第十一章 简单机械和功时间:60分钟 满分:90分 题号一二三四五总分得分一 选择题(每小题3分,共27分,每小题只有一个选项符合题意)题号123456789答案 1.如图所示,下列工具在正常使用时,属于费力杠杆的是 ( ) A.园艺剪刀 B.起瓶器 C.食品夹 D.天平2.如图所示,下列选项中利用了动滑轮的是( )A B C D3.如图所示,力对物体做功的是( )A.用力搬石头,搬而未动 B.货物在叉车的作用下匀速水平移动 C.推着小车前进 D.手扶轮胎静止不动 4.快上课了,小明拿着物理课本从一楼跑到三楼,小明对物理课本所做的功约为( )A.0.12 J B.1.2 J C.12 J D.120 J5.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=OB,若不计杠杆自身重力,则m1、m2的大小关系为( )A.m1=m2 B.m1m2 D.无法判断6.工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人把同样的货物从一楼提升到五楼,做的( )A.有用功减小,总功不变 B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功减小 D.有用功减小,总功减小7.质量一定的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,两次运动的路程与时间的图像如图甲、乙所示,根据图像,下列判断正确的是( ) 甲 乙A.物体的速度大小v甲P乙D.两次运动中物体所受的拉力F甲>F乙8.如图所示,重80 N的物体,在拉力F的作用下2 s内匀速上升了0.4 m,若动滑轮重20 N,不计绳重及摩擦,则下列计算结果正确的是( )A.拉力的大小为40 N B.绳子自由端移动距离为1.2 mC.拉力的功率为20 W D.滑轮组的机械效率为67%第8题图 第9题图9.如图所示,质地均匀的圆柱体在拉力F的作用下由实线所示位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的一条直径),圆柱体在转动过程中不打滑.下列分析正确的是( )A.拉力F的力臂逐渐变大B.圆柱体的重力和重力的力臂的乘积保持不变C.拉力F逐渐变小D.因为拉力F的力臂始终保持最长,所以拉力F的大小保持不变二 填空题(每空2分,共26分)10.如图所示是同学们常用的夹子,当用力摁着C点打开该夹子时,可把 点看作支点;若AB=BC,此时夹子可看作 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆. 11.盘山公路相当于简单机械中的 ,利用它可以省力.当把钥匙插入锁孔开锁时,锁芯随之转动,钥匙和锁芯组成了 .(均选填“杠杆”“轮轴”“滑轮”或“斜面”) 12.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机.如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻.已知AB长0.4 m,AC长0.3 m.室外机的重力为300 N,正好装在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为 N(支架重力不计).为了安全,室外机的位置应尽量 (选填“靠近”或“远离”)墙壁. 13.在开展课外活动时,小明同学操控一架小型遥控飞机匀速竖直上升,速度为2 m/s,功率为30 W,则小型遥控飞机上升10 s,升力所做的功为 J,小型遥控飞机的重力为 N.(不考虑空气阻力) 14.用同一滑轮按如图甲、乙所示两种方式匀速提升同一物体,绳重和摩擦不计,物重大于滑轮重,则F甲 F乙,机械效率η甲 η乙.(均选填“>”“=”或“<”)若在图乙中的滑轮下再加挂另一物体,与加挂另一物体前相比,提升相同高度,滑轮的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”). 15.工人师傅常常利用斜面把重物运到汽车上.如图所示,汽车车厢到地面的高度h=1.5 m,斜面的长度s=3 m,现有一工人师傅用F=1 200 N的力沿斜面把重为G=1 800 N 的汽油桶匀速推到车上.则工人师傅所做的有用功为 J,斜面的机械效率为 . 三 作图题(共4分)16. (2分)如图是利用羊角锤拔钉的示意图.请在图中画出动力F1的力臂l1及阻力F2的示意图.17.(2分)如图所示,要以最省力的方式拉动汽车,请画出滑轮组的绕线方式.四 实验探究题(共16分)18.(8分)某实验小组利用如图所示的实验装置探究“杠杆平衡条件”.(1)实验前,将杠杆装在支架上,让支点在杠杆的中央,这是为了 ;若发现杠杆的右端向下倾斜,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡. (2)在杠杆的A处挂2个相同的钩码(每个钩码重为1 N),在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为1 N.由此可初步得出:杠杆的平衡条件为 . (3)为了得到具有普遍性的结论,接下来应进行的操作是 . (4)下列因素中,不会带来实验误差的是 (填序号). A.单个钩码的重力不完全相等B.铁架台自身的重力足够大C.杠杆与转轴之间的摩擦偏大D.没有沿弹簧的轴线方向拉弹簧测力计(5)另一实验小组在B处用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1;再将弹簧测力计斜向右拉或斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F2 (选填“>”“=”或“<”)F1. 19.(8分)某实验小组的同学们研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用的竖直向上的拉力F的大小与哪些因素有关”.他们按如图所示方式用两个质量不同的滑轮进行实验,并将相应的数据记录在表1、2中.表1:G滑=1 N实验序号G物/NF/N142.5253363.5474584.5表2:G滑=2 N 实验序号G物/NF/N643753.5864974.51085(1)分析比较表1或表2中G物与F的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体, . (2)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,F越大. (3)小轩同学分析F和G物的关系时发现F始终小于G物,所以得出使用动滑轮匀速提起物体 (选填“能”或“不能”)省力,但她发现并没有省一半力,这其中的原因可能是 .若要使得出的结论尽可能接近“使用动滑轮能省一半力”,该对实验器材进行怎样的调整? . 五 计算题(共17分)20.(8分)如图所示为某辆赛车启动过程的频闪照片.该赛车从赛道的起点处(车头所对的零刻度线位置,如图甲)由静止开始出发,同时,照相机开始拍照,以后车沿直线向右运动的过程中,照相机每隔0.2 s曝光一次(如图乙).(1)若赛车在启动过程中的牵引力为4 000 N,经过0.8 s到达D处时,牵引力做了多少功?(2)若赛车在90 kW的额定功率下以30 m/s的速度匀速行驶,求牵引力的大小和阻力的大小.21.(9分)如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处.罐笼的底面积是2 m2,已知被提升的建筑材料重为2 600 N,拉力F将它以0.5 m/s的速度匀速提升20 s.拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示.不计摩擦及动滑轮、钢丝绳的重力.(1)拉力F的大小是多少?(2)当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?易错点针对特训(本部分不计入总分)【易错加练1】➝针对第4题李阳用100 N的力踢一个重为6 N的足球,足球离开脚后在水平草地上向前滚动了20 m.在足球滚动的过程中,李阳对足球做的功是 J,重力做的功是 J. 【易错加练2】➝针对第16题请在下图中作出起瓶器和指甲刀的CBA的最小动力的示意图.1.C A动力臂>阻力臂省力杠杆✕B动力臂>阻力臂省力杠杆✕C动力臂<阻力臂费力杠杆√D动力臂=阻力臂等臂杠杆✕2.A 区分动滑轮和定滑轮的关键是看滑轮的轴是否随物体一起运动,选项B、C、D中的滑轮的轴都固定不动,不随物体一起运动,是定滑轮.选项A中滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮,故A正确.3.C选项作图分析情况是否做功A有力无距离否B力与运动方向垂直否C有距离有力是D有力无距离否4.C 物理课本的重力约为2 N,一层楼的高度约为3 m,则从一楼跑到三楼,小明对物理课本所做的功约为W=Gh=2 N×3 m×2=12 J.故选C.5.B 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,m1gl1=m2gl2;由题图可判断出,AO=l1,OB>l2.因为AO=OB,所以l1>l2,故可知m1< m2.故选B.6.C 依题意,工人做的有用功是克服货物重力做的功,大小不变;加润滑油后,摩擦力减小,工人做的额外功减小,总功减小,滑轮组的机械效率提高.7.C 由题图甲、乙可知,物体两次均做匀速直线运动,拉力等于阻力,而阻力不变,所以F甲=F乙,故D错误.题图甲对应物体在0~6 s内通过的路程,为3 m,题图乙对应物体在0~6 s内通过的路程,为2 m,因此物体的速度v甲>v乙,故A错误.由于拉力不变,故由W=Fs可知,W甲>W乙,故B错误.由于W甲>W乙,物体运动的时间相同,则P甲>P乙,故C正确.8.C 由题图可知,动滑轮上承重的绳子的股数n=2,则F=G物+G动n=80N+20N2=50 N,A错误;绳子自由端移动的距离s绳=2h物=2×0.4 m=0.8 m,B错误;拉力的功率P=Wt=Fs绳t=50N×0.8m2s=20 W,C正确;机械效率η=W有W总×100%=G物hFs绳×100%=80N×0.4m50N×0.8m×100%=80%,D错误.9.C 由题意可知,拉力F的。
