简单机械和功经典题.doc

《简单机械和功经典题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简单机械和功经典题.doc（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十一章 简单机械和功 （时间：45分钟 满分：100分）一、选择题（每题3分，共36分）1.在你学过的简单机械里，既可省力又可费力的机械是（）A.杠杆 B.定滑轮 C.动滑轮 D.滑轮组图12.如图1所示，这款图钉来自一位初中生的创意，翘起部分为我们预留出施力空间。图钉作为杠杆，其支点是（）A. A点 B.B点C.C点 D.D点3.用剪刀剪硬纸片时，用刀口中部比用刀口头部剪容易把硬纸片剪断，这是因为（）A.减小了阻力 B.减小了阻力臂C.增大了动力 D.增大了动力臂4.两物体A、B所受的重力分别为60N和140N，如图2所示，当两物体A、B都静止时，它们所受的合力分别是（ ）A.60N 14

2、0N B.0 140NC.60N 0 D.0 0 图2 图3 5.如图3所示，物体A在拉力F50N的作用下以0.5m/s的速度运动，不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦，则物体A受到的摩擦力和人拉绳移动的速度分别为（ ）A.150N 1m/s B.100N 1.5m/sC.150N 1.5m/s D.100N 1m/s图46.利用动滑轮将重物G沿斜面匀速拉上去，已知斜面长为L，高为h，拉力为F（如图4所示），若不计摩擦，下列关系成立的是（ ）A.FG B.FC.F D.F图57.如图5所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（）A.物体

3、一定受到10N的摩擦力B.重力做的功一定为360JC.物体一定运动了lmD.物体一定运动了6m8.“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球。”如图6所示，在生产和生活中的杠杆与阿基米德设想属于同一类型的是（ ） 图6图79.如图7所示，是小丽“研究杠杆平衡条件”的实验，使杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码，则杠杆（）A.仍然平衡 B.不平衡，左端下降C.不平衡，右端下降 D.无法确定 10. 一瀑布的落差（瀑布顶端和底端的高度差）约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端，经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程

4、中，重力的功率约为（）A.4102WB.4103WC.1.8104WD.1.8105W图811.衣服夹是一种常用物品，图8中给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。下列说法中正确的是（ ） A.当用手将其捏住时，它是费力杠杆B.当用其夹住物品时，它是费力杠杆C.无论用手将其捏住还是夹住物品时，它都是费力杠杆图9D.无论用手将其捏住还是夹住物品时，它都是省力杠杆12.如图9所示，不计绳重、阻力及摩擦，将重500N的货物提高1m，测得滑轮组的机械效率为60%；若用该滑轮组将800N的货物提升lm，则关于它的机械效率，下列说法中正确的是（）A.等于60% B.小于60%C.大于60% D.无法确定二、

5、填空题（每空1分，共18分）图1013.“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备，如图10所示是“塔吊”的简化图。OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂，E端装有配重体，OD段叫吊臂，C处装有滑轮，可以在O、D之间移动。已知OE10m，OC15m，CD10m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5103kg，则配重体的质量应为_kg，当滑轮移到D点时能够安全起吊重物的最大质量是_kg。（不计“水平臂”和滑轮的重力）图1114.如图11所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是_；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时

6、婴儿车可视为_杠杆(选填“省力”或“费力”)。15.如图12所示，一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来。已知AB6AO，当A处悬挂100N的重物G时，杠杆恰好处于平衡状态，则杠杆的自重为_N。 来 图12 图13 图1416.小明探究滑轮的作用，采用如图13所示的装置进行测量，图中的滑轮是_（选填“定滑轮”或“动滑轮”），当拉力由a位置逐渐变化到b位置，弹簧测力计的示数_（选填“变大”“变小”或“不变”），其原因是_。来源17.如图14所示，杆秤是民间的一种测量工具。使用时，将待测物体挂在秤钩A上，用手拎住提绳B或C（相当于支点），秤砣D在秤杆E上移动，当杆秤水平平衡时就可以在秤杆上读出示数。(1

7、)从科学的角度来看，杆秤应该是一种测量_大小的工具。(2)根据杠杆平衡的条件分析，使用杆秤时，当从提绳C换到提绳B时，最大测量值将变_。18.用动力臂是阻力臂3倍的杠杆将600N的货物抬高30cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是_cm，人做的总功是_J，有用功是_J，这根杠杆的机械效率是_。 图15 19.跳绳是同学们喜欢的一种运动，某同学体重400N，如果1 min内跳120次，每次离地高度约0.05m（设每次离地高度和时间相同），则该同学在1min内做功_J，他在这1min锻炼中的功率是_W。20.如图15所示，装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的

8、楼上，所用拉力为125N，则工人做功的功率为_W，该滑轮组的机械效率是_。三、实验探究题（每题6分，共12分）21.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证。 （1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作_。 （2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图16甲、乙、丙、丁的滑轮组进行实验。 图1

9、6 （a）按图_滑轮组准备做的两个实验用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小_（选填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想A是错误的。（b）按图_滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是_（选填“正确”或“错误”）的。来源（4）接着，小组进行了实验验证。22.小明要测量一根1 m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的称量。于是，他想用其他方法进行测量。现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20 cm的刻度尺和几根足够长的细绳。只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的

10、方案，要求：（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量；（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）。四、作图题（每题3分，共6分）图1823.如图17所示，为了让杠杆静止在图中位置，请画出在A点所施加的最小动力F及其力臂L。图17来源24.用如图18所示的滑轮组提升重物，在图中画出最省力的滑轮组绕线。五、计算题（25题12分，26题16分，共28分）图1925.假期里，小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是：家庭成员中的任意两名成员分别站在如图19所示的木板上，恰好使木板水平平衡。(1)若小兰和爸爸的体重分别为和，小兰站在距离中央支点的一侧，爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水

11、平平衡？(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上，现在他们同时开始匀速相向行走，小兰的速度是，爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏？图2026.用如图20所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦。(1)当物重为时，绳端所用的拉力是，内重物被匀速提高时，求拉力F所做的功是多少？(2)此时机械效率是多少？(3)当所吊重物变为，完成上述过程时，机械效率会有变化吗？通过计算或推理说明理由。 第十一章 简单机械和功 参考答案1.A 解析：在使用杠杆时，若动力臂大于阻力臂，则杠杆省力，若动力臂小于阻力臂，则杠杆费力，所以使用杠杆既可省力又可费力；使用定滑轮不省力，只能改变用力的方向；使用动滑轮和滑轮组只

12、能省力，不可费力。2.C 解析：根据题图可知，当翘起A端时，整个图钉绕C点向上转动，所以此时杠杆的支点为C点。3.B 解析：用剪刀剪硬纸片时，用刀口中部比用刀口头部剪能够减小阻力臂，所以容易把硬纸片剪断。选项A、C、D都不正确，选项B正确。4.D 解析：当物体A、B都静止时，说明这两个物体受到的力是平衡力，即合力为零。5.C 解析：分担阻力的绳子的段数为3段，则动力FFf。当物体的移动距离为s时，绳子的自由端移动的距离为s绳3s，而移动的时间相同，所以𝜐绳3𝜐。6.C 解析：题图中的斜面省力，动滑轮省力，所以拉力F是物体重力G的。来源:7.D 解析：物体受到的推

13、力F10N，推力对物体做的功为W60J，s6m，即物体水平向右移动了6m，选项D正确，选项C错误。由于物体不一定是做匀速直线运动，故推力与摩擦力不一定相等，选项A错误。重力的方向是竖直向下的，没有做功，选项B错误。8.D 解析：用很小的力可以撬动很大的地球，说明阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。天平是等臂杠杆，铁锹和钓鱼竿是费力杠杆，铡刀是省力杠杆，故D选项正确。9.B 解析：杠杆的平衡取决于力和力臂的乘积，哪端的力和力臂乘积较大，就向该端力的方向运动，由题意可知杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码时，左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积，故B选项正确。10.B 解析：水的重力为Gmg

14、18kg10N/kg180N，重力做的功WGh180N100m18000J，重力的功率约为P4103W。11.B 解析：从图中使用上可以看出，钢丝作用在衣服夹上的力为用手捏时的阻力，支点在两侧夹的交汇处，用手捏时，手作用在夹上的力为动力，此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，当夹住物体时，物体对夹的力为阻力，钢丝对衣服夹的力为动力，此时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，B选项正确。 12.C 解析：提升500N的重物时：，G动333.3N。提升的重物时：W有G物h800N1m800J，W额G动h333.3N1m333.3J，70.6，70.6%60，选项C正确。13.2250 900 解析：若在C点用

15、此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5103kg，因为，F1l1F2l2，所以，mg10m1.5103kgg15m，解得m2250kg。当滑轮移到D点时，吊起重物的质量为m1，所以，2250kgg10mm1g（15+10）m，在D点吊起重物的质量m1900kg。14.后轮 省力 解析：当向下按扶把时，婴儿车会绕着后轮转动，所以把婴儿车看成是杠杆，则后轮是支点；当后轮遇到障碍物时，向上抬起扶把，这时前轮是支点，婴儿车的总重力是阻力，抬起扶把的力是动力，由于动力臂大于阻力臂，所以此时的婴儿车可视为省力杠杆。15.50 解析：本题中杠杆只在右端悬挂了一个重物却能达到平衡，很明显是靠杠杆本身的重力达到平衡

16、的（设为G1）。棒AB粗细均匀，棒AB的重心在棒的中点上（设为O1），设棒AB长l，则阻力臂AO，动力臂OO1。根据杠杆的平衡条件，代入数据可解得G150N。16.定滑轮 不变 定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小17.（1）质量 （2）大 解析：（1）杆秤利用杠杆的平衡条件，通过力臂的大小关系得出物体重和秤砣重之间的关系，进而得出物体的质量与秤砣的质量之间的关系，测量的是物体的质量；（2）当从提绳C换到提绳B时，分析两边力和力臂的大小是否变化，根据杠杆平衡条件得出最大测量值的变化。18.90 225 180 80% 解析：因为动力臂是阻力臂的3倍，所以动力（手）移动的距离就是货物移动距离的3

17、倍，也就是330cm90cm；而手用的力是250N，所以手（人）做的总功就是W总Fs250 N0.9m225J；有用功就是货物被举高做的功，即W有Gh6000.3J180J；所以这根杠杆的机械效率就是80。19.2400 40 解析：跳一次的离地高度h0.05m，已知同学重G400N，则跳一次克服重力做的功为WGh400N0.05m20J，1min内跳绳120次，做功为W总nW12020J2400J。他在这1min锻炼中的功率为P40W。20.150 80% 解析：拉力做的功W总Fs125N310m3750J，工人做功的功率P150W，对物体做的功W有Gh300N10m3000J，该滑轮组的机

18、械效率21.（1）控制变量法 （3）（a）甲、丙或乙、丁 相等 （b）甲、乙或丙、丁 正确解析：（1）影响滑轮组机械效率的因素有多个，因此进行实验时应采用控制变量法；（3）（a）要验证猜想A：两个相同的滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关，必须控制所挂的钩码的重相同，因此实验装置应选图甲、丙或图乙、丁，如果测得的机械效率相等，就证明与细线的绕法无关，说明猜想A错误；（b）要验证猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关，必须控制细线的绕法相同，所挂的钩码的重不同，因此装置应选图甲、乙或图丙、丁；若机械效率不相等，则说明两个相同的滑轮组成的滑轮组，其机械效率

19、与所提升的物重有关，从而说明猜想B正确。22.（1）主要实验步骤：用天平称出金属块的质量m0；用细绳和刻度尺测出木棒的长度L；将用细绳系好的金属块系在木棒的一端，然后再将另一细绳一端做成绳环套在木棒上，用手提起该绳的另一端，并移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡；用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L1。图1（2）木棒的质量为。图2解析：由于木棒的质量超过了天平的量程，所以不能直接 用天平来测量木棒的质量；根据题目提供的器材可知，金属块的质量适当，因此可用天平直接测量，即金属块的质量已知，因此可将木棒用细绳悬吊起来，在木棒的一端悬挂金属块，调节悬吊木棒的细绳的位置，使木棒在水平位置平

20、衡，如图1所示。若金属块的质量用表示，木棒的质量用表示，悬吊木棒的绳端为支点，根据杠杆的平衡条件有，由此可得木棒的质量。图323.如图2所示。 解析：要使作用在A点的动力最小，则动力的力臂应最大，支点O到动力作用点A的距离为最大力臂L，所以最小动力的方向垂直于杠杆斜向上。24.如图3所示。25.解：（1）小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F1400N，F2800N，F1的力臂l12m，根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2，代入数据得400N2m800Nl2，解得l21m。（2）设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为𝜐1和𝜐2，行走时间为t，要保证杠杆水平平衡，则有F1(l11t)F2(l22t)，即400N(2m0.5m/st)800N(1m2t)，解得20.25m/s。26.解：（1）W总Fs3Fh360N2m360 J。（2）W有Gh150N2m300J。83.3%（3）W额W总W有360J300J60JW额G动h，所以G动30N机械效率变大，证明物体越重，机械效率越高。