逍遥学能 2018-10-03 19:21
第九章测评
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分。下列各题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如图所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中,力F作用在A端且始终与铁棒垂直,则用力F将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.先变小后变大
2.(2017?湖南怀化中考)小张用40 N的推力将重力为100 N的物体沿水平方向匀速推动了10 m,则小张对物体所做的功是( )
A.400 J B.600 J
C.1 000 J D.1 400 J
3.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升相同的高度,做的有用功( )
A.杠杆最多 B.动滑轮最多
C.滑轮组最多 D.一样多
4.在利用图中的三个滑轮组分别匀速提起同一重物时,若三个滑轮组中动滑轮的重相同,摩擦不计,则F1、F2和F3的关系是( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3
C.F1=F3>F2 D.F1=F3<F2
5.
如图所示的杠杆处于平衡状态。若使弹簧测力计的示数变为原来的,杠杆仍然保持平衡状态,可以采取的措施是( )
A.把弹簧测力计向左移动一个小格
B.减少三个钩码
C.把钩码向左移动一个小格
D.把钩码向右移动一个小格
6.如图所示,物体在水平面上做匀速直线运动,拉力 F=60 N,该装置的机械效率为70%,则物体受到的摩擦力大小是( )
A.60 N B.126 N
C.180 N D.257.1 N
7.完全相同的滑轮,用细绳组装成如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计摩擦,比较两个滑轮组工作时的省力情况和机械效率正确的是( )
A.甲较省力,甲的机械效率高
B.乙较省力,乙的机械效率高
C.甲较省力,甲、乙机械效率一样高
D.甲较省力,乙的机械效率高
8.吊车从图示位置向上起吊货物,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )
A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小保持不变
B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D.吊臂是一个省力杠杆
9.在一次体育课上,甲、乙两同学进行爬杆比赛,甲从某一位置匀速爬到杆顶用时9 s,乙从同一位置匀速爬到杆顶用时10 s。若甲、乙两同学的体重之比是5∶6,则他们爬杆的功率之比是( )
A.4∶3 B.3∶4
C.27∶25 D.25∶27
10.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2 B.m1<m2 C.m1=m2 D.无法判断
二、填空题(每空2分,共16分)
11.如果把铁锨看作是费力杠杆,在如图所示的A、B、C三点中,支点是 点,动力作用点是 点,阻力作用点是 点。
12.(2017?山东烟台中考)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。如图所示,工人用3 m长的斜面,把120 kg的重物提高1 m。假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 。若实际用力为500 N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为 。(g取10 N/kg)
13.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,那么一天时间内心脏做功 J,这些功可以把一个质量为45 kg的人匀速举高 m。(g取10 N/kg)
三、作图题(每小题4分,共8分)
14.下图中的“真好倒”热水瓶,非常适合老人和儿童使用,请在图中画出重力G的力臂L。
15.要用一根绳子和两个滑轮提起物体,若不计滑轮重及摩擦,而使拉力为物重的,请在图中画出绳子的正确绕法。
四、实验题(共12分)
16.学习了机械效率知识后,全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关
B.跟斜面的粗糙程度有关
C.跟斜面的长度有关
D.跟物体的重力有关
小刚同学为了验证其中的部分猜想,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。
实验
次数 斜面
倾角 斜面
粗糙
程度 物重
G/N 斜面
高度
h/m 沿斜面拉力
F/N 斜面
长
s/m 有用
功
W有/J 总功
W总/J 机械
效率
η(%)
① 30° 粗糙 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7
② 30° 稍
光滑 1 0.5 0.6 1 0.5 83
③ 45° 粗糙 1 0.7 0.9 1 0.9 78
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)。
(2)通过对比实验①②的数据,可验证猜想 (填写字母)。
(3)通过对比实验①③的数据,可以得出的探究结论是:当其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越 。
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和 不改变。
五、计算题(每题12分,共24分)
17.一台抽水机在10 min内把3.6 m3的水抽到10 m高处,若抽水机的效率是60%,那么电动机供给抽水机的功率是多大?(g取10 N/kg)
18.用滑轮组拉着重600 N的货车A沿水平方向匀速运动,货车受到的摩擦力是货车重力的,在40 s内货车移动8 m,拉力F做的功为1 280 J。求:
(1)货车A受到绳子的水平拉力F1;
(2)拉力F的大小及拉力的功率;
(3)若动滑轮重为12 N(不计绳重及摩擦),计算滑轮组的机械效率。
第九章测评
1.B 用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起的过程中,由于力F作用在A端且始终与铁棒垂直,所以其力臂不变,铁棒AB所受的重力不变,重力的力臂减小,根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2可知,用力F将逐渐变小,故正确的选项是B。
2.A 小张对物体所做的功W=Fs=40 N×10 m=400 J。
3.D 将同一物体提升相同的高度,所做的有用功W=Gh相同。
4.C 根据三个滑轮组中绳子的绕法和承担物重的绳子段数可知F1=(G+G动),F2=(G+G动),F3=(G+G动),所以F1=F3>F2,故C正确。
5.D 弹簧测力计的示数变为原来的,即动力变为原来的,要保持杠杆的平衡状态,可采取的措施有:使动力臂变为原来的2倍;使阻力变为原来的;使阻力臂变为原来的等。具体方法为把弹簧测力计向左移动四个小格,或减少两个钩码,或把钩码向右移动一个小格,故D选项正确。
6.B
7.D 两个滑轮组的省力情况,通过观察滑轮组中的动滑轮由几段绳子提着,很容易作出判断。甲中的动滑轮由三段绳子提着,乙中的滑轮由两段绳子提着,所以甲滑轮更省力。如果不计摩擦,在钩码升高高度相同的情况下,额外功相同,而乙的有用功更大,乙的机械效率高。
8.B 由题图可知,吊臂是一根费力杠杆,支点为O,伸缩撑杆的支持力为动力,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,则匀速缓慢顶起吊臂的过程中,其力臂不变;货物对吊臂的拉力的力臂逐渐减小,根据杠杆的平衡条件可知,伸缩撑杆的支持力渐渐变小,故正确的选项是B。
9.D 本题考查人的做功功率问题。P甲=,P乙=,由题意,h甲=h乙,,所以,故正确选项为D。
10.B 杠杆示意图如下
根据杠杆的平衡条件有
m1gL1=m2gL2,
即m1L1=m2L2,
从图中可以看出力臂L1>L2,所以物体的质量有m1<m2。故选B。
11.解析 在铁锨的使用中,人的左手用力下压,而右手用力上抬,使铁锨抬起来。由此可见,人的左手充当支点,右手给杠杆提供动力,铁锨上的重物对铁锨的压力就是铁锨向上的阻力。所以,A点是阻力作用点,B点是动力作用点,C点是支点。
答案 C B A
12.解析 人做的有用功W有=Gh=mgh=120 kg×10 N/kg×1 m=1 200 J,
若斜面光滑,则Fs=mgh=1 200 J,
解得F==400 N;
人所做的总功W总=Fs=500 N×3 m=1 500 J,
斜面的机械效率η==80%;
W总=W有+W额,即Fs=Gh+fs,
所以f==100 N。
答案 400 N 80% 100 N
13.解析 由W=Pt可得W=1.5 W×24×3 600 s=129 600 J,利用这些功可将重G=m?g=45 kg×10 N/kg=450 N的人匀速提高的高度h==288 m。
答案 1.296×105 288
14.解析 物体重力的作用点在物体的重心上,而重力的方向是竖直向下的,故可沿重心画出重力的作用线,再过支点O作出支点到重力作用线的距离即可得到重力G的力臂L。
答案 如图所示
15.解析 若要使拉力是物重的三分之一,根据滑轮组的组成可知,只能采用答图所示的绕法。
答案 如图所示
16.答案 (1)上、中、下三空分别为71、0.6、0.7
(2)B (3)高(或大) (4)斜面的粗糙程度
17.解析 首先要明确有用功是抽水机对水做的功,而电动机所做的功为总功,这是求解有关机械效率问题的关键。根据题目所给的已知条件和公式η=,可求出W总的大小,再利用P=计算出电动机供给抽水机的功率。
10 min内抽的水重为G=mg=ρgV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.6 m3=3.6×104 N。
抽水机做的有用功
W有用=Gh=3.6×104 N×10 m=3.6×105 J。
根据η=,得
W总==6×105 J。
所以P总==1 000 W。
答案 1 000 W
18.解析 (1)F1=F阻=G=120 N。(2)s绳=2s车=2×8 m=16 m,F==80 N;P总==32 W。(3)W有用=F1s车=120 N×8 m=960 J,W额外=G动h动=G动s车=12 N×8 m=96 J,η=≈90.9%。
答案 (1)120 N (2)80 N 32 W (3)90.9%