第九章《机械和功》章末同步练习5Word格式.docx

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D.把掉在地上的羽毛球捡起来

6.为增加看点,有关方面正在策划在风景区开发多种形式的极限运动项目,攀岩比赛就是其中的一项。

在一次攀岩比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9∶8,甲用45min完成比赛,乙用40min完成比赛,则甲乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比是:

（）

A.81∶64B.64∶81C.1∶1D.9∶8

7.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N。

若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）

A.45N、50%B.45N、75%

C.60N、50%D.60N、75%

8.如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重。

若将物体匀速提高1m,以下说法不正确的是（）

A.拉力做的有用功为80J

B.动滑轮的重力为40N

C.拉力做的总功为160J

D.该滑轮组的机械效率为75%

二、填空题（本大题共6小题,每空2分,共24分）

9.人的二头肌收缩使人曲臂时的情况如图所示,人的前臂是一个力杠杆,这种结构给人带来的好处是。

10.如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。

杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等,杆AB的重力不计,柱形物体较重。

（1）制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F更小,在其他条件相同时,只改变支点O的位置,应将O点更靠近端。

（2）若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°

角的过程中,动力F大小的变化是。

11.用如图所示的滑轮组匀速向左拉重为100N的物体A,所用拉力F为10N（不计滑轮重和绳重及滑轮和绳之间的摩擦）,则A受到地面对它的摩擦力大小为N,方向为向（选填“左”或“右”）。

12.如图所示是小明同学用勺子取食物的情景。

小明在用勺子取食物的过程中,对（选填“食物”或“勺子”）做的功为额外功。

13.工人用力F水平推重为200N的物体,在4s内水平推力F与物体沿力的方向移动的距离s之间的关系如图所示。

在这过程中,水平推力做的功为J,推力做功的功率为W。

14.小欣用如图所示的动滑轮提升重量G=9N的物体,用竖直向上的拉力F=5N拉绳的自由端匀速上升0.8m,用时4s。

小欣所做的总功是J。

机械效率是,拉力的功率是W。

三、作图题（本大题共2小题,共6分）

15.（3分）如图所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力F1的力臂。

16.（3分）如图所示,请用笔画线代替绳子,利用滑轮组将物体提起。

四、实验探究题（本大题共2小题,共22分）

17.（10分）如图所示,晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件。

请你回答下列问题:

（1）在挂钩码前,晓月发现杠杆左端低,右端高,她将杠杆两端的平衡螺母向

调节,使杠杆在水平位置平衡。

（2）接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡。

其目的是;

。

（3）改变钩码数量与位置,获取三组测量数据（如表）,可以减少实验的,根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是,并完成下表中的空格。

实验测量数据记录表:

实验

次序

动力

F1/N

动力臂

L1/cm

阻力

F2/N

阻力臂

L2/cm

1

2.0

5.00

1.0

10.00

2

3

15.00

18.（12分）小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表:

物理量

实验次数

钩码总重G/N

钩码上升的高度h/m

测力计示数F/N

测力计移动距离s/m

机械

效率

η/%

4

0.1

1.8

0.3

6

2.4

83

1.4

0.5

57

0.2

（1）在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。

（2）第1次实验测得的机械效率为。

（结果保留两位有效数字）

（3）分析表中数据可知:

第2次实验是用图做的;

第4次实验是用图做的。

（选填“甲”“乙”或“丙”）。

（4）分析第1、2次实验数据可知:

使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;

分析第1、3次实验数据可知:

使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重）,滑轮组的机械效率。

（5）分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。

五、计算题（8分）

19.小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动,到养老院当义工,在活动中要帮助老人将3壶相同的油从一楼搬到三楼。

小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼,用时20s;

第二趟将两壶油从一楼提到三楼,用时30s。

已知每壶油的质量为5kg,小勇的质量为45kg,每层楼的楼高是3m。

（g取10N/kg）

（1）第一趟小勇做了多少有用功?

小勇做功的总功率是多少?

（2）比较小勇两趟做功效率的高低,并说明理由。

答案解析

1.【解析】选B。

本题考查的是对一些常见杠杆的分类。

判断杠杆是费力杠杆还是省力杠杆,主要看力臂的关系,若动力臂大于阻力臂则为省力杠杆。

A、C、D中动力臂都小于阻力臂,所以为费力杠杆,B为省力杠杆。

2.【解析】选D。

本题考查杠杆的平衡条件。

将动力的方向改为沿虚线方向,仍使杠杆在水平位置平衡,由F1L1=F2L2知,F2L2不变,动力臂减小,则动力增大。

3.【解析】选B。

本题考查简单机械的应用。

根据题意,必须选择一个可以省力的杠杆才行。

杠杆的动力臂大于阻力臂时,可以实现省力的目的,A对;

动滑轮的动力臂相当于它的直径,阻力臂相当于它的半径。

虽然动力臂大于阻力臂,可以实现省力的目的,但只能省一半力,无法实现用20N的力提起50N的物体,B错;

斜面相当于一个省力杠杆,C对;

轮轴的动力作用线相当于圆的切线,动力臂相当于圆的半径,阻力臂远小于动力臂,D对。

4.【解析】选C。

本题考查定滑轮和动滑轮的特点。

乙滑轮的轮轴是固定的,所以是定滑轮,定滑轮是等臂杠杆,使用乙滑轮不能够省力,但可以改变力的方向,故A、B项错误;

甲滑轮的轮轴随物体一起运动,是动滑轮,使用甲滑轮可以省力但费距离,故C项正确;

定滑轮的机械效率比动滑轮的机械效率高,故D项错误。

故选C。

5.【解析】选A。

本题考查做功的两个必要因素。

有力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力才对物体做了功。

举着杠铃不动,有力没距离,不做功,A符合题意;

将弹簧拉力器拉长,有力作用在弹簧上,弹簧也移动了距离,拉力对弹簧做了功,B不符合题意;

将实心球抛向空中,虽然在球离手后,手不再对实心球做功,但在这之前,即实心球从手上被推出到离开手之前,手对球做了功,C不符合题意;

把掉在地上的羽毛球捡起来,这个过程要克服羽毛球的重力做功,D不符合题意。

6.【解析】选C。

本题主要考查功率的计算。

由题意可假设甲运动员的质量为9m,乙运动员的质量为8m,设他们攀岩的高度为h,则甲运动员克服重力所做的功W甲=9mgh,乙运动员克服重力所做的功W乙=8mgh,由功率的公式P=可求出,P甲=,P乙=,所以P甲∶P乙=1∶1;

7.【解析】选B。

本题考查滑轮组的应用。

使用滑轮组拉动物体,A处绳子对物体的拉力等于物体的摩擦力为45N;

A处拉力克服摩擦力做的功是有用功,W有用=

F′s′=45N×

s′;

拉力F拉动物体时,有两段绳子拉动动滑轮,则s=2s′,则拉力做的功是总功,W总=Fs=F×

2s′=30×

2s′,则滑轮组的机械效率η===0.75=75%。

8.【解析】选A。

本题考查利用滑轮组做功和机械效率的有关计算。

由题可知F=80N,G=120N,h=1m,s=2m。

则W有=Gh=120N×

1m=120J,动滑轮的重力G动=2F-G=

2×

80N-120N=40N,利用滑轮组所做的总功为W总=Fs=80N×

2m=160J,该滑轮组的机械效率η===75%,选项A说法错误。

9.【解析】人的前臂动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆,可以省距离,给工作带来方便。

答案：

费可以省距离

10.【解析】本题考查的是杠杆的平衡条件的应用。

（1）在阻力不变的情况下,要想省力就要增大动力臂或减小阻力臂,所以要把O点更靠近右端或B端。

（2）首先找到柱形物体的重心,此时的力臂是OB,当柱形物体逐渐往上移时,柱形物体的力臂先变大后变小。

阻力和动力臂都不变,所以动力先变大后变小。

（1）B（或右）

（2）先变大后变小

11.【解析】本题考查滑轮组的特点的应用。

由题图中的滑轮组可看出,物体受到的摩擦力由3段绳子承担;

在不计滑轮与绳重及滑轮和绳之间的摩擦的条件下,摩擦力f与拉力F的关系是:

f=3F=3×

10N=30N;

物体A匀速向左运动,所受阻

力——摩擦力的方向为向右。

30右

12.【解析】用勺子取食物,其目的是取食物,即对食物做的功是有用功,但做有用功的同时,又必须对盛食物的勺子做功,所以对勺子做的功是额外功。

勺子

13.【解析】由图像可知推力大小为60N,持续了2m,所以推力所做的功W=Fs=60N×

2m=120J,推力的功率P===30W。

12030

14.【解析】本题考查对有用功、总功和机械效率以及功率概念的理解。

此动滑轮的有用功是克服重力所做的功W有用=Gh=9N×

（0.8÷

2）m=3.6J;

而拉力所做的功为总功W总=Fs=5N×

0.8m=4J;

此动滑轮机械效率η==90%;

拉力的功率P===1W。

490%1

15.【解析】本题考查杠杆的力臂作图。

画力臂分四步:

一找点二画线三作垂线段四标签。

找点就是找杠杆的支点,图中为O点;

画线是画力的作用线,通过力的作用点沿力的方向画一条直线;

作垂线段就是从支点向力的作用线作垂线段;

标签就是标注力臂的大小及符号。

如图所示

16.【解析】本题考查滑轮组的设计和组装。

利用滑轮组将物体提起,省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果,自由端在人手中,要向下拉使物体向上移动,则应从定滑轮开始绕,绳子固定在定滑轮上,物重由两根绳子承担。

17.【解析】

（1）左低右高说明左边沉,应向右旋动平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;

（2）让杠杆在水平方向上平衡,使挂在杠杆上的钩码给杠杆的拉力与杠杆垂直,可以直接在杠杆上读出力臂的大小,且可避免杠杆自身重力对实验的影响。

（3）多次测量可使实验避免偶然性,由1、2两次实验可得出杠杆的平衡条件:

动力×

动力臂=阻力×

阻力臂,则第3次实验中L2===15.00cm。

答案