好题初中物理八年级下第九章《机械和功》测试有答案解析1Word下载.docx
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A.高山上大气压强为1.5×
105Pa
B.高速公路上小轿车车速约为30m/s
C.某人体积约为0.06m3
D.将一瓶500mL矿泉水托高1m,托力做功约5J
10.如图是自行车示意图,根据你对自行车的认识,你认为自行车在设计上,下列说法错误的是( )
A.自行车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
B.自行车的车龙头相当于是一个轮轴,起到省力的作用
C.自行车前轮在行驶过程中受到的是滚动摩擦力
D.自行车后轮在行驶过程中受到的是摩擦力方向与运动方向相反
11.一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼,如图所示,这个过程中,下列说法正确的是()
A.大人对砖做的功比小孩对砖做的功多
B.大人对砖做的功比小孩对砖做的功少
C.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大
D.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小
12.小华用图装置测量动滑轮的机械效率,下列说法正确的是( )
A.实验中为测量方便,让弹簧测力计在静止时读数
B.弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力
C.增大物体被提升的高度,可以提高动滑轮的机械效率
D.增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率(不计绳重和摩擦)
二、填空题
13.小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上,不计绳子重和摩擦。
如果所送货物重G从20N开始逐渐增加,每次均匀速拉动绳子,且提升同样的高度,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。
当用拉力F拉着重G为20N的货物以1.8km/h的速度匀速上升时,滑轮组的机械效率是______,动滑轮的重是______N,拉力F的功率为______W;
当货物重G为180N时,滑轮组的机械效率是_______。
14.如图所示,某同学用沿斜面向上的拉力将一个重10N的物体匀速拉到顶端,拉力大小为3N,斜面长4m,高1m。
拉力做的有用功为__J,斜面的机械效率为___,物体受到的摩擦力为___N。
15.如图,轻杆OA可绕O点自由转动,用细线将15N的重物挂在A处,小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆,OB和BA长度之比为3:
4。
下列问题中,轻杆始终在水平位置处于平衡。
(1)拉力大小为______N;
(2)若仅增加物重,则拉力的变化量和物重的变化量之比为______;
(3)若拉力方向变为图中虚线所示方向,则拉力将变______。
16.用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m,拉力F为4N,若滑轮组的机械效率为75%,则物体A与地面的摩擦力为______N。
17.如图所示,斜面长s=l0m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功_______J
(2)斜面的机械效率_______;
(3)推力F的大小_______;
18.如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。
O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。
石球重50N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1才能将石球抬起。
F1的力臂为______m,此时舂米工具是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)脚竖直向下至少用力F2为______N,才能将石球抬起,F2和F1的大小关系为F2______F1。
19.如图所示的铁块重力G=4N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当他在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动,则铁块受到的摩擦力为___N。
铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示,4s内拉力F做的功是___J。
20.小泰用100N的力拉动放在水平地上重为60N的纸箱,向前拉了5m,共用了10s。
请问人对箱子做的功为_____J,克服箱子重力做的功为_____J,人做功的功率为_______W。
三、解答题
21.如图所示,滑轮组吊起重960N的物体,人站在地面上用力F往下拉绳,当拉力F=400N时,物体0.2m/s的速度匀速上升1m。
物体上升过程中拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮的重。
22.小明利用如图所示的滑轮组来提升质量为40kg物体,所用拉力F为250N,货物在10s内被匀速提升了3m,不计绳重及摩擦。
(g取10N/kg)。
求
(1)动滑轮的重力;
(2)此过程中拉力做功的功率
(3)滑轮组的机械效率。
23.如图,在水平地面上放着物体A,A与地面的接触面积为0.14m2,对地面的压强为3000Pa,用滑轮组匀速提升物体A时,滑轮组的机械效率是84%(不计绳重和摩擦)。
求:
(1)物体A的重力;
(2)动滑轮的重力;
(3)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升,在5s的时间内,人拉力所做的功。
24.如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组.已知在匀速起吊600N的物体上升2m的过程中,滑轮组的机械效率为80%.(不计绳重及摩擦)
(1)滑轮组做的有用功是多少?
(2)绳端的拉力F是多大?
(3)若滑轮组的机械效率为75%,则提起的物重为多大?
25.质量为5000千克的卡车在平直公路上以10米/秒的速度匀速行驶了1分钟,所受阻力是车重的0.04倍。
(1)卡车发动机的牵引力是多少;
(2)这段时间发动机做了多少功;
(3)发动机的功率是多少。
26.2018年10月28日,重庆万州一大巴与一辆轿车相撞后冲破护栏掉入江中,事故原因一度引起热议。
3天后,搜救人员在水底找到了被誉为“事故见证人”的黑厘子,原来是乘客与司机激烈争执互殴致车辆失控。
该黑匣子质量30kg,是一个长0.5m,宽0.1m,高0.2m的长方体沉在60m深的水底。
根据以上信息请计算(ρ水=1.0×
103kg/m3,g=10N/kg)
(1)黑匣子在水底时下表面受水的压强是多少?
(2)黑厘子在水中浸没时受到的浮力是多大?
(3)搜救人员在水中匀速托起黑匣子上升到上表面与江面相平,其间对黑匣子做了多少功。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
1.A
解析:
A
①根据功的原理可知:
使用任何机械都不省功;
所以,利用该机械提起重物时不能省功,故①正确;
②如图,在△ACO中,知道∠CAO=30°
,则拉力F的力臂为
L=OC=0.5OA=0.5×
80cm=40cm
故②错误;
③重力的力臂为
OB=OA﹣AB=80cm﹣50cm=30cm
G=30N
根据杠杆平衡条件得
则
故③正确;
④根据杠杆平衡条件可知:
在阻力×
阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力将越小;
由图示可知:
当OA为动力臂时,作用在A点的动力最小,即力垂直于杠杆向上,故现在的拉力F不是最小作用力,故④错误;
由上分析可知①③正确。
故选A。
2.C
C
上楼时小明和爸爸克服各自重力做功,都从一层到三层,即上楼高度相同,且爸爸的质量大,由W=Gh=mgh可知,爸爸做的功多;
又因为父子俩人上楼时间相同,根据
可知,爸爸做功的功率大。
故ABD错误,C正确。
故选C。
3.D
D
【分析】
(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,绳子的自由端移动的速度
,利用
求绳子自由端移动的距离;
(2)滑轮组的机械效率
,据此求物体A受到的摩擦力;
由于物体A匀速运动,所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力;
(3)利用
求拉力F做功的功率;
(4)拉力所做的有用功,也就是克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功.
A、由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,绳子自由端移动的速度
则绳子自由端移动的距离
,故A错误;
B、由
可得,物体A受到的摩擦力
,由于物体A匀速运动,所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力,大小为72N,故B错误;
C、因为
,所以拉力F做功的功率:
,故C错误;
D、拉力所做的有用功,即克服物体A与水平面之间的摩擦力做的功
,故D正确.
故选D.
【点睛】
水平使用滑轮组时注意:
有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积,这是本题的关键、易错点!
4.C
A.两个鸡蛋质量约为100g,则将两个鸡蛋举高1m做功约为
W=Gh=mgh=0.1kg×
10N/kg×
1m=1J
则错误,故A不符合题意;
B.一层楼高约为3m,中学生质量约为50kg,上一层楼用时约为10s,则功率约为
不可能达到1000W,故B不符合题意;
C.中学生质量约为50kg,两只脚与地面接触面积约为0.05m2,则双脚站立时对地面压强约为
符合实际,故C符合题意;
D.大气压强约为104Pa,手掌面积约为0.01m2,则受到的大气压力约为
F=pS=104Pa×
0.01m2=100N
不符合实际,故D不符合题意。
5.B
B
不计绳重、摩擦,定滑轮不省力,动滑轮省一半力,据此结合杠杆平衡条件进行分析解答。
A.甲图是动滑轮,当拉力竖直向上时,不计绳重和摩擦,则
当拉力与竖直方向有夹角时,拉力的力臂变小,而阻力、阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知拉力变大,则F2>F1,故A错误;
B.乙图是定滑轮,只能改变力的方向,不计绳重和摩擦,则F3=F4=G物,故B正确;
C.因为F2>F1,所以2F2>F1,故C错误;
D.因为
所以
F1>
F3=
F4
又因为F2>F1,所以
F2>
即2F2>F4,故D错误。
故选B。
本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点;
定滑轮只能改变力的方向,不省力;
而动滑轮可以省一半的力,但是会费距离。
6.C
AB.由图可知,运动员用背背、用手抱,即力的方向向上,轮胎在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,故不做功,故AB不符合题意;
CD.由图可知,在水平方向上平拉比滚拉所受的摩擦力大,即平拉中的拉力大于滚拉中的拉力,因移动的距离相同,由
可知,平拉时做功最多,故C符合题意,D不符合题意。
7.C
A.由题可知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h可知,提升A和B所做的额外功相同,故A错误;
BCD.滑轮组的机械效率
η=
额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,由W总=W有+W额可知,提升A物体所做的总功较大,由P=
可知总功的功率较大,故BD错误,C正确。
8.D
A.杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,当杠杆静止或匀速转动时,我们就说此时杠杆处于平衡状态,故A正确,A不符合题意;
B.安装好杠杆,通过调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,故B正确,B不符合题意;
C.如图保持测力计悬挂的位置不变,若斜向下拉时动力臂变小,则所需要的动力变大,即测力计示数会变大,故C正确,C不符合题意;
D.调节平衡螺母是在杠杆使用前的步骤,在测量过程中不能随意调整,故D错误,D符合题意。
故选D。
9.A
A.高山上大气压强低于1个标准大气压,不可能为1.5×
105Pa,故A符合题意;
B.高速公路上小轿车车速约为30m/s,合108km/h,故B不符合题意;
C.人的密度约等于水的密度,质量约为60kg,体积约为0.06m3,故C不符合题意;
D.一瓶500mL矿泉水重为5N,托高1m,托力做功约5J,故D不符合题意。
10.D
减小摩擦的方法:
从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,减小压力,减小接触面的粗糙程度,使接触面脱离,用滚动代替滑动摩擦。
增大摩擦的方法:
从压力大小和接触面的粗糙程度考虑,增大压力,增大接触面的粗糙程度,用滑动代替滚动摩擦。
A.自行车轮胎上的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A正确,A不符合题意;
B.支点在轴心,阻力作用在轴上,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,即车龙头是一种轮轴,可以起到省力的作用,故B正确,B不符合题意;
C.车前轮在行驶过程中不停滚动,受到的是滚动摩擦力,故C正确,C不符合题意;
D.后轮在行驶过程中要向后转动,给地面一个向后的摩擦力,地面同时给车轮一个向前的反作用力,方向与运动方向相同,故D错误,D符合题意。
11.C
大人和小孩搬5块完全相同的砖上到二楼,所以对砖施加的力是相同的,砖上升的高度也相同,根据W=Fs可知,大人和小孩对砖做的功一样多,所以A、B错误;
由图可知,大人做功的时间较少,根据P=W/t可知,做相同的功,时间短的做功快,即功率大,所以C正确,D错误;
选择C.
12.D
A.测量动滑轮的机械效率,需要匀速拉动弹簧测力计,不能在弹簧测力计静止时读数,故A错误;
B.弹簧测力计对绳子的拉力,作用在绳子上;
物体的重力,作用在提升的物体上,即二力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.使用动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,滑轮的机械效率
增大物体被提升的高度,不能提高动滑轮的机械效率,故C错误;
D.不计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率
增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率,故D正确。
13.50202090
50%202090%
[1]由图乙可知,当用拉力F拉着重G为20N的货物匀速上升时,滑轮组的机械效率是50%。
[2]提升物体做的有用功
W有用=Gh
因不计绳子重和摩擦,故额外功来源为克服动滑轮自重做的功,即
W额外=G动h
故滑轮组的机械效率
将物重G=20N和机械效率η=50%代入①式可得
解得动滑轮的重
G动=20N
[3]货物匀速提升的速度
1.8km/h=0.5m/s
由图可知,绳子承担重物的段数n为2,不计绳子重和摩擦,作用在绳子自由端的拉力
绳子自由端移动的速度
v绳=nv物
拉力F的功率为
[4]当货物重G为180N时,由①式可得滑轮组的机械效率
14.83305
83.3%0.5
[1]拉力做的有用功为
[2]拉力做的总功为
则斜面的机械效率为
[3]摩擦力做的额外功为
则由W=Fs可知
15.35N7:
3变大
35N7:
3变大
(1)[1]已知OB和BA长度之比为3:
4,则
OB:
OA=3:
7
由杠杆的平衡条件可知F•OB=G•OA,所以
F=
×
15N=35N
(2)[2]若仅增加物重,则
F2=G+ΔG,F1=F+ΔF
由杠杆的平衡条件可知F1•OB=F2•OA,即
(F+ΔF)•OB=(G+ΔG)•OA
F•OB+ΔF•OB=G•OA+ΔG•OA
由于F•OB=G•OA,所以
ΔF•OB=ΔG•OA
(3)[3]若拉力方向变为图中虚线所示方向,阻力及阻力臂不变,拉力的力臂变小,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知拉力将变大。
16.9
9
由图知,n=3,绳子自由端移动的距离
由
可得
解得
17.7580【分析】
(1)1已知物体的重力和斜面的高度根据公式W=Gh可求推力所做的有用功即运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)2运动过程中物体克服摩擦力做的功为额外功根据W总=W有+W额求出总功利用
75%80
(1)[1]已知物体的重力和斜面的高度,根据公式W=Gh可求推力所做的有用功,即运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)[2]运动过程中物体克服摩擦力做的功为额外功,根据W总=W有+W额求出总功,利用效率公式求出斜面的机械效率;
(3)[3]根据W总=Fs求出推力F大小.
(1)[1]运动过程中克服物体的重力做的功:
W有=Gh=150N×
4m=600J
(2)[2]运动过程做的总功:
W总=W有+W额=600J+200J=800J
斜面的机械效率:
100%=
100%=75%
(3)[3]由W总=Fs,得:
本题考查了使用斜面时有用功(克服物体重力做功)、总功(推力做功)、机械效率的计算,知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键.
18.省力20>
省力20>
(1)[1][2]脚沿与杆垂直方向用力F1将石球抬起,F1的力臂
l1=1.4m-0.4m=1m
动力臂大于阻力臂,所以舂米工具是省力杠杆。
(2)[3]脚竖直向下用力F2将石球抬起,如图所示:
由杠杆的平衡条件得到
F2=
G=
50N=20N
[4]由于阻力和阻力臂不变,F1的力臂大于F2的力臂,由杠杆的平衡条件可知
F2>F1
19.48
4.8
[1]铁块在竖直方向上受三个力的作用,分别是竖直向下的重力和摩擦力,竖直向上的拉力;
由乙图可知向上匀速运动,所以这三个力平衡,故有F=G+f,代入数据可以求出f=2N。
[2]由图像可以求出4s内,铁块移动的距离为
拉力做的功为
20.500J050W
500J050W
[1][[2]由题知,箱子在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0;
拉力为100N,水平距离移动5m,所以人对箱子做的功为:
W=FS=100N×
5m=500J。
[3]人做功的功率为
。
21.
(1)240W;
(2)80%;
(3)240N
解:
(1)由图可知,n=3,则绳端移动的速度为
可得,拉力F做功的功率为
(2)滑轮组的机械效率为
(3)不计绳重和摩擦力,由
可得,动滑轮的重力为
答:
(1)拉力F做功的功率为240W;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)动滑轮的重为240N。
22.
(1)100N;
(2)150W;
(3)80%
(1)物体的重力
G=mg=40kg×
10N/kg=400N
由图可知,n=2,不计绳重及摩擦,动滑轮的重力
G动=2F-G=2×
250N-400N=100N
(2)绳子末端移动的距离
s=2h=2×
3m=6m
拉力做的功
W总=Fs=250N×
6m=1500J
拉力的功率
=150W
(3)滑轮组做的有用功
W有=Gh=40N×
3m=1200J
滑轮组的机械效率
=80%
(1)动滑轮的重力是100N;
(2)此过程中拉力做功的功率是150W;
(3)滑轮组的机械效率是80%。
23.
(1)420N;
(2)80N;
(3)500J
(1)A对地面的压力
F压=pS=3000Pa×
0.14m2=420N
因为物体A在水平地面上,所以物体A的重力
GA=F压=420N
(2)用滑轮组匀速提升物体A时,不计绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率
η=
=84%
解得动滑轮重力
G轮=80N
(3)用此滑轮组使物体A以0.2m/s的速度匀速上升5s,则物体A上升的高度
h=vt=0.2m/s×
5s=1m
由图可知n=2,则拉力端移动距离
s=2h=2×
1m=2m
不计绳重和摩擦,则绳端的拉力
F=
(GA+G轮)=
(420N+80N)=250N
人拉力做的功
W总=Fs=250N×
2m=500J
(1)物体A的重力为420N;
(2)动滑轮的重为80N;
(3)在5s的时间内,人拉力做的功是500J。
24.
(1)1200J
(2)250N(3)450N
(1)使物体上升h=2m,滑轮组做的有用功:
W有用=Gh=600N×
2m=1200J
(2)由
得,拉力做的总功:
由W总=Fs得绳端拉力:
(3)额外功为:
W额=W总-W有用=1500J-1200J=300J
不计绳重和摩擦
W额=G轮h
动滑轮重:
若滑轮组的机械效率η′=75%,由:
可得:
解得提起的物重为:
G′=450N
(1)滑轮组做的有用功是1200J;
(2)绳端的拉力F是250N;
(3)则提起的物重为450N.
25.
(1)1960牛
(2)1.176×
106焦(3)19600瓦
(1)卡车的重力:
G=mg=5×
103kg×
9.8N/kg=4.9×
104N
因为卡车在平直的马路上匀速行驶,所以卡车的牵引力与受到的阻力是一对平衡力,则:
F=f=0.04G=0.04×
4.9×
104N=1960N
(2)由题知,卡车的速度为v═10m/s,行驶时间:
t=1min=60s
可得,卡车行驶的路程:
s=vt=10m/s×
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- 机械和功 初中 物理 年级 下第 机械 测试 答案 解析