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- 2021-10-27 发布
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第十二章水平测试
(时间:80分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题8小题,每小题3分,共24分)在
每小题列出的四个选项中,选择最恰当的答案.
1. 下列说法中正确的是( )
A.只有杠杆静止不动时,才能称为杠杆平衡 B.杠杆匀
速转动,也可以称为杠杆平衡
C.杠杆平衡时,支点必须在杠杆的中间 D.杠杆在水平
位置静止,才能称为杠杆平衡
2. 如图12-1所示,当高速公路收费站的栏杆升起时,
它相当于( )
A. 省力杠杆
B. 费力杠杆
C. 等臂杠杆
D. 无法确定
B
B
3. 小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重
物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,
甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别是W甲、W乙,
则下列说法正确的是( )
A. 使用甲斜面比使用乙斜面要省功
B. 甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高
C. 拉力F甲与F乙之比为5∶4
D. 两个拉力做功W甲与W乙之比为4∶5
4. 下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式
(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
C
D
5. 用同一个动滑轮分别把甲、乙两个物体匀速提升1 m,
两个物体的重力依次是100 N、200 N,下列说法正确的
是( )
A. 提升甲物体时的机械效率较高
B. 有用功相同
C. 提升乙物体时的机械效率较高
D. 机械效率都相同
6. 如图12-2所示,当水平拉力F=5 N时,恰好可以使
物体A沿水平地面向左做匀速直线运动. 已知物体A重为
30 N,所受地面的摩擦力为9 N,物体A水平移动了1 m,
下列说法正确的是( )
A. 该滑轮为定滑轮
B. 拉力F移动了0.5 m
C. 物体重力做功为0 J
D. 该装置的机械效率为90.9%
C
C
7. 如图12-3所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在
杠杆的两端,杠杆处于平衡状态.若将两个物体G1、G2同
时浸没在水中,则( )
A. 杠杆仍能保持平衡
B. 杠杆不能平衡,A端下沉
C. 杠杆不能平衡,B端下沉
D. 无法确定杠杆的状态
8. 如图12-4所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆
OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不能确定
C
A
二、填空题(本大题8小题,每小题3分,共24分)
9. 如图12-5所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相
同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度
(不计机械自重和摩擦),则所用拉力F甲 __ F乙,拉
力做功的功率P甲 ___ P乙.(均填“>”“<”或
“=”)
10. 某同学通过仔细观察发现生活中有很多简单机械,
如:手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等. 如图12-6,当
把钥匙插入锁孔开锁时,钥匙就相当于 __ (填“杠
杆”“轮轴”“滑轮”或“斜面”),它是一个 ___
(填“省力”或“费力”)机械.
>
=
轮轴
省力
11. 如图12-7所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下
以1 m/s速度在水平地面上匀速运动了10 m,拉力F1所做
的功为W1,功率为P1,若该物体在水平向右的拉力F2作
用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m,
拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1________W2,
P1_______P2. (均填“>”“<”或“=”)
12. 在电视剧《三国》中,有这样一个情景:一群士兵
用力拉动一个杠杆,会将石块抛向敌方阵营(如图12-8),
它是一个 ____ 杠杆.要把石块抛出去,图12-8中作
用在A点的力沿 ___ (填“a”“b”或“c”)方向最小.
= <
费力
c
13. 如图12-9所示,斜面长6 m,高1 m,工人用500
N的力沿斜面把重2 400 N的箱子匀速推到车上,推力对
箱子做的功是 ____ J,斜面的机械效率是 ___ .
14. 如图12-10所示,一滑轮下端悬吊一个重50 N的物
体,在拉力F的作用下使物体在2 s内上升了2 m,则拉
力F= ___ N,动滑轮上升的速度是v= __ m/s,
拉力F所做的功W= ___ J. (不计滑轮、绳的重力和
摩擦)
3000 80%
100
100
0.5
15. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利.
(1)如图12-11甲,旗杆的顶端安装着一个______滑轮,
用来改变拉力的方向.
(2)如图12-11乙,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,
可减小______臂,剪断物体更省力.
16. 工人用400 N的拉力,通过如图12-12所示滑轮组,
将重600 N的物体竖直匀速提升2 m,人将绳拉下 _ m,
人拉绳做的功为 ___________ J,滑轮组的机械效率
为 __ %.
定
阻力
4
1.6×103
75
三、作图题(本大题2小题,共5分)
17. (2分)请画出图12-13中杠杆动力F的力臂l.
如答图12-1所示.
18. (3分)在图12-14中画出使用滑轮组提升物体时
最省力的绳子绕法.
如答图12-2所示.
四、实验题(本大题2小题,共17分)
19. (8分)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端高,要使杠杆
在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向_______调节.
(2)如图12-15甲,在杠杆的左边A处挂四个相同钩码,
要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂______个
同样钩码.
(3)如图12-15乙,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,
当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,要使杠杆仍在水平位置
平衡,则弹簧测力计的示数将_______(填“变大”“变
小”或“不变”),其原因是__________.
右
3
变大
其力臂变小
20. (9分)某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实
验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分
别如图12-16的甲、乙、丙所示.
次
数
钩码
重G/N
钩码上升
高度h/m
有用功
W有/J
测力计
拉力F/N
测力计移
动距离s/m
总功W
总/J
机械效
率η
1 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 72.7%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
3 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27
(1)第3次实验中的机械效率是_________(保留一位小数).
(2)比较第2、3次实验,可得出初步结论:使用同样的滑
轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越_______.
(3)第1次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮的重
增大,对动滑轮所做的额外功__________(填“增大”或
“减小”).因而,由第1、2次实验可知:滑轮组的机械
效率可能与动滑轮的重力大小有关.
74.1%
高
增大
五、计算题(本大题2小题,共16分)
21. (7分)工人师傅用如图12-17所示的滑轮组将重为
600 N的货物匀速提升了2 m,做了1 500 J的功.求:
(1)滑轮组的机械效率.
(2)当他用400 N的拉力匀速提升
其他货物时,额外功占总功的15%,
求提升货物的重.
答案:(1)80% (2)1 020 N
22. (9分)如图12-18所示,使用杠杆提升重物,拉力
F竖直向下,重物匀速缓慢上升,相关数据如下表:求
物重G/N 拉力F/N 时间t/s A端上升的竖
直距离h/m
B端下降的竖
直距离s/m
200 500 0.5 0.4 0.2
(1)拉力所做的功.
(2)拉力做功的功率.
(3)此过程中,该杠杆的机械效
率.
答案:(1)100 J
(2)200 W
(3)80%
六、综合能力题(本大题2小题,共14分)
23. (8分)在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实
验中,将重5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,斜
面长1 m(如图12-19所示),改变斜面倾斜程度进行多
次实验,记录数据如下表.
(1)实验时,应控制斜面的 _____ 程度不变.
(2)实验过程中,用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直
线运动时,物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f
_____ (填“>”“=”或“<” )F.
(3)通过实验得出的结论是:同一斜面的倾斜程度越小,
机械效率越 ____ ,越省力. 请举出一个应用斜面省
力的实例: ________ .
粗糙
<
低
盘山公路
24. (6分)小明和同学打乒乓球时,注意到乒乓球台上的
球不小心就会滚到台下,落地点时远时近. 小明思考:若
运动的小球从桌上滚落后,小球的落地点到桌子的水平距
离可能与哪些因素有关呢?他的猜想如下:
猜想一:小球的落地点到球台的水平距离s可能与小球离
开桌面的速度大小有关.
猜想二:小球的落地点到球台的水平距离s可能与桌子的
高度H有关.
为验证猜想一,小明选取了钢球并用高度可调的桌子与斜
面组成如图12-20所示的装置,并进行了实验,得到了部
分数据如下表.
同一钢球,H=1.2 m
次数 小球高度
h/m
落地点到桌子的水
平距离s/m
1 0.1 0.65
2 0.2 0.96
3 0.3 1.16
(1)在实验中让钢球从桌上的斜面不同高度由静止滚下,
其目的是:__________________________________.
(2)分析表中数据你可得到的结论是:_______________
________________________________________________
________________________________________________.
使钢球到达桌面的速度不同
同一钢球,在
桌子高度一定时,离开桌面的速度越大,落地时的水
平距离越大
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