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初二物理 第十二章 简单机械 单元达标过关检测题
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第(Ⅰ) 卷(共35分)
一、单项选择题 (本题满分20分,共9个小题,每小题2分)下列各题的四个选项中只有一个是正确的.
1.关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A.杠杆一定是一根直的硬棒 B.杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
C.作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力方向相反 D.力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上
2.如图所示,是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂.下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是( )
A.夹起食物的筷子 B.拔钉子的羊角锤 C.剪铁丝的钢丝钳 D.起瓶盖的开瓶扳手
3.如图所示,平板支撑是我市首届中小学生“核心体能大比武”项目之一.当人支撑在地面上静止时,说法正确的是 ( )
A.以脚为支点,人相当于省力杠杆 B.地面对前臂的支持力等于人的重力
C.静止支撑的过程中,支持力对人做了功
D.人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
4.据《物原》记载: “史佚始作辘轳”.人们借助辘轳从井中汲水.转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从而将水桶从井中提出.以下方法可以提高辘轳机械效率的是 ( )
A.增大水桶的重力 B.增大桶内的水量C.增大转动的速度 D.增大轴筒的直径
5.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子受的拉力 F₁和 F₂大小相等 B.滑轮组的机械效率相同
C.拉力对滑轮组所做的功不相等 D.拉力对滑轮组所做的功的功率不相等
6.如图是使用不同机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力 F 最大的是 ( )
7.如图所示,不计滑轮、弹簧测力计及轻绳的质量,当拉力 F=4N时,整个装置处于静止状态,则甲、乙两个弹簧测力计的示数分别为 ( )
A. 8N、 12N B. 8N、8N D. 12N、 8N D. 12N、 12N
8.下列关于滑轮说法正确的是( )
A.滑轮实质上是变形的杠杆 B.使用滑轮组一定比使用动滑轮省力
C.定滑轮是等臂杠杆,可以改变力的大小 D.滑轮组既可以省力也可以省功
9.如图,在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个力F,由1位置缓慢移到如图虚线2的位置,在这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,则下列说法正确的是( )
A.力 F 的大小变大 B.力 F 的大小先变大后变小
C.力F和它力臂的乘积先变大后变小D.力 F和它力臂的乘积始终保持不变
10.如图所示,用滑轮水平向左匀速移动物体A,下列说法正确的是( )
A.拉力做功越多,其功率越大 B.地面对物体A的支持力没有做功
C.克服物体A与地面摩擦做的功是额外功D.拉力做功越快,滑轮的机械效率越高
二、多项选择题(本题满分15分,共5个小题;每小题至少有一个选项是正确的;每小题选对得3分,漏选得1分,错选或不选得0分)
1
11.关于功、功率、机械效率,说法正确的是 ( )
A.功率越大,做功越快,机械效率越大 B.做功越少,功率越小,机械效率越小
C.功率越大,做功越快,与机械效率无关 D.机械效率大,它做的功不一定多
12.对图中所示的几种简单机械,下列说法不正确的是 ( )
13.如图是小芳在“探究杠杆平衡条件”实验过程中的一些情况,下列说法正确的是( )
A.在图甲平衡的情况下,两边各加一个钩码,杠杆左端下降
B.在图乙中,弹簧测力计从a向b移动的过程中,示数增大
C.图丙的情况是属于费力杠杆
D. 已知一个钩码重0.5N,那么图丙中弹簧测力计的示数是2.25N
14.小昕在测量机械效率的实验时,分别用甲、乙、丙三种机械将重为 1N的物体匀速提升0.2m,记录它们所做的总功如图所示,则说法错误的是( )
A. 甲的机械效率高于乙 B.乙的额外功大于甲
C.丙的数据是错误的 D.甲的有用功小于乙
15.如图所示,重力为6N的物体在4N拉力F的作用下,以0.2m/s 的速度沿斜面匀速上升.当物体升高0.6m时,恰好沿斜面前进1.2m的距离.(忽略绳重和动滑轮自重) ( )
A. 该装置的机械效率为37.5% B.物体对斜面的压力为6N
C.物体与斜面间的摩擦力为5N D. 拉力 F的功率为 1.6W
选择题答题表格:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
第 (Ⅱ) 卷(共65分)
三、填空与作图题(本题满分 20分,共5 小题)
16.生活中我们经常使用简单机械.
(1)用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于 (选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”),如图乙所示将石碾子滚上台阶,石碾子相当于 (选填“动滑轮”、 “定滑轮”或“杠杆”);
(2)如图丙所示, 一根撬棒AD=1m, CD=BC=0.2m, 石头垂直作用在棒上的力是500N, 若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是 N.
17.图甲是明代宋应星在《天工开物》中记载的辘轳,可用于汲取井水.其主要部件由固定在同一转轴上的小轮和手柄组成.
(1)图乙是使用辘轳过程中某时刻的示意图,分析可知,使用辘轳提水可以 (选填“省力”或“省距离”);
(2)若装满水后,桶中水的质量为30kg,则桶中水受到的重力是 N;
(3)若小轮的周长为1m,转动大轮使装满水的水桶匀速上升,则转动一周做的有用功是 J.
(4)列举两种提高辘轳提水机械效率的方法: 、 .
2
18.如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图:
(1)自拍杆可以看作是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点),请画出动力臂L₁和阻力臂L₂;
(2)已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力 其中 则手垂直于杆的动力
(3)拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F₁的作用点、方向及支点位置不变,则F₁大小将 (选填“变大”、 “变小”或“不变” ).
19. 如图甲所示的装置,A是重15N的空吊篮,绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N. 质量为50kg的小周将A提升到高处,施加的拉力 F随时间变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示.忽略绳重及摩擦,则动滑轮的重力为 N,1~2s内拉力做的功是 J,该装置最多能匀速提升 N的重物.
20.图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,O 为支点,F₂为阻力,请在图乙中画出:
(1)作用在A点的最小动力F₁及其力臂l₁; (2) 阻力F₂的力臂l₂.
四、实验探究题(本题29分,每空1分,共3 小题)
21.天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”, 《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨.
(1)杠杆静止时如图甲所示,为便于 应将平衡螺母向 调节使杠杆在水平位置平衡;F₂
(2)如图乙所示,在A点挂4个钩码,在B点挂 个钩码,仍可使杠杆在水平位置平衡;如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm,杠杆都将失去平衡.由此可以猜想:杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关;
(3)杠杆平衡时的部分数据已填入表中,请将第4次杠杆右侧的阻力数值填入表中;分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是 (用字母表示 );实验次数
动力F₁/N
动力臂l₁/m
阻力F₂/N
阻力臂l₂/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
( )
0.15
(4)用弹簧测力计沿图丙所示方向拉杠杆,每个钩码的重力为 0.5N,不断改变弹簧测力的作用点和力的大小,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数会 1.5N;
(5)图丙实验中弹簧测力计的拉力 F与其力臂l₁的关系图像如图丁所示,图像中每个点两坐标轴围成的方形面积 ;请在图丙中画出拉力F的力臂l
(6)若支点不在杠杆的中点,多次改变拉力 F₁的作用点在杠杆上的位置进行实验,发现杠杆平衡时,F₁l₁都是大于F₂l₂, 其原因可能是 .
22.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,分别测得数据如表所示:
钩码
重G/N
钩码升高高度 h/m
测力计示数/F/N
测力计移动距离 s/m
1
1
0.2
1.0
0.2
2
2
0.2
2.0
0.2
3
1
0.2
0.7
0.4
4
2
0.2
1.2
0.4
(1)分析第1、2次的数据,可以得出结论:使用定滑轮 (选填“能”或“不能”)省距离;用图乙进行实验时,若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 (选填“变大”、 “不变”或“变小”);
3
(2)分析第3、4次数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这主要是因为 ;可计算动滑轮的自重为 N(不计摩擦和绳重);
(3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得校准弹簧测力计操作麻烦,于是把弹簧测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,如图丁所示,读得的测力计示数会 (变大/变小/不变),其理由是 ;
23.用图所示装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表:实验次数
钩码重力 G/N
钩码上升高度 h/cm
拉力
F/N
绳子自由端移动距离s/cm
机械
效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
运动;实验中运用的科学方法 ;向上做
簧测力计,使钩码
缓慢竖直拉动弹
(1)实验过程中,
(2)第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子自由端上升的速度为 m/s;第3次实验时,绳子自由端移动的距离为 cm.
(3)第4次实验时所做的有用功为 J,总功为 J,滑轮组的机械效率是 %;
(4)分析 1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析
2、3次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填“有关”或“无关”);
(5)将钩码提升相同的高度时,随着钩码总重的增加,拉力所做的额外功多少 (选填“增加”、“减小”或“不变”);用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 ;
A.换用更轻的动滑轮 B.加快提升物体的速度
(6)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是 .五、计算题(本题16分,共2题)
24.一辆车开进了泥潭中,司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示,若司机用750N 的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m,那么:
(1)司机所做的功是多少J?(2)司机做功的功率是多少W?
(3)若滑轮的机械效率为 60%,汽车所受地面的摩擦力是多少N?
(4)若汽车所受的摩擦力是车重的0.05倍,该汽车的质量为多少kg?
25.用如图甲所示的滑轮组打捞沉没在水中的实心圆柱形物体,已知物体的高度为1m,底面积为0.12m²,质量为200kg,物体始终以0.5m/s的速度匀速上升,物体浸没在水中匀速上升时,作用在绳端的拉力所做的功随时间的变化关系如图乙所示.不计绳重、摩擦及水的阻力,
g 取 10N/kg, 求:
(1)当物体的上表面刚好与水面相平时,其底部受到水的压强;
(2)物体浸没在水中匀速上升时,绳端受到的拉力 F;
(3)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率.(精确到0.1%)
4
第12章 简单机械单元检测
卷 (Ⅰ)(共35分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
D
A
A
B
B
C
C
A
D
B
CD
ABD
BC
ABD
ACD
卷(Ⅱ)(共65分)
三、填空与作图题(本题20分,共5 小题)
16. 动滑轮 杠杆 100
17. 省力 300N 300J ①换用一个桶的容积相同,质量更小的桶; ②换用一个质量更小,容积更大的桶,装更多的水;③减小机械间的摩擦;④换用一根质量更小的绳.
18. 费力 如图 24 变大
19. 5 40 85
20. 如图
四、实验探究题(本题满分 29分)
21.(1) 测量力臂; 左(2)6; 大小(3)1.0; F₁l₁=F₂l₂
(4)大于(5)相等;图略
(6)由于支点不在中点处,杠杆自重会产生一个向下的作用力,则 F,需要比原来更大才能使杠杆平衡,故其它条件不变,杠杆平衡时,F₁I₁都是大于 F₂I₂
22.(1) 不能 不变 (2) 动滑轮自身受到重力 0.4 (4)变小 测力计自身有重力
23.(1) 匀速直线; 控制变量法(2)0.05 30 (3)0.3 0.375 80 (4)大 无关
(5) 增加 A (6)获得普遍规律
五、计算题(本题16分)
24.(1) 1500J; (2) 300W; (3)900N (4) 1800kg
25.(1)1×104Pa; (2) 300N; (3)66.7%
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