功一定时,总功越多或有用功越多,机械效率越高
D.使用机械时,越省力、功率越大,则机械效率大
12.下面关于提高机械效率的说法正确的是( )
A.减轻机械自重是提高机械效率的唯一方法
B.增大重物提高的高度可以提高机械效率
C.改变绳子的绕法可以提高机械效率
D.在可能的条件下,增加所提升物体的重量可以提高机械效率
13.如图所示,用甲、乙两个滑轮组来提相同重物G,甲图中两个动滑轮共重5N,乙图中一个动滑轮重3N,不计摩擦和绳重,则两个滑轮组的机械效率( )
A.甲比乙大 B.甲比乙小
C.一样大 D.以上三种情况都可能
14.机械效率是反映机械性能好坏的指标之一。一种机械改进构造后,提高了机械效率,用它匀速提升同一重物升高同样的高度,改进后与改进前相比( )
A.做的总功没变,有用功也没变
B.做的总功没变,有用功比以前增多了
C.做的总功没变,额外功比以前减少了
D.做的有用功不变,总功比以前减少了
15.朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板,若支点在跳板中央,当体重均为600N的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时,静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起3m高,若不计空气阻力,跳板的机械效率为( )
A.100% B.90% C.75% D.25%
16.在杂技表演中,有一项跳板节目,若支点在跳板的中央,当质量为60千克的两名男演员同时从距离地面3米高处由静止下落到跳板的一端时,静立于另一端的质量为40千克的一名女演员被向上弹起4米高。若不考虑空气阻力和人的内力做的功。则跳板的机械效率为( )
A.88.9% B.85.3% C.44.4% D.40.4%
17.如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端移动的速度0.2m/s
B.动滑轮重20N
C.滑轮组的机械效率是83.3%
D.拉力F的功率是40W
18.用如图所示的滑轮组提升重物,作用在绳子自由端的拉力为100N时,10秒内将重240N的物体匀速竖直提升1m(不计摩擦和绳重),以下说法中正确的是( )
A.绳端上升2 m B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力的功率为20 W D.拉力做功100 J
19.用l00牛的拉力沿一斜面向上拉重为400牛的物体,刚好可使其沿斜面匀速上滑。如果此斜面的机械效率为80%,则斜面的高与长之比为( )
A.4:1 B.5:1 C.1:5 D.以上都不对
20.利用如图所示的三种装置把重100N的物体匀速升高,所用拉力分别为30N、80N、40N,这时三种装置的机构效率η1、η2、η3之间的关系是( )
A.η1>η2>η3 B.η1<η3<η2 C.η1=η2<η3 D.η1<η2<η3
评卷人 得 分
二.多选题(共5小题)
21.某同学不小心把水桶掉进井里,当他把桶从井里捞出来时,桶里带了一些水,下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是( )
A.克服桶的重力做的功是总功
B.克服桶内水的重力做的功是总功
C.克服桶的重力做的功是有用功
D.提水的功与提桶的功之和是总功
22.工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将200N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为80N.则下面说法中错误的是( )
A.所做的有用功是400J B.工人所做的总功是480J
C.工人做的额外功是240J D.滑轮组的机械效率为62.5%
23.下列关于机械效率的说法中,正确的是( )
A.机械效率总小于1
B.机械效率可能大于1或等于1
C.增加机械做功时间可以提高机械效率
D.有用功一定时,减少额外功可以提高机械效率
24.两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体,若已知物重400N,绳子自由端的拉力为120N,则滑轮组的机械效率可为( )
A.30% B.67% C.83% D.100%
25.一人用200N的拉力将440N的物体沿斜面方向将它匀速拉上长5m、高2m的斜面,可以求出( )
A.斜面的机械效率为88%
B.斜面对物体摩擦力为24N
C.如果没有摩擦,用大小为176N的力即可达到目的
D.如果加速拉物体,斜面机械效率会变大
评卷人 得 分
三.填空题(共12小题)
26.任何机械本身都受到 作用,相对运动的零件间存在 ,所以使用机械除了做 功以外,还不可避免地要做 功。
27.小刚用一个动滑轮把50kg的物体提高1m所用的力是294N,那么他做的总功和有用功分别是 J和 J,提升物体的机械效率是 。
28.利用某机械做功,动力做的总功是500J,其中有用功是400J.那么,克服机械自重和摩擦做的额外功是 J,机械效率是 。
29.一个人用动滑轮把重为400N的货物提高4m,人对绳的拉力是240N,则有用功是 J,总功是 J,额外功是 J,动滑轮的机械效率是 。
30.一台起重机2s内将重5000N的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是 J,该起重机的机械效率是 ,起重机的功率是 。
31.不考虑人克服自身重力做功,我们把重100N的物体从地面上提起并把它举高到2m高的地方,我们对重物做了 J的功。如果人依然站在地面上,改用动滑轮来完成这件事,那么,我们在完成必须对重物做的 J的功外,我们还不得不克服动滑轮的 以及滑轮与轴、绳子与滑轮之间的 来做功。从完成任务的角度看,我们直接对重物所做的功是有用的,物理学就称这种功为 功。因为使用机械而导致的不得不做的功,其实不是我们做的目的所在,物理学把这部分功称为 功,也叫 功。
32.小红用滑轮组提升重物时,做了300J的有用功,若滑轮组的机械效率为75%,则小红做的总功是 J,额外功是 J。
33.机械做的总功越少,机械效率也越低。 。(判断对错)
34.如图,在水平拉力F=10N的作用下,使物体A沿水平面以速度1m/s向右匀速运动了10s,若物重为100N,水平面对物体的摩擦力为20N.则有用功为 J,装置的机械效率为 。
35.如图所示,用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m,所用的拉力为125N,则动滑轮所做的有用功W有用= J,它的机械效率η= 。若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
36.若用杠杆把重为100N的物体撬起1m,人需要用250N的力将杠杆的另一端压下0.5m,则有用功是 J,总功是 J,机械效率为 。
37.将重物从4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则斜面受到的摩擦力 N,推力做的总功为 J,物体所受的重力为 N。
评卷人 得 分
四.实验探究题(共2小题)
38.小华想“探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?”提出以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验,记录的实验数据如下表:
实验次数 物重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 沿斜面拉力F/N 机械效率
1 5 0.3 1.25 2.0
2 8 0.3 1.25 60%
3 8 0.4 1.25 3.8 67%
(1)第1次实验中,斜面的机械效率为 ,第2次实验中,沿斜面的拉力为 N,通过对比实验1、2数据,可验证小华的猜想 (填写字母)。
(2)实验时要使斜面高变大,应该把木板下面的木块向 移动(选填“左”或“右”);通过对比实验 两种数据,可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
(3)第1次实验中,物体所受摩擦力为 N。
39.研究性学习中,有一组同学设计了“测定斜面的机械效率”的实验。如图所示,用高为30cm的木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面,并使它固定,把小车放在斜面底端A,用弹簧测力计拉着小车从位置A沿斜面上升到B位置,上升过程中弹簧测力计的示数如图所示。
小车的重力G/N 沿斜面的拉力F/N 小车沿斜面上升的距离s/m 小车上升高度h/m
2 0.8
(1)根据题中提供的信息,在下面的实验记录表格中完成相关的内容:
(2)在实验操作过程中,应沿斜面向上 拉动木块;此时摩擦力 拉力(填:“等于”、“大于”、“小于”);实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向 移动(填“左”或“右”)。
(3)根据表格中数据,斜面的额外功是 J;机械效率为 。
(4)使用斜面时 (填“省功”、“不省功”)。
评卷人 得 分
五.计算题(共3小题)
40.如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组,已知在匀速起吊810kg的物体时,滑轮组的机械效率是80%。
(1)使物体上升5m,所做的有用功是多少?
(2)绳端的拉力F是多大?
41.如图所示,用滑轮组提起重630N的物体。绳子自由端拉力F为300N,重物在5s时间内匀速上升了1m,不计摩擦和绳重。求:
(1)滑轮组对重物所做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
42.用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=50N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。
(1)求上述过程中的有用功W有用;
(2)求上述过程中的总功W总;
(3)求滑轮组的机械效率η。
10.5 机械效率
参考答案
一.选择题(共20小题)
1.D;2.B;3.A;4.C;5.B;6.D;7.D;8.C;9.A;10.D;11.D;12.D;13.B;14.D;15.C;16.C;17.C;18.B;19.C;20.A;
二.多选题(共5小题)
21.CD;22.CD;23.AD;24.BC;25.ABC;
三.填空题(共12小题)
26.重力;摩擦;有用;额外;27.588;490;83.3%;28.100J;80%;29.1600;1920;320;83%;30.10000;80%;6250W;31.200;200;重力;摩擦;有用;额外;无用;32.400;100;33.×;34.200;66.7%;35.200;53.3%;变大;36.100;125;80%;37.75;1200;900;
四.实验探究题(共2小题)
38.60%;3.2;A;左;2、3;0.8;39.匀速;小于;左;0.4;66.7%;不省功;
五.计算题(共3小题)
40.;
41.;
42.;
第12页(共12页)
10.6 合理利用机械能
评卷人 得 分
一.选择题(共25小题)
1.如图,小华抛出一个圈,圈离手后在空中运动。以下图线中,能反映小球动能EK随时间t变化关系的是( )
A. B. C. D.
2.体积相同的正方体铜块和铝块,放在同一水平桌面上,铜块静止不动,铝块以速度v运动,则( )
A.铜块的重力势能和铝块的重力势能相等
B.铝块的动能大于铜块的动能
C.铜块的机械能一定大于铝块的机械能
D.铜块的机械能一定小于铝块的机械能
3.关于机械能的大小,以下说法正确的是( )
A.飞行中的子弹的机械能一定大于汽车的机械能
B.火车的动能一定大于汽车的动能
C.速度相同的两辆汽车,重车的动能大于轻车的动能
D.飞机的势能一定大于汽车的势能
4.“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为,一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤…”,被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是( )
A.重力势能 B.重力 C.动能 D.密度
5.如图所示,某人用大小相同的力作用在同样的弹簧上,观察比较图a、图b可知,此时弹簧a、b的弹性势能是哪个大?( )
A.a大 B.b大 C.一样大 D.无法确
6.质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球,放在同一水平桌面上,它们具有的势能是( )
A.铅球最大 B.铁球最大 C.铝球最大 D.一样大
7.“嫦娥2号”飞船从远地点向近地点飞行的过程中,费俊龙、聂海胜的能量如何变化,下列说法中正确的是( )
A.动能增大,势能减小 B.动能减小,势能增大
C.动能和势能都增大 D.动能和势能都减小
8.在水平面上放置着一轻质弹簧,有一物体在它正上方自由落下,在物体压缩弹簧到速度为零时( )
A.物体的重力势能最大 B.物体的动能最大
C.弹簧的弹性势能最大 D.弹簧的弹性势能最小
9.2005年6月2日《深圳商报》报道,“某大厦发生高空抛物不文明行为,被抛下的几颗弹珠将停车场内的汽车玻璃砸坏。”请你分析被抛下的弹珠在下落过程中逐渐变大的物理量是( )
A.重力势能 B.动能 C.机械能 D.质量
10.某飞机器在空中飞行,已知它具有的机械能为a J,重力势能为b J,这个飞行器具有的动能为( )
A.aJ B.(a+b)J C.bJ D.(a﹣b)J
11.甲、乙两物体处于同一水平地面上,甲的动能比乙的动能大,下列说法正确的是( )
A.甲的质量一定比乙大 B.甲能够做的功一定比乙多
C.甲的速度一定比乙大 D.以上说法都不正确
12.甲球体积是乙球体积的5倍,甲球静放在水平地面上,而乙球则沿水平地面滚动,那么( )
A.甲球的势能比乙球的大 B.乙球的动能比甲球的大
C.甲球的机械能比乙球的大 D.上述三种说法都正确
13.关于在空中的两个物体势能大小的说法中,正确的是( )
A.只要位置一样高,它们的势能就一定相等
B.只要质量相等,它们的势能就一定相等
C.位置不一样高,质量也不相等,它们的势能肯定不相等
D.虽然位置不一样高,质量也不相等,但它们的势能可能相等
14.甲同学质量小于乙同学的质量,他们同时登上紫金山顶,此时他们的势能是( )
A.甲同学的势能大于乙同学的势能
B.乙同学的势能大于甲同学的势能
C.甲、乙同学的势能一样大
D.不好比较他们的势能大小
15.正在飞行的两架飞机具有相同的重力势能,甲的质量大,则( )
A.甲飞机飞行得快 B.甲飞机飞行得慢
C.甲飞机飞行得高 D.甲飞机飞行得低
16.汽车超速行驶会造成严重的交通事故,快速行驶的汽车能将行人撞飞,这是因为( )
A.汽车具有较大的势能 B.汽车受到重力
C.汽车具有较大的内能 D.汽车具有较大的动能
17.下列哪种情况下物体的机械能是增加的( )
A.跳伞运动员打开降落伞后,人和伞一起匀速降落
B.汽车沿斜坡匀速向下行驶
C.载人电梯从地面加速上升到九楼
D.列车在平直的轨道上匀速向前行驶
18.下列过程中,动能转化为势能的是( )
A.重锤从高处落下
B.钟表里的发条带动齿轮转动
C.压缩的弹簧将物体弹射的瞬间
D.炮弹从炮口斜向上射出去
19.如图所示,把一个金属小球用细线悬挂起来,将小球拉到一定高度A处,不计空气阻力,小球会在AC间来回摆动,有关这一现象的下列说法中,不正确的是( )
A.小球在A、C位置时重力势能最大
B.小球在B、C位置时动能最小
C.小球在A、B、C位置机械能相等
D.小球的动能和重力势能可以相互转化
20.关于机械能的转化,下列说法正确的是( )
A.静止的雪撬从山坡上滑下,势能转化为动能
B.静止的雪撬从山坡上滑下,动能转化为势能
C.滚摆下降时,动能转化为势能
D.卫星从近地点向远地点运动时,势能转化为动能
21.小明乘电梯上楼,在电梯匀速上升的过程中,小明的( )
A.动能不断增大 B.重力势能不断增大
C.动能转化为重力势能 D.重力势能转化为动能
22.如图是宜宾天池公园内的“摩天轮”,一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动,游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.游客的动能保持不变 B.游客的动能先增大后减小
C.游客的重力势能保持不变 D.游客的机械能保持不变
23.2018年世界杯正在俄罗斯举行,如图所示,是正在加速下降的足球,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小
24.如图所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是( )
A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小
B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变
C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大
D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最小
25.如图所示,弯曲的跳板把人弹至高处,这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是( )
A.动能减小,重力势能增大
B.动能增大,重力势能减小
C.动能先增大后减小,重力势能增大
D.动能先减小后增大,重力势能减小
评卷人 得 分
二.多选题(共7小题)
26.下列实例中,机械能减小的是( )
A.洒水车正在平直的路上匀速洒水
B.肥皂泡匀速上升
C.滑雪运动员向山坡下滑行
D.沿水平方向匀速飞行的直升飞机
27.下列关于物体弹性势能的说法中,不正确的是( )
A.物体只要发生了形变,就具有弹性势能
B.弹性势能的大小与物体的体积有关
C.弹性势能的大小与弹性形变程度有关
D.弹性势能的大小与物体的位置有关
28.如图所示为杂技里的蹦床表演,演员从高处跳下落在蹦床上,又被弹起,对此下列说法中错误的是( )
A.在下落过程中,演员的重力势能转化为动能
B.演员与蹦床接触使其发生弹性形变的过程中,动能转化为弹性势能
C.在蹦床恢复原状的过程中,弹性势能转化为演员的动能
D.在演员向上弹起的过程中,演员的动能转化为弹性势能
29.如图所示,小球从a处竖直向上抛出时,具有300J的机械能,其中动能为200J.小球经过b、c落到地面d处,b是最高点,a、c在同一水平面内,不计空气阻力,则( )
A.小球在b点的动能小于200J,但不为零
B.小球在c点的重力势能小于100J
C.小球在d处将要触地时,动能等于300J
D.小球在a、b、c三点的机械能都是300J
30.如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低。下列说法正确的是( )
A.下降时重力势能转化为动能和内能
B.下降时减少的重力势能等于增加的动能
C.上升时减少的动能等于增加的重力势能
D.上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒
31.小明和妈妈去百货商场购物,自动扶梯将他们从一楼匀速送到二楼,如图所示,在乘扶梯的过程中,他们的 ( )
A.势能增大,动能不变 B.势能增大,动能增大
C.势能增大,机械能增大 D.势能不变,机械能增大
32.如图是运员顶球的情景,忽略空气阻力,下列说法正确的( )
A.顶出去的球在上升过程中,受到平衡力的作用
B.球被顶出,说明力可以改变物体的运动状态
C.球在上升过程中,动能转化为重力势能
D.顶出去的球可以继续向上运动,是由于球具有惯性
评卷人 得 分
三.填空题(共15小题)
33.物体动能的大小与物体的 和 有关;物体重力势能的大小与其 和 有关;在一定限度内, 越大,形变物体的弹性势能就越 ,动能、势能统称为 ,两者可以相互 。
34.位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大。 。
35.如图为麦克斯韦滚摆,当它在最高处时,重力势能 ,动能 ;当它由上而下滚动时,重力势能 ,动能 ;当它到达最低处时,重力势能 ,动能 ;当它由下而上滚动时,重力势能 ,动能 。
36.如图所示,将一玻璃弹子放在碗边的A处,放手后,弹子将会在碗内来回滚动,由A到B处时,弹子的重力势能 ,动能 。这一过程中 能转化为 能。从B处到C处时 能转化为 能。
37.物体在下降(或上升)过程中重力做了多少功(或负功),就消耗(或获得)了多少 能。
38.如图所示,使单摆偏离原来静止位置到A1.当摆球从A1向下摆动时,它的速度越来越快,动能逐渐 ,势能逐渐 ;当摆球到最低点O1时,它的动能最 、势能最 。在此过程中,摆球的势能逐渐转变成 能。此后,摆球又向B1的位置运动,随着摆球的上升,它的速度越来越 ,动能逐渐转变成 能;当摆球到最高处B1点时,它的动能为 ,势能最 。小球摆动起来后,它在O1处的机械能比在O2处的机械能 (选填“大”、“小”)。
39.一辆汽车和一列火车以相同速度行驶, 具有的动能大。如果卡车空载和满载时都以同样的速度行驶,那么满载时具有的动能 空载时具有的动能。
40.请列举出生活中三个具有动能的物体 、 、 。
41.物体由于被举高而具有的能叫 ,物体的 越大,被举得越高,物体所具有的 能越大。挂在屋檐下的吊兰具有重力势能。
42.如图所示,m1=m2<m3,h1>h2,可以研究重力势能与 和 的关系。比较(a)、(b)得出的结论是 ;比较(a)、(c)得出的结论是 。
43.如图所示,一钢球分别从斜面的不同高度h1、h2处滚下,小木块A分别被推至1和2处,这现象表明,同一钢球,位置越高,它到达斜面下端时的 也越大,把木块推得越远,对木块做的功越多,钢球的 能也越大。
44.如图是研究物体的动能大小与哪些因素有关的实验。本实验是通过观察 来比较物体动能的大小。要研究动能的大小与质量是否有关,应选用质量 的两个球从 的高度下落(选填“相同”或“不同”)。与此类似,要研究动能的大小与速度的关系,应采用的方法是 。
45.如图所示,跳水运动员为获得允足的空间滞留时间,都会在跳水前先用力下压跳板,以便利用跳板的 让自己上升的更高。不计空气阻力,运动员从离开跳板到入水的过程中, 时(填“离开跳板”、“最高点”或“入水”)时动能最大。
46.如图是人造卫星轨道示意图,以地球为参照物,卫星是 的。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,从远地点向近地点运动时,它的 能变大,机械能 (选填“变 小”、“不变”或“变大”)。
47.掷实心球是我市的中考体育选考项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,则实心球在最高点b处的合力 (填“为零”或“不为零”),若不考虑空气阻力,在a、b、c三处球的机械能 (填“相等”或“不相等”)
评卷人 得 分
四.实验探究题(共3小题)
48.图甲是小华探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道,将两 小球①、②从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞,两个 木块初始位置到斜面底端的距离相等。
(1)实验时,应使两个质量 的小球从轨道上 高度由静止释放(均选填“相同”或“不同”);以下研究中所用方法与此相同的是 (填序号)。
①用水流类比电流来建立电流的概念
②研究电流大小与导体电阻的关系
③在“探究影响电流热效应的因素”实验中,通过液体温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少
(2)由图甲场景可知,碰撞木块前瞬间,小球 的动能较小。两木块通过 A、B 两点 处所受的滑动摩擦力大小分别为 fA、fB,则 fA fB。
(3)图乙是某次实验的场景。将两小球从图中 E、F 处由静止释放,最终木块①从水平木板 的右端滑出,小明用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将两小球仍从图中 E、F 处由静止释放,木块③不再滑出木板。小明的实验改进有一处遗漏,它是 。
49.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块起始位置相同,最后得出以下实验记录表。
实验次数 使用的弹簧 被压缩后弹簧的长度/cm 木块移动的距离
① 弹簧A 5 S1
② 弹簧A 8 S2
③ 弹簧B 5 S3
④ 弹簧B 8 S4
(1)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化成小球的 能。
(2)由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量,本实验是通过比较 来判断弹簧的弹性势能大小。
(3)为了探究“猜想一”,可选用上表中 或 两次实验的数据进行比较分析。
(4)下面是探究猜想二的实验方案,请结合上表中的实验记录,将方案补充完整。
1)将弹簧A、小球、木块按图安装好;
2)压缩弹簧A,使其长度为5cm,放手后小球被弹出,推动木块移动距离S1;
3)压缩弹簧A,使其长度为 cm,放手后小球被弹出,推动木块移动距离S2;
4)比较分析实验数据S1和S2,若S1与S2不相等,则猜想2 (选填“正确”或“不正确”)。
50.某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置(如图所示)与所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”的设想。请你帮助完成如下实验方案。
(1)实验中通过观察 的大小,来判断小球重力势能的大小。
(2)本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论,原因是 。
(3)实验中为了要探究重力势能与物体质量的关系要选用 图所示的实验,具体的操作方法是让小球从 (选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下。
(4)要探究重力势能与物体高度的关系要选用 图所示的实验,具体的操作方法是让小球从 (选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下。
(5)通过比较分析可以得出的结论是 。
10.6 合理利用机械能
参考答案
一.选择题(共25小题)
1.A;2.B;3.C;4.C;5.C;6.D;7.A;8.C;9.B;10.D;11.B;12.B;13.D;14.B;15.D;16.D;17.C;18.D;19.B;20.A;21.B;22.A;23.A;24.C;25.C;
二.多选题(共7小题)
26.AC;27.ABD;28.BCD;29.CD;30.AD;31.AC;32.BCD;
三.填空题(共15小题)
33.质量;速度;质量;离地高度;弹性形变;大;机械能;转化;34.错误;35.最大;为零;减小;增大;最小;最大;增大;减小;36.减小;增加;重力势;动;动;重力势;37.动;38.增大;减小;大;小;动;小;重力势;0;大;大;39.火车;大于;40.在地面上行驶的汽车;空中飞行的飞机;投出的篮球;41.重力势能;质量;重力势;42.质量;高度;质量相同时,物体被举高的高度越高,重力势能越大;物体被举高的高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大;43.速度;动;44.木块被滚下的钢球推出的距离;不同;相同;选用质量相同的两个球从不同的高度下落;45.弹性势能;入水;46.;动;不变;47.不为零;相等;
四.实验探究题(共3小题)
48.相同;不同;②;②;=;没有将木块②换成与木块③相同的木块;49.动;木块被推动的距离;①③;②④;8;正确;50.木块被推出的距离;小球与木块将会做匀速直线运动;乙;相同;甲;不同;重力势能的大小与物体的质量和高度有关;
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第10章 机械与人
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 五 六 总分
得分
评卷人 得 分
一.选择题(共22小题)
1.如图所示,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,下列图能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是( )
A. B. C. D.
2.两个小孩坐在跷跷板上,恰好处于平衡,此时( )
A.两个小孩重力一定相等
B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.两个小孩质量一定相等
D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等
3.如图所示的杠杆中,使用时能省距离的是( )
A.开瓶器 B.老虎钳 C.食品夹 D. 核桃夹
4.下列各图所表达的相关科学内容正确的是( )
A. 过滤 B.称取氯化钠 C.光的折射 D.杠杆的力臂
5.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
6.如图所示的均匀木条AOB,AO=OB,在O点系一绳并挂起,先使AO保持水平,然后放手,则在刚放手的瞬间,木条将会( )
A.A端向上运动 B.A端向下运动 C.保持平衡不动 D.不能确定
7.悬挂重物G的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A点,最小的力为FA;若力施加在B点或C点,最小的力分别为FB、FC,且AB=BO=OC.下列判断正确的是( )
A.FA>G B.FB=G C.FC<G D.FB>FC
8.家庭里房间门的把手一般都安装在离门轴远的一端,其中的物理道理是( )
A.根据杠杆的知识,推开门时比较省距离
B.根据杠杆的知识,推开门时比较省力
C.根据功的知识,推开门时手对门做功较慢
D.根据功的知识,推开门时手对门做功较少
9.如图所示是小兰同学探究“杠杆平衡条件”的实验装置和操作图,关于此实验下列说法正确的是( )
A.若实验前杠杆如图甲所示,则需要将杠杆的平衡螺母向左调节
B.若在乙图中的A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡,则此时杠杆可能是费力杠杆
C.小兰的其中一步实验如图乙所示,则需要在D点挂3个相同的钩码,就可以让杠杆恢复平衡
D.为了保持杠杆在水平位置平衡,在D点施加力的方向由①位置到②位置的过程中,所需施加的拉力大小不变
10.关于功和功率的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,做的功越多
B.物体通过的距离越长,对物体做的功越多
C.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率越大
D.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快
11.科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系,且可用图线表示。下列相关量之间不符合如图所示关系的是( )
A.物体温度升高时,吸收的热量与温度的关系
B.恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离的关系
C.某种燃料完全燃烧所放出的热量与燃料质量的关系
D.导体中的电流与导体两端电压的关系
12.关于功,下列说法中正确的是( )
A.苹果从树上掉下,重力对苹果不做功
B.铅球从手中推出后,在空中运行的过程中,推力对铅球不做功
C.人从一楼走到三楼,没有克服重力做功
D.车在水平公路上前进,地面支持力对车做了功
13.如图,A、B、C三个物体的质量关系是mA>mB>mC,它们在同样大的力F作用下,并沿力的方向移动相同的距离S,则力F对三个物体所做的功( )
A.一样多 B.对A做的功最多
C.对B做的功最多 D.对C做的功最多
14.如图所示的滑轮组,当物A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时,动滑轮克服A的摩擦做30J的功,则拉力F的大小为( )
A.10N B.15N C.大于10N D.大于15N
15.甲、乙两种机械的效率分别是70%和50%,则下列说法中正确的是( )
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内,使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例大
16.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
17.建筑工人用如图所示的滑轮组,在3s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动1.5m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍。在此过程中下列说法正确的是( )
A.绳子自由端沿水平方向移动速度是0.5m/s
B.物体受到的拉力为750N
C.滑轮组的机械效率为75%
D.拉力F的功率为375W
18.如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大。若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程( )
A.额外功较小 B.额外功较大 C.总功较小 D.总功较大
19.如图所示,物体重150N,挂在杠杆中点,人用100N的竖直向上将物体提高0.5m,在此过程中,下列说法不正确的是( )
A.人用的拉力所做的功为 100J
B.用杠杆提升货物所做的有用功为 50J
C.额外功为 25J
D.杠杆的机械效率为 75%
20.下列图所示工具中,使用时不能省力的是( )
A.动滑轮 B.订书机
C.羊角锤 D.镊子
21.如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点施加一个力并使该力最小,该力应沿( )
A.BM方向 B.BN方向 C.BP方向 D.BQ方向
22.用细线将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆。如图所示,小球从A点摆动到B点的过程中( )
A.速度变小,动能变大 B.速度变小,动能变小
C.速度变大,重力势能变小 D.速度变大,重力势能变大
评卷人 得 分
二.多选题(共5小题)
23.如图所示,用滑轮组提升重物时,重600N的物体在10s内匀速上升1m。已知绳子的拉力为400N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是600J
C.滑轮组的机械效率为80% D.拉力F的功率为80W
24.杠杆是我们在生活中常见的简单机械,下列关于杠杆的说法中,正确的是( )
A.杠杆可以没有支点
B.翘翘板是一个等臂杠杆
C.既省力又省距离的杠杆不存在
D.费力杠杆的动力臂比阻力臂长
25.如图所示,其对应判断正确的是( )
A.
如图,用恒定不变的拉力F,沿斜面匀速向上拉木块。速度v随时间t的变化规律可用图象①表示
B..
如图,探究“杠杆的平衡条件”,在阻力与阻力臂一定时,测出多组动力臂L1和动力F1的数据,F1﹣L1的关系可用图象②表示
C..
如图,往量杯中匀速注水直至注满。此过程中,里杯底部受到水的压强p随时间t变化的关系可用图象③表示
D..
如图,弹簧测力计下挂一物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓降,然后将其逐渐浸入水中。弹簧测力计示数F与物体下降高度h之间的关系可用图象④表示
26.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.单位时间内做功越少,功率越低
B.功率高的机械,机械效率不一定越高
C.额外功一定时,机械做的有用功越多,机械效率越高
D.有用功一定时,机械做的额外功越多,机械效率越高
27.下列说法中正确的是( )
A.机械效率不可能大于100%
B.机械效率越高,机械做功一定越快
C.功率越大的机械做功一定越多
D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
评卷人 得 分
三.填空题(共10小题)
28.如图所示,用两个完全相同的滑轮组成的滑轮组,匀速提升质量相等的物体。且物体质量大于滑轮质量,不计绳重和摩擦。比较甲、乙两种方式可知 更省力(选填“甲”或“乙”),机械效率是 高。
29.在图中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,人用力往下拉绳使重物升起。
30.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 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
31.如图所示的是搬运泥土的独轮车。设车厢和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F,F的大小至少是 N。
32.如图所示的铁皮剪,在工作时动力臂 阻力臂,是一个 力杠杆。
33.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大女性群众的喜爱。踮脚运动的基本物理模型是 ,踮脚时需要克服 力做功。
34.如图所示玩滑板车时,一只脚站在滑板上,另一只脚蹬地,滑板车就能载着人前进。蹬地时人对滑板车 (填“有或“没有”)做功;滑行时以人为参照物,滑板车是 的。
35.小明和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5kg的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则小明所做的有用功 爸爸所做的有用功;小明做总功的功率 爸爸做总功的功率。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
36.某机械的效率为60%,表示该机械做功时, 功在 功中占的比例为60%。
37.工人用如图所示的甲、乙两种滑轮,使同样一桶沙子以相同速度匀速上升,所用的拉力分别是F甲、F乙,滑轮机械效率分别是n甲、n乙,拉力的功率分别是P甲、P乙,若不计绳重和摩擦,且沙子的重力大于动滑轮重力,则F甲 F乙,η甲 η乙,P甲 P乙.(选填“>”、“<”或“=”)
评卷人 得 分
四.作图题(共3小题)
38.按要求连接滑轮组,图中G表示重物,F表示人对绳子的拉力(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力)。
39.请在图根据力臂L1画出动力F1
40.用滑轮组匀速提升重为2000N的物体,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重,则动滑轮的重为 N,并根据上述条件画出如图所示的滑轮组的绳子的绕法。
评卷人 得 分
五.实验探究题(共4小题)
41.滑轮组不但可以省力,而且可以改变力的方向,那么使用滑轮组时,拉力的大小究竟跟什么因素有关呢?某科学兴趣小组同学开展了如下实验探究:
实验步骤:
(1)用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。
(2)按如图甲所示的方式匀速拉动绳子,记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计读数F1。
(3)按如图乙所示的方式匀速拉动绳子,记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。
实验 ▲ 承重绳子股数 弹簧测力计的拉力(牛)
甲
乙
请回答下列问题:
(1)表格中▲的内容是 。
(2)该小组同学探究的是拉力大小跟 因素是否有关。
(3)做甲实验前,某同学将滑轮组按照图丙所示放置绕绳,你认为是否可行,并说出理由 。
42.如图为小铁块由静止开始沿光滑斜面下滑过程中的频闪照片示意图,即通过频繁开启闪光灯,在同一张照相底片上得到小铁块运动到不同位置的照片,已知相邻两次闪光的时间间隔相同,且第一次闪光时小铁块恰好从A点开始运动。请根据照片分析:
(1)小铁块做的是 运动;(选填“匀速直线”或“变速直线”)
(2)小铁块在 点动能最大;(选填“A”、“B”或“C”)
(3)小铁块所受的重力在AB段做的功 在BC段做的功。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
43.某同学在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,此时杠杆处于 状态(选填“平衡”或“非平衡”),为了使杠杆在水平位置平衡,则应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),这样做的好处是 ;
(2)杠杆平衡后,该同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)如果再在A、B两处各加挂一个钩码,杠杆的 端将会下沉。此后,该同学又经过多次实验,
得出的杠杆的平衡条件是 ,此实验需多次实验的目的是 。
(4)他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重1N,当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 1N(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
44.如图所示,小明和小红一起做探究杠杆平衡条件的实验:
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置。小明将左端的平衡螺母向右调,小红认为也可以将右端的平衡螺母向 调(选填“右”或“左”),使杠杆在水平位置平衡。
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
(2)在杠杆的两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,并测出对应的力臂,多次实验并把数据记录在下列表格中。实验时保持杠杆在水平位置平衡的目的是: ;
多次实验的目的是: 。
(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是: 。
(4)小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个,杠杆会 (选填“右侧下降”、“左侧下降”或“保持平衡”)。
评卷人 得 分
六.计算题(共3小题)
45.如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m,(不计绳重和摩擦),求:
(1)动滑轮的重力;
(2)若重物再增加150N,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力至少多大?
46.近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后,需要进行维修。小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如图所示)把车里的发动机提起来。已知发动机质量为120kg,工人拉力为400N,在10s内发动机被提起了1m。求:
(1)工人师傳要向下用力拉绳子,请在图中画出工人师傅最省力的绳子绕法。
(2)发动机的重力是多少?
(3)工人师傅做功的功率是多少?
47.如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图,它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的。如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m,绳索自由端的拉力F=2.1×103N,不计一切摩擦和绳重,求以下几个量的值
(1)拉力做的功
(2)绳索自由端的速度
(3)绳索自由端的功率
(4)该滑轮组的动滑轮重
(5)该滑轮组的机械效率(保留一位小数)
第10章 机械与人
参考答案
一.选择题(共22小题)
1.A;2.D;3.C;4.C;5.C;6.B;7.C;8.B;9.B;10.D;11.A;12.B;13.A;14.C;15.D;16.D;17.D;18.D;19.B;20.D;21.A;22.C;
二.多选题(共5小题)
23.BD;24.BC;25.ABD;26.ABC;27.AD;
三.填空题(共10小题)
28.乙;一样;29.;30.B;等臂;31.250;32.大于;省力;33.杠杆;重;34.有;静止;35.等于;小于;36.有用;总;37.>;>;<;
四.作图题(共3小题)
38.;
39.;
40.500;
五.实验探究题(共4小题)
41.钩码和动滑轮的总重G;承重绳子股数;这样会导致绳子之间会相互缠绕,增大摩擦力;42.变速直线;C;小于;43.平衡;右;消除杠杆重力对杠杆的影响;4;左;动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂(F1L1=F2L2);避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论;大于;44.右;便于测量力臂;获取多组数据,避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论;动力×动力臂=阻力×阻力臂或F1L1=F2L2;左侧下降;
六.计算题(共3小题)
45.;
46.;
47.;
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