内容正文:
第十二章《简单机械》达标测试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.在下列简单机械的使用中,不能用10 N的力提起15 N重的物体的简单机械是( )
A.杠杆 B.一个动滑轮 C.一个定滑轮 D.滑轮组
2.如图所示,用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆,如果不计自重,在下图中,能正确表示瓶起子工作示意图的是( )
A B C D
3.如下图所示,所属的杠杆类型与其他三个不同的工具是( )
A.撬棒 B.核桃夹 C.镊子 D.钢丝钳
4.如图所示,小明通过斜面用F=120 N的推力把重为100 N的物体A以v=0.1 m/s的速度匀速推上一定高度,则( )
第4题图
A.此时斜面省力,但费距离
B.此时斜面费力,但省距离
C.此时斜面既费力也费距离
D.若用相同的推力把相同的物体以v2=0.2 m/s的速度匀速推上同一斜面的同一高度,该斜面的机械效率变大
5.如图所示,放在水平桌面上的木块B通过水平细线、伸出桌面的滑轮与物块A相连。GA=10 N,GB=20 N时,木块B恰好向右匀速直线运动,下列分析正确的是( )
第5题图
A.图中的滑轮是动滑轮
B.木块B受到的滑动摩擦力大小为10 N
C.木块B受到的合力大小为10 N
D.物块A受到的合力大小为10 N
6.如图所示,滑轮、绳子重力和摩擦力均忽略不计,用力F拉着物体G匀速上升,物体上升的高度为h,拉力F移动的距离为s,下列等式中正确的是( )
A.F=G B.F=2G C.s=h D.s=2h
7.如图所示,匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆匀速缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过程中,力F的大小将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
8.下列关于功、功率、机械效率说法正确的是( )
A.用时短的机械做功一定多
B.功率大的机械做功一定快
C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低
D.做功多的机械,机械效率一定高
9.如图所示,甲、乙两装置所用滑轮质量均相等,用它们将相同物体匀速提升相同的高度,所用竖直方向上的拉力分别为F1和F2,两装置的机械效率分别为η1和η2(不计绳重和摩擦),下列判断正确的是( )
A.F1=F2 B.F1<F2 C.η1>η2 D.η1<η2
10.如图所示,用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1 m,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图丙,下列说法正确的是( )
A.F甲<F乙 B.甲、乙的有用功相同
C.GM=GN D.乙滑轮组机械效率比甲低
二、非选择题(本大题共8小题,共60分)
11.(4分)(1)如图甲所示,学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个滑轮,它(选填“能”或“不能”)省力。
(2)认真分析如图乙、丙,物体的重力都是20 N,(不考虑摩擦和动滑轮的重力)当物体处于平衡状态时,拉力F的大小分别是FA=N,FB=N。
12.(6分)如图甲所示,前臂平伸用手掌托住铅球时,是桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。这个过程可以简化为一种杠杆模型,如图乙所示。请在图乙中:
(1)标出支点O。
(2)画出肱二头肌对桡骨的拉力F1。
(3)画出铅球对手掌的压力F2的力臂l2。
(4)此时人的前臂相当于一个(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
13.(4分)如图所示,用F1的力将物体B匀速提升h,F1做功90 J;在相同时间,借助滑轮组用F2的力把物体B匀速提升相同高度,F2做功120 J,则:
(1)滑轮组机械效率为;两个过程中的拉力,F13F2;F1做功的功率F2做功的功率(后两空选填“>”“=”或“<”)。
(2)利用上述条件,已知h=1 m,可求出F2=N。
14.(10分)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示。
F甲
F乙
F丙
F丁
GM
GN
5.5 N
12 N
5.5 N
8 N
5 N
10 N
则甲、乙、丙、丁四种机械中,机械效率最大的是,大小为;机械效率最小的是,大小为,使用丙提升物体M时(选填“能”或“不能”)省力。(结果保留两位有效数字)
15.(12分)如图1中用120 N的水平拉力F1拉动重为150 N的物体A在水平路面匀速移动了s=1 m的距离;图2中改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动相同的距离,已知绳子自由端移动了3 m,该过程滑轮组的机械效率为80%。
(1)请在图1中标出物体A移动的距离s,在图2中画出滑轮组正确的绕线方式。
(2)求滑轮组对物体A所做的有用功。
(3)求滑轮组的总功。
(4)求作用在滑轮组绳子自由端的拉力。
16.(9分)某同学家新房装修时,工人在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台,每次用时10 s,如图所示。已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖质量为50 kg,沿斜面所用拉力为400 N(g取10 N/kg)。
(1)拉力F的功率。
(2)该斜面的机械效率。
(3)瓷砖受到的摩擦力。
17.(8分)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率(实验原理η=)。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,弹簧测力计的示数F为 N,钩码总重G为2.0 N,钩码上升高度h为0.20 m,弹簧测力计移动距离s为0.60 m,则本次实验做的总功为J,杠杆的机械效率为%。请写出使用该杠杆做额外功的两个原因:①;②。
(2)根据上述装置,小明提出“杠杆的机械效率与重物所受重力大小、动力作用点位置两个因素有关”的猜想。他用该实验装置,先后将动力作用在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数
钩码悬
挂点
钩码总
重G/N
钩码移动
距离h/m
拉力
F/N
弹簧测力计
移动距离s/m
机械效
率η/%
1
A点
3
0.20
1.3
0.60
76.9
2
B点
4
0.20
1.9
0.53
79.4
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:。
请简要说明两条理由:
①;
②。
18.(7分)小明想粗测装满书的书包的质量,提供的实验器材如图所示,请你帮他设计实验:
(1)请写出你所选择的器材:(填字母)。
(2)请写出估测学生书包质量的实验过程(可画图表示)。
(3)书包质量的表达式是(用实验过程中测出的物理量表示)。
第十二章《简单机械》达标测试卷
1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B 7.A 8.B 9.B 10.A
11.(1)定 不能 (2)20 10
12.(1)(2)(3)如图所示 (4)费力
13.(1)75% < < (2)40
14.甲 91% 丙 45% 不能
15.解:(1)物体A移动的距离s=1 m,表示物体的前端或后端移动的距离为1 m;已知物体移动的距离为1 m,用滑轮组拉物体时,绳子自由端移动了3 m,由此可知由3根绳拉着动滑轮,如图所示
(2)因为物体在水平路面上做匀速直线运动,所以物体受到的摩擦力
f=F=120 N,
则使用滑轮组时做的有用功W有=fs物=120 N×1 m=120 J。
(3)拉力做的总功W总===150 J。
(4)作用在滑轮组绳子自由端的拉力F===50 N。
16.解:(1)拉力F做的功,即总功:W总=Fs=400 N×5 m=2 000 J,
拉力F的功率:P===200 W。
(2)拉力做的有用功: W有=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×3 m=1 500 J,
斜面的机械效率:η===75%。
(3)克服瓷砖受到的摩擦力做的额外功:W额=W总-W有=2 000 J-1 500 J=500 J,
瓷砖受到的摩擦力:f===100 N。
17.(1)0.9 0.54 74.1 ①克服摩擦 ②克服杠杆自重
(2)不能 ①两次实验时,动力没有作用在同一位置,同时改变两组条件,数据不宜直接比较 ②仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
18.(1)BCDF
(2)用细线吊在硬棒的中点作为支点,估测书包的重力大概为20 N~30 N,所以保证>3,避免测力计超出量程。一端用细线绑好书包,挂在硬棒的一侧,另一侧用测力计挂在预先拴好的细线上,注意两侧力臂的长度。然后拉动测力计使硬棒达到平衡,用刻度尺测量出l2和l1的长度,读出此时的测力计示数F2。
(3)
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