上海洋泾中学东校功和机械能单元专项训练Word文件下载.docx

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A．1.0米/秒B．0.75米/秒C．0.5米/秒D．0.25米/秒

8．某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同．当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；

当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为m2，天平才平衡．则该物体的质量应为：

（）

A．

B．

C．

D．无法确定

9．如图所示杠杆，力F方向始终竖直向上，当此杠杆在动力F作用下，将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时，则

A．F大小始终不变B．F先变大后变小

C．F先变小后变大D．无法判断F大小的变化

10．如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为（　　）N，物体A与水平桌面的摩擦力大小（　　）N．

A．200N；

10N

B．200N；

20N

C．20N；

D．20N；

20N

11．分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度．若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N．在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是

A．甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J

B．甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J

C．甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等

D．甲、乙两滑轮组的机械效率不相等

12．轻质硬杆AB长50cm。

用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。

在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。

将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示。

下列说法中正确的是（取g＝10N/kg）（　　）

A．杆A端受力增加了15N

B．杆A端受力减小了10N

C．甲对水平桌面的压强增加了1500Pa

D．甲对水平桌面的压强减小了1500Pa

二、填空题

13．如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的效率η甲＝________；

若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为η乙，考虑实际情况，则F甲________F乙，η甲________η乙（选填“>

”、“<

”或“＝”）．

14．如图为吊装工具示意图，M是重5000N，边长为0.5m正方体的配重物体，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝1∶2，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，压强为______。

（滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计）

15．如图，重力不计的一长木板AB可绕O点无摩擦转动，且OA=1m，OB=4m。

在A端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C，体重为600N的小明站在B点时，正方体C对地面的压力刚好为300N，则正方体C的重力为____N；

当小明由B点向左走____m时，正方体C对地面的压是6000Pa。

16．为将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处．小桂同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置．当小桂所用的拉力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，重物的速度v随时间t变化的图象如图（丙）所示．不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．物体离开地面匀速上升时，小桂的拉力F＝____N；

若重物与地面的接触面积S＝500cm2，在0～1s内，重物对地面的压强为________Pa．

17．如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N．

18．如图所示，用F为40N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。

物体受到的摩擦力是物重的0.3倍，滑轮组的机械效率是，拉力的功率是W。

19．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”

。

20．如图所示，在不计摩擦和杠杆重力的情况下，杠杆OA的中点悬挂一重G=100N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=________N．保持F的方向不变，在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将________（选填“变大”、“不变”或“变小”），如果物体上升2m，拉力做的功为________J．

三、实验题

21．在探究“杠杆平衡条件”实验中（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距）

（1）将杠杆的中点O挂在支架上后，调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是_____________；

（2）杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上_____个钩码，使杠杆在水平位置平衡；

（3）取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。

当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡（如图乙），测力计示数将_____________（选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）；

（4）接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是_____________；

（5）完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。

如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。

实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_______%（结果精确到0.1%）。

如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将____，此杠杆的机械效率将________（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

22．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:

_____．

23．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

（1）实验中应沿竖直方向_____缓慢拉动弹簧测力计．

（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法_____（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响．

（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整______．

（4）通过比较_____两次实验数据得出结论：

使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）

（5）通过比较_____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．（填实验次数的序号）

（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：

_________________________________

24．在研究“杠杆平衡条件”的实验中：

（1）某同学实验前发现杠杆左端低右端高，这时应调节杠杆左右两端的螺母，使其向______端移动，直到杠杆在______位置平衡，这样做的好处是______；

（写一条）

（2）根据杠杆平衡条件，在下表空格处填上适当的数值；

实验次

动力/N

动力臂/cm

阻力/N

阻力臂/cm

1

0.98

4.0

______

8.0

2

1.47

2.94

6.0

（3）实验中，一同学调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡后，如图所示那样挂上钩码，调节钩码位置，并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡，并记录有关数据，该同学在实验中存在的问题是______。

25．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：

次数

钩码重/N

钩码上升

的距离/cm

弹簧测力计

的示数/N

升的距离/cm

机械效率

第1次

5

15

67%

第2次

4

1.7

第3次

6

2.4

83%

（1）在实验操作中应该使弹簧测力计_____（选填“匀速”、“加速”或“减速”）竖直提升；

（2）进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____；

（3）进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是_____J；

（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：

滑轮组的机械效率与_____有关；

（5）请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____，若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

26．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：

刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重0.5N重的钩码若干个。

（1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）在图B中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜；

（3）甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：

动力×

支点到动力作用点的距离=阻力×

支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°

角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×

动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×

阻力臂。

实验C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

1．D

解析：

D

【详解】

动滑轮上绳子的有效股数n=2，由

可得，物体上升的高度：

，则物体移动的速度：

，故A错误；

所做的有用功：

=100N×

1m=100J，故B错误；

拉力做的总功：

=60N×

2m=120J，动滑轮的机械效率：

，故C错误；

拉力F的功率：

，故D正确．

2．D

ABC．图中动滑轮上绳子的有效段数为3，建筑材料匀速上升1m，钢丝绳移动的距离

钢丝绳自由端的移动的速度

C错误；

电动机用800N的力拉钢丝绳，电动机对钢丝绳做的功即总功

B错误；

滑轮组的机械效率

则建筑材料的质量

A错误；

D．电动机对钢丝绳做功的功率

D正确。

故选D。

3．D

【分析】

本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。

A．连接动滑轮绳子的股数n＝2，不计绳重与滑轮间的摩擦，绳子的拉力

物体A向右做匀速直线运动时处于平衡状态，受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力，则物体A受到的摩擦力

故A项错误；

B．由

可得，1min内物体A移动距离

拉力对A物体做的功

故B错误；

C．2min内物体A移动距离

B物体下降的距离

B物体的重力做功为

故C错误；

D．若用一个向左的拉力F使A向左匀速运动，此时A的压力和接触面的粗糙程度不变，受到的摩擦力不变仍为4N，以A为研究对象，A受到向左的拉力F、向右的绳子拉力

和摩擦力f处于平衡状态，其合力为零，则有

故D正确。

4．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。

5．C

C

物体A在两种情况下的摩擦力f相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。

则：

F1=2f

F2=

f

故：

F1=4F2

根据功的公式可知：

W1=F1×

s=2f×

s=fs

W2=F2×

2s=

f×

2s=fs

W1=W2，故选C。

6．C

A．图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力

F=G乙=6N

故A正确不符合题意；

B．图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动的速度相同,甲物体的速度v甲=v乙=0.2m/s，故B正确不符合题意；

C．5s内甲物体移动的距离

s=v甲t=0.2m/s×

5s=1m

绳的拉力对甲物体做的功

W=Fs=6N×

1m=6J

故C错误符合题意；

D．绳的拉力对甲物体做功功率

P=

=

=1.2W

故D正确不符合题意。

7．D

小兰和爸爸相向而行，动力、阻力不变，力臂同时减小，减小的量为vt，再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度．

木板平衡时，小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力，

所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F1=400N，F2=800N，

由题意可知，两力臂分别为l1=2m，l2=1m，

他们同时开始匀速相向行走，设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为v1和v2，行走时间为t，

要保证杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件有：

，

解得v2=0.25m/s．

故选D．

8．A

A

【解析】

天平在水平位置平衡，如图设天平的左半段是l2，右半段是l1，把物体m放在不等臂天平的左盘，右盘放m1砝码，天平平衡，所以mgl2=m1gl1--①，

把物体m放在不等臂天平的右盘，左盘放m2砝码，天平平衡，

所以m2gl2=mgl1--②，

即m2=m1m2所以m=

；

故选A

9．A

如图,当杠杆匀速转动到水平位置时,

因为动力、阻力作用点不变,

所以

不变;

又因为阻力（物重G不变）,由

得:

.

所以当杠杆匀速转动到水平位置时,动力F的大小不变.

所以A选项是正确的.

【点睛】画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可以知道动力不变．

10．C

解答本题需掌握物体A匀速运动，受到的合力为零，故A物体所受拉力和摩擦力相等；

动滑轮上有两段绳子，拉力F是A所受摩擦力的2倍．

解答：

如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；

又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的，所以A受到拉力为10N；

又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；

拉力F=2f=2×

10N=20N.

故选C.

11．A

（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，

根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则

W有=Gh=100N×

1m=100J，故A正确、B不正确．

（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2，n乙=3，

∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，

∴根据

可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确，

（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，

根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等，

即W额=G动h=20N×

1m=20J，

∵W总=W有+W额，∴两滑轮组的总功相同，即W总=100J+20J=120J，

根据

可知，两滑轮组的机械效率相等，均为

，故D错误．

故选A．

12．C

乙球受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×

103kg/m3×

10N/kg×

10﹣3m3=10N

杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂，所以

F浮×

OB=F×

OA

10N×

（25cm﹣10cm）=F×

10cm

所以F=15N。

杠杆左端受到甲的拉力减小了15N，甲对桌面的压力增大15N，

所以甲对水平桌面的压强增大了，增大的值为

故选C。

13．小于；

62.5%；

&

gt;

；

试题分析：

1）因为OA＜OB，由FA×

OA=FB×

OB可知，FA＞FB；

（2）滑轮组的效率：

η=W有×

100%/W总=Gh×

100%/Fs=G×

小于；

100%/2F=2000N×

100%/2×

1600N=62.5%；

（3）由图示可知，甲图中n=2，乙图中n=3，由F=（G+G动）/n可知，F甲＞F乙；

根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而图乙中绳子的长度将增加，因此乙中的额外功会大于甲中的额外功，由η=W有/W总=W有/W有+W额可知，η甲＞η乙．

考点：

滑轮组绳子拉力的计算；

机械效率的大小比较；

滑轮（组）的机械效率

14．45501.82×

104Pa

工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道

45501.82×

工人竖直向下匀速拉动绳子时，先对工人进行受力分析，受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力，人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力，又知道人的重力，从而可以计算出地面对人的支持力，根据力作用的相互性可知工人对地面的压力；

分析杠杆A端受到的拉力，利用杠杆的平衡条件求出B端受到的拉力，对M进行受力分析得出地面对物体的支持力即物体M对地面的压力，根据

算出物体M对地面的压强。

[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时，工人受到竖直向下的重力G人、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件F+F支=G人,可得

F支=G人﹣F=700N﹣300N=400N

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力

F压=F支=400N

[2]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计，则定滑轮受3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得杠杆对定滑轮的拉力

FA′=3F=3×

300N=900N

杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，则

FA=FA′=900N

根据OA∶OB=1∶2和杠杆的平衡条件FA×

OB，可得

因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力，即

FB′=FB=450N

物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体M受到的支持力为