中考物理复习第12章简单机械强化训练有答案.docx
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中考物理复习第12章简单机械强化训练有答案
中考物理复习第12章简单机械强化训练有答案
一、单选题(共15题)
1.如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 修枝剪刀
B. 核桃夹子
C. 取碗夹子
D. 羊角锤
2.如右图用同样的滑轮组分别提起质量相等的一个物体和两个物体,比较甲、乙两图,正确表示机械效率关系的是( )
A. η甲=η乙 B. η甲<η乙 C. η甲>η乙 D. 无法比较
3.一杠杆在水平位置上平衡,支点左边挂4个钩码,右边挂3个钩码,如果每个钩码重相同,则下面做法能使杠杆继续保持平衡的是( )
A. 杠杆左、右两边各减少一个钩码 B. 杠杆左右两边都增加一个钩码
C. 杠杆左边减少一个钩码,将右侧钩码往左移一格 D. 杠杆左边增加两个钩码,右边增加一个钩码
4.如图所示滑轮分别在力F1、F2、F3的作用下匀速提升物体,这三个力的大小关系是( )
A. F1>F2>F3 B. F1<F2<F3 C. F1<F2=F3 D. F1=F2=F3
5.如图所示的机械中,不计摩擦和绳重,属于同一类杠杆的是( )
①镊子 ②天平 ③定滑轮 ④开瓶器
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④
6.建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍.在此过程中下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端沿水平方向移动了6m B. 物体受到的拉力为750N
C. 拉力F的功率为750W D. 滑轮组的机械效率为80%
7.如图所示,用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升,在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面),若物体的体积为V,水的密度为ρ,则下列算式正确的是( )
A. η=
B. η=
C. W有=Gh D. P有=
8.如图所示,用一个重为8N的动滑轮来提升物体,在实际工作中竖直向上的拉力为20N,则动滑轮的机械效率( )
A. 一定等于80% B. 一定大于80% C. 一定小于80% D. 以上情况都有可能
9.指甲刀是生活中常用的小工具,如图所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是( )
A. 一个省力杠杆,两个费力杠杆 B. 一个费力杠杆,两个省力杠杆
C. 三个都是省力杠杆 D. 三个都是费力杠杆
10.如图所示的滑轮组,用F=30N的拉力,拉动水平地面上重为300N的物体,使物体匀速前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中,下列说法正确的是( )
①拉力做的功是120J
②绳子自由端移动的距离是2m
③滑轮组的机械效率是75%
④A点受到的拉力为300N
A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ③④
11.如图所示.作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C,在这个过程中的动力F( )
A. 变大 B. 保持不变 C. 先变小后变大 D. 先变大后变小
12.如图所示,在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向缓慢转动至水平位置,在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力G不变,G的力臂不变 B. 拉力F变大,F的力臂变小
C. 拉力F不变,F的力臂变大 D. 重力G变小,G的力臂变大
13.如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N.则下列说法正确的是( )
A. 拉力做的额外功是150J B. 拉力的功率是50W
C. 拉力所做的总功是300J D. 斜面的机械效率是80%
14.同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
A. F甲<F乙<F丙 B. F甲>F乙>F丙 C. F甲>F乙=F丙 D. F甲=F乙>F丙
15.如图所示,重为100N的物体B,在足够深的水中匀速下沉,通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动,在4s内物体A移动了0.8米,已知B的密度是水的密度的5倍,动滑轮重12N,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g取10N/kg( )
A. B对绳的拉力是20N B. B对绳的拉力的功率是16W
C. A物体受摩擦力为148N D. 滑轮组的机械效率为90%
二、填空题(共5题)
16.如图所示,一轻质杠杆水平支在支架上,OA:
OC=2:
1,G1是边长为5cm的正方体,G2重20N,则绳子对G1的拉力为________N,此时G1对地面的压强为2×104Pa,G1重________N。
17.在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=400N,拉动的距离s=4.5m,提升高度h=1.8m,所用时间t=30s。
则拉力F做功的功率为________W,此过程中物体受到的摩擦力为________N。
18.如图所示,小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A,使它匀速前进2m,地面对它的摩擦力为150N,小聪施加的拉力F=100N(忽略绳重和滑轮重),则滑轮组做的有用功为________J,滑轮组的机械效率为________。
19.如图所示,用滑轮组把300N的重物匀速提升3m,人所做的有用功是________ J;如果用该滑轮组提升400N的重物,它的机械效率将________。
20.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。
若GA>GB,则η甲________η乙;若FA=FB,则GA________GB.(选填“>”、“<”或“=”)
三、作图题(共3题)
21.如图所示,请画出作用在杠杆B端上最小的动力F1和阻力F2的力臂l2。
22.在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法
23.轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B点用细线悬挂重为100N的物体G,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的图示(不要求写出计算过程)。
四、实验探究题(共2题)
24.某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录,思考并回答:
(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为________m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为________。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为________N.(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率
________。
(选填“越大”、“越小”或“不变”)
25.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,此时杠杆处于________(填“平衡”或“非平衡”)状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,进行如图所示的实验,用量程为5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为2.5N;若弹簧测力计斜向上拉,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为________(填“大于”或“小于”)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为________(填“30°”、“45°”或“60°”)。
(3)杠杆上每个平衡螺母的质量为m,杠杆的总质量(含两个平衡螺母)为50m。
实验前,调节杠杆在水平平衡的过程中,若只将右端的平衡螺母移动了距离l,则调节前后杠杆(含两个平衡螺母)的重心在杆上移动的距离为________(填“
”“
”或“
”)
五、计算题(共5题)
26.小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W。
求:
(1)提升装置所做的有用功;
(2)拉力F做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
27.如图所示,质量为960kg、底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上,利用滑轮组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg。
求:
(1)A对水平地面的压强;
(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小;
(3)拉力F的功率。
28.如图所示,一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
求:
(1)箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;
(2)箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;
(3)物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率;
(4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。
29.利用如图所示的滑轮组,将一边长为0.2m,密度为2.5×103kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)。
求:
(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小;
(2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小;
(3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率大小。
(计算结果保留一位小数)
30.如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图,每个滑轮重为100N,均匀实心金属块的密度为8×103kg/m3,金属块的质量为80kg。
绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,金属块一直匀速上升。
(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在金属块还未露出水面时,求此时金属块所受到的浮力;
(2)在金属块未露出水面时,求人的拉力F;
(3)金属块在水中匀速上升2m,且金属块未露出水面时,求人的拉力所做的功。
答案部分
一、单选题
1.C2.B3.C4.B5.B6.D7.D8.C9.A10.C11.D12.B
13.A14.B15.C
二、填空题
16.10;60
17.60;160
18.300;75%
19.900;增大
20.>;<
三、作图题
21.解:
如图所示:
22.
23.解:
如图所示:
四、实验探究题
24.
(1)0.6
(2)75%
(3)0.3
(4)越大
25.
(1)平衡;右
(2)大于;60°
(3)
五、计算题
26.
(1)解:
提升装置所做的有用功:
W有用=Gh=450N×2m=900J。
(2)解:
根据P
可得拉力F做的功:
W总=Pt=120W×10s=1200J。
(3)解:
滑轮组的机械效率:
η
100%=75%。
27.
(1)A的重力为G=mg=960kg×10N/kg=9.6×103N
A对水平地面的压力为F压=G=9.6×103N
A对水平地面的压强为
答:
A对水平地面的压强为1.92×104Pa;
(2)绳子对A的拉力为F拉=2F=2×500N=1000N
A做匀速运动,得A在运动过程中受到摩擦力的大小为f=F拉=1000N
答:
A在运动过程中受到摩擦力的大小为1000N;
(3)物体A的速度为
绳子自由端移动的速度为v=2vA=0.4m/s
拉力的功率为P=Fv=500N×0.4m/s=200W
答:
拉力F的功率为200W。
28.
(1)箱子在水底时下表面的深度h=5m,此处水产生的压强:
。
(2)箱子沉入水底,则V排=V=0.2m3,则浮力
=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2×103N。
(3)物体完全露出水面后,在提升箱子过程中,不计绳重、摩擦和水的阻力,有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功,额外功是克服动滑轮重所做的功;箱子的重力:
=600kg×10N/kg=6×103N;出水后,根据
可得:
机械效率:
。
(4)由于箱子从水底匀速提到地面,根据
即可判断出拉力最大时,功率最大;箱子离开水面在空中时,对滑轮组的拉力最大,故此时电动机对滑轮组的拉力最大;由于不计绳重、摩擦和水的阻力,则
;电动机上绳子的提升速度为v′=2v=2×0.5m/s=1m/s,则
=3.05×103N×1m/s=3.05×103W。
29.
(1)解:
正方体物体的体积:
V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,
物体浸没在水中时所受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N
答:
物体浸没在水中时所受到的浮力大小80N。
(2)解:
物体重力:
G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=200N,
物体静止在水中时,受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力和浮力的作用,
所以,G=F浮+F0,
则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力:
F0=G﹣F浮=200N﹣80N=120N
答:
物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小是120N。
(3)解:
物体完全离开水面后,设物体升高h,滑轮组的有用功为:
W有=Gh=200N×h,
由图中,n=3,
不计绳重、摩擦,则绳子自由端的拉力:
F=
(G+G动)=
(200N+40N)=80N,
拉力F做得总功:
W总=Fs=80N×3h,
所以滑轮组的机械效率:
η=
==83.3%。
答:
物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率是83.3%。
30.
(1)解:
因为金属块浸没水中,
所以金属块排开水的体积:
V排=VA=
=
=0.01m3;
金属块所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N
答:
在金属块还未露出水面时,此时金属块所受到的浮力为100N。
(2)解:
由图知,使用的滑轮组n=2,在金属块未露出水面时,绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,人的拉力:
F=
(GA﹣F浮+G动)=
×(80kg×10N/kg﹣100N+100N)=400N
答:
在金属块未露出水面时,人的拉力F为400N。
(3)解:
拉力端移动距离s=2h=2×2m=4m,
人的拉力所做的功:
W=Fs=400N×4m=1600J
答:
金属块在水中匀速上升2m,且金属块未露出水面时,人的拉力所做的功为1600J。
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