第九章 机械和功
一、选择题
1.将两个鸡蛋从地面移至桌面,他对鸡蛋所做的功最接近的是(?? )
A.?1J???????????????????????????????????????B.?5J???????????????????????????????????????C.?10J???????????????????????????????????????D.?100J
2.如图,把一根均匀的米尺,在中点O支起,两端各挂四个钩码和两个钩码,恰好使米尺平衡,按下列方式增减钩码或移动钩码,下列几种方式仍能保持米尺平衡的是(?? )
A.?两边各加一个钩码??????????????????????????????????????????????B.?两边钩码各向外移动一格C.?左边增加一个钩码,右边向外移动一格???????????????D.?左右两边的钩码各减少一个
3.如图所示是生活中经常使用的四种简单机械,一定费力的是(?? )
A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
4.如图,下列工具中属于费力杠杆的是( )
A.?开瓶起子????????????????????????????????B.?镊子C.?钢丝钳???????????????????????????????????????D.?独轮车
5.人对包做功的是(? )
A.?人背包在水平路面上行走????????B.?人背包没背动????????C.?人背包乘电梯上楼????????D.?人背包等待公交车
6.如图所示,是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N,滑轮重均为10N,不计摩擦和绳重,下列说法正确的是(????)
A.?甲图中的拉力等于乙图中的拉力?????????????????????????B.?甲图中的拉力小于乙图中的拉力C.?甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率???????????D.?甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
7.一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试1h的时间内心脏做的功可以把一个质量为50kg的中学生匀速举高的高度为(?? )
A.?3.6m??????????????????????????????????B.?5.8m??????????????????????????????????C.?8.2m??????????????????????????????????D.?10.8m
8.用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将同一重物在相同的时间内,匀速提升相同的高度,两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2 . 若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(?? )
A.?甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同??????B.?F1大于F2??????C.?v1大于v2??????D.?F1和F2做的功不相等
9.如图所示,甲、乙两滑轮组中所使用的滑轮相同,仅绳的绕法不同,下列说法正确的是(?? )
A.?甲滑轮组更省力,机械效率也更高B.?乙滑轮组更省力,机械效率也更高C.?吊起相同重物时,两滑轮组机械效率相同,乙滑轮组更省力D.?两滑轮组省力情况和机械效率都一样
10.如图所示,长方体木块在大小不变的拉力F作用下,在水平面上做匀速直线运动,能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是(??? )
A.???????????????????B.???????????????????C.???????????????????D.?
11.用200N的力,在粗糙不同的水平路面,沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m,则(??? )
A.?拉重车做的功多?????????????B.?拉轻车做的功多?????????????C.?拉两辆车做的功一样多?????????????D.?无法确定
12.小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m.已知物体A重为800N,小勇作用在绳端的拉力大小为500N,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.?水平地面对小勇的支持力做功为6000J????????????????B.?小勇做的有用功为3000JC.?小勇拉力的功率为250W?????????????????????????????????????D.?此滑轮组的机械效率为80%
二、填空题
13.如图所示,用动滑轮匀速提起重3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m.在此过程中,动滑轮的机械效率为________,拉力F的功率为________W.
14.动滑轮也可以看做是杠杆,从动力臂和阻力臂的大小特点看,动滑轮实质上是________杠杆(省力/费力),使用它可以________,但是不能________.
15.用20牛的水平拉力,拉着重为80牛的物体在水平地面沿直线运动了20米,运动时间为8秒,撤掉拉力后物体又向前运动了2米,用时2米秒.则拉力做功________J,拉力做功的功率为________W,重力做功________J.
16.如图所示,弹簧测力计的示数为5N,若不计滑轮的重力及摩擦,物体匀速上升,物体重G=________N。
17.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________.
18.如图所示,用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0. 5 m,拉力F为10N,则总功为________J,滑轮组机械效率为________。若增加所提动滑轮的重力,滑轮组机械效率________(变大/变小/不变)。(不计绳重和摩擦,g取l0N/kg)
19.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N,动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在扶把上的动力为________N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是________(选填“A”、“B”或“C”)点,这种情况下,手推车可以视为________杠杆(选填“省力”或“费力”).
20.用动滑轮提升物体,物体G的重为16N,手拉绳的力为10N.当物体被匀速拉动提高h时,动滑轮的机械效率为________(不计绳重和摩擦)。若想增大动滑轮的机械效率,可采用的方法是________。(答一种即可)
21.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为________N,若实际用力为500N,斜面的机械效率为________,重物受到的摩擦力为________N.(g取10N/kg)
22.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体10秒内匀速提升3m,所用拉力为300N,则该工人所做的有用功为________J,拉力做功功率为________W,该滑轮组的机械效率是________.若用该装置提升500N的重物,此时滑轮组的机械教率将________(填“变大”、“变小”或“不变”) .
三、实验探究题
23.小明和小强在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)小明先将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,这时应将杠杆左侧的平衡螺母向________调,直到杠杆在________位置平衡。
(2)杠杆在水平位置平衡后,小明进行正确操作,并测得F1=6N、________l1=20cm、l2=30cm,则F2=________N。
(3)用弹簧测力计在图中的位置竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐 向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四、综合题
24.生活中我们经常使用简单机械.
(1)图1是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是________;若衣服和晾衣架的总重为120N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=________N.请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法:________.
(2)如图2所示,已知撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是________N.
25.如图所示,杠杆AOBC可绕O点自由转动,已知OA段长为5cm,OB段长为6cm,BC段长为8cm.现在A处挂上一重物G=10N,欲在杠杆上施加一最小动力,使其能在图示位置平衡.
(1)请做出此动力的方向.
(2)计算此力的大小?
26.如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540N的物体,所用的拉力力F为200N,物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s,(不计绳重,绳与滑轮的摩擦)求:
(1)物体上升的高度;
(2)拉力F所做的功;
(3)若物重只有240N,滑轮组的机械效率.
参考答案
一、选择题
1. A 2.C 3. D 4. B 5. C 6. D 7. D 8.B 9.C 10.B 11. C 12. D
二、填空题
13. 75%;0.4 14. 省力;省力;改变力的方向 15. 400;50;0 16. 10
17. 600N 18. 10;75%;减小??? 19.300;B;省力
20. 80%;增大提升物体的重力(或减小动滑轮的重力)
21.400;80%;100 22. 1200;180;66.7%;变大
三、实验探究题
23.(1)右;水平(2)水平;4(3)变大
四、综合题
24.(1)B;30;增大提升的衣服重或减小晾衣架的重 (2)63
25. (1)解:根据杠杆的平衡条件,要使力最小,则动力臂应最长,即连接OC为最长的力臂,力的方向与OC垂直且向下,如图所示:
(2)解:在直角三角形OBC中,斜边OC= = =10cm,
由杠杆的平衡条件得,力的大小为:
F= = =5N
26. (1)解:由v= 可得,物体上升的高度h=vt=0.2m/s×10s=2m
答:物体上升的高度为2m;(2)解:由图可知,重物由3段绳子承担,故s=3h=3×2m=6m,
则拉力F所做的功W总=Fs=200N×6m=1200J
答:拉力F所做的功为1200J;(3)解:F= G总 , 200N= (540N+G动),
解得G动=60N,
W有用=G物h=240N×2m=480J,
F′= (G物+G动)= (240N+60N)=100N,
=F′s=100N×6m=600J
η= ×100%= ×100%=80%.
答:若物重只有240N,滑轮组的机械效率80%