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- 2021-05-10 发布
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简单机械、功和能
一、选择题:
1.四种用具中,属于费力杠杆的是:
A镊子 B.瓶盖起子 C.撬棒 D.钢丝钳子
2.下列过程中属于弹性势能转化为动能的是
A.熟透的苹果从树上落下 B.蹦极者落下拉紧橡皮绳
C.弹簧枪将“子弹”射出 D.秋千由低处摆向高处
3.图2所示人所用的拉力都是F.物体重分别为G1、G2、G3、G4,在将物体匀速提升的过程中,若不计滑轮组自重,图中物重最大的是_______。
4.下列四种情景中,人对物体做功的是
A.小军用一个滑轮组拉着重物静止不动 B.小刚用力推车,汽车没动
C.小丽用力搬起箱子 D.小红背着书包在等车
5.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中
A.动能一定增大 B.机械能一定不变
C.重力势能一定减小 D.机械能一定增加
6.某人用一定滑轮沿不同方向把重为G的物体匀速提升,作用在绳子自由端的力如图4所示,则比较F1、F2、F3的大小,正确的是:
A. F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C. F1F2>F3 B. F1 F1> F3 D. F2< F1< F3
8.如图6所示的滑轮组,把质量是320 kg的铁块匀速吊起2m,若测得水平拉力是2000N,则拉力的功和机械效率分别是(g=10N/kg )
A.4000 J, 80% B. 6400 J, 20% C. 8000 J, 80% D.无法计算
9.下列关于机械效率的说法中正确的是:
A.做的有用功越多,机械效率越高 B.有用功越多,机械效率越高
C.额外功越少,机械效率越高 D.因为有用功总小于总功,机械效率总小于1
10.甲、乙两辆车,功率相同,在相同时间内匀速通过的路程之比为1:2,则:
A.两辆汽车做功之比为1:1,牵引力之比为2:1
B.两辆汽车做功之比为1:2,牵引力之比为2:1
C.两辆汽车做功之比为1:1,牵引力之比为1:2
D.两辆汽车做功之比为2:1,牵引力之比为1:1
11.如图7所示,滑轮组的下面挂一重1200 N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是:
A.1500 N B.900 N C.600 N D.300 N
12.重200N的木箱,在40N水平拉力的作用下沿水平地面做匀速直线运动。当木箱在50N的水平拉力的作用下,沿同一水平地面前进10 m的过程中,下列说法中错误的是:
A.拉力做功500J B.重力做功2000J
C.木箱受到的摩擦力为40N D.木箱受到的重力和支持力的合力为零
13.如图8所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。)则下列计算结果正确的是:
A.绳子自由端受到的拉力大小是100N B.人对地面的压力为400N
C.人对地面的压力为250N D.绳子自由端运动速度是0.01 m/s
14.质量是10 kg的物体A放在水平桌面上,利用图6所示的装置使物体A以0.1rn/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,则
A.作用在绳端的拉力F为3.6N B.水平桌面对物体A的摩擦力为10.8 N
C.在1s内拉力F做功5.4J D.拉力F的功率为10.8W
二、填空题:
15.如图10所示,赛艇的桨可看成一个杠杆。则赛艇的桨属于____________杠杆。(选填“省力”或“费力”)
16.某人用动滑轮匀速提起200N的重物(不计动滑轮重力和摩擦),人用的拉力大小是______N。若拉力做功为1000 J,则物体上升的高度是________m。
17.如图11所示,物体的质量是3kg,滑轮重0.6 N,在拉力的作用下,物体以0.2 m/s的速度匀速上升,弹簧测力计的示数是______N。在3s内,拉力做功为______J。拉力的功率是______w。
18.如图12所示,物体A重100N,在拉力F的作用下,物体A以1m/s的速度匀速前进5m,拉力F为5N。不计滑轮摩擦及自重,物体A和地面间的摩擦力是________ N,绳子自由端移动的距离为________m。
19.如图13所示的杠杆每一小格长度相等,C是它的支点,杠杆上所挂物体A,A浸没水中前弹簧测力计的示数是9.8N. (ρA=5.0×103 kg/m3 )杠杆平衡。若将A浸没水中后,使杠杆仍水平平衡,并保持弹簧测力计拉力的方向不变,则弹簧测力计的示数是:
A. 7.84 N B. 9.8 N C. 3.92 N D. 4.9 N
20.金属块甲静止在水平地面上,对地面的压强是5.4×105 Pa。有一轻质杠杆AB,支点为O,且OA:OB =5:3。将甲挂在杠杆的B端,在A端悬挂质量为4 kg的物体乙时,杠杆如图14所示在水平位置平衡,此时金属块甲对地面的压强变为1.8×105 Pa。当在杠杆A端改挂质量为 kg的物体时,金属块甲对地面的压力刚好为零。
三、作图和实验题
21.画出图15、16、17中简单机械中的所标力的力臂。
22.小红同学在做“研究杠杆的平衡条件”实验时,没挂钩码前,发现杠杆左端高,他将右端的螺母向__移(填“左、右”),直到杠杆静止在___位置:这样做的目的是: 。
23.如图18所示的均匀杠杆,相邻刻度线之间的距离都是相等的。使杠杆在水平位置平衡后,在杠杆的A刻线处挂2个钩码。为了使杠杆在水平位置重新平衡,应该在B刻线处挂__个钩码。(每个钩码的质量都相等)
24.在图19所示各滑轮组中画出5种不同的绕线方法。
25.如图20所示的实验现象说明:使用定滑轮____,使用动滑轮____。
26.小东想估测出某种油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺。小东利用身边的器材设计出一个实验方案。首先找一根直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,然后将已知密度为ρ
的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬捧右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图21所示。下面是小东测出ρ油的部分实验步骤,请你按照小东的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用刻度尺测出OE的长度LOE
(2)把金属块B浸没在油中,把重物A从E处移到至D处,硬棒再次在水平位置平衡;
(3) ;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的己知量计算ρ油表达式为: .
27. 在“测滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑较组注行了两次实验,实验数据如下:
(1)此实验所用滑轮组的个数至少是 个,其中动滑轮有 个。
(2)实验中应 拉弹簧测力计·
(3)第一次实验测得滑轮组的机械效率是 ,第二次实验时滑轮组的机械效率 (填“大于”“小于”或“等于”)第一次的机械效率。
28.如图22是探究物体动能大小与哪些因素有关的实验:
(1)实验中你通过观察 知道动能的大小。
(2)图甲中是用铜球实验,图乙是用钢球实验,从实验中可知,铜球的质量 钢球的质量(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)图甲、丙都使用相同的铜球实验,这两次实验探究的问题是 。
29.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,把三个木柱插在沙坑中相同的深度,用A, B, C三个铁块从空中静止下落,分别打在三个木桩上,陷入沙坑的深度如图所示,在此实验中我们是通过观察
比较铁块的重力势能的大小;若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA hB;若A、C两铁块下落的高度相同,则两铁块质量的关系是mA____mC。实验得出的结论是:物体的重力势能的大小与 有关。
30.图24是一台常见的台秤:请你参照天平的使用方法,从放置台秤开始,到称出物品的质量为止.下面给出了部分使用步骤。请把不完整的部分补充完整。
(1)把秤放到水平桌面上;
(2)槽码盘上不放槽码,秤盘不放物品,游码放到最左边,调整
;
(3)把被称物品放到秤盘中;
(4)从大到小依次把槽码放到砝码盘上进行试称,当某一砝码能够压下砝码盘而比它小一级的砝码刚好不能压下时,保留后一槽码;
(5) ;
(6)把所用槽码上面刻写的质量数与就得到被称物品的质量。
四、简答和计算题:
31.如图25所示的各种剪刀,哪一个最适合用来剪粗铁丝?为什么?
32.一个人用滑轮组匀速提升重G=128 N的物体,滑轮组的机械效率为80%.在4s内,人用F=40N的力拉绳端移动4m.求:
(1)计算出物体上升的高度是多少?
(2)在图中画出这个滑轮组的绕线。
(3)计算出有用功的功率是多少?
33.过去农村用的春米工具是一个杠杆,图27是它的结构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。若石球重50N,要将石球抬起,脚至少用多大竖直向下的力?(摩擦和杠杆自重均忽略不计)
34.吊盘中的A物体和B物体在如图28所示的等臂的轻质杠杆的两端。向容器中倒入某种液体C,当物体B有一半的体积浸入C液体中,左端的总质量为200g,此时杠杆平衡。当物体B全部浸没时,左端的总质量为80g,杠杆又重平衡。己知物体B的密度ρa =2.4×103kg/m3,求:液体C密度和物体B的体积?
35.用如图29所示的滑轮组,匀速打捞水中的物体A。物体在水中上升时,人对绳子的拉力为F1,滑轮组的机械效率为η1,物体在水外上升时,人对绳子的拉力为F2,滑轮组的机械效率为η2。己知凡F1: F2=1:2,η1:η2=3:4。物体的体积为4.5×10-2m3 。(不计绳重、摩擦和水的阻力g取10N / kg)求:(1)物体在水中受到的浮力? (2)物体的密度? (3)物体离开水面以0.2 m/s的速度上升,人拉绳的功率?