北京市通州区第三中学简单机械单元练习Word文档格式.docx
- 文档编号:16801499
- 上传时间:2022-11-26
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:574.60KB
北京市通州区第三中学简单机械单元练习Word文档格式.docx
《北京市通州区第三中学简单机械单元练习Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《北京市通州区第三中学简单机械单元练习Word文档格式.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
A.使用定滑轮虽然不省力,但可以改变力的方向
B.定滑轮实质是等臂杠杆,而动滑轮实质是不等臂杠杆
C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的
D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,只能省一半力
9.用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将同一重物在相同的时间内,匀速提升相同的高度,两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2.若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A.甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同
B.F1大于F2
C.v1大于v2
D.F1和F2做的功不相等
10.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起.A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡.不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是
A.甲的质量和密度都比乙大
B.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
11.如图所示,一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力的,后是费力的
D.先是费力的,后是省力的
12.小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2(h1<
h2),每个滑轮的重均相等,不计绳重及摩擦.针对这一现象,小明得出了以下4个结论:
①F1做的功等于F2做的功;
②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率;
③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力;
④F1做功的功率大于F2做功的功率,其中正确的结论有
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题
13.在科技节,小海用传感器设计了如图甲所示的力学装置,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上,下端连在杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆和物体M固定,水箱的质量为0.8kg,不计杠杆、细杆及连接处的重力.当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg.力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象,(取g=10N/kg)
(1)图甲所示的水箱装满水时,水受到的重力为_____N;
(2)物体M的质量为_____kg;
(3)当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,力传感器的示数大小为F,水箱对水平面的压强为p1;
继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为4F时,水箱对水平面的压强为p2,则p1:
p2=_____.
14.如图所示,放在水平地面上边长为5cm的正方体,所受重力为200N,系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮,绳子另一端施加的拉力F为180N,该物体静止,则该物体此时受到的合力为________N,物体对地面的压强为__________Pa。
15.一工人利用如图所示的滑轮组提起重物,当被提起重物的重力是150N时,滑轮组的机械效率为60%。
若忽略绳重、滑轮摩擦,则动滑轮重________N。
16.如图为吊装工具示意图,物体M为重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,OA:
OB=1:
2,每个滑轮重100N.当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为_____N,物体M对地面的压力为_____N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)
17.如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图所示,则杆重________N;
当滑环滑到图中A点时,金属杆是一个________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
18.如图所示,置于水平桌面上的物体A的质量为90kg,悬挂在滑轮组下的物体B的质量为60kg.在物体B的作用下,A恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动.现用水平向右的力F1拉动物体A以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动,在此过程中,物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T1,T1提升物体B的机械效率为η1.当用此装置以相同的速度提升物体C时,水平向右拉物体A的力为F2,物体A通过绳子拉动滑轮组的力为T2,T2提升物体C的机械效率为η2.已知η1:
η2=16:
15,T1:
T2=5:
4,不计绳重及滑轮的摩擦,则拉力F2的功率为W.(g取10N/kg)
19.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向右匀速直线运动。
已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,拉力F的功率是______;
物体A受到水平地面的摩擦力是______N。
20.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是___________cm;
若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会___________(选填“变大”或“变小”
。
三、实验题
21.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向________调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。
这样做的目的是___________。
(2)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂________个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。
(3)如图丙,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。
现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是_____________。
22.图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,A端与直杆底端相连,B端装有塞子当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空⽓开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,现有刻度尺、量筒和水,请完成实验:
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h;
②将浮子装满水,用_______________________;
③浮子上底面的面积表达式:
S上=_________(用所测量物理量的符号表示)。
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×
105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停⽌进水时,浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍,OA=6cm,OB=4cm,塞子受到水的压力为___________N。
(3)科学研究表明,⼀定质量的⽓体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过⼀定⾼度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证⻢桶正常使用,应如何移动调节螺母:
__________。
23.小华研究有关杠杆平衡的问题,他在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧测力计、钩码分别进行实验,研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。
(1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:
阻力与阻力臂不变,当杠杆平衡时,动力臂越大,所用动力越小;
(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:
(a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时,杠杆不能平衡;
(b)当________________时,杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。
24.在探究“杠杆的平衡条件”实验时,所提供的器材有:
杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉(如图甲所示),此时应将平衡螺母向_____(选填“左“或”右“)调,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)调节杠杆平衡后,小明在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂_____个钩码才能使杠杆再次平衡;
此时若在A、B两点处各增加一个钩码,则杠杆____(选填“左”或“右”)端会下沉.
(3)在实验
(2)中,若用弹簧测力计拉B点,要使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计应沿______拉杠杆最省力;
若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动,杠杆始终保持平衡,则弹簧测力计的读数将逐渐______(选填“增大“、”等于“或”减小“)
(4)实验结束后,小明提出一个新的问题:
“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?
”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:
_____.
25.测量滑轮组的机械效率
步骤
如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置.
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计
②分析表中数据可知:
实验2是用图______做的实验
③实验序号3中的机械效率η=______
装置图
表格
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
3.1
86%
3
2.5
0.4
结论
通过比较______(填实验序号)两次实验数据得出结论:
同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.通过比较2、3两次实验数据可得出结论:
不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率______
问题讨论
实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数.你认为他的想法______(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响.
26.在“探究杠杆的平衡条件”实验中
(1)如图甲,挂钩码前,应把杠杆的平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验过程记录的数据如下表,分析数据,得到杠杆的平衡条件是______。
若将图乙中左侧一个钩码取下,则需将右侧钩码向______移动,杠杆才有可能重新平衡;
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1.0
0.02
0.5
0.04
2.0
4.0
0.03
1.5
0.05
(3)实验中,如用图丙的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师建议不宜采用这种方式,因为(____)(选出一个正确选项)
A.杠杆受力不平衡B.力臂与杠杆不重合C.力和力臂数目过多,不易得出结论
(4)图A和图B中的杠杆均静止,两图中弹簧测力计都垂直杠杆,示数分别为F1和F2,则F1______F2(选填“>”、“<”或“=”);
(5)如图C,小明使用手机自拍杆拍照时,自拍杆伸得越长,手握杆的力越______(选填“大”或“小”),此时自拍杆是______杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”)。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
1.D
解析:
D
【详解】
拉力做的总功为
故A选项错误;
有用功为
斜面的机械效率为
故B选项错误;
C.斜面上物体受到的摩擦力做的功为
斜面上物体受到的摩擦力的大小为
故C选项错误;
D.根据
,物体由斜面底端运动到顶端的速度为
物体由斜面底端运动到顶端用时
故D选项正确。
2.B
B
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组,则做的有用功、额外功、总功不变,则机械效率不变;
加快电动机的转速,则物体提升的速度增大,若两次提升高度相同,则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间,根据
可知,功率变大。
故ACD错误,B正确。
故选B。
3.B
A.做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关,而功率是指的做功的快慢,由做功的多少和时间共同决定,做功多的机械,不一定花的时间短,故A选项错误;
B.功率是指的做功的快慢,故功率大则做功一定快,是正确的,故B选项正确;
C.做功快的机械是指功率大,是做功的快慢,而机械效率是指的有用功和总功的比例,故功率大,机械效率不一定大,故C选项错误;
D.任何一个机械不可能达到100%,故D选项错误。
4.B
A.由题意可知,重力做功的大小是
A错误;
B.由题意可知,摩擦力所做的功是额外功,总功大小是
由上述可知,有用功大小是
那么额外功大小是
可知斜面对木箱的摩擦力大小是
B正确;
C.木箱是匀速运动的,根据
可知,拉力做功的功率是
C错误;
D.由上述可知,斜面的机械效率是
D错误。
5.D
由图可知,斜面AB倾斜角度最小,所以沿着AB用的拉力最小;
斜面AD斜角度最大,沿着AD的拉力最大;
不考虑摩擦,额外功为0,利用斜面做的功都等于提升物体做的功,所以拉力在三斜面上做功相同;
由以上分析可知,沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多。
故ABC错误,D正确。
故选D。
6.D
AB.力臂是支点到力的作用点的线段,由图可知当弹簧测力计在②位置时力臂最大,故AB不符合题意;
CD.从①→②→③时动力臂先变大后变小,由图可知阻力等于钩码重力不变,在水平位置平衡所以阻力臂也不变,根据杠杆平衡的条件可知,弹簧测力计给杠杆的拉力先变小后变大,故C不符合题意,D符合题意。
7.D
【分析】
把水泥板看做一个杠杆,抬起一端,则另一端为支点;
由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体,所以,其重力的作用点在其中心上,此时动力F克服的是水泥板的重力,即此时的阻力臂等于动力臂的一半;
在此基础上,利用杠杆的平衡条件,即可确定F1与F2的大小关系。
两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍;
依据
可得,
,
所以,前后两次所用的力相同,即
,故ABC都错误,D正确。
【点睛】
本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题,很容易让学生在第一印象中选错,一定要仔细分析,重点记忆!
8.D
【解析】
关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点,对各个选项逐一分析。
动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍,定滑轮是等臂杠杆,使用定滑轮虽然不省力,但可以改变力的方向,故A、B正确,
使用任何机械都不省功,所以说又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的,故C正确。
使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,动滑轮上最多可以有3段绳子,也可以说拉力是物体重力的
,故D错误。
故选:
D。
9.B
A.如图,甲滑轮组由两段绳子承担物重,则F1移动的距离为:
;
乙滑轮组由三段绳子承担物重,则F2移动的距离为:
,所以
,故A错误;
B.在不计绳重和摩擦时,
,所以F1大于F2,故B正确;
C.在相同的时间内,匀速提升相同的高度,由于
,根据
得,v1小于v2,故C错误;
D.在不计绳重和摩擦时,F1和F2做的功都为:
,即做功相等,故D错误;
故选B.
10.B
A.根据杠杆的平衡条件知,OA>
OB,所以FA<
FB,而两个拉力等于物体的重,且重与质量成正比,所以甲的质量比乙小,没有体积关系,不能比较密度的大小,故A错误;
B.图中杠杆保持静止,受力平衡,所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和,故B正确;
C.如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,FA会减小,硬棒会顺时针转动,故C错误;
D.如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,FA会减小,LA不变,FB不变,根据杠杆平衡条件得,要使硬棒水平平衡,LB应减小,即可将乙向左移动,故D错误;
11.C
C
由图可知动力F1的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在L2<L1之前杠杆是省力杠杆,在L2>L1之后,杠杆变为费力杠杆.
12.B
(1)不计绳重及摩擦,拉力做的功分别为:
因为h1<h2,
所以W1<W2,故①错;
(2)动滑轮重相同,提升的物体重相同,
不计绳重及摩擦,由
可知滑轮组的机械效率相同,故②正确;
(3)不计绳重及摩擦,
拉力
,n1=2,n2=3,
绳子受的拉力分别为:
所以F1>F2,使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力,故③正确;
(4)因为W1<W2,且做功时间相同,由
可知,P1<P2,故④错.
综上分析,②③说法都正确,正确的有两个.
13.0.22:
3
第一空.根据题意知道,当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为3kg,所以,水受到的重力是:
G水=m水g=3kg×
10N/kg=30N;
第二空.由图乙知道,
0.22:
第二空.由图乙知道,水箱中没有水时(m=0),压力传感器受到的拉力F0=6N,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知道,
F0•OA=GM•OB,
所以,
即物体M的质量是:
;
第三空.设M的底面积为S,压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1,M的高度为h,当压力传感器的压力为零时,M受到的浮力等于M的重力2N,
由阿基米德原理知道:
ρ水gSh1=2N﹣﹣﹣﹣﹣①
由图乙知道,当M完全浸没时,压力传感器的示数为24N,
由杠杆的平衡条件知道,FA•OA=FB•OB,
M受到竖直向上的浮力.竖直向下的重力和杆的作用力,则此时M受到的浮力是:
F浮=GM+FB=2N+8N=10N,
由阿基米德原理可知,
ρ水gSh=10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②解得:
h=5h1,
由图乙知道,加水1kg时水面达到M的下表面(此时浮力为0),加水2kg时M刚好浸没(此时浮力为10N),该过程中增加水的质量为1kg,浮力增大了10N,所以,每加0.1kg水,物体M受到的浮力增加1N,当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,受到的浮力为1N,B点受到的向上的力是:
FB′=GM﹣F浮′=2N﹣1N=1N,
由杠杆的平衡条件知道,
当力传感器的示数大小变为4F时,B点受到的向下的力是:
此时M受到的浮力是:
F浮″=GM+FB″=2N+4N=6N,
再次注入水的质量是:
,
当向水箱中加入质量为1.1kg的水时,水箱对水平面的压力:
F1=(m水箱+m水+mM)g﹣FB′=(0.8kg+1.1kg+0.2kg)×
10N/kg﹣1N=20N,
继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为4F时,水箱对水平面的压力:
F2=(m水箱+m水+mM+m水′)g+FB″=(0.8kg+1.1kg+0.2kg+0.5kg)×
10N/kg+4N=30N,
所以,两种情况下水箱对水平面的压强之比为:
.
14.8000
[1]物体此时处于静止状态,所受的是平衡力,所以合力为0。
[2]物体此时竖直方向受到三个力的作用:
竖直向上的拉力、竖直向上的地面对物体的支持力和竖直向下的重力。
而地面对
8000
而地面对物体的支持力和物体对地面的压力是一对相互作用力,所以
F压=F支=G-F拉=200N-180N=20N
那么物体对地面的压强
15.100
因不计绳重和摩擦,由题意可知,效率
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 北京市 通州区 第三中学 简单机械 单元 练习