内容正文:
第十一章 简单机械 第十二章 小粒子与大宇宙 达标检测试卷
(时间:90分钟满分:90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分.第1~6小题为单项选择题.第7、8小题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.如图为某款剪刀的示意图.握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是(A)
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
2.如图所示的杠杆AOB中,O为支点,B端挂一重物G,在竖直向下的力F的作用下绕支点O转动到A′OB′的位置,且杠杆始终保持平衡,则力F的大小(D)
A.一定变大
B.可能变大
C.不变
D.一定变小
3.如图所示,用相同的滑轮组采用不同的绕法提起相同的重物,绳重和摩擦忽略不计,则物体在匀速上升的过程中(B)
A.甲图更省力,甲图机械效率大
B.甲图更省力,两图机械效率一样大
C.乙图更省力,乙图机械效率大
D.乙图更省力,两图机械效率一样大
4.如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是(D)
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块静止,则受到绳子的拉力为0 N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将保持静止
5.如图所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作.下列说法正确的是(C)
A.此杠杆的支点为A点
B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆
D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
6.如图所示的小型起重机,某次吊起重为6×103 N的物体,电动机的拉力为4×103 N,用时20 s,使物体上升了5 m.则下列说法正确的是(B)
A.做的有用功为6×104 J
B.拉力功率为2×103 W
C.做的总功为2×104 J
D.机械效率为66.7%
7.如图所示,通过滑轮组将重50 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面匀速向左拉动了1 m,拉力F的大小为10 N,滑轮组的机械效率为80%,下列说法中正确的是(ABD)
A.拉力F做功的功率为6 W
B.2 s内绳子自由端移动的距离为1.2 m
C.滑轮组做的有用功为12 J
D.物体A受到水平地面的摩擦力为24 N
8.如图所示,小王站在水平地面上,将长为0.6 m,质量可忽略不计的木棒搁在肩上,支点O距离后端A处为0.2 m,A处挂一个重40 N的物体,他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡.若小王的质量为50 kg,双脚与地面的总接触面积约为400 cm2,下列说法正确的是(g取10 N/kg)(CD)
A.手对木棒的压力大小为40 N
B.肩对木棒的支持力大小为80 N
C.地面对人的支持力大小为540 N
D.人对地面的压强大小约为1.35×104 Pa
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.中医药是中华民族的瑰宝,其中蕴含着许多物理知识.熬制中药时闻到浓浓的药味,这一现象表明分子在不停地做无规则运动.
10.用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600 N的物体抬高40 cm,则手下降的高度是120cm.
11.如图所示,用一个滑轮组将重500 N的重物匀速提高0.5 m,若绳子自由端所用的拉力F=300 N,则机械效率η=83.3%.(百分号前保留一位小数)
12.小明自制的杆秤如图所示,O为杆秤提纽,不挂重物和秤砣时,手提提纽杆秤可水平平衡.用它称鱼,已知秤砣质量m=0.2 kg,OA=8 cm,当OB=40 cm时,杆秤水平平衡,则鱼的质量为1kg,重力是9.8N.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.周末,小明路过一超市门口,见到一位老奶奶吃力的推着购物车过门坎(如图所示)小明立刻过去帮忙,请你画出购物车前轮越过门坎时,作用在B点的最小力F的示意图.
14.如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法.
15.如图所示是安装在某小区进出口的栏杆(栏杆是一根粗细均匀的圆木杆)示意图,当在A处施加一个压力F时,可将栏杆上升到如图所示的位置,请在图中画出此时压力F的力臂l1和重力G的力臂l2.
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.工人剪铁皮时,有时用两根铁管套在剪刀柄上(如图),这是什么道理?
答:这样做可以增加动力臂的长度,由杠杆的平衡条件知道,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力.
17.拔河比赛时,运动员的身体会适当地向后倾斜,如图所示.这样做对方很难把他拉向前倒.如果把运动员身体模型化成杠杆,请用杠杆原理分析其中的原因.
答:以脚为支点,运动员的身体会适当地向后倾斜,重心落在脚掌后面,增大阻力(重力)的力臂,此时
阻力(重力)不变,由杠杆平衡条件F动L动=F阻L阻可知,对方需要增加拉力才能使他前倾.
五、实验与科学探究题(本题共3小题,第18题4分,第19题12分,第20题12分,共28分)
18.请你完成下述实验,回答问题:
(1)提出问题:物质是由大量分子构成的,那么这些又小又轻的分子是一个紧挨一个还是彼此间有间距呢?猜想:分子彼此间有间距(或分子是一个紧挨一个).
(2)验证:为了验证这个问题,设计了如图所示的实验,并记录了测量数据如下表.
(3)结论:由以上实验可知分子间有空隙.
19.小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验.(每个钩码重0.5 N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向右(填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图甲所示,在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂6个同样的钩码,杠杆才能在水平位置平衡;
把B点的钩码取下,在B点施加一个竖直向下的拉力F=3N时,杠杆仍然在水平位置平衡.当拉力F略微倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将变大(填“变大”“变小”或“不变”),原因是F的力臂变小.
(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究,若考虑杠杆重力的影响,则用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数应大于5N.
20.【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系?
【猜想与假设】
猜想1:分子运动的快慢与温度无关;
猜想2:分子运动的快慢与温度有关,且温度越高分子运动越快.
【进行实验】为了验证猜想,茗茗进行了如下实验:如图所示,取两只相同的烧杯,在其中倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水.观察两杯水的颜色变化快慢.
【实验分析】
(1)实验中观察到的现象是热水杯中水的颜色变化快,得到的结论是猜想2(填“猜想1”或“猜想2”)正确.
(2)实验过程中,选用两只相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,这种方法是控制变量法.
(3)实验过程中,不能(填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水,原因是用玻璃棒搅动,会加快红墨水的扩散速度,从而影响实验结果.
【拓展】墨墨提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关.
(4)为了验证猜想是否正确,墨墨将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类有关的实验.其具体方法如下:
①取两只相同的烧杯,在其中倒入体积相同、温度相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水;
②观察两杯液体中颜色变化的快慢.
六、综合应用题(本题共2个小题,第21题6分,第22题10分,共16分.解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械.如图所示,OA长20 cm,OB长120 cm,小宇同学竖直下压B端,重物被竖直匀速顶起10 cm,已知重物质量为270 kg.求:
(1)若不计杆重和摩擦,上述过程在B端施加多大的力;
(2)若实际使用600 N的力,则这个过程的机械效率.
解:(1)动力臂与阻力臂之比等于OB与OA的比,LOA∶LBO=OA∶OB;
若不计杆重和摩擦,根据杠杆平衡条件可得 G·LOA=F·LBO,即270 kg×10 N/kg×20 cm=F×120 cm,
解得F=450 N;
(2)若不计杆重和摩擦,F=450 N做功都是有用功:
η== =×100%=75%.
22.用如图所示的装置提升重600 N的物体A,动滑轮受到的重力为200 N.在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10 s内竖直匀速上升了1 m.在此过程中,不计绳重和摩擦.求:
(1)拉力F;
(2)卷扬机拉绳的功率P;
(3)滑轮组提升物体A的机械效率η.
解:(1)由图可知,n=2,不计绳重和轮与轴间的摩擦,
则拉力:F=(G+G动)=×(600 N+200 N)=400 N;
(2)自由端移动的距离:s=nh=2×1 m=2 m,
总功:W总=Fs=400 N×2 m=800 J,
则拉绳的功率:P== =80 W;
(3)有用功:W有=Gh=600 N×1 m=600 J,
则滑轮提升物体A的机械效率:η=×100%=×100%=75%.
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第十一章 简单机械 第十二章 小粒子与大宇宙 达标检测试卷
(时间:90分钟满分:90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分.第1~6小题为单项选择题.第7、8小题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.如图为某款剪刀的示意图.握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
2.如图所示的杠杆AOB中,O为支点,B端挂一重物G,在竖直向下的力F的作用下绕支点O转动到A′OB′的位置,且杠杆始终保持平衡,则力F的大小(D)
A.一定变大
B.可能变大
C.不变
D.一定变小
3.如图所示,用相同的滑轮组采用不同的绕法提起相同的重物,绳重和摩擦忽略不计,则物体在匀速上升的过程中( )
A.甲图更省力,甲图机械效率大
B.甲图更省力,两图机械效率一样大
C.乙图更省力,乙图机械效率大
D.乙图更省力,两图机械效率一样大
4.如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6 N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块静止,则受到绳子的拉力为0 N
C.铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力
D.若剪断绳子,铁块由于惯性将保持静止
5.如图所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作.下列说法正确的是( )
A.此杠杆的支点为A点
B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆
D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
6.如图所示的小型起重机,某次吊起重为6×103 N的物体,电动机的拉力为4×103 N,用时20 s,使物体上升了5 m.则下列说法正确的是(B)
A.做的有用功为6×104 J
B.拉力功率为2×103 W
C.做的总功为2×104 J
D.机械效率为66.7%
7.如图所示,通过滑轮组将重50 N的物体A以0.2 m/s的速度沿水平地面匀速向左拉动了1 m,拉力F的大小为10 N,滑轮组的机械效率为80%,下列说法中正确的是( )
A.拉力F做功的功率为6 W
B.2 s内绳子自由端移动的距离为1.2 m
C.滑轮组做的有用功为12 J
D.物体A受到水平地面的摩擦力为24 N
8.如图所示,小王站在水平地面上,将长为0.6 m,质量可忽略不计的木棒搁在肩上,支点O距离后端A处为0.2 m,A处挂一个重40 N的物体,他用手竖直压住前端B处使木棒保持水平平衡.若小王的质量为50 kg,双脚与地面的总接触面积约为400 cm2,下列说法正确的是(g取10 N/kg)(CD)
A.手对木棒的压力大小为40 N
B.肩对木棒的支持力大小为80 N
C.地面对人的支持力大小为540 N
D.人对地面的压强大小约为1.35×104 Pa
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.中医药是中华民族的瑰宝,其中蕴含着许多物理知识.熬制中药时闻到浓浓的药味,这一现象表明 .
10.用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600 N的物体抬高40 cm,则手下降的高度是 cm.
11.如图所示,用一个滑轮组将重500 N的重物匀速提高0.5 m,若绳子自由端所用的拉力F=300 N,则机械效率η= .(百分号前保留一位小数)
12.小明自制的杆秤如图所示,O为杆秤提纽,不挂重物和秤砣时,手提提纽杆秤可水平平衡.用它称鱼,已知秤砣质量m=0.2 kg,OA=8 cm,当OB=40 cm时,杆秤水平平衡,则鱼的质量为1kg,重力是9.8N.
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13.周末,小明路过一超市门口,见到一位老奶奶吃力的推着购物车过门坎(如图所示)小明立刻过去帮忙,请你画出购物车前轮越过门坎时,作用在B点的最小力F的示意图.
14.如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法.
15.如图所示是安装在某小区进出口的栏杆(栏杆是一根粗细均匀的圆木杆)示意图,当在A处施加一个压力F时,可将栏杆上升到如图所示的位置,请在图中画出此时压力F的力臂l1和重力G的力臂l2.
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16.工人剪铁皮时,有时用两根铁管套在剪刀柄上(如图),这是什么道理?
17.拔河比赛时,运动员的身体会适当地向后倾斜,如图所示.这样做对方很难把他拉向前倒.如果把运动员身体模型化成杠杆,请用杠杆原理分析其中的原因.
五、实验与科学探究题(本题共3小题,第18题4分,第19题12分,第20题12分,共28分)
18.请你完成下述实验,回答问题:
(1)提出问题:物质是由大量分子构成的,那么这些又小又轻的分子是一个紧挨一个还是彼此间有间距呢?猜想: .
(2)验证:为了验证这个问题,设计了如图所示的实验,并记录了测量数据如下表.
(3)结论:由以上实验可知 .
19.小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行了“探究杠杆的平衡条件”的实验.(每个钩码重0.5 N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图甲所示,在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂 个同样的钩码,杠杆才能在水平位置平衡;
把B点的钩码取下,在B点施加一个竖直向下的拉力F= N时,杠杆仍然在水平位置平衡.当拉力F略微倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将 (填“变大”“变小”或“不变”),原因是 .
(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究,若考虑杠杆重力的影响,则用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数应大于 N.
20.【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系?
【猜想与假设】
猜想1:分子运动的快慢与温度无关;
猜想2:分子运动的快慢与温度有关,且温度越高分子运动越快.
【进行实验】为了验证猜想,茗茗进行了如下实验:如图所示,取两只相同的烧杯,在其中倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水.观察两杯水的颜色变化快慢.
【实验分析】
(1)实验中观察到的现象是热水杯中水的颜色变化快,得到的结论是 (填“猜想1”或“猜想2”)正确.
(2)实验过程中,选用两只相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,这种方法是 .
(3)实验过程中, (填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水,原因是 .
【拓展】墨墨提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关.
(4)为了验证猜想是否正确,墨墨将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类有关的实验.其具体方法如下:
①取两只相同的烧杯,在其中倒入体积相同、 相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水;
② .
六、综合应用题(本题共2个小题,第21题6分,第22题10分,共16分.解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21.杠杆是一种让人类突破自身力量极限的简单机械.如图所示,OA长20 cm,OB长120 cm,小宇同学竖直下压B端,重物被竖直匀速顶起10 cm,已知重物质量为270 kg.求:
(1)若不计杆重和摩擦,上述过程在B端施加多大的力;
(2)若实际使用600 N的力,则这个过程的机械效率.
22.用如图所示的装置提升重600 N的物体A,动滑轮受到的重力为200 N.在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10 s内竖直匀速上升了1 m.在此过程中,不计绳重和摩擦.求:
(1)拉力F;
(2)卷扬机拉绳的功率P;
(3)滑轮组提升物体A的机械效率η.
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