内容正文:
绝密★启用前
第五单元 简单机械
考试分数:50分;考试时间:30分钟
注意事项:
1.答题前,请认真读题,看清题目要求。
2.所有题目请答在对应位置,注意书写要认真、工整。
一.用心思考,正确填空。(每空1分,满分10分)
1.齿轮具有传递___________、改变转动___________、改变转动 的作用。
2.由一个大轮和一个轴组成,固定在一起可以转动的机械叫作 。
3.固定在一个地方不能移动的滑轮叫作___________,和重物一起移动的滑轮叫作___________。
4.我们在骑自行车时,利用刹车握柄轻松刹车,它是利用了___________原理,因为它有___________作用。
5.斜面有___________作用,斜面越___________越省力。
二.认真思考,正确判断。(每小题1分,满分5分)
6.上山的公路有的修成盘旋状,有的修成“S”形,便于车辆上山时省力。( )
7.早在战国时期,我国就有了关于杠杆原理的记载。( )
8.滑轮组既有定滑轮的优点,又有动滑轮的优点。( )
9.使用轮轴能省力。在轴粗细相同时,轮越大越省力。( )
10.大齿轮带动小齿轮,小齿轮的转动速度比大齿轮的转动速度快。( )
三.反复比较,谨慎选择。(每小题1分,满分5分)
11.在探究实验中,同学们重复做3次实验,主要原因是( )。
A.为了好玩,多测试几次
B.能提高实验数据的准确性
C.老师规定做3次
12.“秤砣虽小,能压千斤”这句话反映的是( )原理。
A.轮轴 B.滑轮 C.杠杆
13.修房子时,工人要把很多水泥从地面运到很高的房顶,他们使用哪一种简单的机械更方便? ( )
A.轮轴 B.斜面 C.滑轮
14.用螺丝刀拧螺丝钉和撬油漆桶盖子时,分别用到了 ( )的原理。
A.斜面和杠杆 B.轮轴和杠杆 C.斜面和轮轴
15.组装齿轮,当转动其中一个齿轮时,下列说法正确的是( )。
A.大小齿轮转动的速度一样
B.如果逆时针转动其中一个齿轮,相啮合的另一个齿轮是逆时针转动
C.如果逆时针转动其中一个齿轮,相啮合的另一个齿轮是顺时针转动
四.注意审题,细心实验。(满分10分)
16.为了探究杠杆的作用,第一小组的同学使用杠杆尺和多个钩码进行了实验,将4个钩码挂在了距离支点3格的位置不动。实验记录表如下:
实验次数
物重
(钩码个数)
支点到阻力点的距离 (格数)
拉力(钩码个数)
支点到动力点的距离 (格数)
第1次
4
3
第2次
4
3
第3次
4
3
第4次
4
3
(1)如果想让杠杆尺平衡,还可以怎样做? 请在上表中填写完整。注意写清钩码个数和所处格数。
(2)对比数据,由此可以推想:当物重、支点到阻力点的距离不变时,用力的大小与动力点到支点的距离有什么关系?
(3)科学实验课中所用到的托盘天平属于哪种情况?
(4)生活中哪些地方还用到了杠杆,举例说一说?(至少写2个)
17.为了探究滑轮的作用,小明同学使用弹簧测力计、滑轮和光滑的绳子做了多组实验并将实验信息整理成表格。(滑轮质量及绳子的摩擦力忽略不计)
实验序号
1
2
3
4
操作示意图
提起重物所用力的大小
2N
2N
1N
1N
提起重物所用力的方向
向上
向下
向上
向下
(1)比较实验1和2,我们可以发现:用测力计直接提起重物和使用定滑轮后用力大小 ,而用力的方向 ,从而可以推论出定滑轮的作用为 。
(2)比较实验1和3,我们可以发现:使用动滑轮后,提起重物的力 ,而用力方向 ,从而推论出动滑轮的作用为 。
(3)比较实验1和4,我们可以发现:使用滑轮组,既可以 又可以 。
18.滑轮的作用实验
1.实验目的:探究滑轮的作用。
2.实验材料:铁架台、定滑轮、动滑轮、滑轮组、细绳、钩码、测力计。
3.实验过程:
(1)用测力计测出竖直提两个钩码用的力。
(2)把定滑轮固定在铁架台上,把绳子绕在定滑轮上,挂上两个钩码,用测力计向下拉动,记录力的大小。
(3)把绳子的一端固定在铁架台上,另一端绕过动滑轮,挂上两个钩码,用测力计向上拉动,记录力的大小。
(4)在滑轮组上挂两个钩码,用测力计拉动,记录力的大小。
(5)把(2)、(3)、(4)的数据与(1)的数据作比较。
4.实验结论:
(1)使用定滑轮时, 。
(2)使用动滑轮时, 。
(3)使用滑轮组时, 。
五.注意思考,正确回答。(满分8分)
19.什么是杠杆?杠杆有什么特点?
20.日常生活中,我们会遇到使用螺丝刀将螺丝钉拧进物品中的情况。现在有长度相同,但螺纹疏密不同的两种螺丝钉,A疏,B密,还有两把仅木柄粗细不同的螺丝刀,C粗,D细。哪种组合会更容易把螺丝钉拧进物品中,并简要写清理由。
六.综合实践题。(满分12分)
21.请把下列物体的序号填到所运用的主要原理后面的横线上。
①天平 ②筷子 ③楼梯 ④水龙头 ⑤螺丝刀
⑥斧头 ⑦螺丝钉 ⑧钢丝钳 ⑨拉珠式卷帘
斜面原理: 杠杆原理:
轮轴原理: 滑轮原理:
22.核桃夹的奥秘。
(1)写出图中核桃夹各部分的名称。
(2)写出核桃夹各部分的功能:
① ;② ;
③ ;④ 。
(3)下列与核桃夹属于同一简单机械原理的是?( )
A.盘山公路 B.天平 C.螺丝钉 D.自行车变速器
(4)在使用核桃夹时,我们用力捏合两个握把,这是为了( )。
A.增大动力 B.减小阻力 C.增大动力臂 D.减小阻力臂
(5)如果使用核桃夹夹核桃时非常费力,我们可以加长握把部分,请简述为什么这样改进可以省力?
(6)对比使用锤子、核桃夹等不同的工具打开核桃,我们发现使用核桃夹不仅省力、方便,还能够较好的保持 。由此我们可以发现,完成某些任务需要 。
(7)杆秤是中国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具,它映射出了中国古代劳动人民的聪明才智。用同一杆秤分别称量三个物体,杆秤平衡时的状态如下图,则三个物体中最重的是重物 。
参考答案
1. 力 速度 方向
详解:齿轮是一种能互相啮合、有齿的机械零件,被广泛运用于各种机器的传动部件中。齿轮作用:1.能传递力。2.能改变转动的速度。3.能改变运动的方向。4.能改变力的大小。
2.轮轴
详解:轮轴是由“轮”和“轴”组成的系统,是轮子和轴固定在一起转动的机械。如:水龙头,方向盘等。使用轮轴时,在轮上用力,能省力,在轴上用力,则费力。
3. 定滑轮 动滑轮
详解:固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮,它可以改变力的方向;位置不固定,随着重物一起移动的滑轮叫做动滑轮,它可以省力;滑轮组既能改变力的方向,又能省力。
4. 杠杆 省力
详解:像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆,它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆上有三个重要的位置:支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点;在杠杆上用力的位置叫动力点;杠杆克服阻力的位置叫阻力点。我们在骑自行车时,利用刹车握柄轻松刹车,它是利用了杠杆原理,因为它有省力作用。
5. 省力 小
详解:像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械,叫做斜面。斜面能省力,斜面的坡度越小越省力,坡度越大越不省力。
6.√
详解:斜面是一种简单机械,可用于克服垂直提升重物之困难,省力但是费距离。距离比和力比都取决于倾角:斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力越大,但费距离。上山的公路有的修成盘旋状,有的修成“S”形,便于车辆上山时省力。题目说法正确。
7.√
详解:科学界的定义是最早由古希腊科学家阿基米德发现,但是在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律,在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面,里面有等臂的,有不等臂的;有改变两端重量使它偏动的,也有改变两臂长度使它偏动的。
8.√
详解:定滑轮可以改变用力方向,但不能省力;动滑轮可以省力,但不能改变用力方向,滑轮组合在一起使用,就构成了滑轮组。使用滑轮组既能省力,又能改变用力方向。滑轮组既有定滑轮的优点,又有动滑轮的优点。这种说法是正确的。
9.√
详解:像螺丝刀、方向盘这样,有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫轮轴。在轮上用力带动轴运动时省力;在轴上用力带动轮运动时费力。当轮相同时,轴越小越省力。轴不变的情况下,轮越大越省力。
10.√
详解:自行车上齿轮转动的快慢与齿轮大小的关系是:大齿轮带动小齿轮转动时,小齿轮转动比大齿轮快;小齿轮带动大齿轮转动时,大齿轮转动比小齿轮慢。变速自行车的大齿轮带动小齿轮时,小齿轮转动速度比大齿轮转动速度快;小齿轮带动大齿轮时,大齿轮转动速度比小齿轮转动速度慢。
11.B
详解:斜面是一种省力机械,可用于克服垂直提升重物之困难,省力但是费距离。距离比和力比都取决于倾角:斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力越大,但费距离。斜面与平面的倾角越大,斜面较短,则省力越小,但省距离。在探究斜面作用的实验中,同学们重复做了3次实验,主要原因是能提高实验数据的准确性,避免偶然性。故B选项正确。
12.C
详解:像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆,它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。根据杠杆平衡原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,秤砣虽小,只要动力臂足够长,所以就能压千斤。
13.C
详解:修房子的时候,因为要把很多水泥从地面运到房顶,很费力很难办,所以要使用既省力又方便的滑轮。
14.B
详解:像撬棍这样的简单机械叫做杠杆,支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点,在杠杆上用力的位置叫用力点,杠杆克服阻力的位置叫阻力点。像水龙头这样,轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做轮轴。用螺丝刀拧螺丝时,应用了轮轴原理;用螺丝刀撬油漆桶的盖子时,应用了杠杆原理。
15.C
详解:一般齿轮传动装置中有一个主动轮和一个从动轮,齿轮有传递动力、改变运动方向、改变转动速度作用。如果转动其中一个齿轮,相啮合的另一个齿轮转动方向是相反的。C符合题意。
16.(1)
第1次
4
3
12
1
第2次
4
3
6
2
第3次
4
3
4
3
第4次
4
3
3
4
(2)当物重、支点到阻力点的距离不变时,当支点到动力点的距离越小(近),越费力;当支点到动力点的距离越大(远),越省力;当支点到动力点的距离与支点到阻力点的距离相等时,既不省力也不费力。
(3)天平是支点到动力点的距离与支点到阻力点的距离相等,是既不省力也不费力杠杆。
(4)镊子、剪刀、跷跷板、核桃夹等。
分析:像撬棍这样的简单机械叫杠杆。杠杆上有三个重要的位置:支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点;在杠杆上用力的位置叫动力点;杠杆克服阻力的位置叫阻力点。杠杆有三种类型,分别是省力杠杆、费力杠杆和不省力不费力杠杆。
小题1:根据杠杆平衡原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,有以下几种情况:4×3=4×3,4×3=3×4,4×3=2×6,4×3=6×2;
小题2:杠杆有三种类型,分别是省力杠杆、费力杠杆和不省力不费力杠杆,当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时,就是省力杠杆;当用力点到支点距离小于阻力点到支点的距离时,就是费力杠杆;当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时就是不省力也不费力的杠杆。
小题3:当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时就是不省力也不费力的杠杆。托盘天平属于不省力也不费力杠杆。
小题4:生活中我们见到的开瓶器是省力杠杆;筷子、钓鱼竿是费力杠杆;跷跷板是不省力也不费力杠杆。
17. 相同 不同 可以改变用力方向 变小 不变 省力 省力 改变用力方向
分析:滑轮是属于杠杆变形的一种简单机械,是可以绕中心轴转动的,周围有槽的轮子。滑轮可分为定滑轮、动滑轮、滑轮组等。有的省力,有的可以改变作用力的方向,但是都不能省功。定滑轮的轴固定不动,它实质上是一个等臂杠杆,它的机械利益为变了动力的方向,因而便于工作。
详解:(1)定滑轮的轴固定不动,它实质上是一个等臂杠杆,它的机械利益为改变了用力方向,便于工作,但是并不省力。比较实验1和2,我们可以发现:用测力计直接提起重物和使用定滑轮后用力大小相同,都是2N,而用力的方向不同,从而可以推论出定滑轮的作用是可以改变用力方向。
(2)动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,动滑轮可以省力,不能改变动力方向。比较实验1和3,我们可以发现:使用动滑轮后,提起重物的力变小,而用力方向不变,从而推论出动滑轮的作用为省力。
(3)比较实验1和4,我们可以发现:使用滑轮组,既可以省力又可以改变用力方向。
18. 能改变用力的方向,不省力 能省力,但不能改变用力的方向 既省力又改变了用力的方向
详解:设计实验探究滑轮类型特点,使用定滑轮时,测力计示数与直接提升两个钩码所用的力相同,说明定滑轮不能省力,但是可以改变用力方向;使用动滑轮时,测力计示数小于直接提升两个钩码所用的力,说明动滑轮省力,但是不能改变用力方向;使用滑轮组时,测力计示数小于直接提升两个钩码所用的力,同时能够改变用力方向。
19.杠杆是一种简单机械。跷跷板就是一种杠杆。杠杆上有三个点,起支撑作用的固定点叫支点,自己对杠杆用力的点叫动力点,承受重物的点叫阻力点。杠杆都可以在力的作用下绕着支点转动。
详解:像这种用来撬动重物的装置叫作杠杆,它包括一个支点和一根能绕支点转动的硬棒。杠杆上有三个重要的位置:支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫支点;在杠杆上用力的位置叫动力点;杠杆克服阻力的位置叫阻力点。杠杆有三种类型,分别是省力杠杆、费力杠杆和不省力不费力杠杆。
20.BD,螺丝钉的螺纹是斜面的变形。同样粗细的螺丝钉,螺纹越多越细,旋进木头时越省力。
详解:像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械,叫做斜面。斜面能省力,斜面的坡度越小越省力,坡度越大越不省力。螺丝钉的螺纹是斜面的变形。同样粗细的螺丝钉,螺纹越多越细,旋进木头时越省力,所以选择BD搭配更好。
21. ③⑥⑦ ①②⑧ ④⑤ ⑨
详解:像搭在汽车车厢上的木板那样的简单机械,叫做斜面;楼梯、斧头和螺丝钉应用了斜面原理。像撬棍这样的简单机械叫做杠杆;天平、筷子和钢丝钳应用了杠杆原理。由轮子和轴固定在一起转动的机械,叫做轮轴;水龙头、螺丝刀应用了轮轴原理。固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮,可以随着重物一起移动的滑轮叫做动滑轮;拉珠式卷帘应用了滑轮原理。
22.(1)①铰链②夹口③齿槽④握把
(2) 铰链是连接两个握把并使其能够转动的部分 夹口是用来夹住核桃的部分 增加摩擦力 握把是用来施力的部分
(3)B
(4)C
(5)加长握把部分可以省力
(6) 核桃的完整性 选择合适的工具
(7)A
详解:(1)核桃夹各部分的名称:①铰链②夹口③齿槽④握把。
(2)核桃夹的各部分名称分别是握把、铰链、夹口和齿槽。握把是用来施力的部分,铰链是连接两个握把并使其能够转动的部分,夹口是用来夹住核桃的部分,齿槽是夹口上用来增加摩擦力以便更好地夹住核桃的部分。
(3)核桃夹的工作原理是杠杆原理,天平也是利用杠杆原理来平衡物体的重量,因此它们属于同一简单机械原理。
(4)核桃夹是一个杠杆,使用时用力捏合两个握把是为了增大动力臂,从而使夹核桃时更省力。
(5)核桃夹是一个杠杆,握把部分是动力臂,夹核桃的部分是阻力臂。根据杠杆原理,动力臂越长,所需的动力就越小。因此,加长握把部分可以增加动力臂,从而减少所需的力,使夹核桃变得更省力。
(6)对比使用锤子、核桃夹等不同的工具打开核桃,我们发现使用核桃夹不仅省力、方便,还能够较好的保持核桃的完整性。由此我们可以发现,完成某些任务需要选择合适的工具。
(7)根据杠杆平衡原理,杆秤平衡时,物体越重,离支点越近,因此最重的是重物A。
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