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第十二章 简单机械 教学质量监测卷
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一、选择题(本大题10小题,每小题3分,共30分)
1. 如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是
( C )
C
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2. 如图所示,我们在拖动行李箱时一般先拉出行李箱上方的
拉杆,这样做的目的是( D )
A. 减小阻力臂,省力
B. 增大阻力臂,省力
C. 减小动力臂,省力
D. 增大动力臂,省力
D
第2题图
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【古代技术】历史上,各类古籍中记载的各式机械,充分
展示了人类的智慧。根据所学知识,回答3~4题。
3. 如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车
前进的过程中( D )
A. 人对车不做功 B. 车是定滑轮
C. 车是费力杠杆 D. 车是省力杠杆
第3题图
D
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4. 《物原》记载:“史佚始作辘轳。”如图所示,人们借助
辘轳从井中汲水时,转动摇把,使绳子在轴筒上不断叠绕,从
而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是
( A )
A. 减小桶的质量
B. 减小桶内水的质量
C. 增大转动摇把的速度
D. 使用更粗的绳子
第4题图
A
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5. 一根粗细不均的实心圆木横放在水平地面上,用竖直向上
的力F将其细端略提离地面,如图所示。若F=300 N,则该圆
木的重力可能是( D )
A. 300 N B. 500 N
C. 600 N D. 800 N
第5题图
D
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6. 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,则( A )
A
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5 N 12 N 5.5 N 8 N 5 N 10 N
A. 甲的机械效率比丙的大
B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体M时省力
D. 实验测得的数据无法算出机械效率
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7. 如图所示,在拉力F作用下,一个重600 N的物体以0.1 m/s
的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10 s,已知滑轮组的机
械效率为80%,在此过程中拉力F做了150 J的功,则下列说法
中正确的是( C )
A. 拉力F的大小为150 N
B. 拉力F的大小为75 N
C. 物体与地面间的滑动摩擦力为120 N
D. 物体与地面间的滑动摩擦力为480 N
C
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8. 如图a所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相
等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),
若把杠杆改为天平,在天平左边两个甲球和1个乙球,如图b所
示,要使天平平衡,则天平右边可以放甲、乙两种球个数为
( B )
A. 6个甲
B. 5个甲
C. 5个乙
D. 6个乙
B
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9. 如图所示,右侧A处,直接把重为G的物体从水平地面匀速
直线拉到高为h的位置,此过程中绳的拉力对物体所做的功为
WA,在左侧B处利用滑轮组把同一物体从水平地面匀速直线拉
到同一高度,在此过程中绳的拉力对物体所做的功为WB,则
该滑轮组的机械效率为( C )
A. B.
C. D.
C
第9题图
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10. 如图所示,小明分别使用了甲、乙、丙3个不同的滑轮(滑
轮组)匀速提升物体,绳长不变,GN=10 N,GM=5 N,滑轮
重、绳重和摩擦不可忽略,则( B )
A. F丙一定小于F乙
B. 甲的机械效率比乙的大
C. 若乙提升物体的高度变大,则机械效率变大
D. F乙做的功一定比F丙做的功少
第10题图
B
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二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共21分)
11. 如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,这种开关可以
看作 (一种简单机械)。其中 较易损坏,按动这
种开关时,相当于 较小,故按动需用的力较大。
杠杆
甲
动力臂
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12. 当你用桶从井中提水时,你对桶做的功是 ;如
果桶掉进井里,从井中捞桶时,桶里带着一些水,这时你对桶
做的功是 ,对水做的功是 。(均选填
“总功”“额外功”或“有用功”)
额外功
有用功
额外功
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13. 如图所示,用两个完全相同的滑轮匀速提升重力相同的物
体,不计轴处摩擦。其中省力的是 装置图,机械效率高
的是 装置图。如图丙,将穿好的鞋带两端向两边拉扯,
鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中
(选填“杠杆”“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。
甲
乙
滑轮组
第13题图
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14. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,实验前杠杆静止时如
图甲所示,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平
衡”)状态,为了便于测量 ,一般使杠杆在水平位置
平衡如图乙所示,在保持杠杆水平平衡的情况下,弹簧测力计
从a位置旋转到b位置,其示数会 (选填“变大”“变
小”或“不变”)。
平衡
力臂
变大
第14题图
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15. 如图所示,在粗糙斜面上将一个重为20 N的物体匀速拉到
高为h处,沿斜面向上的拉力为10 N,斜面长s=2 m、高h=
0.6 m。则物体在运动的过程中受到的摩擦力大小为 N,
斜面的机械效率为 ,物体的重力势能 (选填
“变大”“变小”或“不变”)。
第15题图
4
60%
变大
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16. 如图所示,小华同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,
应竖直向上 拉动绳子的自由端。若钩码G重为3 N,小
华所用拉力F为2 N,则滑轮组的机械效率为 ;若换成
重为5 N的钩码G'再进行实验,此滑轮组的机械效率将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
匀速
50%
变大
第16题图
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17. 如图所示O为杠杆的支点,在竖直向上的拉力F的作用下,
将重200 N的物体匀速缓慢提升30 cm,OA=2AB,它是
(选填“省距离”或“费距离”)杠杆,若不计杠杆自身重、绳重和摩擦,拉力F= N;若实际拉力F为360 N,不计绳重和摩擦,则杠杆重为 N。
第17题图
省距离
300
80
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三、作图题(共9分)
18. (1)(3分)请在图甲中画出杠杆动力F1的力臂l1及阻力F2和阻
力臂l2。
甲
答图
答图
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(2)(3分)如图乙所示,用向下的力拉绕在滑轮组上的绳子的一
端,10 s内绳子自由端移动了1.5 m,重物上升了0.5 m,请画
出滑轮组的绕线情况。
乙
答图
答图
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(3)(3分)利用如图丙所示的滑轮组拉着重为10 N的物体A沿水平
方向做匀速直线运动。请画出滑轮组最省力的绕线情况,并画
出A对地面压力的示意图。
丙
答图
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四、实验题(共14分)
19. 小华同学为“探究杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的
实验。
(1)实验前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于
(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
平衡
右
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(2)调节好杠杆后,为了获取实验数据,在图乙、丙两个方案
中,按 (选填“乙”或“丙”)方案进行实验能更加方便
地测出 。
乙
力臂大小
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(3)经过实验,得到的数据如下表:
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 1.5 0.10 1.0 0.15
2 1.0 0.30 2.0 0.15
3 2.0 0.15 1.5 0.20
由数据可初步得到的结论是 (用公式表示),实验
中多次改变力和力臂,目的是 。
F1l1=F2l2
得出普遍性的规律
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(4)保持杠杆一直处于水平位置平衡,当弹簧测力计由图乙逐渐
旋转至图丙所示位置时,弹簧测力计的示数 (选填
“变大”“变小”或“不变”)。
变大
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五、计算题(共12分)
20. 如图甲是自贡市燊海井竖于在井口的天车,是自贡盐场奇
观之一,是盐井凿挖和汲取盐卤的地面设施,其顶端悬挂天辊
和地面固定地辊(滑轮),可用于提取井下的卤水,燊海井是世
界上第一口超千米的大井,井深约1 100 m。
其提取卤水过程可简化为如图乙所示装置,
已知吸卤桶一次取卤90 L,吸卤桶在10 s内
匀速上升5 m。吸卤桶出水后,牛作用在绳
端的拉力大小为1 200 N,此时(已知卤水密
度为1.2×103 kg/m3)求:
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(1)吸卤桶取卤一次的有用功;
解:(1)卤水的体积V卤=90 L=9×10-2 m3
卤水的重力G卤=m卤g=ρ卤V卤g=1.2×
103 kg/m3×9×10-2 m3×10 N/kg=1 080 N
吸卤桶取卤一次的有用功W有用=G卤h1=
1 080 N×1 100 m=1.188×106 J;
答:吸卤桶取卤一次的有用功为1.188×106 J;
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(2)拉力做功的功率;
解:(2)由图可知,装置中的滑轮均为定滑轮,
因此拉力移动的距离s=h,
吸卤桶在10 s内匀速上升5 m,
拉力做的总功W总=Fs=1 200 N×5 m=6 000 J,
拉力做功的功率P===600 W;
答:拉力做功的功率为600 W;
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(3)该装置的机械效率。
解:(3)吸卤桶在10 s内匀速上升5 m,
拉力做的有用功W'有用=G卤h=1 080 N×5 m=5 400 J
此装置机械效率为η===90%。
答:该装置的机械效率为90%。
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六、综合能力题(共14分)
21. 暑假结束后,小亚跟随父母回到老家省亲,在农村的集市
上他看到如图甲所示的杆秤,引起了他的兴趣,他借来了一大
一小两把杆秤,进行以下探究:
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(1)小亚认为杆秤相当于 (填一种简单机械名称)。人们
用来测量物体的 ,他作出了杆秤的简化图如图乙,其
中 (选填“A”“B”或“O”)点相当于支点。
杠杆
质量
O
(2)设AO长度为l1,BO长度为l2,鱼的质量为m1,秤锤的质量
为m2,根据平衡条件应该满足关系式: (用以
上物理量表达)。
m1gl1=m2gl2
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(3)细心的小亚发现秤杆上从O点往右标上了一些秤星作为刻
度,分别标着1 kg、2 kg、3 kg,这些秤星分布是 (选
填“均匀”或“不均匀”)的。为确保对买卖双方公平,杆秤
使用时秤杆应在 方向保持静止。
均匀
水平
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(4)他还发现有些杆秤有两个不同的量程并能通过提起不同的绳
纽实现大小量程间切换(不改变秤锤规格),如图丙所示,要使
用大量程,他应提起 (选填“A”“B”或“A、B都行”)
绳纽。
B
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$$