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第十二章 简单机械单元达标测试提优卷

一、选择题1.要用30N的力刚好提起40N的物体,若不计机械本身重力和摩擦,则下列简单机械可以采用的是()A.一个定滑轮B.杠杆C.一个动滑轮D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组2.材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定3.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为3.2N.g取10N/kg。

在0~2s的过程中,下列说法中正确的是()A.物体上升的速度为0.1m/s B.机械提升动滑轮做的功0.2JC.滑轮组的机械效率为90% D.拉力F的功率为0.64W4.如图,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),提升A时滑轮组的机械效率大。

下列说法中正确的是()①A物体比B物体轻;②提升A的拉力大;③提升A做的额外功多;④提升A做的有用功多A.只有②④B.只有①③C.只有②③D.只有①④5.如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角 逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是()A.拉力F不变,F的力臂变大B.拉力F变大,F的力臂变小C.重力G不变,G的力臂变小D.重力G变小,G的力臂变大6.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是A.该装置不仅省力,还省距离B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 NC.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D.此过程装置的机械效率约为58.3%7.如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是A.F A:F B:F c=3:2:1 B.F A:F B:F c=1:2:3C.F A:F B:F c=6:3:2 D.F A:F B:F c=2:3:68.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F2C.v1大于v2D.F1和F2做的功不相等9.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是()A.F2的功率为0.6WB.弹簧测力计读数为9NC.物体A和地面之间有摩擦力D.如果增大F2,物体A可能向左运动10.如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶OB=1∶4,质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80 N.当棱长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43 kg;当棱长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18 kg.杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直.不计绳重、杠杆自重及摩擦, g取10 N/kg,则重物甲与重物乙的密度之比为( )A.1∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶1二、填空题11.如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置,A B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“=”).12.一个带有刻度的均匀杠杆,在中点支起,如图所示,当在B处挂3N钩码时,应在A 处挂________N钩码,杠杆才能平衡。

若平衡后在A、B两端再加挂1N的钩码,则杠杆将______(填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”)。

13.如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。

垃圾桶底部的小轮子是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦力。

若拖动时垃圾桶总重为120N,且动力臂为阻力臂的3倍,要保持垃圾桶平衡的拉力F为______N。

14.一物体质量为10kg,小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m,所用拉力为120N,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。

(g=10N/kg)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.如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。

该潜水器设计最大下潜深度为40m,空载时质量为24t,总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m,配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。

海水密度取1.0×103kg/m3。

(g=10N/kg)(1)潜水器潜入水面后,在下潜过程中受到海水的浮力________,海水对它的压强________ (选填:不变、变大或变小)(2)该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______?(3)该潜水器空载浮在海面时,受到的浮力多大______?排开海水的体积约为多大_______?(4)潜水器返回母船时,利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。

若潜水器在海面上被吊起的过程中,起吊装置的机械效率为80%,潜水器匀速竖直上升速度为0.2m/s,则起吊装置在1min内的总功为多少________?起吊装置的功率为多大_______?(设起吊过程中潜水器空载)。

17.如图所示的AB为轻质杠杆,O为悬点,放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A 端.已知OA:OB=1:2,M的密度为3×103kg/m3,体积为8×10﹣3m3.当B端悬挂一个质量为10kg重物时,杠杆水平平衡,则物体M对水平面的压力为________N(g取10N/kg).18.如图所示,工人师傅想把一个重800牛的油桶滚上一个台阶,他沿最省力的方向推动油桶.在图中画出这个力的力臂________,这个力的大小是________ N(支点O已在图中给出且支点O与圆心等高).19.为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上,甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务,此过程中绳子自由端移动的距离为________m,拉力的功率为________W;乙工人搭建了图乙所示的斜面,斜面长12m、高6m,乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶,该过程中斜面的机械效率为________,物体所受斜面的摩擦力为________N.20.如图所示,物体G重60 N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____ N的力;也可以在B点加一个方向为_____的_____ N的力.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.小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验,已知纡个钩码重0.5N。

(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置半衡。

(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂_______个钩码。

(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弾簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,测力计的拉力为__________N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

23.测量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____“不正确”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响.24.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学用两个完全相同的滑轮先后组成了如图甲、乙、丙所示的三个滑轮组并用这三个滑轮组各进行了一次实验,实验数据如下表。

(1)将表格中的数据①②补充完整.①_____;②_____。

(2)已知实验次数3中的数据是通过滑轮组丙实验得到的。

分析表中的实验数据可知:实验次数2中的数据是通过滑轮组_____实验得到的。

(3)分析实验次数2和3的数据可初步得出:使用同一滑轮组时,提升的物体_____,滑轮组的机械效率越高。

25.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.(1)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: F A×OA=F B×OB.他这样得出的结论是否合理?________.为什么?_______.(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是: ____________________________(3)小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为S,则杠杆的机械效率η=___(用题中字母表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′___ (>/=/<) F,杠杆的机械效率η′_____ (>/=/<)η四、计算题26.电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住6楼,每层楼高3m,放学后,乘电梯回家:(1)电梯在20s内将小明送到家,在此过程中,电梯上升的平均速度是多少?(2)已知小明的体重为500N,电梯对小明做功的功率为多少?(3)如图是一种电梯的结构示意图。

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