第九章 机械与人 全章各节 练习题.docx
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第九章机械与人全章各节练习题
第一节科学探究:
杠杆的平衡条件
习题点拨
例如图9—1所示,杠杆的支点O,在A端加一个动力(图中未画出),使杠杆在水平位置平衡,则杠杆().
A.一定省力B.一定费力
C.不省力也不费力D.以上三种情况均有可能
分析与解选择D.杠杆是省力还是费力决定于动力臂和阻力臂
大小的关系,图中0B是阻力臂,根据题意,加在点A的动力方向没
有确定,有许多方向均能满足题意,所以动力臂就不能确定,可能
大于(如力F1的方向竖直向上时)阻力臂,也可能小于或等于(F1力的方向斜向上)阻力臂.基础训练
1、图1是用扳手转动螺母的示意图(螺母的中心为支点O),请在图中画出动力的力臂。
2、图2所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态L2是力F2的力臂,在图中画出力F2。
图1图2
3、在天平、独轮手推车、镊子、钢丝钳中,属于费力杠杆的有等臂杠杆的有。
4、如图3所示的简单机械,在使用中属于费力杠杆的是()
图3
5、图4所示是一个指甲刀的示意图;它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是()
A、三个杠杆都是省力杠杆
B、三个杠杆都是费力杠杆
C、ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
D、ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆图4
6、你仔细观察如图5所示的漫画,小猴和小兔分得萝卜重的是___________。
理由是_______________________________________。
7、如图9—6所示的杠杆中,动力的力臂用L表示,图中所画力臂正确的是().
8、图9—7所示,力F1、F2、F3、F4分别先后作用在撬棍上刚好撬动石头,其中作用力最小的是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
9、图10所示是探究杆杠平衡条件的实验装置。
⑴.两端螺母的作用是;
若杠杆在使用前发现左端低、右端高,要使它在水平位置
平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向调节;也
可将杠杆左端的平衡螺母向调节。
此后,在整个图10
实验过程中,是否还需再旋动两侧的平衡螺母?
。
这两组数据中,第次实验的数据肯定有错误。
经检查,发现是测量动力臂时读数错了,测量值是(选填“偏大”或“偏小”)。
五.计算题:
10、根据图11所示的信息,请
计算要撬动石头应在撬棒上施
加的是多大?
图11
11、如图12所示杠杆,O是支点,杠杆质量不计,在A、B两端分别挂上质量不等的甲、乙两物体(甲的质量大于乙),此时杠杆平衡,下列
情况中能使杠杆重新平衡的是()
A、.将甲乙两物体向支点移动相同的距离
B、将甲乙两物体远离支点移动相同的距离
C、在甲乙两端分别挂上质量相等的物体
D、在甲乙两端分别挂上与甲乙等质量相等的物体图12
第二节滑轮及其应用
习题点拨
例如图9—8所示,动滑轮重为20N,所用拉力F=200N,则物重
___N.(不计绳重和摩擦)
分析与解答案380N。
动滑轮有两段绳子共同承担动滑轮及重物的总
重,所以2F=G动+G重=400N,G重=380N。
基础训练
1、定滑轮的实质是个杠杆,使用定滑轮的好处是可以____,但不能_______;动滑轮的实质是个________杠杆,使用动滑轮的好处是__________,但不能___________。
2、在升旗仪式时,我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮,请问这个滑轮是__滑轮(“动”或“定”),它的作用是__________________________。
3、如图1,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉
力F或F',F和F'大小的关系是FF'(填大于、小于、等于)。
4、如图9-9所示,用F=100N____N。
5、如图9-10所示的各滑轮组中,物体重力都是G,不计摩擦和滑轮重力,使物体匀速上升,拉力F最小的是图()
6、一位同学双手的最大拉力为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,最多能提起的物重为().
A、500NB、1000NC、1500ND、250N
7、一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图3所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是____________图。
图3图4
8、如图4所示,动滑轮重为50N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降m。
9、如图5所示,当物体A在滑轮作用下沿水平面匀
速运动时,弹簧测力计甲示数为30N,则测力计乙示数
为N,A受到的摩擦力为____N(测力计图5
及滑轮重不计)。
10、在水平桌面上放一个200N的重物,现用如图6所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平
拉力F为______N。
若绳子自由端移动速度为0.6m/s,则物体
移动速度为。
图6
11、如图8有一动滑轮提升重物,要求在图中标明支点O,画出F1和F2的力臂L1和L2。
12、如图9所示,每个滑轮(不分大小)重为5N,要提升的重物重为120N,用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N
图10图11
13、如图10所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为N。
14、用图11所示的滑轮组把重物为900N的货物提起,
⑴若不计摩擦绳及动滑轮的重,则拉绳的拉力是N,
⑵若要计动滑轮的重,动滑轮的重为18N,则拉绳的拉力是N
第三节做功了吗
习题点拨
例下面情况中,人对物体做功的是()
A.举重运动员举杠铃不动B.人用力却没有把重物提起
C.某同学提着水桶在水平路面上匀速行走D.旅客提着行李上楼梯
分析与解选择D.判断力是否对物体做功的两个必要因素:
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离.两者缺一不可.尤其要注意理解“力的方向上通过的距离”,A、B两种情况中,尽管人都用了力,但物体没有移动距离.C中尽管人对水桶施加了力,水桶也移动了距离,但水桶的运动方向跟提力的方向垂直.水桶没有在提力的方向上移动距离.D中旅客对行李有向上的提力,上楼梯时行李在提力的方向上移动了距离.所以旅客对行李做了功.
基础训练
1、甲物体放在光滑的水平面上,乙物体放在粗糙的水平面上,它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s,那么,力F对两物体所做的功().
A、相等B、甲较多C、乙较多D、无法确定
2、步枪子弹火药爆炸时产生的气体对弹头的平均推力为1.2×104N.如果枪膛长60cm,气体将弹头推出枪膛做的功是___J.
3、用8.5N的水平拉力,使质量为10kg的物体沿水平方向匀速移动10m,则拉力做的功是____J,重力做的功是____J,物体受到的摩擦阻力等于_____N.
4、如图9—11所示,用力F提水桶:
①由
井下水面处提起h高度;②提着水桶不动;
③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为
L、高为h的楼梯.以上四种情况,力F对
水桶有做功的是____(填序号);若
s>L>h>h′,则做功最多的是填序号).
5、一个同学用120N的力,将一个重4N的
足球踢到25m远处.关于他踢球时做功的情况,下列说法正确的是().
A、做功300JB、做功100J
C、没有做功D、做了功,但条件不足,无法计算做功的多少
6、某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上,则该同学对物理课本所做功的大小最接近于()
A、0.2JB、2JC、200JD、2000J
7、在水平地面上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10m(如图1所示),推箱子的朋友做功为()
A、50000JB、1500J
C、5000JD、500J
8、奥运会举重冠军杨霞在比赛时,第一阶段把100多公斤的杠铃很快地举过头顶,第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟,三名裁判都亮出了白灯,这次举重成功。
关于她举重时对杠铃做功的情况,下列说法中正确的是()
A、她在第一阶段内没有做功;B、她在第二阶段内没有做功;
C、她在两个阶段内一直都在做功;D、她在两个阶段内一直都没有做功。
9、质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落,且下落的高度相等。
已知甲下落的速度为1m/s,乙下落的速度为2m/s,则下落过程中重力对两物体所做功的判断正确的是:
()
A、对两物体做的功一样多;B、对甲做的功多;
C、对乙做的功多;D、无法判断。
10、水平路面上有一个重500N的小车,在100N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5m,在这一过程中()
A、车受到的阻力是600NB、车受到的阻力是500N
C、拉力对车做功500JD、重力对车做功2500J
11、小红用100N的水平力把重为500N的木箱沿水平地面拉动6m,小红做的功为______J;大刚把这只箱子扛到6m高的楼上,大刚做的功为_______J。
12、起重机的钢绳将500N的物体匀速提高6m后,又水平匀速移动4m,钢绳对物体所做的功为。
13、重100N的物体在40N水平拉力作用,由静止开始沿水平面运动
5m,拉力做功__________J,重力做功__________J。
14、如图2所示,某同学在作俯卧撑运动,可将他视为一个杠杆。
他
的重心在A点,重力为500N,那么,他将身体撑起,双手对地面的
压力至少要N,他每次撑起的高度是40cm,则他每撑一次所做的功是_______J。
15、出租车在平直公路上匀速行驶,出租车的牵引力为3×10N,右为他乘车到达目的地时的车费发票。
求:
(1)出租车行驶的时间。
(2
内所做的功。
3
第四节做功的快慢
习题点拨
例关于功率,下列说法正确的是().
A、做功多的机器,功率一定大B、做功时间短的,功率一定大
C、做相同的功,所用时间短的,功率一定大D、以上说法都错
分析与解选择C功率是指“物体做功的快慢”.比较功率的大小,也就是比较做功的快慢,必须考虑两个因素:
一是做了多少功;二是做功用了多少时间.
基础训练
1、小强同学家住在花园小区3号楼五楼.放学后,他从一楼上到五楼共用了20s.若小强及书包总重为400N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是___W.
2、我们可以用两种方法来判断物体做功的快
慢.图9—12表示用挖掘机挖土与人力挖土做功
的快慢不同,它所用的判断方法是:
做功时间相
同,比较的多少;另一种的判断方法是:
做功数值相同,比较_________.
3、在体育达标“跳绳项目”测试中,燕燕同学1min
跳了120次,每次跳起的高度约为4cm;若她的
体重为500N,则她跳一次做的功约为___J,
她跳绳的平均功率约为____W.
4、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5WJ,这些功可以把一个质量60kg的人匀速举高_____m.(g取10N/kg)
5、图1所示:
为甲、乙二台功率一定机器做功时所得出的做的功与时间的关系图象,由图可知机器的功率更大,若甲、乙机器做相同的功,乙机器做功的时间更。
6、小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的
功率.如图2所示,他用尺量出握拳时手臂的长度,并
测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表,请在空
格处补上相应的数据.
7、登楼比赛,看谁的功率大为此,活动中必须测量的物理量有:
__________________、________________、_____________________。
8、关于功率,下列说法正确的是()
A、做功多的机器,功率一定大B、做功时间短的,功率一定大C、做相同的功,所用时间短的,功率一定大D、以上说法都不对
9、一次劳动中,小强和小明同学各把100块相同的砖从一楼搬到六楼,小强用30min
时间,小明用了40min时间.若两人对砖做的功分别为W1和W2,功率为Pl和P2,则()
A、Wl>W2,P1>p2B、Wl=W2,pl=p2
C、Wl=W2,Pl>p2D、Wl>W2,pl=p2
10、甲、乙两人从一楼到三楼进行爬楼比赛,已知甲、乙两人的重力之比为5:
6,所花时间之比为9:
10,则甲、乙两人爬楼功率之比是().
A、25:
27B、6:
5C、10:
9D、27:
25
11、推土机甲的功率比推土机乙的功率大,以下说法正确的是()
A、推土机甲做的功比乙推土机多B、推土机甲做的功比乙推土机少
C、推土机甲做的功可以与乙推土机一样多D、以上说法都不对
*12、正值农忙季节,农田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h内把360m的水抽到5m高处(g取10N/kg),则水泵对水做功的功率至少为()
A、1.8×106JB、3.6×106WC、10kWD、3.6×107W
*13、耕地的拖拉机在1min40s内匀速前进了300m的路程,已知它的功率是24kW,问拖拉机受到的平均阻力是多大?
14、如图3所示,小刚用300N的力匀速竖直向上提升质量为50kg的重物,在10s内把物体提升了1m(不计绳重及摩擦).根据这些数据,请求出四个相关的物理量.
图3
3
第五节提高机械的效率
习题点拨
例利用定滑轮、动滑轮和滑轮组,分别匀速提升同一重物.在不计绳重和摩擦的情况下机械效率最高的是().
A.定滑轮B.动滑轮C.滑轮组D.都一样高
分析与解选择A.使用机械时,拉力所做的总功中包含了克服机械重力、机械转动时的摩擦力等所做的功,这部分功是额外功.在不计绳重和摩擦的情况下,利用定滑轮、动滑轮或滑轮组分别匀速提升同一重物,有用功相同,使用定滑轮做的额外功最少,有用功占总功的比例最大.
基础训练
1、一台起重机将重3600N的货物提升4m,如果该起重机的机械效率是60%,则:
起重机做的有用功是____J,总功是____J,额外功是___J。
2、如图1所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力
将重为840N的箱子推到车上。
在这过程中,工人做的有用功是
_____________J,机械效率是___________。
3、三种方法把砂子运上三楼,根据图2中数据算
出三种方法所做的有用功的大小均为_______焦,
其中一种方法做的总功最少,等于_____焦。
4、一个体重为400N的小明由于找不到其它的机
械.只好亲自动手将100N重的物体搬到3m高的
楼上。
他对物体做的功是J,他的效率
是。
5、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同,要根据具体情
况具体分析。
具体分析图3中三种做功情况(设滑轮规格相同),产生
额外功最多的应是图。
若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1
米,各种情况机械做的有用功均为,由此可判断出图
的机械效率最大。
6、某同学选择如下器材准备做“测定滑轮组的机械效率”实验,并
记录了如实验数据,请帮助完成下表:
7、下列说法中正确的是:
()
A、机器的功率越大,做的功越多;B、机器的功率越大,效率越高;
C、机器的效率越小,做的有用功在总功中占的百分比越小;
D、机器的功率越小,效率越低。
8、关于机械效率,下列说法正确的是:
()
A、机械效率越高,所做的有用功越多B、总功少的机械,机械效率高
C、额外功少的机械,机械效率高D、总功一定时,有用功多的机械效率高
9、用完全相同的A、B两个滑轮组(绳重及摩擦忽略不计),分别提升重为G1和G2的两
物体,若G1>G2,它们的机械效率分别为ηA和ηB,则()
A、ηA>ηBB、ηA<ηBC、ηA=ηBD、无法判断
10、如图4每个滑轮的重为225N,重物G的重量为1275N,绳索重及摩擦
均不计。
则:
(1)人在匀速提升重物时所用拉力为多大?
(2)重物被匀速提起1m的过程中,人所做的总功为多大?
(3)此时滑轮组的机械效率为多大?
图4
第六节合理利用机械能
习题点拨
例1关于能的概念,下列说法中正确的是()
A、物体不做功时就不具有能B、物体能对其他物体做功,它就具有能
C、物体具有能,肯定在做功D、物体具有机械能,它肯定在做功
分析与解选择B.一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能.例2国际比赛中,撑竿跳高的记录能超过6m,比普通跳高的记录高得多,这是为什?
分析与解撑竿跳高时,可以更多地把运动员助跑的动能先转化为竿的弹性势能,竿的弹性势能又转化为人的重力势能,运动员也就有更多的重力势能,因此跳得较高.基础训练
1、飞行的子弹能击穿靶子,是因为它具有放在阳台上的花盆有砸伤人的危险,因为它具有___能;推开的弹簧门放手后能够自动关上,是因为它具有能;钟表里的发条拧得越紧则能够走的时间越长,是因为它具有____能;腾空而起的火箭具有____能.
2、唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,这动人的诗句生动、形象地反映这两条大河蕴藏了大量的___能.三峡大坝关闸蓄水的首要目的是为了提高水的____能.
3、洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向地面,在此过程中洒水车动能将______,这是因为__________________。
4、鸽子和麻雀在空中飞行,如果它们具有的动能相等,那么鸽子比麻雀飞得______;如果它们具有的重力势能相等,那么鸽子比麻雀飞得_______。
(选填“快”或“慢”、“高”或“低”)
5、下列物体中:
A.挂在屋顶上的电灯;B.被拉开的弹簧门;C.空中飞行的小鸟;D.在冰场上滑行的运动员;E.从斜坡上滚下的石头;F.在平直公路上行驶的汽车;只具有动能的是.只具有势能的是.既具有动能,又具有势能的是。
6、“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”的诗句表达了诗人苏轼企望为国御
敌立功的壮志。
如图1所示,拉弯的弓把箭射出去。
这一过程中能量的
转化情况是弓的能转化为箭的能。
7、我国发射的“神舟五号”宇宙飞船,载人舱于2003年10月16日顺利地
在内蒙古主着陆场成功着陆,载人舱在下落到地面附近的某一高度时,由于空气阻力的作用使其匀速运动,在匀速下落过程中,载人舱()
A、重力势能增大B、重力势能减小C、重力势能不变D、动能增大
8、下列物体在运动过程中,动能转化为重力势能的是()
A、汽车沿斜坡向下运动B、汽车在水平公路上匀速行驶
C、投出的篮球在向上运动D、热气球匀速向上运动
9、若甲物体比乙物体速度大,则()
A、甲的动能一定比乙大B、乙的动能一定比甲大
C、动能一定相等D、缺少条件,无法比较
10、如图2所示,滚摆在下降的过程中越转越快,它在下降的过程中()
A、动能增加,势能增加B、动能增加,势能减少
C、动能不变,势能减少D、动能减少,势能增加图2
11、下列过程中,属于动能转化为重力势能的是()
A、雪橇从山坡上滑下B、玩具弹簧枪将子弹水平射出
C、雨滴从屋檐落向地面D、斜向上射出的炮弹上升的过程
12、跳伞运动员从高空飞机上跳下后,在降落伞未打开前的下落过程中,运动员的()
A、动能增加,重力势能减小B、动能减小,重力势能增加
C、动能减小,重力势能减小D、动能增加,重力势能增加
13、如图4所示,在探究“动能大小与那些因素有关”的实验中,让钢球从斜面滚下,撞到
一个小木块上,木块在水平面上移动一段距离后静止。
回答以下问题:
(1)为了使钢球在刚进入水平时具有不同的速度,应将
钢球从斜面的__________滚下。
(2)通过观察____________________________________,
可以间接判断小球动能大小。
图4
14、如图5所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后
从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB、),推动纸盒运动一段距
离后静止。
(1)要研究动能与质量的关系,我们应选择两图来进行比较。
(2)要研究动能与速度的关系,我们应选择两图来进行比较。
(3)从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时,球的动能最大。
15、2002年12月30日,我国自行研制的“神舟”四号飞船在
洒泉卫星发射中心升空并成功进入预定轨道。
飞船首先从离地
球343km(即远地点)处,向离地球200km(即近地点)处运
动,那么飞船在此运动过程中的运行是匀速的吗?
为什么?
达标训练
一、填空题
1、杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,
由图9—18可知它的支点是点(选填“A”“B”或“C”),在匀速拉起吊桥时,它属于一个____杠杆(选填“省力”或“费力”).
2、在研究杠杆平衡条件的实验中:
(1)把杠杆挂在支架上,实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,可将右端螺母向_____边旋转(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡.
(2)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码,如图9—19所示.为使杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法).你的方法是:
___________________.
3、重100N的物体在40N水平拉力作用下,由静止开始沿水平面运动5m,拉力做功_____J,重力做功_____J。
4、用一个动滑轮将重100N的砂子提到9m高的楼上,所用的力是60N___J,有用功是____J,额外功是___J,机械效率为____。
5、如图9—21所示,钢球从斜面顶端由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离.放在同一水平面上相同位置的木块,被撞得越远,表示钢球的动能越大.现用质量不同的钢球从同一高度滚下,看哪次木块被推得远.回答以下问题:
(1)不同的钢球从同一高度滚下,是为了使钢球滑到底端时具有相同的_______。
(2)设计本实验的目的是:
研究_____________________。
(3)由实验得出的结论是:
______________________。
6、如图9—22所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂个小物体,要使杠杆在水平位置平衡,请在图中画出施加在杠杆上的最小动力F1及力臂L1,
二、选择题
1、使用滑轮组时正确的是().
A、要想改变力的方向,就不能省力B、要省力就不能改变力的方向
C、可以省力,也可以改变力的方向D、可以省力同时省距离
2、一根杠杆平衡时,动力小于阻力,若沿原力的方向各增加相同大小的力,这时杠杆将()
A、仍保持平衡B、沿动力方向转动C、沿阻力方向转动D、无法确定
3、在棉产区,每年秋天拔去地里的棉秆是农民的一项繁重
体力劳动,小明同学仿照钳子的结构改制成的一种农具解决
了这一问题,如图9—23所示.使用时,将小铲着地,用虎
口夹住棉秆的下部,然后在套管上用力,棉秆就拔出来了.该
农具整体可视为杠杆,其支点的位置是().
A、转轴B、套管C、小铲D、虎口
4、图9—24是某建筑工地的塔吊正在吊起一根钢梁,图中的配重物是为了().
A、美观B、确保塔吊不会翻倒
C、减少塔吊所吊重物的重力
D、增大塔吊的机械效率
5、在举重比赛时,一个运动员在第一阶段把150kg的杠铃
很快举过头顶;第二阶段使杠铃在空中停留3s.下列关于运
动员对杠铃做功
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