内容正文:
第十二章简单机械
一、单选题
1.小聪用桶从井里打水,小明从井里捞桶带上部分水,下列说法正确的是( )
A.二人对桶做的功都是额外功 B.二人对水做的共都是有用功
C.小聪对桶做的功是有用功 D.小明对桶做的功是有用功
2.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( )
A.人对车不做功 B.车是等臂杠杆 C.车是费力杠杆 D.车是省力杠杆
3.学校每周一都举行升国旗仪式。旗杆的顶部装有一个滑轮,下列关于滑轮的说法正确的是( )
A.它是动滑轮 B.使用它可以省力
C.使用它可以省距离 D.使用它可以改变力的方向
4.如图所示,当人们钓鱼时,钓鱼竿可看成是一个杠杆。能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的工具在使用中属于费力杠杆的是( )
A.钢丝钳 B.小推车
C.船桨 D.瓶盖起子
6.用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.物体A上升的速度为0.4m/s B.滑轮组的有用功为2000J
C.拉力F的功率为100W D.滑轮组的机械效率为80%
7.9月17日,2024中华龙舟大赛(四川·恩阳站)的决赛在四川巴中的恩阳龙舟公园展开角逐。现场人山人海,热闹非凡。如图所示,比赛时运动员一只手紧握船桨的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
8.星期一,学校要举行升国旗仪式。如图所示,在旗杆顶端装有一个滑轮,该滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮,它的作用是 。
9.如下图所示,A、B为两个弹簧测力计,如果拉力F为3N,那么A的示数为 N,B的示数为 N。
10.如图是我国古代劳动者利用简易机械将巨木抬起施工的情景。这些劳动者竖直向下施力,将横杆一端压下,使巨木的重心上升,则该简易机械对巨木做的有用功为 ,机械效率为 。(取)
11.在探究杠杆平衡条件的实验中杠杆,先调节 使杠杆在水平位置平衡,然后在杠杆的右边A处挂4个质量均为50g的砝码,如图所示,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆左边的B处竖直向下用 N的力来拉。
三、实验题
12.小明在使用过程中,发现待测物体质量大于杆秤的量程,于是小明决定在原来的杆秤基础上,通过改变提纽的位置改变杆秤的支点,制作一个量程更大的杆秤。他的设计如下:
制作器材:小桶,细沙,刻度尺,杆秤,电子秤
制作步骤:
(1)①为了使杆秤的测量范围更大,此时应该使提纽向 移动(选填“左”或“右”)。
②确定新杆秤的0刻度线:秤钩不挂物体时,提起提纽, ,则标记秤砣悬挂点为零刻度线;
③确定新杆秤的最大测量值:将秤砣移动到最右端,在秤钩中挂上小桶, ,直到杠杆水平平衡;
④ ,即为杆秤的最大测量值;
⑤将0刻度线到最大测量值处的长度均匀划分为各个刻度。
(2)若杆秤在使用过程,秤砣有磨损,质量变小,则测量的待测物体质量将 。(选填“偏小”“偏大”或“不变”)
四、计算题
13.如图所示,工人利用滑轮组提升物体。在工人竖直拉力F作用下,重570N的物体以0.2m/s的速度匀速向上运动了10s,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及绳子所受的重力,动滑轮重30N。
(1)求物体上升的距离与拉力F的大小;
(2)求物体运动10s时,拉力F移动的距离;
(3)求物体运动10s时,拉力F做的功。
14.建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η随物重G的变化图像如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求
(1)动滑轮的自重;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是多少?
试卷第1页,共3页
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《第十二章简单机械》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
D
D
B
C
D
A
1.D
【分析】从两次做功的目的来分析有用功和额外功;有用功的定义是完成一件事情而不得不做的功,简单理解,有用功是与你的目的直接相关的;其他无实用价值而又不得不做的功,叫额外功.
【详解】小聪用水桶打水时,目的是打水,所以对水做的功为有用功,但必须把水桶提上来,所以对桶做的功是额外功;小明捞水桶时,为了把水桶提上来,所以对水桶做的功为有用功,但水桶里面有一些水,又不得不对水做功,所以对水做的功为额外功;综上可知,ABC不正确,D正确.故选D.
2.D
【详解】A.人推车前进的过程中,车在推力的作用下前进了一段距离,人对车做了功,故A不符合题意;
BCD.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故BC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】A.由图可知,旗杆顶部滑轮的轴是固定不动的,为定滑轮,故A错误;
BCD.使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力,不能省距离,故BC错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】由题干中图可知,钓鱼竿钓鱼时,支点O是下面手与鱼竿接触的位置,动力F1是上面手施加的力,方向是垂直钓鱼竿向上的,阻力F2为鱼线对鱼竿竖直向下的拉力,作用点在钓鱼竿上。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.图中钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.图中小推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.图中船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C符合题意;
D.图中瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A.物体A在10s内竖直匀速上升了2m,上升的速度为
故A错误;
B.装置提升重为800N的物体A,竖直匀速上升了2m,滑轮组的有用功为
故B错误;
C.由图知,n=2,不计绳重和轮与轴间的摩擦,拉力为
拉力端移动距离为
拉力做的总功
拉力做功的功率
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
7.A
【详解】图示中,运动员一只手紧握船桨的末端,则船桨的末端相当于杠杆的支点,另一只手用力划桨,手对船桨的作用力相当动力,方向水平向后,水对船桨的作用力相当于阻力,方向水平向前。故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 定 改变力的方向
【详解】[1][2]定滑轮是一种固定位置的滑轮,其位置不会改变。它实质上是一个等臂杠杆,因此在使用时不省力也不费力,但可以改变力的方向。旗杆顶部是一个定滑轮,定滑轮只能改变力的方向,而不能省力。
9. 9 6
【详解】[1]弹簧测力计A连接的滑轮上有3段绳子,所以动滑轮对弹簧测力计的拉力即弹簧测力计A的读数是拉力的3倍,即弹簧测力计A的示数是3×3N=9N
[2]弹簧测力计B连接的滑轮上有2段绳子,所以动滑轮对弹簧测力计的拉力即弹簧测力计B的读数是拉力的2倍,即弹簧测力计B的示数是2×3N=6N
10. 420 42%
【详解】[1]巨木的重心上升,该简易机械对巨木做的有用功W有用=Gh=mgh=420kg×10N/kg×0.1m=420J
[2]劳动者竖直向下施力,将横杆一端压下,则劳动者做的总功W总=Fs=2000N×0.5m=1000J
机械效率
11. 平衡螺母 1.5
【详解】[1]在探究杠杆平衡条件时,应先调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。
[2]4个砝码的重力
根据杠杆的平衡条件,B处应用的拉力
12.(1) 左 调节秤砣位置,使杠杆水平平衡 向小桶中加细沙 用电子秤测出桶和桶中沙子的质量
(2)偏大
【详解】(1)[1]为了使杆秤的测量范围更大,即测量相同的重物,秤砣的力臂更短,根据可得,,即物体和秤砣的重力不变,物体的力臂越小,秤砣的力臂就越小,杆秤的测量范围更大,因此应该使提纽向左移动。
[2]秤钩不挂物体时,提起提纽,调节秤砣位置,使杠杆水平平衡,则标记秤砣悬挂点为零刻度线。
[3][4]将秤砣移动到最右端,在秤钩中挂上小桶,向小桶中加细沙,直到杠杆水平平衡,则桶和细沙的总质量为新杆秤的最大测量值,所以用电子秤测出桶和桶中沙子的质量,即为杆秤的最大测量值。
(2)根据可得,,物体和物体的力臂不变,秤砣磨损,质量变小,重力变小,则力臂变长,即读数偏大。
13.(1),;
(2);
(3)
【详解】(1)根据得,物体上升的距离为
由题图知,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及绳子所受的重力,拉力的大小为
(2)拉力移动的距离为
(3)拉力做的功为
14.(1)100N;(2)300N
【详解】解:(1)忽略绳重、吊篮重及摩擦,由图像可知,当η= 60%,重物G=150N,因为
所以
解得G动= 100N。
(2)当η'= 75%时,滑轮组的机械效率
即
75%=
解得G'= 300N。
答:(1)动滑轮的自重是100N;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是300N。
答案第1页,共2页
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