第12章 简单机械【A卷 提升卷】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练(湖南专用)
2025-02-09
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十二章 简单机械 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.74 MB |
| 发布时间 | 2025-02-09 |
| 更新时间 | 2025-02-09 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-02-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50332741.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第十二章 简单机械 (A卷•提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级下册第12章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.生活之中皆物理,善于观察的小明同学发现午餐时使用的筷子,只需要我们的手指微微抬起一点,另一端就能夹起来一大块美味。陷入思考的小明同学的脑海里立刻想起物理课堂上所学的杠杆知识,其中与筷子不属于同种类型的例子是( )
A.爱整洁的奶奶扫地时使用的扫把 B.爱维修的爸爸剪钢丝的钢丝钳
C.爱钓鱼的爷爷最心爱的钓鱼竿 D.爱集邮的弟弟使用的镊子
2.如图所示的四种简单机械中,不能省力的装置是( )
A.定滑轮 B.斜面
C. 门把手 D. 水龙头
3.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
4.清晨,《义勇军进行曲》在校园里回荡,五星红旗冉冉升起。国旗旗杆的顶端有一个滑轮,如图所示,使用该滑轮可以( )
A.省力 B.改变力的方向 C.省距离 D.省功
5.为了粉刷教室,需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有:用人直接搬运上去;用定滑轮提上去;用动滑轮提上去。在这几种方法中( )
A.最省力的是 B.效率最高的是
C.做有用功最多的是 D.效率最高的是
6.如图所示是绿化工人在修剪树木的场景,工人师傅在修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,方便 B.增大阻力臂,省力
C.减小动力臂,方便 D.减小阻力臂,省力
7.如图所示,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,工人用平行于斜面向上的力,把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是( )
A.用斜面可以省力也可以省功
B.匀速推动重物的速度越大,重物的惯性越大
C.匀速推动重物的速度越大,推力做功越多
D.匀速推动重物的速度越大,推力的功率越大
8.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示的滑轮组提升160N的重物,两个滑轮的重力均为20N,小婷拉动绳子5s将重物提升1m,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是( )
A.自由端拉力F为80N B.该滑轮组的机械效率约86.7%
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s D.拉力的功率是36W
10.如今大城市普遍存在着停车难的问题,图为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴,存车亭固定在A端,小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置,作用在A点的动力将( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小后变大 D.先变大后变小
11.用同一滑轮按如图所示甲、乙两种方式匀速提升重均为5N的A、B两物体,在相同时间内提升相同的高度。已知滑轮重1N,绳重和滑轮摩擦力不计,则下列说法中正确的是( )
A.乙图中手的拉力F乙=5N
B.乙图中做的有用功比较多
C.甲图中的机械效率大于乙图
D.甲图中F甲做功的功率比F乙做功的功率大
12.小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组(如图),分别将同一物体以相同匀速提高到相同高度(忽略绳重及摩擦),下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共18分)
13.各式各样的剪刀都是一对杠杆。图中, 剪刀是省力杠杆;理发时应选用 剪刀。(选填“甲”或“乙”)
14.如图所示,人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃,前臂此时相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示。若哑铃重力为50N,,,则拉力 N。
15.如图甲,重100N物体,如果用一个定滑轮提起它,要用 N的力。如图乙,如果用一个动滑轮提起它,要用 N的力。(不计摩擦及滑轮自重)
16.如图所示,工人用250N的力F将重为400N的物体l0s内匀速提升2m,在此过程中,绳子自由端移动的距离为 ,拉力的功率为 W。
17.如图所示,某快递员用沿斜面向上500N的推力,将重为800N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,已知斜面长4m,高2m,则此过程中的有用功为 J, 斜面的机械效率为 。
三、实验探究题(本题共3小题,填空每空2分,共30分)
18.物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。
实验序号
G滑轮/N
G物/N
弹簧测力计示数/N
1
1
4
2.6
2
2
4
3.2
3
3
4
3.6
4
4
4
4.2
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但能改变 ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示,可得初步结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变力的方向;
(3)桃子同学发现第4次实验时,记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确? ,并分析原因: 。
19.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前应将杠杆调节到水平位置平衡,其目的是 ,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止在图甲所示位置,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)调节平衡后,在杠杆A点处挂3个钩码,如图乙所示,则在B点处应挂 个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 ;
A.减少实验误差
B.避免实验的偶然性,寻找普遍规律
(4)如图丙所示,小聪在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从D位置移到C位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。
20.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力
提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上 (选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功 J,机械效率是 (结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
4、 综合题(本题共2小题,21题7分,22题9分,共16分)
21.如图所示为小明制作的一手提秤的简化图,如果只计重物与秤砣的质量,其它部件的质量忽略不计,图中的AB两点为不同挡位的提拉位置。请按要求回答以下问题:
(1)当所称量的物体质量适量增加时,秤砣应该向 移动(选填“向左”或“向右”);
(2)当提拉 位置(选填“A”或“B”)时,量程大;
(3)如果秤砣质量为1kg,A点在秤杆的处,则能称量的最大质量为多少kg?
22.如图所示装置,绳重及摩擦不计.装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m.
求:(1)请在图上画出绳子的绕法 ;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果重物是600N,要把重物在1min内匀速提升5m,求拉力的功率和滑轮组的机械效率。
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2024-2025学年八年级物理下册单元测试卷(人教版)
第十二章 简单机械 (A卷•提升卷)
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级下册第12章。
第Ⅰ卷 选择题
1、 选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.生活之中皆物理,善于观察的小明同学发现午餐时使用的筷子,只需要我们的手指微微抬起一点,另一端就能夹起来一大块美味。陷入思考的小明同学的脑海里立刻想起物理课堂上所学的杠杆知识,其中与筷子不属于同种类型的例子是( )
A.爱整洁的奶奶扫地时使用的扫把 B.爱维修的爸爸剪钢丝的钢丝钳
C.爱钓鱼的爷爷最心爱的钓鱼竿 D.爱集邮的弟弟使用的镊子
【答案】B
【详解】筷子属于费力杠杆。扫地时用的扫把、钓鱼竿、镊子都属于费力杠杆,钢丝钳属于省力杠杆;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.如图所示的四种简单机械中,不能省力的装置是( )
A.定滑轮 B.斜面
C. 门把手 D. 水龙头
【答案】A
【详解】A.定滑轮是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力,故A符合题意;
B.斜面是一种省力机械,但是费距离,故B不符合题意;
C.门把手是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故C不符合题意;
D.水龙头是轮轴,轮半径大于轴半径,在使用时动力臂大于阻力臂,是省力机械,故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起重物,不考虑摩擦,三个力的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1>F2>F3 C.F2>F1=F3 D.F1=F2=F3
【答案】D
【详解】如图所示为定滑轮,在不考虑摩擦时,定滑轮不省力也不省距离,只改变力的方向,匀速提起重物时,三个方向的拉力均等于物体的重力,即
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.清晨,《义勇军进行曲》在校园里回荡,五星红旗冉冉升起。国旗旗杆的顶端有一个滑轮,如图所示,使用该滑轮可以( )
A.省力 B.改变力的方向 C.省距离 D.省功
【答案】B
【详解】旗杆顶部滑轮的轴固定不动,是一个定滑轮,它能改变动力的方向,但不能省力,也不会改变绳子自由端移动的距离,由W=Fs可知,不能减少拉力做功。
故选B。
5.为了粉刷教室,需要将涂料运到五楼。工人师傅可以采用的方法有:用人直接搬运上去;用定滑轮提上去;用动滑轮提上去。在这几种方法中( )
A.最省力的是 B.效率最高的是
C.做有用功最多的是 D.效率最高的是
【答案】B
【详解】A.用人直接搬运上去和用定滑轮提上去都不省力,用动滑轮提上去可以省一半的力,故A不符合题意;
C.在三种方式中,重物被提升的高度相同,所以有用功相同,故C不符合题意;
BD.在三种方式中,所做额外功最少的是用定滑轮把涂料提上去,所做额外功最多的是用人直接搬运上去,三种方式所做的有用功相同,所以机械效率最高的是,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
6.如图所示是绿化工人在修剪树木的场景,工人师傅在修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,方便 B.增大阻力臂,省力
C.减小动力臂,方便 D.减小阻力臂,省力
【答案】D
【详解】ABCD.利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2,阻力和动力臂不变,动力随阻力臂的增大而增大;在同样的情况下,把树枝往剪刀轴O靠近,减小了阻力臂,而阻力和动力臂不变,由F1L1=F2L2可知,动力会变小,因此可以省力,故ABC错误,D正确;
故选D。
7.如图所示,工人往车上装重物时,用长木板搭个斜面,工人用平行于斜面向上的力,把重物沿斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是( )
A.用斜面可以省力也可以省功
B.匀速推动重物的速度越大,重物的惯性越大
C.匀速推动重物的速度越大,推力做功越多
D.匀速推动重物的速度越大,推力的功率越大
【答案】D
【详解】A.根据斜面的工作特点和功的原理可知,利用斜面提高物体可以省力,但不能省功,故A错误;
B.惯性的大小只与物体的质量有关,与速度无关,故B错误;
C.由可知,推力做的功与物体在推力方向上移动的距离有关,与物体的速度无关,故C错误;
D.由可知,推力的功率与物体的移动速度有关,在推力一定时,速度越大,推力的功率越大,故D正确。
故选D。
8.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.不计机械自重和摩擦,则有,代入数据为
得到,故A不符合题意;
B.由题图可知为滑轮组,与动滑轮相连的绳子段数是3,即n=3,则,故B不符合题意;
C.题图是一个倒着用的动滑轮,但动力作用在动滑轮的轴上,所以,故C不符合题意;
D.由题图可知,动力臂为
阻力臂为1m,动力臂和阻力臂之比为,所以动 力和阻力之比为,所以,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示的滑轮组提升160N的重物,两个滑轮的重力均为20N,小婷拉动绳子5s将重物提升1m,不计绳重和摩擦。下列说法中正确的是( )
A.自由端拉力F为80N B.该滑轮组的机械效率约86.7%
C.绳子自由端移动的速度为0.2m/s D.拉力的功率是36W
【答案】D
【详解】A.由图可知承担物重的绳子的股数n=3,因为不计绳重和摩擦,所以绳子自由端的拉力
故A错误;
B.因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率
故B错误;
C.绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的速度
故C错误;
D.拉力做功的功率
故D正确。
故选D。
10.如今大城市普遍存在着停车难的问题,图为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴,存车亭固定在A端,小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置,作用在A点的动力将( )
A.逐渐变小 B.逐渐变大
C.先变小后变大 D.先变大后变小
【答案】A
【详解】拉力即动力始终与OA垂直,则动力的力臂不变,小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置的过程中,车的重力不变,即阻力不变,阻力的力臂逐渐变小,由可知,动力逐渐变小。
故选A。
11.用同一滑轮按如图所示甲、乙两种方式匀速提升重均为5N的A、B两物体,在相同时间内提升相同的高度。已知滑轮重1N,绳重和滑轮摩擦力不计,则下列说法中正确的是( )
A.乙图中手的拉力F乙=5N
B.乙图中做的有用功比较多
C.甲图中的机械效率大于乙图
D.甲图中F甲做功的功率比F乙做功的功率大
【答案】C
【详解】A.物体重5N,滑轮重1N,则图乙中是动滑轮,省一半的力,则拉力为F乙=3N,故A错误;
B.A、B两物体的重力相等,又提升相同高度,则做的有用功相等,故B错误;
C.因绳重和滑轮摩擦力不计,所以甲图中定滑轮的机械效率为100%,而图乙在提升重物的同时提升动滑轮做功,有额外功存在,所以乙图中的机械效率小于甲图,故C正确;
D.A、B两物体在相同时间内提升相同的高度,即有用功相等,又乙图中动滑轮机械效率小,则乙图中所做的总功大,即乙图中F乙做功的功率大,故D错误。
故选C。
12.小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组(如图),分别将同一物体以相同匀速提高到相同高度(忽略绳重及摩擦),下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】忽略绳重及摩擦,根据可知,相同,F1中连接动滑轮绳子的股数是2,即;F2中连接动滑轮绳子的股数是3,即,则;提升过程中,提升相同的物重,且提升相同的高度,两个相同的滑轮,额外功相同,有用功相同,根据
可知,机械效率相同,即,故A正确,BCD错误。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共18分)
13.各式各样的剪刀都是一对杠杆。图中, 剪刀是省力杠杆;理发时应选用 剪刀。(选填“甲”或“乙”)
【答案】 乙 甲
【详解】[1][2]甲图中的剪刀把短刀口长,所以,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离。乙图中的剪刀把长刀口短,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
14.如图所示,人在用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃,前臂此时相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示。若哑铃重力为50N,,,则拉力 N。
【答案】200
【详解】由杠杆的平衡条件可得,拉力大小是
15.如图甲,重100N物体,如果用一个定滑轮提起它,要用 N的力。如图乙,如果用一个动滑轮提起它,要用 N的力。(不计摩擦及滑轮自重)
【答案】 100 50
【详解】[1]定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所用的力为
F=G=100N
[2]动滑轮不能改变力的方向,但可以省一半的力,此时所用的拉力大小为
16.如图所示,工人用250N的力F将重为400N的物体l0s内匀速提升2m,在此过程中,绳子自由端移动的距离为 ,拉力的功率为 W。
【答案】 4m 100
【详解】[1][2]由题意可知,承重绳的段数为,自由端拉力为,物重为,物体在l0s内被匀速提升,故物体上升的速度为
故自由端移动的距离为
自由端移动的速度为
拉力的功率根据公式
17.如图所示,某快递员用沿斜面向上500N的推力,将重为800N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,已知斜面长4m,高2m,则此过程中的有用功为 J, 斜面的机械效率为 。
【答案】 1600 80%
【详解】[1]推力做的有用功
W有用=Gh=800N×2m=1600J
[2]推力做的总功
W总=Fs=500N×4m=2000J
斜面的机械效率为
三、实验探究题(本题共3小题,填空每空2分,共30分)
18.物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。
实验序号
G滑轮/N
G物/N
弹簧测力计示数/N
1
1
4
2.6
2
2
4
3.2
3
3
4
3.6
4
4
4
4.2
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但能改变 ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示,可得初步结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变力的方向;
(3)桃子同学发现第4次实验时,记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确? ,并分析原因: 。
【答案】(1)力的方向; (2)省力; (3) 不正确 动滑轮重力过大
【详解】(1)由图甲的实验可知,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向
(2)通过观察和比较测量结果,当所使用的动滑轮较轻时,弹簧测力计的示数均小于物体的重力,故可得到:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向
(3)[1][2]分析第4次实验数据可以看出,动滑轮的重力为4N,与物体的重力相同,在考虑摩擦的情况下,造成弹簧测力计的示数大于物体的重力,但这不能说明动滑轮不省力。
19.下面是小聪利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前应将杠杆调节到水平位置平衡,其目的是 ,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止在图甲所示位置,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)调节平衡后,在杠杆A点处挂3个钩码,如图乙所示,则在B点处应挂 个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
(3)在探究过程中,需要进行多次实验的目的是 ;
A.减少实验误差
B.避免实验的偶然性,寻找普遍规律
(4)如图丙所示,小聪在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从D位置移到C位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。
【答案】(1)便于确定力臂的长 右 (2)4 (3)B (4)变大 阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变小,则拉力F变大
【详解】(1)[1]实验前,应将杠杆调节到水平位置平衡,这样做便于直接在杠杆上读取力臂的大小。
[2]如图甲,右端偏高,根据杠杆的平衡可知,这时应将平衡螺母向右端调节。
(2)[3]如图乙所示,在杠杆A点处挂3个钩码,设在则在B点处应挂n个同样的钩码,可使杠杆仍然在水平位置平衡,设每个钩码重为G,每个小格为L,根据杠杆的平衡条件可知
F动l动=F阻l阻
3G×4L=nG×3L
所以
n=4
即在B点处应挂4个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。
(3)[4]在探究过程中,需要进行多次实验的目的是避免实验的偶然性,寻找普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[5][6]图丙中,当弹簧测力计绕A点从D位置转动到C位置的过程中,阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变小,相应的力会变大,因此,要保持杠杆仍在水平位置平衡,拉力F将变大。
20.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力
提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上 (选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验的有用功 J,机械效率是 (结果精确到0.1%);
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“越高”或“越低”或“不变”);分析比较第3、4次实验数据可得,机械效率与物体上升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)匀速 (2)0.4 74.1% (3)越高 无关
【详解】(1)[1]实验中应沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计,使测力计示数比较稳定,便于读数。
(2)[2][3]由表格中数据可知,第3组实验的有用功为
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J
机械效率是
(3)[4]分析比较第1、2、3次实验数据可知,使用同一个滑轮组提升物体,被提升的物体越重,有用功在总功中所占的比例越大,滑轮组的机械效率就越高。
[5]分析比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,在物重相同时,物体上升的高度不同,机械效率相同,说明机械效率与物体上升的高度无关。
4、 综合题(本题共2小题,21题7分,22题9分,共16分)
21.如图所示为小明制作的一手提秤的简化图,如果只计重物与秤砣的质量,其它部件的质量忽略不计,图中的AB两点为不同挡位的提拉位置。请按要求回答以下问题:
(1)当所称量的物体质量适量增加时,秤砣应该向 移动(选填“向左”或“向右”);
(2)当提拉 位置(选填“A”或“B”)时,量程大;
(3)如果秤砣质量为1kg,A点在秤杆的处,则能称量的最大质量为多少kg?
【答案】(1)向右 (2)A (3)15
【详解】[1]当所称量的物体质量适量增加时,相当于阻力变大,根据杠杆平衡条件可知,在动力和阻力臂一定时,应该增大动力臂,所以秤砣应该向右移动。
[2]当提拉A处时,在秤砣位置一定的情况下,动力臂更长,阻力臂更短,根据杠杆平衡条件可知,阻力更大,即可以称量质量更大的物体,所以此时量程更大。
[3]当秤砣处于秤杆的最右端时,能称量的质量最大,根据杠杆平衡条件可得
解得
22.如图所示装置,绳重及摩擦不计.装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m.
求:(1)请在图上画出绳子的绕法 ;
(2)求滑轮组的机械效率;
(3)如果重物是600N,要把重物在1min内匀速提升5m,求拉力的功率和滑轮组的机械效率.
【答案】 (1) (2)80% (3)66.7W、75%
【详解】(1)[1]要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如图所示:
(2)[2]由图可知,n=2,则
s=2h=2×5m=10m
有用功
W有=Gh=800N×5m=4000J
总功
W总=Fs=500N×10m=5000J
机械效率
η==80%
(3)[3]提升800N重物时,绳重及摩擦不计,拉力
F=(G+G动)
动滑轮重
G轮=2F﹣G=2×500﹣800N=200N
如果重物G′=600N,要把重物在1min内匀速提升5m,有用功
W有′=G′h=600N×5m=3000J
绳重及摩擦不计,动滑轮重不变,拉力
F′=(G′+G动)=(600N+200N)=400N
s=2h=2×5m=10m
总功
W总′=Fs′=400N×10m=4000J
机械效率
η′==75%
拉力的功率
P′=≈66.7W
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