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2023
学年
年级
物理
下册
12
简单机械
测试
解析
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第十二章 简单机械
一、选择题
1.关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A. 杠杆一定是一根直的硬棒 B. 杠杆的支点一定在杠杆上,且在杠杆的中间位置
C. 力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上 D. 作用在杠杆上的动力一定与杠杆的阻力相反
2.如图所示,是日常生活中常用的指甲剪.若将ABC抽象为一根杠杆,则剪切指甲时,此杠杆的支点是 ( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
3.如图题图所示的杠杆,动力F的力臂是( )
A. OD B. OF C. OA D. OC
4.医务人员工作时所采取的许多措施和使用的器材中,包含着许多物理知识,有关下列说法正确的是( )
A. 医生用听诊器接听患者心跳和呼吸声音,能升高音调
B. 注射时针筒能抽取到药液,是因为药液受到针筒的吸引力作用
C. 喷洒消毒液后,过一会儿病房里闻到消毒液的气味,这是扩散现象
D. 医生夹取消毒棉擦伤口的镊子是省力杠杆
5.如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中()
A. 拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功
C. 重力做了600J的功 D. 重力做了1200J的功
6.600N的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态。由此可估测球的质量约为( )
A.30kg B.20kg C.60kg D.120N
7.如图所示,使用四种简单机械匀速提升同一物体,在不计机械自重及摩擦的情况下,所需动力最小的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,杠杆处于平衡状态.下列措施中,杠杆仍能平衡的是( )
A. 两端的钩码下分别再加挂一个钩码 B. 左端再加挂三个钩码,右端再加挂两个钩码
C. 两端的钩码下分别再取掉一个钩码 D. 两端的钩码都向中间移动一格
9.下列关于简单机械的理解,正确的是 ( )
A. 托盘天平是个省力杠杆 B. 滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C. 使用杠杆,就是为了省力 D. 使用定滑轮不省力,但可以省距离
10.如图是小红同学研究定滑轮和动滑轮特点的实验情景,下列说法正确的是( )
A. 使用定滑轮不能省力,因为定滑轮的实质是费力杠杆
B. 使用定滑轮时改变拉力方向,拉力的大小也会发生改变
C. 使用动滑轮可以省力,因为动滑轮的实质是省力杠杆
D. 使用动滑轮不能改变力的方向,但可以省距离
11.如图所示的滑轮组,每个滑轮重50N,用这个滑轮组把质量为40kg的重物在2s内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,下列说法中不正确的是(g=10N/kg)( )
A. 作用在绳自由端的拉力F为150N B. 重物的速度是1m/s
C. 绳子自由端移动的距离为6m D. 绳子自由端的速度是2m/s
二、填空题
12.列车上出售的食品常常放在如图7所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是________ (写出支点位置的字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是________ 。后一种情况下,手推车可以视为________ 杠杆。(选填“省力”或“费力”)
13.用独轮车搬运砖块时,车厢和砖块的总重为1400N,独轮车有关尺寸如图所示.该独轮车是一个________杠杆,动力F=________N.
14.如图所示,搬运工人用滑轮将重为425N的重物匀速提升4m,所用拉力为250N,此过程中有用功是________J,总功是________J,滑轮的机械效率是________.
15.小明用如图所示的实验装置研究“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.
16.如图所示,将一根质量均匀的铁棒按4:3的比例折成直角后,一端用绞链固定在墙上,铁棒能绕O点转动,此棒重70N,若要保持此棒在如图所示位置平衡,则加在A端的最小力为________N。
17.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度,甲、乙两图的动滑轮重力相同,不计绳重及机械摩擦,图甲中人的拉力F1________ 图乙中人的拉力F2; 图甲中人的拉力W1________ 图乙中人的拉力W2(填“大于”、“等于”或“小于”).
18.如图所示,工人师傅用动滑轮匀速提升重物.使用动滑轮的好处是________.若物体重450N,工人所用拉力为250N,则动滑轮的机械效率为________;用该滑轮匀速提升重600N的物体,若不计绳重和摩擦,则工人所用的拉力为________N.
19.大家在吃自助餐时,用食品夹夹取自己喜欢的美食(如图),若要使拿餐盘的手用力小一些,夹取的食物应放在盘中离手较________(选填“远”或“近”)的地方.食品夹属于________(选填“省力”或“费力”)杠杆.
20.电视剧《三国》中有一种武器叫抛石机,当士兵在A点用力拉动(斜拉)杠杆时,会将石块抛向敌方阵营.其原理如图所示,请你标出图中力的力臂.若将A点的用力方向由原来的方向移至竖直位置(虚线的位置)时,在A点所用的力会 ________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
三、实验探究题
21.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)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节.
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码________个.
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”),其原因是________.
(4)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?”于是小组同学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使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:________.
22.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示.
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
测力计的示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
1.6
①
②
3
4
0.1
1.1
0.5
72.2
(1)完成上表格中的数据①________;②________.
(2)比较1、2两次实验,可得的结论:使用同一滑轮组,________可以提高滑轮组的机械效率.
(3)比较2、3两次实验,可得的结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率________.
(4)提高滑轮组机械效率的方法有________.
四、综合题
23.小刚学习了简单机械之后,在实验室组成如图所示装置,研究利用杠杆和滑轮改变力的大小的问题.已知滑轮C、D和E的重均为2N;轻质杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,且AO:OB=3:5;乙是一个装有适量沙子的小桶,改变小桶中沙子的质量并调整拉力F的大小,可使杠杆静止在水平位置.当小桶和沙子的总质量为200g,杠杆在水平位置平衡时,甲对水平地面的压力的大小等于其受到重力的. 绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg.求:
(1)当小桶和沙子的总质量为200g,杠杆在水平位置平衡时,拉力F的大小;
(2)可维持杠杆在水平位置平衡的小桶和沙子的最大总质量.
24.如图所示是人们用牵引吊通过滑轮组从水中吊起货物A时的情景,g=10N/kg.
(1)若货物A质量为1.5t,体积为0.6m3 , 将货物匀速从水中提起(未露出水面),试计算货物受到的拉力.(水的阻力忽略不计)
(2)当把货物A整体拉离水面后,滑轮组的机械效率为80%,牵引车对滑轮组拉力的功率为7.5kW,求货物上升的速度.
参考答案
一、选择题
1. C 2. C 3.D 4. C 5. B 6. A 7. B 8. B 9. B 10. C 11. D
二、填空题
12.C;B;省力
13. 省力;280
14.1700;2000;85%
15.;>;>
16.40
17. 大于;等于
18.省力;90%;325
19.近;费力
20. 变小
三、实验探究题
21. (1)左(2)6
(3)变大;该力的力臂短了
(4)杠杆自身受重力作用
22. (1)0.3;83.3%
(2)增大物重
(3)越低
(4)减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦、增加提升物体的重
四、综合题
23.(1)小桶和沙子的总重力是:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
故D对B点的拉力是:FB=2G+GD=2N×2+2N=6N;
据杠杆平衡条件:FA×OA=FB×OB;故;
对于滑轮C来说是一个动滑轮,E是一个定滑轮,故AC拉力是10N,所以F的拉力也是10N;
(2)据(1)可知,此时A点所受的拉力是10N,此时把滑轮C和甲看做一个整体,受到三个力的作用,即向上的拉力、地面对整体的支持力和向下的重力,即G总=F拉+F支持力;即GC+G甲=F拉+F支持力=10N×2+G甲;即2N+G甲=10N×2+G甲;
故G甲=54N;
当甲对地面的压力是0时,即此时2FA=GC+G甲;故FA=28N;
据FA×OA=FB×OB;;
故此时2G沙子和桶+GD=16