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- 2021-10-27 发布
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《机械与人》专项训练
一、选择题
1.(2017·广西)如图所示,是我国首架自行研制的C919大飞机在加
速升空的过程,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是( )
A.动能增大,重力势能减小
B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能增大
D.动能减小,重力势能减小
C
2.如图所示,小球由静止开始沿光滑的斜面下滑,经过A、C两
位置时具有相同的( )
A.速度
B.重力势能
C.动能
D.机械能
D
3.(2017·宜宾)指甲刀是生活中常用的小工具,如图所示,它
包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是( )
A.一个省力杠杆,两个费力杠杆
B.一个费力杠杆,两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆
A
4.如图所示,动滑轮重10 N,不计绳重及滑轮和绳之间的摩
擦,当动滑轮上挂重力为50 N的物体A时,物体B在水平桌面上
恰好能向左做匀速直线运动。则B受到的摩擦力( )
A.方向水平向左,大小是20 N
B.方向水平向右,大小是 N
C.方向水平向左,大小是 N
D.方向水平向右,大小是20 N
D
5.(2017·广西)在水平地面上,小明在10 s内用50 N的力沿水平
方向拉着重为100 N的小车前进了5 m,则小明的功率是( )
A.25 W
B.50 W
C.250 W
D.500 W
A
6.(2017·台州)小柯用图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦
和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1米,物体也上升1米
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200牛
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
C
7.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在5 s内将重为100 N的物
体G匀速提升2 m,每个滑轮的重均为10 N。不计绳重及摩擦,此过程
中( )
A.F甲小于F乙
B.甲的机械效率小于乙的机械效率
C.F甲做的功大于F乙做的功
D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D
8.(2017·来宾)如图所示,体积之比为1∶2的甲、乙两个实心物体,分
别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平衡,则甲、乙两个物块的密度之
比为( )
A.1∶1
B.1∶2
C.2∶1
D.4∶1
D
9.如图所示,A物体受到的重力是100 N,在拉力F的作用下,能以
0.2 m/s的速度在水平地面上向左做匀速直线运动。已知拉力F=5 N,
滑轮组的机械效率为80%,则下列说法不正确的是( )
A.拉力F的功率是1 W
B.2 s内绳子自由端移动的距离是1.2 m
C.5 s内拉力F所做功的大小是15 J
D.物体A受到水平地面的摩擦力大小是12 N
A
二、填空题
10.(2017·福建)如图所示,撬起瓶盖的起瓶器是属于________(选填
“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,其支点是图中________点。
省力
A
11.(2017·黔东南州)如图所示为我州某学校升旗的情景,旗杆顶装
的滑轮是________滑轮,它的作用是____________。定 改变力的方向
12.如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到
起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为________(选填“定滑轮”
或“动滑轮”)。气缸内蒸汽体积膨胀,推动活塞运动,使舰载机获得巨大
的________能。
定滑轮
动
13.为了积极响应“垃圾不落地,延平更美丽”的号召。延平区环
卫处从4月20日起,增派了多辆洒水车。如图所示,洒水车匀速洒水
过程中它的动能________,机械能________。(均选填“增大”“减
小”或“不变”)
减小 减小
14.学习了简单机械的有关知识后,小强同学自制了一种简易升降
晾衣架,它由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的一端固定在天花
板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,晾衣架在匀速
上升过程中横梁保持水平,如图所示。将40 N的衣物挂在晾衣架上,
人拉绳的力为12.5 N时,衣物匀速上升,忽略绳重及摩擦。此时该装
置的机械效率是________; 若将60 N的衣物挂在晾衣架上,使其匀速
上升1 m,人所做的总功是________J。 70
80%
15.现有30包大米,总质量为150 kg。小明想尽快将它们搬上10 m
高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运
物 体 质 量 之 间 的 关 系 图 像 。 由 图 可 知 他 可 以 提 供 的 最 大 功 率
________W;为了尽可能快地将大米搬上库房,他每次应搬
________包。若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬
运任务并返回原地所用的时间________s。(g=10 N/kg)
50
3
450
三、实验及作图题
16.如图(a)所示,小华用笤帚在扫地,O为支点,作用在A点的动力
为F1。在图(b)中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2。
17.(2017·辽阳)如图是一种常见的晾衣夹,使用时O为支点,A为
动力作用点,F2为弹性钢圈对夹子的阻力,请在图中画出作用在A
点的最小动力F1及其力臂l1,并作出阻力臂l2。
18.(2017·黔西南州)利用下图的实验装置探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是
____________,若出现图(甲)所示情况,应将杠杆的螺母向
________(选填“左”或“右”)调。
便于测力臂
右
(2)如图(乙)所示,杠杆在水平位置平衡,记录数据。根据这一次实验数
据 , 小 明 立 即 分 析 得 出 杠 杆 的 平 衡 条 件 , 他 这 种 做 法 的 不 足 是
____________________________________________。经老师提醒后,小明
继续进行实验,如图(乙),若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O
方向移动一小格,则杠杆________________(选填“仍保持平衡”“左端下
沉”或“右端下沉”)。
(3)如图(丙)所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠
杆,当测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数
大小将________。
没有进行多次实验,得到的结论具有片面性
左端下沉
变大
19.如图所示,是测量滑轮组机械效率的实验装置。
(1)用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5 N的钩码, 由图示可知拉力大
小为________N,将弹簧测力计向上移动12 cm, 则钩码上升的高度为
________cm,该滑轮组的机械效率是________(结果保留到0.1%)。
(2)提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更轻巧。如图装置中动滑
轮的重为G1,用它提升一重物,滑轮组的机械效率为75%;改用一个轻质
材料制作的重为G2的动滑轮后,再提升同一重物,滑轮组的机械效率提高
到了90%,则G2与G1之比为________(不计绳重及各处的摩擦)。
2.4
4 69.4%
1∶3
20.利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳
将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,小球撞击水
平木板上的木块,记下木块移动的距离s。改变角度θ的大小,重复实验。
( 1 ) 利 用 如 图 两 根 细 绳 悬 挂 小 球 , 而 不 用 一 根 细 绳 , 其 好 处 是
________________________________________;
(2)本实验探究的问题是物体的动能大小与________关系;
( 3 ) 利 用 上 述 实 验 , 同 时 还 可 以 探 究 的 问 题 是
__________________________________________________________________
。
便于控制小球的撞击方向(或便于撞准木块等)
速度
物体重力势能大小与高度有什么关系?(或重力势能大小与高度的关系)
四、综合应用题
21.从距离水平面3 m的高处由静止释放一棱长为10 cm的正方体木块,
空气阻力忽略不计,用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到完全静止
时的压力变化情况,并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图像
,如图所示。(g取10 N/kg)求:
(1)木块的密度;
(2)木块下落过程中,重力所做的功;
(3)木块对地面的最大压强。
21.(1)木块的体积V=10 cm×10 cm×10 cm=1000 cm3=1×10-3 m3
,根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图像,可知木块静
止时对地面的压力F=5 N,木块的重力G=F=5 N,由G=mg可知
,木块的质量m= = =0.5 kg,木块的密度ρ= =
=0.5×103 kg/m3
(3)由图像可知,木块撞击地面时的最大压力为35 N,接触面积S
=10 cm×10 cm=100 cm2=1×10-2 m2,则木块对地面的最大压
强p= = =3.5×103 Pa
(2)重力所做的功W=Gh=5 N×3 m=15 J
22.如图所示,是起重机吊臂上滑轮组的示意图。用该滑轮组将一
些规格相同的石板匀速提升到2 m高的平台上,若每块石板的重力均
为1.2×104 N。当滑轮组一次提升一块石板时,钢丝绳的拉力F的功
率为3000 W,此时滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和钢丝绳的
重力,求:
(1)在此过程中,石板匀速上升时的速度是多少?
(2)若该滑轮组一次匀速提升两块石板到同一平台上,则此时钢丝
绳的拉力F是多少?
22.(1)根据η= = 可得总功:W总= = =
3×104 J,由P= 可得拉起石板的时间:t= = =10 s,所
以石板的上升速度:v= = = =0.2 m/s
(2)由W额=G动h=W总-W有可得动滑轮重力:G动= =
=3000 N,由图知,通过动滑轮绳子段数n=3
,不计摩擦和钢丝绳的重力,由F= (G物+G动)可得当滑轮组一
次提升两块石板时拉力为:F= ×(2×1.2×104 N+3000 N)=
9000 N