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第十二章 简单机械预习练习----2024-2025学年人教版物理八年级下学期
一、单选题
1.图中,拉力F拉着物体上升了2m,物体重力为5N(滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计),则( )
A.F=5N,F移动了2m B.F=10N,F移动了4m
C.F=10N,F移动了1m D.F=5N,F移动了1m
2.如图所示的机械中,使用时不能省力,但能省距离的是( )
A.动滑轮 B.订书机
C.定滑轮 D.镊子
3.如图1所示,用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图2所示,下列有关此过程的说法中正确的是( )
A.提升物体时的拉力大小关系为F甲<F乙
B.甲、乙两个滑轮组中,绳子自由端移动的距离之比为2︰3
C.物体M、N的重力大小关系为GM=GN
D.乙滑轮组机械效率比甲低
4.如图所示,湖面上有一艘小船,站在岸上的人通过滑轮用100N的力拉绳子的自由端,在10s内小船向岸边匀速移动了5m,船在水平方向受到的阻力为160N.下列说法正确的是( )
A.人对船做的有用功为500J
B.人做的总功为800J
C.人做的有用功的功率为50W
D.滑轮的机械效率为80%
5.如图所示,用重20N的动滑轮在10s内,将一重100N的物体匀速提高5m,不计绳重和摩擦,则以下分析正确的是( )
A.手对绳子的拉力F为50N B.拉力F做功的功率为30W
C.在此过程中额外功为200J D.该装置的机械效率为83.3%
6.如图所示,是某工地施工时用于提升重物的滑轮组,工人用大小为160N的拉力,在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦,则下列判断错误的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6m B.动滑轮的重力为80N
C.该滑轮组没有改变拉力的方向 D.物体上升的速度为0.6m/s
7.把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A.A上升 B.A下降 C.A、B均静止 D.无法判断
8.如图所示,工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面,他用沿斜面向上的推力分别将两件相同货物从两斜面的底端匀速推到顶端,推力大小分别为FAB、FCD,期间工人克服重力做功分别记为WAB、WCD,工人克服重力做功的功率分别记为PAB、PCD,机械效率分别记为ηAB、ηCD,下列判断一定正确的是( )
A.FAB=FCD B.WAB=WCD C.PAB=PCD D.ηAB=ηCD
9.如图4.156所示,A,B两小球的质量之比为3:1,用轻质细杆连接。同时用一根细绳将两个小球系住,绳子跨过光滑的定滑轮C,并设法让两球和
轻杆组成的系统保持平衡,则系统平衡时,绳AC与绳BC的长度之比为( ) 。
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
10. 如图所示为某工人正在利用独轮车搬运砖块的情景,车箱和砖块的总重力为1400N。下列说法正确的是( )
A.为了更省力,工人师傅可以将砖块适当向右移
B.人手竖直向上的动力F=600N
C.当工人师傅抬起车把手时,车轮对地面的压力为1400N
D.当工人师傅抬起车把手时,他对地面的压力增大420N
二、填空题
11.如图所示,一物体重500N,滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,要拉起这个物体甲图中需 N拉力,乙图中需 N拉力.使用乙图滑轮 (选填“能或不能”)改变拉力的方向.
12.如图所示,是我国古代的“舂米石臼”,人在A端施加压力F,将踏板用力踩下,B端翘起,放脚后B端由于重力作用下落,打在石臼内的谷物上。此装置属于 杠杆。
13.如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为 ;物体受到的摩擦力为 N;若仅使倾角θ逐渐增大,此斜面的机械效率将逐渐 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
14.如图所示,为了把小车运送到平台上,小明将绳子一端固定在A处、另一端绕过小车前端把手B,在绳子末端用150N的拉力将小车沿斜面匀速拉动5m,在此过程中小车被提升的高度为2m。已知小车重700N,两股绳子均与斜面平行(不计绳重、绳与把手的摩擦)。整个过程中,小明施加的拉力做的功为 J,小车受到的阻力为 N。
15.如图所示,OA为一轻质杠杆,O为支点, , ,物体重为50 ,人手施加的拉力与杠杆成30°角,当杠杆在水平位置平衡时,人手施加的拉力大小为 N。
16.现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重 G 物的关系,改变 G 物, 竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与 G 物关系,如图乙所示。若不计绳重和摩擦, 动滑轮自重是 N ;当 G 物=6N 时,该滑轮组机械效率是 %;仅改变图甲中的绕绳方式,重复上述实验,所得到的η﹣G 物图线与图乙所示曲线 (相同/不同)。
三、实验探究题
17.提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想1:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
(1)实验时应沿竖直方向 向上拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知,第3次实验是利用了图 的装置完成的,它的机械效率= ;
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想I是 (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较 (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
18.小明和小莉在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的装置拉钩码向上移动,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表。
物理量
实验次数
钩码总重
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械效率
1
4
0.1
1.6
0.3
2
6
0.1
2.3
0.3
87%
3
4
0.1
1.3
0.4
77%
4
4
0.2
1.3
0.8
77%
(1)实验中要 、 向上拉绳子;
(2)第1次实验测得的机械效率为 (结果保留两位数字);
(3)分析第 两次实验数据可知,使用同一滑轮组,提升的重物越 ,滑轮组的机械效率越高;
(4)分析第 两次实验数据可知,使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率 。
(5)分析第3、4两次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。
四、计算题
19.小亮用如图所示的滑轮组匀速提升重力为的物体,此时人对绳的拉力为,该物体在内匀速上升了,不计绳重及轮与轴、轮与绳间摩擦。求:
(1)克服物体重力做功的功率;
(2)动滑轮重;
(3)此过程中,滑轮组的机械效率。
20. 如图所示,是一根质地均匀的轻杆,长为,将端固定,在的中心所在点处挂一个重为的重物,在点施加与杆垂直的拉力,便其水平静止杆自重和摩擦忽略不计。则:
(1)杆水平静止时拉力的大小;
(2)若将杆的一端缓慢抬起,围绕点转动且力的方向与杆始终垂直。当物体被抬起高度,用时。计算此过程拉力做的功及功率。
答案部分
1.C
2.D
3.C
4.D
5.D
6.D
7.B
8.B
9.C
10.D
11.500;250;不能
12.费力
13.80%;1;增大
14.1500;20
15.150
16.2;75;相同
17.(1)匀速
(2)丙;80%
(3)错误
(4)1、2
18.匀速;竖直;83%;1、2;重;1、3;越低;无关
19.(1)解:克服物体重力做功是有用功,有用功为
克服物体重力做功的功率
答:克服物体重力做功的功率为;
(2)解:由图知,承担物重的绳子段数
不计绳重及轮与轴、轮与绳间摩擦,由
可得,动滑轮重
答:动滑轮重为;
(3)解:滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为。
20.(1)解: 是一根质地均匀的轻杆,所以杠杆的重力可以忽略不计,根据杠杆的平衡条件可得,
所以;
答:杆水平静止时拉力的大小为;
(2)解: 物体被抬高时,拉力上升的高度为,
拉力做的功为;
功率为。
答:此过程拉力做的功为,功率为。
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