(时间:45分钟 总分:100分) 题号 得分 一 二 三 四 总分 合分人 复分人
一、选择题(本大题共10个小题,共40分.1~8小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题4分;9~10小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题4分,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1.如图所示是日常生活中所使用的机械或工具,其中属于费力杠杆的是()
A.核桃钳 B.老虎钳 C.独轮车 D.镊子
2.用如图所示的指甲剪剪指甲时,以O为支点的杠杆AOB属于()
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定
3.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端(视为支点),另一手用力划桨.下列说法正确的是()
A.为省力,可将用力划桨的手靠近支点 B.为省力,可将用力划桨的手远离支点 C.为省距离,可将用力划桨的手远离支点
D.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离
4.如图所示,物体A所受的重力为98 N,滑轮所受的重力为2 N,当整个装置静止时,弹簧测力计的读数是22 N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B所受的重力是()
A.20 N B.10 N C.76 N D.40 N
5.用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是()
6.下列说法中正确的是()
A.机械效率越高,机械做功一定越快,越省功
B.做功越多的机械,机械效率一定越高,做功也越快 C.功率越大的机械,做功一定越多,机械效率也越大 D.做功越快的机械,功率一定越大,与机械效率无关
7.如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是()
A.甲更省力,甲机械效率大 B.乙更省力,机械效率一样大 C.乙更省力,乙机械效率大 D.甲更省力,机械效率一样大
8.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()
ffFAGA. B. C. D. 2FA3F2F2F
9.如图所示,小青同学通过斜面用平行于斜面F=200 N的推力,将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上,斜面长s=2 m.则下列说法不正确的是()
A.推力的功率为40 W B.推力做的总功300 J
C.斜面的机械效率为75% D.在此过程中,额外功为200 J
10.如图所示,杠杆AB质量忽略不计,支点为O且固定不动,在A端用细绳挂一物体M,OA∶OB=2∶3.物体M为正方体,边长为0.2 m,所受重力为200 N,在B端施加方向竖直向下的拉力F,大小为40 N,此时杠杆在水平方向平衡.则下列说法中正确的是()
A.杠杆A端受到的拉力为60 N B.地面对物体M的支持力为260 N
C.若只改变拉力F的方向,则物体M对地面的压强变大
D.若只在B端悬挂重物N,恰好使得M对地面的压力为零,则GN∶GM=2∶3 二、填空题(本大题共5个小题;每空2分,共26分) 11.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用,有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了________;有时却要使用费力杠杆,那又是为了________.下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、⑦筷子、⑧钓鱼竿等都是简单机械,其中属于省力杠杆的是________.(填序号)
12.如图所示,物重为300 N,若不计摩擦和滑轮自重,则P钩承受的拉力是________N,拉力F是________N.若拉力F移动距离为2.4 m,则重物上升________m.
13.如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则重物的重力G=________N.若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”).
14.用定滑轮把200 N的物体提高4 m,所用的力是300 N,则有用功是________J,总功是________J,定滑轮的机械效率是________.
15.如图所示,重500 N的物体与地面间的摩擦力为144 N,为使物体匀速移动6 m,必须在绳的自由端施加60 N的水平拉力.那么拉力做的有用功是________J,此滑轮组的机械效率为________.
三、作图、实验探究题(本大题共3个小题;第16小题3分,第17小题8分,第18小题5分,共16分)
16.如图所示,质量均匀分布的直木棒一端支在地面上,O为支点. (1)请画出木棒所受重力G的示意图;
(2)请画出使木棒在图示位置静止时作用在端点P的最小作用力F的示意图及其力臂l.
17.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2 cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡.
(1)请在图中画出测力计拉力的力臂.
(2)在测力计的拉力倾角增大至90°过程中,仍使杠杆保持水平平衡,则测力计示数________(填“变大”“变小”或“不变”).
(3)实验中,用如图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方式是不妥当的.这主要是因为________
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
(4)在乙图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第________格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍然可以平衡.
18.在初中物理的学习中,我们曾用斜面多次做过探究实验,如图是“测定斜面的机械效率”的实验装置.
下表是小明测定斜面机械效率时记录的数据,请你完成表中空白处的数据,分析表中数据,写出实验结论.
斜面倾 斜程度 较缓 较陡 最陡 木块所受 重力G/N 5 5 5 斜面高 度h/m 0.2 0.5 0.7 沿斜面的 拉力F/N 2.1 3.6 4.3 斜面长 L/m 1 1 1 有用功 W有/J 2.5 3.5 总功 W总/J 2.1 4.3 机械 效率η 48% 69% 实验结论:____________________________________.
四、计算应用题(本大题共2个小题;第19小题8分,第20小题10分,共18分) 19.如图所示,斜面长s=1.5 m,高h=0.3 m.建筑工人将重G=500 N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=150 N.忽略绳子重力.求:
(1)该过程拉力F做的功. (2)该装置的机械效率.
(3)货物箱在斜面上受到的摩擦力大小.
20.建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为500 N的建材从地面匀速送到6 m高处,所用拉力为300 N,时间为20 s,不计摩擦和绳重,(g取10 N/kg)求:
(1)工人做的有用功. (2)工人做功的功率.
(3)此过程中该装置的机械效率.
(4)如果用这个滑轮组匀速提起400 N的重物,需要用多大的拉力?
简单机械
1.D 2.A 3.B 4.B 5.D 6.D 7.B 8.C 9.ABD 10.ACD 11.省力 省距离 ②④⑥ 12.300 150 1.2 13.20 不变 14.800 1 200 66.7% 15.864 80%
16. 17.(1)
(2)变小 (3)D (4)2 18.1 3.6 81% 斜面越陡,斜面的机械效率越高 19.(1)该过程拉力F做的功:W总=Fs=150 N×1.5 m=225 J (2)有用功:W有=Gh=500 N×0.3 m=150 J W有150 J该装置的机械效率:η==≈66.7% (3)额外功:W额=W总-W有=225 J-150 J=75 J
W总225 J
W额75 J
由W额=fs得摩擦力f===50 N 20.(1)由图示可知,滑轮组绳子的有效段数n=2
s1.5 m工人做的有用功:W有=Gh=500 N×6 m=3 000 J (2)拉力端移动距离:s=2h=2×6 m=12 m W总3 600 J工人做的总功:W总=Fs=300 N×12 m=3 600 J 工人做功的功率:P===180 W
t20 sW有3 000 J1
(3)此过程中,该装置的机械效率:η==≈83.3% (4)不计摩擦和绳重,拉力F=
2W总3 600 J(G+G轮) 动滑轮的重力:G轮=2F-G=2×300 N-500 N=100 N 匀速提起400 N的重物11
时的拉力大小:F′=(G′+G轮)=(400 N+100 N)=250 N
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