内容正文:
第11章 机械与功
一、单选题
1.下列物理学家中,以其名字命名功的单位的是( )
A.安培(A) B.焦耳(J) C.伏特(V) D.瓦特(W)
2.在图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A.船桨 B.瓶盖起子
C.园艺剪刀 D.核桃夹子
3.如图各情境中有力对物体做功的是( )
A.推而不动 B.搬而未起
C.站立不动 D.推车前进
4.如图所示,用的水平推力推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做功40J,在这一过程中( )
A.物体受到的摩擦力为10N B.物体运动的路程为4m
C.重力做功为80J D.推力做功的功率为2W
5.如图所示,用滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m,拉力F为250N,不计绳重和摩擦,则( )
A.绳子自由端移动的距离为4m
B.动滑轮的重力为200N
C.滑轮组的机械效率为80%
D.拉力做的有用功为1500J
6.如图所示,登山爱好者们从同一位置出发,成功登顶珠穆朗玛峰。下列有关说法正确的是( )
A.体重(含装备)大的一定做功慢 B.体重(含装备)小的做功一定少
C.用时短的做功一定快 D.用时长的一定做功多
7.小阳为了搬运重物,用相同的滑轮设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组,在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.甲滑轮组绳端移动的距离短 B.乙滑轮组绳端移动的速度慢
C.甲滑轮组的机械效率低 D.乙滑轮组做的有用功多
8.如图所示,甲物体在绳子拉力作用下沿斜面匀速上升,甲的重力为10N,不考虑摩擦和绳重,则乙物体重力可能是( )
A.7N B.10N C.12N D.20N
二、填空题
9.用钓鱼竿钓鱼时,钓鱼竿是______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;鱼竿变弯,说明力可以改变物体的______。
10.如图所示,某同学在家做饭时,他发现拿锅保持水平时,手越靠近锅柄末端越______(选填“省”或“费”)力,这说明力的作用效果与力的______有关。
11.如图所示用平行于斜面的拉力,在10秒内将重为100N的物体从斜面底端匀速拉上高0.2m,长1m的斜面顶端,已知该斜面的机械效率为50%,则该过程中人做的总功是_______J,功率为_______W。
12.如图所示,工人用滑轮组将重为的物体匀速竖直提升,用时,工人对绳子自由端的拉力始终为,则物体上升的速度为________,工人拉力做功的功率为________W,滑轮组的机械效率为________。
13.如图所示为一滑轮组拉着重300N的物体在水平地面上匀速运动,2s的时间物体运动了1m,已知拉力F=50N,物体受到的摩擦力为120N。该滑轮组的机械效率为________,若仅增大水平面的粗糙程度,仍使物体A在水平面上匀速直线运动,此时滑轮组的机械效率将______(选填“变大、不变、变小”)。
三、实验题
14.同学们用如图所示装置,探究杠杆的平衡条件。
(1)杠杆在如图甲的位置静止,为了使杠杆在水平位置平衡,应向___________选填“左”或“右”调节螺母;
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,拉力最小为___________ N;
(3)保持A点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂和动力的数据,绘制了的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当为2N时,为___________ cm;
(4)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丁所示,若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的___________端将下沉。
15.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,记录的实验数据如表所示。
实验序号
钩码重/N
钩码上升距离/cm
拉力/N
绳端移动距离/cm
机械效率
①
3
10
1.5
30
66.7%
②
6
10
2.5
30
③
9
10
3.5
30
85.7%
(1)第②次实验中,滑轮组的机械效率为________;
(2)分析表中数据可以发现:使用同一滑轮组提升钩码,钩码重力变大,机械效率将________(选填“提高”、“不变”或“降低”)。
四、计算题
16.图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具——“车梯”。若利用此“车梯”使80kg的重物在10s内匀速竖直上升2m,所用的拉力为300N,g取10N/kg。求:
(1)过程的有用功?
(2)人做功的功率?
(3)“车梯”的机械效率?
17.工人用如图所示的滑轮组,将重900N的物体在5s内匀速竖直提升了1m,人对绳子自由端的拉力F方向竖直向下、大小为500N,不计绳重和摩擦。求:
(1)绳子自由端移动的速度大小。
(2)动滑轮的重力大小。
(3)拉力F的功率大小。
(4)滑轮组的机械效率。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
D
B
C
B
B
A
9. 费力 形状
10. 费 作用点
11. 40 4
12. 0.2 100
13. 80% 变大
14.(1)右
(2)2
(3)15
(4)右
15.(1)80.0%
(2)提高
16.(1)1600J
(2)240W
(3)66.7%
【详解】(1)重物的重力为
提升重物所做的有用功
(2)由图可知,承担物重的绳子段数n=4,绳子自由端移动的距离
人做的总功
人做功的功率
(3)“车梯”的机械效率
17.(1)0.4m/s
(2)100N
(3)200W
(4)90%
【详解】(1)由图可知,该滑轮组承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离s与物体提升高度h的关系为
绳子自由端移动的速度
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力
(3)拉力做功的功率
(4)滑轮组的机械效率
答案第1页,共2页
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