第十章《机械与人》复习检测题
(总分:100分)
一、单项选择题(每小题3分,共33分)
1.如图1所示,下列属于费力杠杆的是(
)
2.下列过程,哪个情况小明对桶做了功(
)
A.小明提着桶站立不动
B.小明提着桶水平移动
C.小明提着桶站在匀速水平运动的车厢D.小明提着桶站在匀速向上运动的电梯内
3.一位同学用20
s,从一楼走到三楼,他上楼时的功率可能是( )
A.1.5
W
B.15
W
C.150
W
D.1500
W
4.下列事例中,由弹性势能转化为动能的是(
)
A.风吹动树叶
B.秋千从高处向低处摆动
C.汽车沿盘山公路匀速前进
D.拉弯的弓把箭射出
5.如图2所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点。关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是(
)
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,受到平衡力的作用
6.用如图3所示的几种简单机械提起相同重物G,机械自重不可忽略,不考虑摩擦,则最小的力是( )
7.如图4所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,由实线位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的直径),圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是(
)
A.拉力F逐渐变小
B.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变
C.拉力F逐渐变大
D.条件不足,无法判断
8.下列说法中正确的是(
)
A.机械效率大的功率一定大
B.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
C.机械做功时,工作时间越短,功率一定越大
D.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功
9.如图5所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1=G2,所用竖直向上的拉力分别为F1和F2,拉力做功的功率分别为P1和P2,两装置的机械效率分别为η1和η2(忽略绳重和摩擦),则下列选项正确的是(
)
A.F1>F2
η1<η2
P1<P2
B.F1>F2
η1=η2
P1=P2
C.F1<F2
η1<η2
P1<P2
D.F1<F2
η1>η2
P1>P2
10.尚攀、向禹等同学利用如图6所示的装置探究斜面的机械效率时,他们对实验过程和装置发表了下列不同的看法,其中不正确的有(
)
A.匀速拉动木块时,拉力与摩擦力是一对平衡力
B.斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关
C.匀速拉动木块的过程中,木块的动能不变
D.匀速拉动时,木块是要克服摩擦力做额外功的
11.掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图7所示,球最终停在水平地面e点处(不计空气阻力)。则实心球(
)
A.在a处重力势能最小
B.在b处动能为零
C.在a、b、c三处机械能相等D.在d处动能为零
二、填空题(每空2分,共24分)
12.如图8所示,有一根均匀铁棒,长为L,OA=L/4,重力G=600N,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为
N;若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F应为
N。
13.如图9所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,己知AB>AC,如果拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2,则W1
W2,P1
P2。
14.小丽同学用水平力F拉动如图10所示装置,使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为10N,弹簧测力计的示数为8N。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为
m/s,物体A受到B施加的摩擦力
_________(选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”),水平拉力F为
N,水平拉力F的功率为
W。
15.如图11所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s﹣t图像分别是图乙中的图线①②,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则F1 F2,P1 P2。(两空均选填“<”“=”或“>”)
16.如图12所示,用F=50N的力通过滑轮组水平拉重为80N的物体,使其向左匀速运动,在这过程中拉力F做功为40J,已知物体受到水平地面的摩擦力为60N,则物体运动的距离为______m,该滑轮组的机械效率为______。(忽略绳子和动滑轮的重力)
三、作图题(每题3分,共6分)
17.如图13所示,小明用羊角锤拔铁钉,请画出在A点施加最小动力F的示意图及其力臂l。
18.如图14所示,小明利用滑轮组来提升重物,请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法。
四、实验与探究题(19题10分,20题8分,共18分)
19.如图15所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
(1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越
,木块B被撞得越远,这反映出物体的动能与物体的
(选填“质量”或“速度”)有关。
(2)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,速度相同时,质量越_____
的钢球将木块B撞得越远,这反映出物体的动能与物体的
(选填“质量”或“速度”)有关。
(3)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能??
???(选填“变大”“
不变”或“变小”)。
20.用如图16所示的器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前调节杠杆上的_________,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,这是为了_________________________________________。
(2)在已经平衡的杠杆的左侧钩码下加挂钩码,为了使杠杆尽快平衡,
下列做法正确且合理的是____
A.只把右侧钩码向右移
B.只把左侧钩码向左移
C.把左右两侧钩码同时向左移动
D.把左右两侧钩码同时向右移动
(3)杠杆在两个力的作用下平衡时,F1l1=F2l2,此时动力作用的效果与阻力作用的效果互相抵消。据此,如果杠杆受到动力F1、F2和阻力F3三个力的作用,杠杆的平衡条件是什么呢?请你提出猜想:_____________(用公式表达)。
五、综合应用题(21题9分,22题10分,共19分)
21.某工人使用如图17甲所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物体A,拉力的功率随时间的变化如图17乙所示,已知动滑轮的重力为60
N,物体匀速上升的速度始终为1
m/s。(不计绳重,摩擦及阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率。
22.(2019?益阳模拟)“塔吊”是北海新城区建设中随处可见的一种起重设备,图18甲所示是某塔吊的工作示意图,AO是塔吊的平衡臂,BO是塔吊的吊臂,C为可控制移动的滑轮组小车,可在B点到O点间移动,AO长4m,BO长26m,AB可绕O点在一定的范围内上下倾斜,已知A端配重物的质量为5t,塔吊利用工作电压为380V、额定功率为10kW的电动机带动滑轮组来吊升工地的建筑材料。问:
(1)从安全角度出发,起吊时应尽量使吊臂水平平衡,在一次匀速吊升钢材时塔吊的吊臂如图乙所示,则滑轮组小车C应向_________移动(选填“左”或“右”),这是根据______________原理。
(2)将质量为2t的钢材以0.5m/s的速度竖直向上匀速提起,经1min到达施工楼层后再水平移动20m将钢材送到施工点,此过程中塔吊拉力对钢材所做的功是多少?
(3)此塔吊某次吊升钢材时,施工人员移动滑轮组小车C到达离O点16m处,使吊臂和平衡臂刚好处于水平平衡,电动机在额定功率下竖直向上匀速吊升钢材到某高度,此时电动机将电能转化为机械能的效率为75%,则钢材上升过程中的速度是多大?(吊臂、平衡臂、滑轮组的质量及摩擦力忽略不计)
第十章《机械与人》复习检测题
一、单项选择题
1.B
2.D
3.C
4.D
5.C
6.B
7.A
8.D
9.B
10.A
11.C
二、填空题
12.200
300
13.
=
<
14.0.1
水平向右
36
3.6
15.
=
>
16.
0.4m
60%
三、作图题
17.如图1所示。
18.如图2所示。
四、实验与探究题
19.(1)大
速度
(2)大
质量
(3)不变
20.(1)平衡螺母
便于实验时能从杠杆上直接读出力臂(或消除杠杆自重对实验的影响)
(2)A
(3)
F1l1+
F2l2=
F3l3
五、综合应用题
21.解析(1)由图甲可知,n=2,则绳子自由端移动速度为:v绳=2vA=2×1
m/s=2m/s;
由题图乙可知,圆柱体A离开水面后拉力F的功率:P′=420W,
由P=Fv可求得绳子自由端的拉力:F′==;
不计绳重、摩擦及阻力时,由拉力F′=可求得A的重力为:GA=2F′-G动=2×210
N-60
N=360N。
由图乙还可知,圆柱体A在水中拉力F的功率P=300
W,
同理可求得绳子自由端的拉力F===150
N,
而此时在不计绳重、摩擦及阻力,拉力F=(GA-F浮+G动)即150
N=(360
N-F浮+60
N),故有F浮=120
N。
(2)由F浮=ρ水gV排得:VA=V排=,而A的质量为:mA==,
故A的密度为:==3×103
kg/m3。
(3)物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为:η=。
22.
解:(1)起吊时应尽量使吊臂水平平衡,根据杠杆平衡原理F1l1=F2l2,左端下沉,应增加右端力和力臂的乘积,所以滑轮组小车应向右移动;
(2)由得,在上升过程中,移动的距离s=vt=0.5m/s×60s=30m,
塔吊对钢材所做的功W1=Gh=mgh=2×103kg×10N/kg×30m=6×105J;
在水平移动的过程中,在拉力的方向上没有移动距离,不做功,W2=0J。
(3)配重的重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
吊臂和平衡臂刚好处于水平平衡时,Gl1=Fl2,
5×104N×4m=F×16m,
F=1.25×104N,
由得,W=Pt,电动机将电能转化为机械能的效率为75%,即机械功率是电功率的75%,机械功率为:P=P电×75%=10kW×75%=7.5kW=7500W,
由和W=Fs得,,则==0.6m/s。
D.剪枝剪刀
C.自行车手闸
B.船桨
A.钳子
A
B
C
图2
图3
A
F1
l
3l
G
B
F2
l
3l
G
O
D
G
C
F3
G
F4
图7
a
b
c
d
e
图4
a
b
c
d
e
A
B
C
F1
F2
图9
图8
A
B
C
G
F
O
甲
F
图11
乙
s/m
t/min
0
①
②
t/s
t/min
B
图10
F
A
图14
图13
O
A
h
A
s
图15
B
O
图16
·
图17
甲
乙
图1
A
乙
图1
P/W
t/s
420
300
t1
乙
t2
图4
a
b
c
d
e
答图2
F