简单机械和功1.docx

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简单机械和功1

简单机械和功1

一、选择题

1．下列简单机械中，属于省力杠杆的是（　　）

A．B．

理发剪筷子

C．D．

羊角锤钓鱼竿

2．以下说法正确的是（　　）

A．做功的物体都受力的作用

B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体都做功

C．作用力越大，力做功越多

D．力对做变速直线运动的物体要做功

3.如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使标杆在水平位置平衡，B处应挂与A处同样大小的钩码个数为（　　）

A．6个B．4个C．3个D．2个

4.用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，则在推力做功的过程中（　　）

A．物体一定运动了1m

B．物体一定运动了6m

C．物体一定受了10N的摩擦力

D．物体一定受了60N的摩擦力

5．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙所示的两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（　　）

A．甲方法不可以省力，但能省功

B．甲方法可以省力，也能省功

C．乙方法可以省力，但不能省功

D．乙方法可以省力，也能省功

6．两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的，甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4：

3，则甲、乙两台机器的功率之比是（　　）

A．2：

1B．1：

2C．8：

9D．9：

8

7．在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（　　）

A．减小摩擦

B．使每组数据更准确

C．多次测量取平均值，减小误差

D．获得多组数据，归纳出物理规律

8.在不计绳重和摩擦的情况下，利用图所示的甲、乙两装置（每个滑轮相同），分别用力把同一物体匀速提升相同的高度。

若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（　　）

A．η甲＝η乙，W甲＝W乙B．η甲＞η乙，W甲＞W乙

C．η甲＜η乙，W甲＜W乙D．η甲＞η乙，W甲＜W乙

9．如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（　　）

A．做的有用功是800JB．拉力F的功率是80W

C．绳子自由端被拉下3mD．滑轮组的机械效率是60%

10．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低因素”时提出了下列假设：

①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关

②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关

③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关

④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。

然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组，

进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（　　）

A．①B．②C．③D．④

二、填空题

11．某同学通过仔细观察发现生活中有很多简单机械，如：

夹取砝码的镊子是一个　　杠杆（选填“省力”或“费力”），当把钥匙插入锁孔开锁时，钥匙就相当于　　（填“轮轴”“滑轮”或“斜面”），它是一个　　（填“省力”或“费力”）的机械．

12．如图所示，一根粗细均匀的杠杆，等距标注了刻度，可绕A端转动，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好平衡，则杠杆自重为　　N．

13．如图所示的动滑轮，把重10N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数是6N，则拉力F=　　N，若不计摩擦，动滑轮重是　　N．若用此滑轮提起20N的物体，拉力F是　N．（不计绳重和摩擦）

14.小华同学用100N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物体，使其作匀速直线运动．若该物体在10s内移动5m，则在此过程中重力做功　　J，小华做的功是　　J，它的速度为　　m/s，功率是　　W；小王同学用了20s的时间由一楼登上了6m高的三楼教室，克服自身重力做了3000J的功，则他的体重是　　N，登楼的功率是　　W．

15．如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体缓慢升高0.1m，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为0.25m．拉力所做的功为　　J，有用功为　　J，杠杆的机械效率为　　%．

16.如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，测力计的示数为　5.4　N，如果不计滑轮重、绳重和摩擦，物体A的重力为　16.2　N．若动滑轮重3N，用此装置提升质量3kg的重物，则拉力为　11　N．（g取10N/kg）

17.如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是　　J，滑轮的机械效率是　　（不计滑轮重力）．

18.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为　　N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为　　%，使用该杠杆做额外功的一个原因是　　．

三、作图题

19．如图甲所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），图乙为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2．

20.通过图滑轮组向上提升重物，请画出最省力的绕绳方法．

四、实验探究题

21.在“探究杠杆的平衡条件”实验中．

（1）实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了　　　　　　．如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向　　　　　　调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动两端的平衡螺母？

　　　　　　．

（2）实验中，用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平位置平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式．这主要是因为该种方式　　　　　　

A．一个人无法独立操作B．需要使用太多的钩码

C．力臂与杠杆不重合D．力和力臂数目过多

（3）在图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第　　　　　　格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡．

22.在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？

小华提出了以下的猜想：

A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

实验

次数

斜面倾角θ

物块重量

G/N

斜面高度

h/m

沿斜面拉力F/N

斜面长

S/m

有用功

W有/J

总功

W总/J

斜面的机械效率

1

30°

5.0

0.6

4.2

1.2

3.0

5.0

2

30°

3.0

0.6

2.5

1.2

1.8

60%

3

45°

3.0

0.8

2.8

1.2

2.4

3.4

71%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上　　　　　　拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向　　　　　　移动（填“左”或“右”）．

（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为　　　　　　%，第②次实验中总功为　　　　　　J．

（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想　　　　　　（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：

　　　　　　．

（4）此实验主要用到的研究方法是　　　　　　．

（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与　　　　　　（写出一个）有关．

五、解答题

23.重为100N的物体A，放在水平地面上，在20N水平拉力F作用下，以0.2m/s的速度做匀速直线运动．求：

（1）拉力在5s内对物体A所做的功；

（2）拉力F的功率．

24.在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组．某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N．求在此过程中：

（1）有用功；

（2）拉力F的功和功率；

（3）滑轮组的机械效率．

25．如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N．则滑轮组的机械效率为多少？

若物体的速度为0.2m/s，拉力做功1min，拉力的功率又是多少？

参考答案

1.C【解析】A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

B、理发剪在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；

D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆．

故选C．

2.A【解析】A、说法正确，做功的物体一定受力的作用；

B、说法错误，若在光滑水平面上做匀速直线运动的物体对外没有力的作用，则不做功；

C、说法错误，若在力的方向没有通过距离，则没有做功；

D、说法错误，若物体在力的作用下，作了变速运动后，又回到了原处，则没有做功．

故选A．

3.A【解析】设每个钩码的重力是G，

杠杆每格的长度是L，

由图示可知，动力F动=4G，

动力臂L动=3L，阻力臂L阻=2L，

由杠杆平衡条件得：

F动×L动=F阻×L阻，

即4G×3L=F阻×2L，

∴F阻=6G，

则在B处应挂6个钩码．

故选：

A．

4.B【解析】m，又因为物体的运动状态不确定，所以无法求得摩擦力，故选B．

5．C6．B7．D

8.A

9.A【解析】A、W有用=Gh=800N×1m=800J，故A正确；

B、W总=Fs=500N×2m=1000J，P===100W，故B错；

C、由图知，n=2，s=2h=2×1m=2m，故C错；

D、滑轮组的机械效η===80%，故D错．

故选A．

10.B

11.费力；轮轴；省力【解析】

（1）镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；

（2）钥匙插入锁孔开锁时，钥匙与锁孔组成一个轮轴，钥匙柄相当于轮，锁孔相当于轴，由于动力作用在轮上，轮半径就是动力臂，动力臂大于阻力臂所以可以省力．

12.50【解析】由题意知，杠杆受自身重力和F的作用，重力作用在杠杆的中点，方向竖直向下，设每个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件：

G•LG=F•LF

代入数据得：

G×3L=30N×5L

解得G=50N

13.6；2；11【解析】

（1）绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力F=6N；

（2）动滑轮绳子的有效股数n=2，

∵不计摩擦和绳重时，F=（G物+G动），

∴动滑轮重G动=nF﹣G物=2×6N﹣10N=2N．

若用此滑轮提起20N的物体时，根据F=（G物+G动）=（20N+2N）=11N．

14.0；500；0.5；50；500；150【解析】

（1）物体在水平地面上移动5m，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；

小华做的功：

W=Fs=100N×5m=500J；

物体的速度：

v===0.5m/s；

小华的功率：

P===50W．

（2）由W=Gh可得，他的体重：

G===500N；

登楼功率：

P′===150W．

15.2；1.8；90【解析】（有用功为W有=Gh=18N×0.1m=1.8J；

拉力所做的功为W总=Fs=8N×0.25m=2J，

杠杆的机械效率为η=×100%=×100%=90%．

16.【解析】5.4；16.2；11

（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，所以弹簧测力计的示数为5.4N，

物体A的重力：

GA=nF=3×5.4N=16