第十一章简单机械和功时间60分钟满分100分.docx

第十一章简单机械和功E时间：60分仲满分】0。分评价题号一二三四五偌题一、选择题（每小题3分,共30分,每小题只有一个选项符合题意）1.（2021河南中考）如图,工人师傅正在使用一根硬棒爆动石头,使用此硬棒A.省力且省距离B.省力但费距离C.费力且费距离D.费力但省距离2 .下列所示的机械中下熊省力的是A.动滑轮B.定滑轮C斜面D.滑轮组3 .（2022浙江杭州外国语学校月考）一块空度均匀的长方体水泥板放在水平地面上,如图所示,用一竖直向上的力,欲将其一端抬离地面,则乙,因为甲方法中的动力臂长B.甲击乙,因为乙方法中的阻力臂长C./甲.乙,因为乙方法中的阻力臂短D./'甲二"乙,因为两方法中的动力臂都是阻力臂的2倍4 .（2021广东深圳南山区期末）在非洲的旱季,人们常用一种中间有转轴的塑料桶运水.如图所示,某人用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运送同样的一桶水,在相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中,对这桶水做功最多的是（）呈,C)J5 .甲同学用水桶从井里提水,乙同学用绳把掉在井中的桶捞上来,水桶里带了一些水.关于两同学做有用功、额外功的说法正确的是（）A.甲同学提水桶做的功都是有用功B.乙同学提水桶做的功都是有用功C.甲同学提水桶对桶做的功是颔外功D.乙同学提水桶对桶做的功是额外功6.质量一定的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,两次运动的路程与时间的图像如图甲、乙所示,根据图像,下列判断正确的是甲乙A.物体的速度大小1，甲0乙B. 0'6s内拉力对物体所做的功/甲DC. 0、6S内拉力对物体做功的功率/）甲乙D.两次运动中物体所受的拉力F里F乙7 .如图甲所示,邻居大叔正吃力地把一物体送上高台,放学回家的小翔看见后急忙前去帮忙.他找来一块木板,搭成如图乙所示的斜面,结果非常轻松地把相同的物体推到了高台上.关于这两种方法,下列说法正确的是A.甲、乙中机械效率是一样的8 .两人做同样多的有用功C.邻居大叔克服物体的重力做功较多D.小翔克服物体重力做功的功率要大些8 .研究发现1.25X10,m的太阳帆正对太阳时,受到的太阳光的压力约为1N,该压力可以推动飞船前进,如图所示.若推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5X10'm,飞船在1h内前进了100km,则下列分析正确的是（）A.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为100m/sB.推进阶段,太阳光没有对太阳帆做功Glh内太阳光对飞船做的功约为4X10'JD.太阳光对飞船做功的功率为IHW9 .如图所示,两人分别利用甲、乙装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,已知甲、乙中的滑轮完全相同,不计滑轮重、绳重和摩擦.下列说法正确的是A.甲中人的拉力是乙中的3倍B.乙中人拉绳子的速度大小是甲中的2倍C.甲中人的拉力的功率大于乙中人的拉力的功率D.如果考虑滑轮的质量,则甲滑轮组的机械效率比乙的小10.【新风向模型建构】如图所示,质地均匀的圆柱体在拉力厂的作用下由实线所示位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力/.始终作用于d点且与由保持垂直（4为圆柱体横截面的一条直径）,圆柱体在转动过程中不打滑.下列分析正确的是（）A.拉力/'的力臂逐渐变大B.圆柱体的重力和重力的力臂的乘积保持不变C.拉力/、逐渐变小D.因为拉力的力臂始终保持最长,所以拉力少的大小保持不变二、填空题（每空2分,共28分）11.（2021辽宁沈阳铁西区一模）如图所示是一种移动指示牌的结构示意图,其中月为牌面工和应为支架（支架重力不计）.指示牌被风吹倒时可看作杠杆,根据图示风向,则支点是点（填图中字母）,若增大班'的长度,则指示牌更（选填“容易”或“不容易”）被风吹倒.12 .如图所示为一种手摇升降晾衣架的示意图,它由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降.假设在升降过程中衣架横梁保持水平,衣服和晾衣架（含动滑轮）等的总重是50N,则静止时绳子的拉力是N（各种摩擦力忽略不计）;要使衣架横梁上升1m,则绕进旋轮的绳子长度是m.天熊费&""飞彳竺13 .如图所示,螺丝刀实质是一个轮轴,手柄（选填"粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝灯是一种类似斜面的机械,螺丝钉上螺纹的展开长度相当于斜面的长度,螺纹（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力.14 .（2022江苏淮安模拟）运动健将的心脏推动血液流动的功率约2W,那么在3600S内心脏做功J,这些功可把一个重600N的人与速举高m.15 .（2021广西贵港模拟）如图所示,一根直杆可绕轴转动,在直杆的中点位置用细线挂一个重物,在杆的另一端施加一方向始终保持水平的力式在力厂的作用下,直杆从水平位置媛慢下放到竖直位置,此过程中，的力臂,力F_.（均选填“变大”“不变”或“变小”）16. （2021 江苏泰州兴化市月考）如图所示,将80 N的重物提升3 m,所用的时间为20 s,拉力为50 N,则拉力的功率是X动滑轮的机械效率是17.学校买了50套总质量为300kg的物理实验器材,每套一箱.现在,某实验员需要把这批实验器材搬运到14m高的物理实脸室,该实验员搬运实验器材所做功的功率与每次搬运实验器材的质量的关系如图所示.该实验员需要做功J.（不考虑他克服自身重力所做的功，"取10Nkg）O 20406080 m（2）忽略搬起箱子、放下箱子和下楼的时间,他搬运这批实验器材最快需要min.三、作图题（共6分）18.【新风向模型建构】（2021山西大学附属中学月考）（3分）如图甲是一款机械鼠标,它的按键可看作简单的杠杆.图乙是鼠标左按键的简易构造图,力处为按键。为支点,8点下有一个复位弹簧.请画出按下按键时月点的最小动力K及复位弹簧对按键的阻力£的示意图.19. （3分）某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆力?0可绕点转动.请在图中画出:绳通过定滑轮作用在点的动力的力臂/.；杠杆所受阻力内的示意图.四、实验探究题（共19分）20. （9分）同学们在做“探究杠杆的平衡条件”实脸.（1）实验前没挂钩码时应先调节杠杆两端的平衡螺母.使杠杆在水平位置平衡,如果发现杠杆左端下领,则可将右端的平衡螺母向调节.（2）实验中,用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡（杠杆上每小格长度相等）,但老师提醒大家不要采用这种方式,主要是因为这种方式（填选项前的字母）.A.一个人无法独立操作B.需要使用太多的钩码"rFg"c.力臂与杠杆不重合一LD.力和力臂数目过多（3）在图中,不改变支点。右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第（填杠杆上数字序号）格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡.（1）做实验时使杠杆在倾斜一定角度的位置平衡,也能得出杠杆的平衡条件.这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,在位置做实验的方案好,理由是.2L【新风向创新实验】（10分）物理实验兴趣小组间开展竞赛活动,甲组出题,乙组用实验的方法解答.甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽,如图所示.乙组同学通过测量滑轮组下方所挂重物的重力G、重物被匀速提升的高度/人施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力A自由端移动的距离人得到实验数据.乙组同学通过下表的3组实验数据探究出“布帘背后的秘密”.实验次数123八5.08.011.0F/H2.03.04.1lcm10.015.020.0h/cm30.145.160.2假设你是乙组成员.请判断:动滑轮实际被使用了（选填“一”或“两”）个.请在图中画出乙组同学使用的滑轮组及其绕法.滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）的以重力约为N.（3）当提升重物的重力为俏4.0N时,该滑轮组的机械效率为%.（4）乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美,请你写出一条产生谡差的原因:.五、综合应用题（共17分）22.（6分）汽车是我们熟悉的交通运输工具,某种型号的汽车的质量为15:,最大载重为20t.假设沙场到建筑工地的距离为180km,该车满载并以140kM的功率在水平公路上沿直线匀速行驶,汽车受到的阻力是车重的0.02.（g取10Nkg）（I）该汽车满载从沙场到达建筑工地的过程中,汽车牵引力所做的功为多大？请通过计算判断该汽车满载时能否在2h内从沙场到达建筑工地.23教材素材变式（11分）如图是一台吊臂可伸缩的吊车的示意图,被吊物体的升降靠滑轮组结合卷扬机完成.某次作业时,2I的货物/在20s内被竖直提升了5m,卷扬机对钢丝绳的拉力为8×10'N.（不计绳重和摩擦取10Nkg）吊车的吊臂伸得越长,吊车的最大起重质越（选填“大”或“小”）.（2）在该次作业中,滑轮组吊起货物的机械效率是多少？卷扬机的拉力做功的功率为多大？（3）设吊臂长度一定,卷扬机的最大输出功率为8X10'归若使物体以0.2m/s的速度竖直上升,则最大可以提起多重的物体？第十一章简单机械和功，选择题答案速查12345678910BBDCCCBCBC1.B由题图可知,用硬棒战动石头时,可将此硬棒看作一个杠杆,此时动力臂大于阻力臂,由杠杆的平衡条件£/尸尸"可知,动力小于阻力,故其为省力杠杆,使用此硬棒可以省力;由于使用任何机械都不能省功,故省力的机械费距离,费力的机械省距离,所以使用此硬棒会费距离.2. B选项机械类型特点A动滑轮能省力、不能改变力的方向B定滑轮不能省力、可以改变力的方向C斜面省力、费距离D滑轮蛆省力且能改变力的方向3. D也图解物理；本版可使用模型法迸行简化处理,先把水泥板视为杠杆,再利用杠杆的平衡条件进行分析解答.4. C由题图可知儿B中运水的方式分别为背和抱.人对桶的力向上,而桶是在水平方向上移动的,即沿向上的方向没有移动距离,因此人采用A、B中的运水方式时对这桶水不做功;C中桶受到的滑动摩擦力大于D中桶受到的滚动摩擦力,所以C中桶受到的拉力大于D中桶受到的拉力,由于移动的距离相同油肥FS可知C中平拉的方式做功最多.5. C甲同学的目的是提水,所以对水做的功是有用功,但是对桶又不得不做功,则对桶做的是璇外功.乙同学的目的是提桶,所以对桶做的功是有用功,但是对水又不得不做功,则对水做的是皴外功.故选C.6. C由题图甲、乙可知,物体两次均做匀速直线运动,拉力等于阻力,而阻力不变,所以/甲于乙,故D错误.题图甲对应物体在0、6S内通过的路程,为3m,题图乙对应物体在0飞S内通过的路程,为2m,因此物体的速度r，乙,故错误.由于拉力不变,故由聆FS可知乙,故B错误.由于用甲界乙,物体运动的时间相同,则P甲P乙故C正确.7. B乙中要克服斜面的摩擦做颤外功,甲中不用,但是甲、乙所做的有用功是相等的,所以甲、乙中机械效率不相等,故A错误;两人把相同的物体提升相同的高度,根据/有用=G方可知,克服重力所做的有用功相等,故B正确（错误;根据畔可知,功率的大小不仅与做功的多少有关,还与做功的时间有关,因为做功的时间未知,所以无法比较功率的大小关系,故D错误.8. C太阳帆飞船的平均速度为100km/h,100kh=罢ms*28s,故A错误;在推进阶段,飞船在1h内前进了100km,说明太阳帆飞船在太阳光压力的作用下移动了距离,太阳光对太阳帆做了功,故B错误;1h3.6内太阳光对飞船做的功约为H'=F's=pS*52×5XIO'm'Xl'm=4X10'J,功率"里金黑FlW,故C正确,D偌误.1.25×103m2t3600s9. B由题可知,重物的重力相同（设为。,重物被提升的速度相同（设为）由观图可知,甲中两个滑轮都是定滑轮.因为滑轮重、绳重及摩擦均不计,所以甲中人的拉力甲=6,人拉绳子的速度甲二r,人的拉力的功率一甲守甲甲=0：由地图可知,乙中有一个定滑轮和一个动滑轮,承担物重的绳子有2股,即之,所以乙中人的拉力产乙IG人拉绳子的速度乙=2匕拉力的功率Pz=FzVzG×2V=Gv.如果考虑滑轮的质,乙滑轮组要克服滑轮重力做额外功,乙的机械效率小于甲的.综上可知只有B中的说法正确.10.C由题意可知,拉力的力臂始终为刃,即力臂保持不变,A错误;在圆柱体转动的过程中,点为支点,可判断出圆柱体重力的力臂逐渐变小,而圆柱体的重力大小不变,所以两者的乘积逐渐变小,H错误:在圆柱体匀速转动的过程中,圆柱体处于平衡状态,根据杠杆平衡条件可知,拉力与其力皆山的乘积始终等于重力与重力的力管的乘积,因为创不变,乘积逐渐变小,所以可判断出拉力/'逐渐变小,C正确、D错误.Il图解物理本题可使用模型法迸行简化处理,先把圆柱体视为杠杆,如图所示,再利用杠杆的平衡条件迸行分析解答.IFX(M=CXqJK;1.C交小I一说”"'rr711"电H.e容易乜图解物理*三风风对牌面的作用力等效为F,由用可将必产。2,若L增大,%不变,则尸减小.即指示牌更容易被吹倒.12.12.54【解析】观察题图可知.物重由4股绳子承担,则绳子的拉力为哈12.5N;衣架横梁上升1m,则绳端移动的长度为4X1EID.13.粗宓14.720012【解析】由/）更可得,在3600S内心脏做的功W=Pt=2W×3600s=7200J;人的重力f>600N.由T=仍可得,这些功可把一个600N的人匀速举高的高度力冬染上12m.CG600N15.变大变小-B思路导图«由用意可知，克讦馒慢下放的过程中.一力G,方向妫终受直_句下,阻力臂与交小动力F方向始终求址向右,动力臂”,大'16.1580%【解析】有用功If有用=G和80N×3m=240J,第功Hsi=Fs=Fnh=SQN×2×3m=300J,拉力的功率P=T嘤=15凡动滑轮的机械效率产儿舞80%.C4USl,UUJ17.(l)4.2×10,(2)10【解析】50套实验器材的总重力QW=300kg×10Nkg=3000N,把这批实验器材搬运到14川高的物理实验室所做的功忙劭=3000N×14m=4.2X10'J.（2）由题图可知,每次搬运30kg（5箱）实验器材时勘率最大,E470W,则搬运300质实验器材所用的时间最少为，沪=掾"=600S=IOmin.mx70W18 .如图所示.【解析】。是支点/为动力作用点,3为阻力作用点,以期为动力臂,动力臂最长,根据杠杆平衡条件可知,过,，!点作垂直于3向下的作用力,即最小的动力片复位弹簧对按键的阻力方向为堂直向上.19 .如图所示.20 .（除标注外,每空2分）（1）右（2）D（3）2（4）水平（1分）杠杆在水平位置时,力臂能直接从杠杆上读取（合理即可）【解析】实验前没挂钩码时,发现杠杆左端下倾,则重心应向右移动,应将右端平衡蝴母向右调节.（2）实验中,用题图所示的方式悬挂钩码时,力和力臂数目过多,不利于得出杠杆的平衡条件.（3）不改变支点。右侧所挂的两个钩码及其位置,将左侧另外两个钩码改挂到某个钩码的下方,即左侧的力等于三个钩码的重力,根据杠杆的平衡条件可得,左侧力的力臂应等于两小格的长度,即保持左侧第2格的钩码不动.21 .（作图2分,每空2分）（1）一如图所示.（合理即可）（2）1（3）80（4）滑轮与轴之间存在摩擦（合理即可）【解析】绳子的有效段数白黑型3,故动滑轮实际被使用的个数是一个（若是两个,有效段数为4或5）;（2）若不考虑摩擦,则尸二上滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）的总重力为G曲=3F-G=GX2N-nlv.0cm3G+GW5N=IN;（3）若不考虑摩擦,当提升重物的重力为（J=4N时,施加在滑轮组绕绳自由端的拉力则用WN,而绳子的有效段数为3,则此时的机械效率。了XIOo*卷XloO能*X100WMXlOO%=80乳故此时滑轮组的机械效率为80%.（2分）（2分）（2分）（2分）22 .牵引力尸=AO.02R0.02X（m+加车）*0.02X（2XKrkg+1.5×10,kg）×10Nkg=7×10sN牵引力做的功-7X10'N×180×IO5m=l.26×10*JW26x1：%X©s=2.5h>2h'P1.4×105W所以该汽车满载时不能在2h内从沙场到达建筑工地.23 .小（2）用再用=而中加2000kg×10Nkg×5m=l×105JBX=FS=Fn炉8X10'N×3×5m=L2×105J11-=-×100-1°s!×00%=83.3%Wjttl.Z×105WfrO%OOOWt20s(3)根据(2)中计算结果可求得动滑轮的重力6*总有用2X1O1KI。、1000Nn5m使物体以速度IUo.2m/s竖直上升时,卷扬机拉钢丝绳的速度为3%卷扬机以最大输出功率工作时提供的拉力最大,可提升的物体最重,则卷扬机提供的最大拉力代今（2分）（2分）（2分）（3分）则可提升的最大物重=3A",aJ三4000N=密4000N=3.6X10'N