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第十二章 简单机械 一、单选题 1.如图所示,利用滑轮组将重为300N的物体在2s内匀速提升1m,拉力F大小为120N,如果不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.有用功是900J B.绳端移动的距离是2m C.拉力做功的功率为150W D.滑轮组的机械效率是83.3% 2.如图所示,用的拉力,在20s内将重为400N的物体匀速提升了4m,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( ) A.物体上升的速度为 B.滑轮的机械效率为62.5% C.滑轮的机械效率为80% D.滑轮的机械效率为83.3% 3.小明用如图所示的装置提升重力为400N的物体,使其匀速上升,不计摩擦、绳重和滑轮自重。下列说法正确的是( ) A.两个滑轮均为动滑轮 B.小明对绳子的拉力为200N C.人将绳子拉过0.5m,物体上升1.5m D.利用此装置既可以省力,又可以省距离 4.如图所示的滑轮组,用300N的水平拉力F下将水平地面上一个重为3600N的物体在5s内匀速拉动2m,滑轮组的机械效率为80%,下列说法正确的是( ) A.物体与地面的摩擦力为480N B.拉力F移动的速度为0.8m/s C.绳子自由端拉力F的功率为360W D.水平面的粗糙程度,不会影响滑轮组的机械效率 5.在老旧小区改造中,工人师傅利用如图所示的滑轮组将建筑材料提升到楼顶,已知建筑材料重360N,工人对绳子的拉力为200 N,建筑材料在5 s内匀速上升10m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( ) A.B滑轮可以改变力的方向 B.有用功为1800J C.拉力做功的功率为100W D.该滑轮组的机械效率为90% 6.如图中,工人用滑轮组将重为200N的货物10s内匀速提升6m,拉力为150 N。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( ) A.该滑轮组的动滑轮重为100N B.该滑轮组的机械效率为75% C.拉力做功的功率是90W D.绳子自由端移动的速度是1.8 m/s 7.如图,用轻质滑轮组拉着物体以0.5m/s的速度在足够长的木板上做匀速直线运动,此时木板处于静止状态。已知拉力,地面对木板的摩擦力,弹簧测力计的示数为9N。下列说法正确的是( ) A.定滑轮受到墙的拉力为10N B.拉力F的功率为5W C.滑轮组的机械效率为80% D.若拉力F增大,弹簧测力计的示数也会增大 8.如图所示,完全相同的两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物在相同时间内匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦 下列说法正确的是( ) A.F1与F2做功一样多 B.F1小于F2,F2做的有用功多 C.F2做功的功率大 D.两装置的机械效率相同 二、填空题 9.小明利用斜面帮助菜农将新鲜的蔬菜搬运到卡车上,如图所示。斜面高2m,长5m,他将总重为400N菜筐沿斜面从底端匀速拉上顶端,用时10s,拉力恒为200N。小明拉力做功的功率为_W,菜筐受到斜面的摩擦力大小为_N,该斜面的机械效率为_。 10.如图(a)、(b)所示的滑轮应用情景中,不计摩擦、绳重和滑轮重力。用大小为10N的力F分别匀速提起甲、乙两个物体,图(b)中物体乙的重力大小为_N;国旗杆顶部上的滑轮与_图(选填“a”或“b”)滑轮原理相同。 11.如图甲所示是用于松紧内六角螺丝的扳手,AB>BC,该工具使用时是一个_(选填“滑轮”“轮轴”),图_(选填“乙”“丙”)中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 12.如图所示,建筑工人通过滑轮将质量为45kg的物体从地面提起1m,滑轮的机械效率为90%,则工人所用的拉力为_N。使用定滑轮可以_(选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”)。 13.如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力为_N。 三、实验题 14.如图所示是小明探究“斜面机械效率”的装置图,他在实验时用弹簧测力计拉着同一小车沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动,改变斜面的倾斜程度分别进行了三次实验,并记录实验数据如下: 实验 次数 斜面倾 斜程度 小车重 G/N 斜面高 度h/m 沿斜面拉 力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械 效率 1 较缓 10 0.5 6.7 1 a 6.7 74.6% 2 较陡 10 0.7 8.4 1 7 8.4 83.3% 3 最陡 10 0.9 9.3 1 9 9.3 b (1)表格中a、b两处的数据为_、_; (2)分析表格中数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜程度越_(选填“缓”或“陡”)越省力,斜面的机械效率越_(选填“高”或“低”); (3)由表格中数据可知:第2次实验时,小车受到斜面的摩擦力大小为_N。 四、计算题 15.滑轮组自由端上升模型 工人利用滑轮组按照如图所示的方式提升货箱。工人的体重为,他用的竖直向下的力拉绳时,绳子自由端在内下降。此时工人提升货箱的机械效率为。求: (1)工人拉力做功的功率; (2)货箱的重力。 16.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计杆和秤盘自重,当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的重力为10N。求: (1)秤砣的质量; (2)被称物体的重力; (3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,求这杆秤OC至少多长。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C B C D A B C 9. 100 40 80% 10. 20 a 11. 轮轴 乙 12. 500 改变力的方向 13.30 14.(1) 5 96.8% (2) 缓 低 (3)1.4 15.(1)120W (2)1500N 【详解】(1)工人拉力做的总功为 工人拉力做功的功率为 (2)由图可知,该滑轮组承担货箱和动滑轮总重的绳子段数,已知滑轮组的机械效率为62.5%。根据机械效率的公式,即 代入数据有 16.(1)1kg (2)100N (3)40cm 【详解】(1)根据可得,秤砣的质量为 (2)不计杆和秤盘自重,,根据杠杆的平衡条件可得,代入数值得,,解得 被称物体的重力为 (3)根据杠杆的平衡条件可知,物重最大时,F1的力臂最大,此时有,代入数值得,,解得,即杆秤OC的长度至少为40cm。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $