内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第十一章 简单机械和功 提优测评
一、 选择题(每小题2分,共20分)
1. 下列简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A. 面包夹 B. 旗杆的滑轮 C. 动滑轮 D. 盘山公路
2. 下列几种情况中,人对物体做功的是( )
A. 抛出的纸飞机向前滑翔 B. 小孩用力推箱子,箱子未被推动
C. 学生背着书包在平直公路上匀速行走 D. 清洁工把一桶水从地面提起
3. 用下列简单机械提升同一重物,忽略机械自重和摩擦,最省力的是( )
4. 如图所示,一辆搬运砖头的独轮车,人抬起车把时,车体可以看成一个杠杆。关于这个杠杆,下列说法正确的是( )
A. 独轮车属于费力杠杆 B. 拉力F可能大于重力G
C. 手握的位置靠近把手末端时更省力 D. 砖头的位置远离车轮时抬起更省力
5. 如图所示,两名举重运动员,乙比甲高,他们同时将相同质量的杠铃从地面匀速举过头顶,若甲比乙先完成,则下列判断正确的是( )
A. 甲、乙运动员做功一样多 B. 甲运动员做功较少,但功率较大
C. 乙运动员做功较少,且功率较小 D. 乙运动员做功较多
6. 某中学为了使学生的午餐营养结构合理,午餐中搭配了苹果。学生午餐时不小心将一个苹果从餐桌上掉到地上,此过程中苹果重力做功大约是( )
A. 0.13J B. 1.3J C. 13J D. 130J
7. 已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的平方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的平方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为( )
8. 如图所示,B端固定在转轴上的均匀木板AB,可在竖直面内转动,用水平力由A向B缓慢推动垫在木板下水平放置的长方体木块C,若推动过程中,各表面粗糙程度不变,则木块C受到的摩擦力将( )
A. 大小不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
9. 甲、乙两机械的参数如图所示。甲、乙相比,甲的( )
A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低
10. 在“观察滑轮的使用”实验中,用如图所示的两种方式将同一物体匀速提升20cm(不计绳重和摩擦)。下列说法正确的是( )
A. 物体所受的重力是3.6N B. 图乙中弹簧测力计上升20cm
C. 图乙中弹簧测力计的示数是物重的一半 D. 图甲中滑轮的机械效率比图乙中的高
二、 填空题(第17题2分,其余每空1分,共20分)
11. 如图所示,窗户转动执手的手柄做得很长是为了增大_________,它的本质是一个_________杠杆,工作过程中_________(能/不能/有时能)省功。
12. 生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢。方法①:相同的时间比较做功的多少;方法②:_______________________________________。如图所示,用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法______(①/②),物理学用功率描述做功的快慢,公式为P=W/t,这种方法与日常方法______(①/②)是相同的。
13. 要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率,需要测量的物理量有人的质量m、________________、______________,测得的功率表达式为________________。
14. 如图甲所示,放在粗糙程度不变的水平地面上的物体,用方向不变的力F向右推物体,推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示,物体的运动速度随时间的变化关系如图丙所示,0~2s推力做功为________J;2~4s物体受到的推力____________(大于/等于/小于)摩擦力;第5s时,推力的功率为________W。
15. 如图所示,工人师傅用动滑轮将重为600N的木箱从地面吊到高为5m的阳台上,动滑轮实质上是____
________的变形。使用时工人沿竖直方向用400N的拉力匀速拉起木箱,拉力做的功是________J,该动滑轮的机械效率为________。
16. 用如图甲所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中,将杠杆拉至图中虚线位置时,测力计的示数如图乙所示,则F为________N;钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率约为________(结果精确到0.1%);将三个相同的钩码仍悬挂在A点匀速提高时,该杠杆的机械效率为η2,则η2________(>/=/<)η1。
17. 如图所示,登山时为避免后仰,上身应稍向前倾,同时把较重的物体最好放在图中背包的A点,请你解释这样做的物理道理:____________________________________________________________________
________________________。
三、 解答题(共40分)
18. (2分)在图中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂。
19. (2分)如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请用笔画线帮他画出最省力的绕绳方法。
20. (6分)传统的舂米工具是一个杠杆,下图是它的结构示意图,O为固定转轴,石球连接在A端,脚踏B处可以使石球升高,抬起脚,石球会击打完成舂米过程,若石球的质量为5kg,求:(摩擦和杠杆自重均忽略不计,g取10N/kg)
(1) 石球的重力。(2) 要将石球竖直匀速抬起,脚竖直向下用的力。
21. (6分)如图所示,斜面长s=1.5m,高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子的重力。求:
(1) 该过程拉力F做的功。
(2) 该装置的机械效率。(结果精确到0.1%)
(3) 货物箱在斜面上受到的摩擦力大小。
22. (8分)小红利用杠杆做以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。
(1) 如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,若在A、B两点再各增加一个钩码,杠杆将________________(顺时针旋转/逆时针旋转)。
(2) 如图乙所示,在A、C两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左侧载物盘中放待测物体。此天平是利用了________(省力/等臂/费力)杠杆原理制成的。
(3) 小红正确使用自制天平称量物体质量时,若支点O因某种原因向左偏移,则测量值________(大于/等于/小于)真实值。
(4) 如图丙所示,杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。某杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤钩到提纽的水平距离为5cm,秤砣的质量为0.5kg。则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为________kg。
23. (8分)如图,在“测定滑轮组机械效率”实验中,物体重为6N。
(1) 实验时应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(2) 若物体上升高度为0.5m,此时弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组的机械效率约是________。(结果精确到0.1%)
(3) 若仅增加物体的重力(不计摩擦),该滑轮组的机械效率将________(增大/不变/减小)。
(4) 若不计摩擦和绳重,则动滑轮重为________N。
24. (8分)阅读短文,回答问题。
塔式起重机
塔式起重机常用于工业与建筑施工,另外也较多用于造船、电站设备、安装、水工建筑、港口和货场物料搬运等。为了防止塔式起重机在吊起重物时发生倾倒,人们在起重臂的反方向上用钢架做成平衡臂,并在其末端加配重物,起重机吊臂上安装滑轮组,由多个定滑轮和动滑轮组成,发动机提供很小的力就能吊起很重的物体。
如图甲所示的塔式起重机,AB是竖直支架,CD是水平臂,其上OC段叫平衡臂,C端装有配重体,OD段叫吊臂,E处装有滑轮组,可在O、D两点间移动,OE=10m,OD=25m。起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度的过程中,在加速阶段,拉力大于重力,拉力恒定,速度均匀增加;匀速阶段,拉力减小到和重力相等,速度恒定;在减速阶段,拉力小于重力,在转折点,速度不变、拉力突变。
(1) 塔式起重机上安装配重物是为了________。
A. 美观 B. 确保塔式起重机不会翻倒
C. 减小塔式起重机所吊重物的重力 D. 增大塔式起重机的机械效率
(2) 当滑轮组放在E点时塔式起重机能起吊重物的最大质量是2t,则当滑轮组移到D点时能够安全起吊重物的最大质量是______t。
(3) 若用此塔式起重机将1.2t的钢材先竖直匀速吊起10m,然后沿水平方向缓慢旋转90°后送到指定位置,在此过程中塔式起重机对钢材做的功是____________J。(g取10N/kg)
(4) 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度—时间图像如图乙所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是下列中的______。
参考答案
1、A;2、D;3、A;4、C;5、D;6、B;7、C;8、C;9、B;10、D;11、动力臂;省力;不能;12、做相同的功比较所用时间的多少;①;①;13、攀岩高度h;攀岩时间t;P=mgh/t;14、0;大于;8;15、省力杠杆;4000;75%;16、0.5;66.7%;>;17、物体放在背包A点,减小了支点到背包中的物体重力作用线的距离,即力臂,倾倒的可能性减小;18-19、如图所示;20、(1)50N;(2)20N;21、(1)225J;(2)66.7%;(3)50N;22、逆时针旋转;等臂;小于;0.4;23、匀速;83.3%;增大;1.2;
24、B;0.8;1.2×105;D;
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