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單元評(píng)價(jià)檢測(cè)(四)
第 九 章
(45分鐘 100分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題3分,共24分)
1.(2012·煙臺(tái)中考)在你學(xué)過的簡(jiǎn)單機(jī)械里既可以省力又可費(fèi)力的機(jī)械是( )
A.杠桿 B.定滑輪
C.動(dòng)滑輪 D.滑輪組
2.如圖所示,下列簡(jiǎn)單機(jī)械中,省距離的是( )
3.一輛汽車不小心陷進(jìn)泥潭后,司機(jī)按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪,均可將汽車從泥潭中勻速拉出。比較這兩個(gè)裝置,下列說法正確的是( )
A.甲、乙安裝的都是動(dòng)滑輪,都能省力
B.甲、乙安
2、裝的都是定滑輪,都不能省力
C.甲安裝的是動(dòng)滑輪,能省力
D.乙安裝的是動(dòng)滑輪,能省力
4.用下列簡(jiǎn)單機(jī)械,使重量同為G的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)摩擦、機(jī)械自重及繩的重量,其中用力最小的是( )
5.下列過程,哪種情況小明對(duì)桶做了功( )
A.小明提著桶站立不動(dòng)
B.小明提著桶水平移動(dòng)
C.小明提著桶站在勻速水平運(yùn)動(dòng)的車廂內(nèi)
D.小明提著桶站在勻速向上運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi)
6.(2012·宜昌中考)小明用相同的水平推力,分別使較重的A物體沿較光滑的平面移動(dòng),較輕的B物體沿較粗糙的平面移動(dòng),若在相同的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)相同的距離。則下列說法正確的是( )
3、
A.小明對(duì)A物體做的功多
B.小明對(duì)B物體做的功多
C.小明推A物體時(shí)的功率小
D.小明推A、B兩物體時(shí)的功率相同
7.如圖是由相同的滑輪組裝的滑輪組,甲乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度,空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì),下列說法正確的是( )
A.甲的拉力是乙的拉力的3倍
B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍
C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D.如果考慮滑輪質(zhì)量,左圖裝置的機(jī)械效率比右圖的小
8.(2012·廣州中考)如圖所示的剪刀剪紙機(jī)械效率為80%,這表示( )
A.若作用在剪刀上的動(dòng)力是1 N,則阻力
4、是0.8 N
B.若作用在剪刀上的阻力是1 N,則動(dòng)力是0.8 N
C.若作用在剪刀上的動(dòng)力做功1 J,則有0.2 J的功用于剪紙
D.若作用在剪刀上的動(dòng)力做功1 J,則有0.8 J的功用于剪紙
二、填空題(本大題共6小題,每空2分,共28分)
9.如圖是2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)皮劃艇靜水比賽的體育圖標(biāo),當(dāng)運(yùn)動(dòng)員用船槳?jiǎng)澦畷r(shí),運(yùn)動(dòng)員手中使用的船槳屬于______
(選填“費(fèi)力”“省力”或“等臂”)杠桿,使用它的好處是______。
10.如圖所示,物體A在拉力F的作用下勻速前進(jìn),圖中的滑輪是______滑輪,若拉力F=200 N,則物體所受滑動(dòng)摩擦力為______N。
11.很
5、多名山風(fēng)景區(qū)為了方便游客到達(dá),都把上山的公路修成盤山公路,如圖所示,之所以要把上山的公路修成這樣,是因?yàn)楸P山公路相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的__________,使用它可以__________。
12.如圖所示,質(zhì)量為50 kg的物體A置于粗糙的水平地面上,用兩個(gè)滑輪按圖連接,當(dāng)水平拉力F為120 N時(shí),物體A恰能勻速前進(jìn),若物體A前進(jìn)
0.5 m所用的時(shí)間為10 s(繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦都不計(jì))。則物體A受到的重力為_______N,拉力F做功的功率為_______W。(g取10 N/kg)
13.(2012·瀘州中考)用如圖所示的滑輪組在5 s時(shí)間內(nèi),將重為G=400 N的物體勻速豎
6、直提升了1 m,已知該滑輪組的機(jī)械效率為80%,在此過程中做的有用功為_______J,拉力F的功率為_______W,拉力F的大小為_______N。
14.(2012·淮安中考)如圖所示,在測(cè)定杠桿機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_______N,彈簧測(cè)力計(jì)上升的高度s為0.2 m,物塊重G為1.5 N,物塊上升的高度h為0.3 m,則杠桿的機(jī)械效率為_______%,使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因是____________________________。
三、作圖題(本大題共2小題,共10分)
1
7、5.(2011·阜新中考)(4分)如圖是用螺絲刀撬起圖釘?shù)氖疽鈭D,O為支點(diǎn),A為動(dòng)力作用點(diǎn),F(xiàn)2為阻力。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出阻力F2的力臂l2及作用在A點(diǎn)的最小動(dòng)力F1的示意圖。
16.(2012·自貢中考)(6分)如圖所示,用滑輪組提升物體,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞法。
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共2小題,共28分)
17.(2012·萊蕪中考)(14分)如圖所示是探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿平衡時(shí),調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時(shí)保持在_________位置平衡。這樣做的好處是_________;
(2)在杠桿兩端掛上
8、鉤碼,不斷改變動(dòng)力或動(dòng)力臂的大小,調(diào)節(jié)阻力或阻力臂的大小,使杠桿在原來的位置重新平衡,記錄的數(shù)據(jù)如表:
分析表格,用F1、F2、l1、l2分別表示動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂,則杠桿的平衡條件可表示為_________;
(3)杠桿在生活中有很多應(yīng)用?,F(xiàn)欲使如圖所示的靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),小女孩可采取的做法是_______________________。
18.(2012·遵義中考)(14分)小明在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2 N,測(cè)得的數(shù)據(jù)如表:
(1)在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過
9、程中讀數(shù)。
(2)第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為________。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)分析表中數(shù)據(jù)可知:第2次實(shí)驗(yàn)是用______圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)是用______圖做的。(選填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用同一滑輪組,________________可以提高滑輪組的機(jī)械效率;分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多(即動(dòng)滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率_______。
(5)分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度____
___。
五、計(jì)算題(10分)
19.(2012·日照中
10、考) 如圖所示為傾角30°的固定斜面,方明同學(xué)用平行于斜面500 N的推力將質(zhì)量為70 kg的物體在5 s時(shí)間內(nèi)勻速推高1 m。(g取10 N/kg)求:
(1)推力做的總功和推力的功率。
(2)斜面的機(jī)械效率。
(3)斜面對(duì)物體的摩擦力。
答案解析
1.【解析】選A。動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿,所以利用杠桿既可以省力,也可以費(fèi)力;而定滑輪不能省力,只能改變力的方向;動(dòng)滑輪和滑輪組都能省力,但不會(huì)費(fèi)力。A項(xiàng)符合題意。
2.【解析】選C。本題考查了杠桿的使用。使用定滑輪既不省距離也不省力,故A錯(cuò)誤;使用斜面省力但費(fèi)距離,故B錯(cuò)誤;C
11、圖是費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂要小于阻力臂,雖然費(fèi)了力,但省了距離,故C正確;動(dòng)滑輪能省一半的力,費(fèi)一倍的距離,故D錯(cuò)誤。
3.【解析】選D。本題主要考查定滑輪和動(dòng)滑輪的判斷及其特點(diǎn)。首先判斷出滑輪是定滑輪還是動(dòng)滑輪,然后再根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)判斷省力情況。甲圖中的滑輪,軸固定不動(dòng),是定滑輪,定滑輪不能省力;乙圖中的滑輪,軸隨物體一起運(yùn)動(dòng),是動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪能省力。故選D。
4.【解析】選D。A杠桿的動(dòng)力臂大約是阻力臂的2倍,所以F1大約是G的;B杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂,所以F2>G;C圖中有2段繩子承擔(dān)物重,故F3=;D圖中有3段繩子承擔(dān)物重,則F4=G。故用力最小的是D。
5.【解析】選D。本
12、題考查了做功的兩個(gè)必要因素。對(duì)物體做功需要滿足兩個(gè)必要條件:一要有作用在物體上的力,二是物體在力的方向上要移動(dòng)一段距離。A項(xiàng)有力無距離,B、C項(xiàng)力與距離方向垂直,選項(xiàng)D同時(shí)滿足兩個(gè)條件,故選D。
6.【解析】選D。本題考查功與功率。功等于力與距離的乘積。小明兩次所用的力相等、物體在力的方向上移動(dòng)的距離相等,所以小明兩次所做的功相等;又因?yàn)樗玫臅r(shí)間也相等,所以兩次做功的功率相等。
7.【解析】選B。由題圖可知甲的拉力等于物體的重力,而乙的拉力是物體重力的一半,因此在相同的時(shí)間內(nèi)將物體提升相同的高度,乙的拉力通過的距離是甲的二倍,所以乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍;在相同的時(shí)間內(nèi)
13、甲拉力做的功和乙拉力做的功一樣,所以甲拉力的功率等于乙拉力的功率;如果考慮滑輪質(zhì)量,右圖中在提升物體的同時(shí)要對(duì)動(dòng)滑輪做額外功,機(jī)械效率比左圖裝置的低。故選B。
8.【解析】選D。本題考查機(jī)械效率的有關(guān)知識(shí)。由題意可知,剪刀剪紙機(jī)械效率為80%,即有用功占總功的比例為80%,故A、B錯(cuò)誤。剪刀動(dòng)力做的功是總功,剪紙所做的功為有用功,若動(dòng)力做功為1 J,則有用功為0.8 J,故D正確。
9.【解析】船槳的上端為支點(diǎn),上端到下面手的距離為動(dòng)力臂,船槳的上端到末端為阻力臂。顯然動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,但是可以省距離。
答案:費(fèi)力 省距離
10.【解析】F由兩段繩子承擔(dān),每段繩子的拉力
14、F繩==100 N。物體A勻速前進(jìn),其摩擦力跟每段繩子的拉力相等,為100 N。
答案:動(dòng) 100
11.【解析】盤山公路相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的斜面,使用它可以省力。
答案:斜面 省力
12.【解析】物體A的重力G=mg=50 kg10 N/kg=500 N
繞過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n=2,繩子自由端移動(dòng)的距離s繩=20.5 m=1 m,
拉力F做的功W=Fs繩=120 N1 m=120 J
拉力做功的功率P==12 W
答案:500 12
13.【解析】本題考查了滑輪組的機(jī)械效率及功率。提升物體做的功為有用功:W有用=Gh=400 N1 m=400 J;根據(jù)機(jī)械效率
15、可以求出總功:W總==
500 J,則拉力的功率為P==100 W;由題圖可知,有兩端繩子承擔(dān)物重,繩的自由端移動(dòng)的距離為s=2 m,則拉力的大小為F==250 N。
答案:400 100 250
14.【解析】由題圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1 N,所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5 N;W有用=Gh=1.5 N0.3 m=0.45 J,W總=Fs=2.5 N0.2 m=0.5 J,η=
=90%;在提升物體的過程中,同時(shí)要提升杠桿,還要克服軸處的摩擦,這些都是不得不做的額外功。
答案:2.5 90 克服杠桿重力和軸處的摩擦做功
15.【解析】力臂的作法是沿力的方向
16、畫出力的作用線,從支點(diǎn)作力的作用線的垂線,即為該力的力臂;力最小時(shí),力臂最大,此時(shí)需要將OA段杠桿當(dāng)做力臂,即從A點(diǎn)作垂直于杠桿向下的力。
答案:
16.【解析】滑輪組最省力的繞法就是讓繩子的固定點(diǎn)在動(dòng)滑輪上。
答案:
17.【解析】本題考查杠桿的平衡條件。(1)在實(shí)驗(yàn)中,我們用鉤碼的重力充當(dāng)動(dòng)力和阻力,重力的方向總是豎直向下,所以當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí),力臂正好在杠桿上,這樣可以方便地測(cè)出力臂;(2)分析表中4次數(shù)據(jù)后,可看出杠桿的平衡條件為F1·l1=F2·l2;(3)根據(jù)杠桿的平衡條件,欲使靜止的蹺蹺板發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),小女孩應(yīng)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)方向移動(dòng)。
答案:(1)水平 便于從
17、杠桿上直接測(cè)量出力臂
(2)F1·l1=F2·l2 (3)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向移動(dòng)
18.【解析】(1)在測(cè)繩端拉力時(shí),需豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。
(2)≈74%
(3)由數(shù)據(jù)知第2次實(shí)驗(yàn)中,s為h的3倍,所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,而被提升的物重為6 N,其他3組為4 N。所以第2次實(shí)驗(yàn)是用乙圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)s為h的5倍,所以滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重,所以第4次實(shí)驗(yàn)是由丙圖做的。
(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn),兩次所用滑輪組相同,但第2次物重大于第1次物重,機(jī)械效率也大于第1次的機(jī)械效率,所以可得使用同一滑輪組,增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率。分析第1、3次實(shí)驗(yàn),兩次提升物體
18、的重力相同,第3次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)滑輪較重,而機(jī)械效率較低,所以可得使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多(即動(dòng)滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率越低。
(5)第3、4次實(shí)驗(yàn)只是改變了物體被提升的高度,機(jī)械效率沒變,所以可得滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)。
答案:(1)勻速 (2)74% (3)乙 丙 (4)增加物重 越低 (5)無關(guān)
19.【解析】(1)W總=Fs=F·2h=500 N21 m=1 000 J
(2)W有用=Gh=mgh=70 kg10 N/kg1 m=700 J
(3)W額=W總-W有用=1 000 J-700 J=300 J
因?yàn)閃額外=fs
所以
答案:(1)1 000 J 200 W (2)70% (3)150 N
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