内容正文:
第九章 机械和功 单元练习
一、单选题
1.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,重为500N的物体在F=125N的拉力作用下,使物体沿水平地面向左匀速直线运动了1m,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,在此过程中下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动了3m B.拉力做的有用功为500J
C.拉力做的额外功为150J D.滑轮组的机械效率为60%
3.在排球运动中,跳发球(如图所示)是最具威力的发球方式。现用100N的力击打重为5N的排球,排球离手后飞行落到15m远的地面上。排球飞行过程中,运动员对排球做功( )
A.1500J B.75J C.500J D.0J
4.如图所示,所使用杠杆属于费力杠杆的是( )
A.镊子 B.扳手
C.羊角锤拔钉子 D.钢丝钳
5.如图所示,已知物体A和B质量相等,A在粗糙的水平地面,B在光滑的斜面,现它们分别在同样大小的力F作用下在相同时间内沿F的方向分别移动了相同的距离s,则F对物体做的功和功率( )
A.对A做的功多功率大 B.对A和B做功一样多功率一样大
C.对B做的功多,功率大 D.条件不足,无法确定
6.下列所示工具中,使用时能省距离但不省力的是( )
A. 动滑轮 B. 扳手
C.羊角锤 D. 镊子
7.如图所示的杠杆中,要提起重物最省力必须( )
A.沿F1方向施力 B.沿F2方向施力
C.沿F3方向施力 D.都一样
8.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是( )
光滑水平面 粗糙水平面 斜面
A.W1>W2>W3 B.W1=W2=W3 C.W1>W2=W3 D.W2>W1>W3
二、填空题
9.一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上做匀速前进了15m,小车受到的阻力为 N。撤去推力,小车仍能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有 ,在上述过程中,建筑工人对小车做的功为 J。
10.人把油桶往车上搬时,会在车上搭一长木板,把油桶轻松地滚上车是利用了斜面可以 的特点,若已知斜面长10m,高为1m,油桶重为1500N,将油桶拉到车上所用的拉力为250N,则斜面的机械效是 .
11.工人借助如图所示的装置,在20 s时间内将700 N重的货物匀速提升了4 m,已知他对绳子的拉力为500 N.该工程中,工人所用装置的机械效率为 ,工人对绳子拉力的功率为 W.
12.如图,动滑轮实质上是一个 (填“省力”或“费力”)杠杆,用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上,拉力做的功是 J.
13.如图所示,秤砣的质量为500 g,秤杆的质量忽略不计.秤杆水平静止时,OA=5cm,OB=25cm,则被测物体的质量为 kg.若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值 (选填“大于”“等于”或“小于”)被测物体的真实质量值.
14.为将陷入泥潭的汽车拉动,小安设计了两种拉车的方法,如图所示,图 (选填“甲”或“乙”)的方法更省力,若汽车受到的阻力为3000N,则小安对绳子的拉力至少为 N。
三、实验探究题
15.小苹同学在“探究杠杆的平衡条件”实验
(1)先调节平衡螺母,使杠杆在 位置平衡;如发现杠杆右端偏高,则她可将右端的平衡螺母向 调节.
(2)小苹同学进行正 确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm.该同学 (选填“能”或“不能”)根据这些数据得出探究结论.理由是: .
(3)如图,杠杆平衡.如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆 端将下沉.
(4)若使杠杆在倾斜一定角度的位置也能平衡,也能得出杠杆平衡条件,这种新实验方案与本实验的方案相比,你认为 (选填“新”或“本”)实验方案好,并说明理由: .
16.实验台上有组装好的实验装置,如图所示,其中弹簧测力计的量程为0~5N。另外还有质量均为100g的钩码若干(图中未画出)。小刚利用上述实验装置和钩码设计一个物理实验,探究“用动滑轮提升重物时,如果动滑轮的机械效率不变,有用功跟总功的关系”(实验时不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦)。小刚的实验步骤如下,请帮他填写完整。
⑴在动滑轮挂钩上挂2个钩码,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端移动一段距离。他把2个钩码的总质量用m表示,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示;并将测量数据记录在表格中;
⑵保持动滑轮所挂钩码个数不变,依次改变绳子自由端移动的距离s,仿照步骤(1)又做了5次实验,并把各次的测量数据记录在表格中;
⑶利用 计算出各次的总功,用 计算出各次的有用功,并将各次的总功、有用功记录在表格中;
⑷利用上述实验装置,在测量中,若要提高此装置的机械效率,则应该 。
四、计算题
17.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱的总重为200N,OA为100cm,OC为15cm。图中在A点沿30°方向施加动力F。求:
(1)箱子静止时动力F的力臂的大小;
(2)动力F的大小。
18.如图所示,用滑轮组匀速提起放在地面上边长为20cm,质量为100kg的重物,拉力做功的功率为1200W,重物上升的速度为1m/s.(不计绳重和摩擦力)求:
(1)当物体静止在地面上时对地面的压强;
(2)作用在绳子自由端的拉力为多大;
(3)滑轮组的机械效率为多大;
(4)若用此滑轮组匀速提起2200N的重物,作用在绳子自由端的拉力为多少.
19.疫情期间,小明自制了如图的健身器材,坚持锻炼身体。他在A端悬挂质量为10kg的重物,在B端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO∶OB=3∶1,小明自身质量为50kg,小明始终站在水平地面上,不计杆的自重。当杆在水平位置时,求:
(1)小明对杆的拉力;
(2)地面对小明的支持力。
参考答案
1.A
2.D
3.D
4.A
5.B
6.D
7.B
8.B
9.50;惯性;750
10.省力;60%
11.70%;200
12.省力;1080
13.2.5;大于
14.乙;1500
15.(1)水平;右
(2)不能;因为一次实验获得的数据有偶然性,不能反映普遍规律
(3)右
(4)本;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂
16.W总=Fs;W有用=mgh;增加钩码的个数
17.(1)50cm;(2)60N
18.(1)2.5×104Pa;(2)400N;(3)83.3%;(4)800N.
19.(1)300N;(2)200N
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