内容正文:
检测内容:第十章 机械与人
得分________ 卷后分________ 评价________
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共15分)
1. 生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙所示,它是以__B__(填“A”或“B”)为支点的省力杠杆,手在__D__(填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
2. 如图所示,钢珠在竖直平面上的轨道ABCDE上运动(忽略一切阻力),钢珠从A点静止释放后,由C点运动到D点过程中,钢珠的机械能__不变__,重力势能__变小__,动能__变大__。(均填“变小”“变大”或“不变”)。
3. 如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20 N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为__400__N,图乙中人对绳子的拉力为__210__N。
4. 跳绳是一种健身运动,小明同学对此进行专门研究:跳绳者的质量m=50 kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是__45__J。在1 min内克服重力做功的平均功率为__135__W。(g取10 N/kg)
5. 如图所示,两个完全相同的小球,在同一高度以大小相同的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向抛出,忽略空气阻力,两球抛出后上升到最高点时,距离地面的高度分别是h1和h2,则h1__>__h2(填“>”“<”或“=”),判断的依据是__斜向上抛出的小球,动能不能全部转化为重力势能__。
6. 如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的质量分布均匀的杠杆,使重为36 N的物体缓慢升高0.1 m,拉力大小F为16 N,拉力移动的距离为0.25 m,则OA∶OC=__2∶5__,从如图位置提升到水平位置的过程中,重物的机械能将__变大__,拉力的大小将__不变__;若将重物的悬挂点A向右移动到B点,将重物提升相同的高度,杠杆的机械效率将__变大__。(后三空均填“变大”“变小”或“不变”)
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
7. 为缓解同学们上课疲劳,课间时间老师组织同学们进行踮脚运动,如图所示。这项运动( B )
A. 省力且省距离 B. 省力但费距离
C. 费力且费距离 D. 费力但省距离
8. 下图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( A )
9. 用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中最费力的是( A )
10. 如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,弹簧处于自由状态时右端在b点,小物块从斜面的c点由静止自由滑下,与弹簧碰撞后又返回到斜面上,最高到达d点。下列说法正确的是( B )
A. 弹簧被压缩到最短时,弹性势能最小
B. 小物块从c向a运动的过程中,重力势能减小
C. 小物块从b向a运动的过程中,动能增加
D. 小物块在整个运动过程中,机械能守恒
11. 如图所示,将一根重力为G的均匀细杆平放在支架A、B上,杆总长为8 m,支架A、B到杆两端的距离分别为1 m和2 m,则支架B受到杆的压力为( D )
A. 2G B. 0.4G C. 1.2G D. 0.6G
12. 一个长方体木块M,各面粗糙程度均相同。把它平放在水平桌面上,在水平拉力F1的作用下,木块以0.2 m/s的速度做匀速直线运动,如图1所示;再把木块M竖直放在相同的水平桌面上,在水平拉力F2的作用下,木块以0.1 m/s的速度做匀速直线运动,如图2所示。则下列说法正确的是( B )
A. 拉力F1大于F2
B. 拉力F1的功率比F2的功率大
C. 拉力F1做的功比F2做的功多
D. 木块水平和竖直放置时,对桌面的压强相等
13. (双选)轻质杠杆OAB中,O为支点,OA⊥AB,OA=24 cm,AB=7 cm,在OA的中点悬吊的重物G=5 N,动力F作用在B点,使杠杆在竖直平面内绕O点逆时针缓慢转动,以下说法正确的是( CD )
A. 动力F作用在B点,则动力臂是OA
B. 当前位置,作用在B点的最小力F应沿竖直方向向上
C. 当前位置,作用在B点的最小力F大小为2.4 N
D. 转动到虚线位置时,阻力臂变小
14. (双选)学习了简单机械知识后,某同学自制了如图所示的晾衣架。他将50 N的衣物挂在横杆上,拉绳使其匀速上升1.6 m,用时5 s(上升过程中,横杆保持水平),此过程该装置的机械效率为80%(不计绳重及摩擦)。下列分析正确的是( BC )
A. 拉力做功80 J
B. 拉力的功率为20 W
C. 动滑轮和横杆重力之和为12.5 N
D. 若增大衣物的质量,机械效率将减小
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15. 如图所示,在杠杆AOB的A端挂一重物G,要使杠杆在如图所示的位置平衡,请画出在杠杆上施加的最小动力F1的示意图。
解:
16. 如图所示,请画出用该滑轮组最省力的绕线方法将汽车拖出泥潭。
解:
四、实验探究题(本题共2小题,第17题12分,第18题12分,共24分)
17. 如图所示是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置,测得的实验数据如表所示。
实验
次数
物重
G/N
物体上升
高度h/m
拉力
F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验过程中,应竖直向上__匀速__拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是__74.1%__(结果精确到0.1%)。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,提升的物重__越大__,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1 m/s,则拉力F的功率为__0.54__W。
(5)创新小组也利用重为1 N、2 N、4 N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是__C__(填字母)。
A. 测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B. 弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C. 所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
(6)若想提高滑轮组的机械效率,除了(3)(5)中的方法请你给两个小组提出一个建议__减小额外功,减小摩擦,加润滑剂__。
18. 如图所示,为了模拟汽车超载和超速带来的安全隐患,小明选用小车、斜面、长木板、砝码、木块等器材进行如下的模拟实验(h1<h2=h3)
(1)实验中通过比较木块__被推动的距离__来判断小车动能的大小,这种物理研究方法是__转换法__(填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)为了探究汽车超速问题,实验中应选择__甲、乙__两个图进行比较,得到的结论是小车的质量一定时,速度越大,则动能越大。
(3)为了探究汽车超载问题,实验中应选择乙、丙两个图进行比较,得到的结论是__小车的速度一定时,质量越大,则动能越大__。
(4)甲图中当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是__C__(填字母)。
A. 小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B. 小车受到的重力和小车对木板的压力
C. 小车受到的重力和木板对小车的支持力
(5)如图丙所示实验中,如果水平木板是绝对光滑且足够长的,小车撞击静止的木块后,木块将一直做__匀速直线__运动。
五、综合应用题(11分)
19. 如图所示是山东某金矿一个从隧道中运矿石装置的原理图,用滑轮组拉着重800 N的货车A在50 s内沿水平方向匀速运动10 m,货车受到的摩擦力是车重的0.2倍,滑轮组的机械效率为80%,(不计绳重和绳与滑轮的摩擦)求:
(1)货车克服摩擦力所做的有用功为多少?
(2)滑轮组绳子自由端拉力F为多大?
(3)在此过程中滑轮组绳子自由端拉力F所做总功的功率为多少?
(4)动滑轮多重?
解:(1)货车受到的摩擦力:f=0.2G=0.2×800 N=160 N,货车克服摩擦力所做的有用功:W有=fs=160 N×10 m=1 600 J。
(2)根据η=可得,总功:W总===2 000 J,由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离:s绳=2s=2×10 m=20 m,由W总=Fs得,滑轮组绳子自由端拉力:F===100 N。
(3)绳子自由端拉力F的功率:P===40 W。
(4)因为不计绳重和摩擦,所以有:F=(G动+F1),则动滑轮重:G动=2F-F1=2F-f=2×100 N-160 N=40 N。
学科网(北京)股份有限公司
$$