第九章 机械与人单元测试

第九章、机械与人 检测试题
时间：60分钟，分数100分
一、选择题
1.杠杆在生产、生活中有着广泛的应用，如图1所示，下列工具中属于费力杠杆的是（ ）
①起子 ②镊子 ⑧筷子 ④羊角锤
A．①、② B．②、③ C．①、③ D．①、④
2．60kg的人站在跷跷板某一位置时，跷跷板处于如图2所示的平衡状态．由此可估测球的质量约为（ ）
A.20kg B.30kg C.60kg D.120kg
3.小刚在家搞卫生时，用20N的水平推力把重100N的沙发匀速推动了2m，则在此过程中重力所做的功是（ ）
A.40J B.200J C.0J D.240J
4. 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是（ ）
A．爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少
B．爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多
C．爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大
D．爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大
5．用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动，两次物体运动的距离都为S，运动的时间分别为tl和t2(t1A．W1=W2，Pl>P2 B．W1>W2，P1=P2
C．W1P2 D．Wl=W2，Pl6．用如图3所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N，绳的自由端被拉下2m。关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是（ ）
A．总功是1000J B．额外功是100J
C．有用功是400J D．机械效率是62.5%
7．空降兵跳伞，在他们离开飞机、打开降落伞之前的一段时间内，其下降的速度越来越大。这一过程中空降兵的（ ）
A．动能增大，重力势能增大 B．动能减小，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大 D．动能增大，重力势能减小
8．滑冰运动员用力推冰场周围的扶栏时，扶拦未动，而他却远离凌栏而去，运动员离开扶拦后，并没有用力蹬冰面，但仍能滑很远，这一现象不能说明的是（ ）
A．力的作用是相互的 B．力是改变物体运动状态的原因
C．一切物体都具有惯性 D．物体的机械能是守恒的
二、填空题
9.为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验，小明右手拿着书，先让手下垂，左手掌贴着右上臂的前部（肱二头肌），将右下臂慢慢抬起到水平位置，他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张。请你结合如图4所示，利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原因 。
10.木块在大小为10牛的水平拉力作用下，沿水平面匀速前进2米，拉力做功为 焦，木块受到摩擦力的大小为 牛；若木块重16牛，在此过程中重力做功为 焦。
11．如图5所示健身运动的过程中，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 （选填“也改变”或“不变”）。若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为 J，功率为 W。
12.2010年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图6．则此过程重力做的功为________J，重力的功率为_________W．
13.如图7所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，则绳子自由端移动的距离是 m，此过程有用功为 J，滑轮组的机械效率为 ．
14.小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面，从斜面底端拉到顶端。则斜面的机械效率为　　　　。
15.随着现代高层建筑的迅速发展，电梯已成为人们生活中必不可少的垂直交通工具。当小明乘电梯匀速上升时，他的动能将 ，机械能将 （两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）。
16.汽车下坡时，小军发现司机并没有踩油门，但汽车却越来越快，告诉小军这是因为_
_ __ 。
三、作图题
17.图8中AB是用软绳悬挂的杠杆，请在A点画出能使杠杆在图示位置平衡的最小拉力的示意图。
18.如图9所示，小明站在地面上，欲用滑轮组提升重物，请画出最合适的绕线方法。
四、实验探究题
19.在研究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前，发现杠杆处于如图10所示的状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________（选填“右”或“左”）移动。
（2）上面操作杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 _________________________________________。
（3）某实验小组进行正确的实验操作后，得到的数据为F1＝6N，L1＝20cm，F2＝4N和L2＝30cm。该实验小组是否根据这组数据就能得出探究结论？________，理由是_____________________________。
20.在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组采用图11中A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题。
（1）下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果。
实验次数 滑轮组 物块重G／N 物块上升的高度h／m 有用功W有／J 拉力F／N 弹簧测力计移动的距离s／m 总功W总／J 机械效率
1 A 0.50 0.2 0.10 0.20 0.4 0.08 125％
2 A 1.90 0.2 0.38 0.95 0.4 0.38 100％
3 B 0.50 0.2 0.40 0.25 0.6
4 B 1.90 0.2 0.38 0.75 0.6 0.45 84.4％
（2）实际中机械效率_______ 1（选填“>”、“=”或“<”），而表格中1、2两次实验的机械效率分别为100％和125％．这是什么原因 通过观察图12和图13，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，图12中指针在零刻线的下方．
（3）经过分析，找到了机械效率为100％和125％的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要_______，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要_______，因此测得的机械效率比实际效率要高．
（4）实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向_______移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处。
21.如图14所示，压缩弹簧，弹簧可以将小球弹起。弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢？（以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）。
（1）小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验，得出的三组不同数据如表中所示：
次 数 1 2 3
弹簧被压缩的长度（cm） △l1 △l2 △l3
小球被弹起的高度（cm） h1 h2 h3
由表中信息可得出的初步结论是： 。
（2）小红猜想：弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下：
①将A、B两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别置于水平桌面上；
②将小球置于弹簧A的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为5cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H1；
③再将同一小球置于弹簧B的上端，按下小球，使弹簧被压缩的长度为6cm，松手后小球被弹起，记下小球弹起的高度H2；
④比较H1、H2的大小，就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关。小红探究方案中存在的一个问题是： 。
（3）影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有 （说出一个影响因素即可）；弹簧在生产和生活中有着广泛有应用，请你举出一例
。
五、综合题
22.如图所示15，把一根质量是2kg且质量均匀分布的木棒AOB从O点悬挂（AO=3OB），当在B端挂一个重物时，木棒恰在水平位置平衡。求此重物的质量是多少？
23.福州鼓山大桥的建设创造了多项全国之最，其中全桥分为53段钢箱梁分段施工，每一段钢箱梁的质量高达1.3×105kg，其底面积约为260m2，采用号称“东南第一吊”的“天车”从江面起吊到桥墩上进行拼装。问：
（1）一段钢箱梁放在水平地面时，其对地面的压强约为多少 （g取10N／kg）
（2）若“天车”将一段钢箱梁从江面起吊到桥墩，匀速竖直提升了30m，拉力做的功是多少
24.如图16所示，起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上，其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。已知每箱设备重4000N，施工台距离地面的高度为3m，当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时．
（1）若动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N，求起重机的机械效率和额外功是多少
（2）起重机的质量为8t，工作时汽车轮胎离开地面，支架与地面接触的总面积为1.4m2．若地面能承受的最大压强是7×104Pa，计算说明地面能否安全承担起重机。
第九章 机械与人 检测试题参考答案
一、选择题
1.B 2．B. 3.C 4.C 5．A 6．D 7．D 8．D
二、填空题
9．由于阻力臂越来越大，动力就越来越大。 只要能答出“阻力臂越来越大”即可。
10．20 10 0 11．不变 12 12.150 300 13.2 400J 80% 14.62.5% 15.不变 增大 16.汽车下坡时重力势能转化为动能，所以速度越来越快
三、作图题
17.如图所示 18.如图所示
四、实验探究题
19.右 便于从杠杆上直接读取力臂的数据 不能 一组数据可能是偶然巧合。
20.（1）0.15 66.7％ （2）< （3）小 小（或少） （4）上
21.（1）弹簧被压缩的长度不同，弹簧将小球弹起的高度不同；（此问答案开放，如遇其它合乎题意的答案，均可）
（2）没有控制弹簧两次被压缩的长度相等（或没有将弹簧压缩相同的长度）；
（3）弹簧的粗细；弹簧秤（此问答案开放，如遇其它合乎题意的答案，均可）
五、综合题
22.解：如图，木棒重心在D点，由图可知OB=OD
G木×OD=G物×OB
∴G木=G物 ∴m物=m木=2kg
23.解：（1） 地面受到的压力F压=G=1.3×106N
地面受到的压强=5×103Pa
（2）∵钢箱梁匀速直线运动 ∴F拉=G=1.3×106N
拉力做的功W=F拉s=1.3×106N×30m=3.9×107J
24. 解：（1）W有用=Gh=4000N×3m=1.2×104J
W总=Fs=2500N×3m×2=1.5×104J
η= W有用/ W总=80%
W额外= W总－W有用=3000J
（2）p=F/S=G总/S=（8×103kg×10N/kg＋4000N）/1.4m2=6×104Pa＜7×104Pa
∴地面能安全承担起重机
图2
图3
图4
图5
A
图6
图7
图2
图8
图10
A B
图11
图12
图13
图14
图15
图16
18题图
17题图
22题图