人教新版2022年八年級下學期《第12章簡單機械》單元測試卷(解析版)_第1頁
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1、PAGE47人教新版八年級下學期第12章簡單機械2022年單元測試卷一選擇題(共16小題)1關于力臂,下列說法正確的是()A力臂一定在杠桿上B從支點到動力作用點的距離叫動力臂C從支點到力的作用線的距離叫力臂D力臂不可能為零2在質量忽略不計的AC硬棒B、C兩點施加F1、F2,棒在如圖所示位置處于靜止狀態(tài)。F1的方向沿OO線。()AF1F2BF1l1F2l2CF1方向沿OO線向上DF1力臂小于l13在我國古代,簡單機械就有了許多巧妙的應用,護城河上安裝的吊橋裝置就是一個例子,如圖所示。在拉起吊橋過程中()A滑輪起到省力的作用BA點是吊橋的支點CAB是吊橋的阻力臂D吊橋是省力杠桿4如圖所示,在水平力

2、F的作用下,使重為G的木棒繞固定點沿逆時針方向緩慢轉動至水平位置,在棒與豎直方向的夾角逐漸增大的過程中,下列說法正確的是()A重力G不變,G的力臂不變B拉力F變大,F的力臂變小C拉力F不變,F的力臂變大D重力G變小,G的力臂變大5兩支蠟燭用木棒相連接,設法在其木棒中間插入一枚縫衣針,把針的兩端分別放在兩個玻璃杯上,將兩端同時點燃,發(fā)現蠟燭可以繞針軸上下來回擺動,如圖所示。關于此裝置,下列說法中錯誤的是()A蠟燭燃燒過程中,化學能轉化為光能和內能B蹺蹺板兩側的蠟燭必須一樣長C點燃后蠟燭即使兩端燃燒速度不同,也能使蹺蹺板往復翹動D蠟燭轉動的動能6如圖所示,重為8牛的物體A和重為12牛的物體B都處于

3、靜止狀態(tài),關于以下說法正確的是()A物體A受到的合力為4牛B物體B受到的合力為4牛C滑輪C的優(yōu)點是可以改變用力的方向D物體A向下移動10厘米,則物體B向上移動20厘米7用動滑輪提升重物,不計繩重和摩擦。下列說法正確的是()A可以省力B可以改變力的方向C可以省功D提的物體越重,機械效率越低8如圖所示,鄰居大叔正在吃力地把一重物搬上高臺,小勇看見后急忙前去幫忙他找來一塊木塊,搭成圖乙所示的斜面,結果非常輕松地把同樣地重物推到了高臺上,關于這兩種方式,下列說示正確的是()A圖乙情況下更省力B大叔的有用功大些C圖乙情況的機械效率高D小勇做功的功率一定更大9如圖所示,用同樣大小的力將下列重物勻速提升。若

4、不計摩擦和滑輪重,下列幾種情況中,物重最大的是()ABCD10甲同學用水桶從井里提水,乙同學把掉在井里的水桶撈上來,水桶里帶了一些水,在上述過程中,兩位同學都做了功,則下列說法正確的是()A甲做的功都是有用功B乙做的功都是有用功C甲對桶做的功是額外功D乙對桶做的功是額外功11下列有關起重機提升貨物時機械效率的說法,正確的是()A有用功越多,機械效率越高B同一起重機提起的貨物越重,機械效率越高C額外功越少,機械效率越高D同一起重機提起同一貨物越快,機械效率越高12利用如圖所示的甲、乙兩滑輪組,在相同的時間內用大小相同的力F1和F2分別把質量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,則()A乙滑輪組做

5、的有用功多B乙滑輪組繩子末端移動的距離較多CF1做功的功率大D甲滑輪組的機械效率高13如圖所示是某建筑工地用升降機提升大理石的滑輪組示意圖?;喗M通過固定架被固定住,滑輪組中的兩個定滑輪質量相等,繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為2000N大理石的密度是103kg/m3,每塊大理石的體積是102m3,升降機貨箱和動滑輪的總重力是300N在某次提升15塊大理石的過程中,升降機在1min內將貨箱中的大理石沿豎直方向勻速提升了15m,繩子末端的拉力為F,拉力F的功率為0.2m0.1m40 kg0.2 m0.2 m18kg50cm2m,物體上升的速度是m/s,動滑輪的重是N,如果被提升的物體重800

6、N,則工人需要用N的力能將物體提升。19在下圖中,甲是用繩和木棍體驗“滑輪組”威力的裝置;乙是正在旋轉著升降的滾擺。(1)圖甲證明了;(2)圖乙說明了。20某同學家新房裝修時,在地面與窗臺間放置一斜木板,將瓷磚沿木板從地面勻速拉上窗臺。如圖所示,已知窗臺高3m,木板長5m,瓷磚重500N,沿斜面所用拉力400N,則斜面的機械效率是。若僅使斜面的傾角逐漸增大,沿斜面向上的拉力將逐漸,此斜面的機械效率將逐漸(后兩空選填“增大”、“不變”或“減小”)。21用圖示裝置探究“斜面機械效率”,實驗記錄如下表。實驗次數物體種類物重G/N斜面高h/cm沿斜面的拉力F/N斜面長s/cm機械效率/%1木塊4151

7、902小車41590(1)沿斜面拉動物體時,應使其做運動。(2)根據圖中測力計示數,可知第2次實驗的機械效率為%由實驗可得初步結論:斜面傾斜程度相同時,越小,機械效率越大。(3)第1次實驗中,木塊所受摩擦力為N。三作圖題(共3小題)22如圖所示,杠桿在力的作用下處于水平平衡狀態(tài),L1為動力F1的力臂。請在圖中作出阻力臂L2及動力F1的示意圖。23如圖所示,輕質杠桿OA能繞O點轉動,請在杠桿中的A端畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖(要求保留作圖痕跡)。24用如圖所示滑輪組提升重物,畫出最省力的繞繩方法。四實驗探究題(共3小題)25在探究“杠桿的平衡條件”實驗中,所用的實驗器材有:杠桿(

8、杠桿上每小格長為2cm)、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個(每個鉤碼重1N)。(1)實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。(2)實驗時,使杠桿在位置平衡,主要是為了便于測量的大小,因此他應把甲圖中杠桿的平衡螺母向(左/右)邊調。(3)如圖乙所示,杠桿在水平位置平衡后,小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼,作為動力F1,B點處掛上1個鉤碼,作為阻力F2,杠桿恰好在水平位置平衡,分別測量出兩個力的力臂l1和l2,計算后發(fā)現:F1l1F2l2,便得出杠桿的平衡條件是:F1l1F2l(4)接著,小明提出新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時,杠桿

9、的平衡條件是否仍然成立”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究,在杠桿D點處掛上2個鉤碼,用彈簧測力計在C點處豎直向上拉,使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),此時彈簧測力計的示數如圖丙所示,則彈簧測力計的拉力是N以彈簧測力計的拉力為動力F1,鉤碼重力為阻力F2,多次調整力和力臂的大小進行測量,發(fā)現:F1l1總是大于F2l2(5)小明又把彈簧測力計的作用點固定,只改變測力計與水平方向的角度,則能描述測力計示數F與關系的圖象是。26在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中,小明用同一滑輪組進行了三次實驗,實驗數據如下表:實驗序號物重G/N物體上升的高度h/m拉力F/N機械效率2%3680%(1)實驗中應豎

10、直向上拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升,第3次實驗中繩子自由端移動的距離為m。(2)在讀取彈簧測力計示數時,測力計應(選填“保持靜止”或“勻速上升”);(3)第二次實驗時,測力計示數如圖乙所示,本次測量出滑輪組的機械效率為(百分數保留一位小數);(4)實驗中,小明所用動滑輪的重一定小于N。(5)通過實驗可以得出:同一個滑輪組所提的物體越重,其效率越(選填“大”或“小”);為了提高滑輪組的機械效率,還可以采取的方法有(寫出一條即可)27小明同學用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。(1)實驗中,小明豎直向上勻速拉動彈簧測力計,他這樣做的目的是。(2)實驗中,使用該杠桿提升鉤碼做功時,其額外功主要

11、了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關,小明同學用該實驗裝置,先后將鉤碼掛在A、B兩點。測量并計算得到下表所示的兩組數據次數鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率/%1A點2B點根據表中數據,不能得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關,鉤碼越重其效率越高”的實驗結論。請簡要說明兩條理由:;。人教新版八年級下學期第12章簡單機械2022年單元測試卷參考答案與試題解析一選擇題(共16小題)1關于力臂,下列說法正確的是()A力臂一定在杠桿上B從支點到動力作用點的距離叫動力臂C從支點到力的作用線的距離叫力臂D力臂不可能為零【分析】解決此題需要掌握力臂的概念,

12、知道力臂是從支點到力的作用線的距離?!窘獯稹拷猓篈、由下圖可知,力臂不一定在杠桿上,故A錯誤;BC、力臂是從支點到力的作用線的距離,簡單地說,就是“點到線”的距離,而不是“點”到“點”的距離,故B錯誤,C正確。D、當力的作用線通過支點時,力臂為零,故D錯誤。故選:C。【點評】本題考查了力臂的概念,屬于基礎知識的考查,相對比較簡單。2在質量忽略不計的AC硬棒B、C兩點施加F1、F2,棒在如圖所示位置處于靜止狀態(tài)。F1的方向沿OO線。()AF1F2BF1l1F2l2CF1方向沿OO線向上DF1力臂小于l1【分析】從支點到力的作用線的垂線段叫力臂;杠桿的平衡條件是F1L1F2L【解答】解:A、由圖可

13、知,F2的力臂大于F1的力臂,據杠桿的平衡條件知F1F2,故A錯誤;B、由于L2不是F2的力臂,所以F1L1F2LC、已知F2的方向是豎直向下的,為保持杠桿平衡,F1的方向應該沿OO向上,故C正確;D、從支點到力的作用線的垂線段叫力臂,所以F1力臂是L1,故D錯誤。故選:C。【點評】此題考查的是我們對杠桿平衡條件及力臂的理解和應用,知道力臂是支點到“力的作用線”,而不是到“力的作用點”的垂線段,是解答杠桿問題的第一步。3在我國古代,簡單機械就有了許多巧妙的應用,護城河上安裝的吊橋裝置就是一個例子,如圖所示。在拉起吊橋過程中()A滑輪起到省力的作用BA點是吊橋的支點CAB是吊橋的阻力臂D吊橋是省

14、力杠桿【分析】利用下列知識分析判斷:(1)支點:硬棒繞著轉動的點叫支點;(2)支點到力的作用線的距離叫力臂;(3)對杠桿的分類方法:動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿;動力臂小于阻力臂的杠桿為費力杠桿;動力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿;(4)定滑輪的作用,:改變力的方向,但不能省力?!窘獯稹拷猓篈、滑輪組C的軸固定不動,為定滑輪,定滑輪的作用是改變力的方向,而不能省力,故A錯;B、由圖可知吊橋繞著B點轉動,所以護城河上安裝的吊橋的支點是B點,故B錯;CD、如圖,支點B到力的作用線的距離BD為動力臂L1,在勻速拉起吊橋時,拉力的作用點是A點,阻力的作用點是橋AB的中點,過支點B做阻力作用線的垂線得

15、到的線段,即為阻力臂L2,比較兩力臂的大小可知,它的動力臂大于阻力臂,所以屬于一個省力杠桿;故C錯、D正確。故選:D?!军c評】解題本題要求學生知道支點及力臂的定義、定滑輪的作用,在解題時先找出支點的位置,然后根據力臂的定義判斷動力臂與阻力臂的長短。4如圖所示,在水平力F的作用下,使重為G的木棒繞固定點沿逆時針方向緩慢轉動至水平位置,在棒與豎直方向的夾角逐漸增大的過程中,下列說法正確的是()A重力G不變,G的力臂不變B拉力F變大,F的力臂變小C拉力F不變,F的力臂變大D重力G變小,G的力臂變大【分析】根據力臂的定義先確定拉力F力臂的變化和重力G力臂的變化,由圖可知,在木棒轉動過程中,拉力F的力臂

16、L1在減小,重力G的力臂L2在增大,重力G不會變。然后根據杠桿的平衡條件即可判斷說法正確與否?!窘獯稹拷猓毫Ρ凼沁^支點到力的作用線的垂直距離。由于G不變,重力的力臂L2變大,力F的力臂L1變小;由FL1GL2可得,F一定變大,故B正確。故選:B?!军c評】根據力臂的定義確定力臂的變化是解答本題的關鍵所在,并會熟練應用杠桿平衡的條件分析問題解決問題。5兩支蠟燭用木棒相連接,設法在其木棒中間插入一枚縫衣針,把針的兩端分別放在兩個玻璃杯上,將兩端同時點燃,發(fā)現蠟燭可以繞針軸上下來回擺動,如圖所示。關于此裝置,下列說法中錯誤的是()A蠟燭燃燒過程中,化學能轉化為光能和內能B蹺蹺板兩側的蠟燭必須一樣長C點

17、燃后蠟燭即使兩端燃燒速度不同,也能使蹺蹺板往復翹動D蠟燭轉動的動能【分析】(1)燃燒過程是化學能轉化為內能和光能的過程;(2)由于蠟燭的粗細不同,蹺蹺板兩側的蠟燭不一定一樣長;(3)蠟燭兩頭燃燒不均勻,速度時快時慢,燃燒慢的那頭較重,根據杠桿平衡條件分析;(4)蠟燭在轉動時,是重力做功或克服重力做功?!窘獯稹拷猓篈、蠟燭燃燒過程中,化學能轉化為內能和光能,故A正確;B、由于蠟燭的粗細可能不同,則蹺蹺板兩側的蠟燭不一定一樣長,故B錯誤;CD、將兩端同時點燃(如下圖所示),在火焰的加熱下會不斷滴下蠟油;假設左邊燃燒的速度快,那么左邊很快就會變輕,于是右邊下沉;因為火苗向上燒,所以下沉的一端由于火焰

18、燒烤蠟燭而熔化較快,所以右邊很快就變輕了,這樣右邊就翹起來,左邊下沉,如此往復循環(huán),裝置就會來回自動擺個不停;所以,即使兩端燃燒速度不同,也能使蹺蹺板往復翹動,故C正確;在整個過程中,是由于重力做功使裝置上下來回擺動的,即蠟燭轉動的動能是由重力勢能轉化而來的,故D正確。故選:B。【點評】本題關鍵要抓住題意:由于縫衣針不可能正好在蠟燭重心的位置,若重心不在支點上,則杠桿使用時杠桿的重力會對杠桿平衡產生影響,進行判斷。6如圖所示,重為8牛的物體A和重為12牛的物體B都處于靜止狀態(tài),關于以下說法正確的是()A物體A受到的合力為4牛B物體B受到的合力為4牛C滑輪C的優(yōu)點是可以改變用力的方向D物體A向下

19、移動10厘米,則物體B向上移動20厘米【分析】(1)先對AB進行受力分析,A受到重力和繩子的拉力,B受重力、繩子的拉力、地面的支持力;處于平衡狀態(tài)的物體,其合力必為零;(2)定滑輪的特點不省力也不省距離,但可以改變力的方向,由此即可解答?!窘獯稹拷猓篈B、由于物體A和物體B都處于靜止狀態(tài),即為平衡狀態(tài),則物體A、B受到的合力為零,故AB錯誤;C、由圖可知,滑輪C為定滑輪,其優(yōu)點是可以改變用力的方向,故C正確;D、由于定滑輪不省力,也不省距離,所以物體A向下移動10cm,物體B向上移動10cm,故D錯誤。故選:C?!军c評】此題考查了對物體受力分析、平衡力的合力以及定滑輪的特點等知識,雖具有一定的

20、綜合性,但難度不大。7用動滑輪提升重物,不計繩重和摩擦。下列說法正確的是()A可以省力B可以改變力的方向C可以省功D提的物體越重,機械效率越低【分析】(1)動滑輪的本質是省力杠桿,使用動滑輪可以省力,但費距離;使用任何機械,都不能省功;(2)不計繩重和摩擦時,使用動滑輪產生的額外功取決于動滑輪的重力,據此分析。【解答】解:AB、動滑輪實質是一個動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動滑輪可以省力但不能改變力的方向,故A正確,B錯誤;C、使用任何機械,都不能省功,故C錯誤;D、不計繩重和摩擦,滑輪組或動滑輪的機械效率,在動滑輪的重力不變,也就是說額外功不變時,增加物體的重力,就可增加有用功占總功的比值,

21、可增大機械效率,故D錯誤。故選:A?!军c評】此題考查的是動滑輪省力情況的分析,涉及到的簡單機械的內容比較多,平日注意相關知識的積累,要結合現實生活去分析問題。8如圖所示,鄰居大叔正在吃力地把一重物搬上高臺,小勇看見后急忙前去幫忙他找來一塊木塊,搭成圖乙所示的斜面,結果非常輕松地把同樣地重物推到了高臺上,關于這兩種方式,下列說示正確的是()A圖乙情況下更省力B大叔的有用功大些C圖乙情況的機械效率高D小勇做功的功率一定更大【分析】使用機械時,人們?yōu)橥瓿赡稠椚蝿毡仨氉龅墓杏杏霉?;對完成任務沒有用但不得不做的功叫額外功;有用功與額外功之和叫總功;有用功與總功的比值叫機械效率;功率是描述物體做功快慢的

22、物理量,等于做功多少與所用時間的比值。【解答】解:A、斜面是一種省力機械,利用斜面將物體推上高臺可更省力,故A正確;B、這兩種方法,都把重物推到了高臺上,兩人做同樣多的有用功,克服重力做功相同,故B錯誤;C、由于甲中情況直接克服物體重力做功,所以甲種情況下的機械效率高。故C錯誤;D、功率等于功與時間的比值,由于題中沒有給出時間,不能確定哪個做功的功率大。故D錯誤。故選:A?!军c評】此題考查的是使用機械的優(yōu)缺點,需要清楚:使用機械可以省力,但要做額外功,一般機械效率是降低的。9如圖所示,用同樣大小的力將下列重物勻速提升。若不計摩擦和滑輪重,下列幾種情況中,物重最大的是()ABCD【分析】不計摩擦

23、和滑輪重,定滑輪不省力,動滑輪可以省一半力,滑輪組上繩子的拉力FG根據圖所示滑輪的各種情況的使用,逐個判斷,最后比較即可得知?!窘獯稹拷猓翰挥嬆Σ梁突喼?,用同樣大小的力F將重物勻速提升,A、此滑輪為動滑輪,可以省一半力,所以FGA,GA2F,B、此滑輪為定滑輪,不省力,所以GBF;C、此滑輪組繩子股數為3,所以FG,所以物重GC3F;D、此滑輪組繩子股數為2,所以FG,所以物重GD2F;所以物體重力最大的是C。故選:C?!军c評】本題考查學生對滑輪組省力情況的計算,弄清滑輪組繩子的股數是解決此題的關鍵,基礎性題目。10甲同學用水桶從井里提水,乙同學把掉在井里的水桶撈上來,水桶里帶了一些水,在上

24、述過程中,兩位同學都做了功,則下列說法正確的是()A甲做的功都是有用功B乙做的功都是有用功C甲對桶做的功是額外功D乙對桶做的功是額外功【分析】使用機械時,人們?yōu)橥瓿赡稠椚蝿毡仨氉龅墓杏杏霉Γ粚ν瓿扇蝿諞]有用,但不得不做的功叫額外功;有用功和額外功之和叫總功?!窘獯稹拷猓篈C、甲同學的目的是提水,所以甲對水做的功是有用功;但是對桶又不得不做功,則對桶做的是額外功,故A錯、C正確;BD、乙同學的目的是提桶,所以乙對桶做的功是有用功;但是對水又不得不做功,則對水做的是額外功,故BD都錯。故選:C?!军c評】本題考查學生對有用功、額外功和總功的分析和認識。弄明白什么是有用功、額外功、總功的概念是解決此

25、題的關鍵。11下列有關起重機提升貨物時機械效率的說法,正確的是()A有用功越多,機械效率越高B同一起重機提起的貨物越重,機械效率越高C額外功越少,機械效率越高D同一起重機提起同一貨物越快,機械效率越高【分析】(1)機械效率是有用功與總功的比值。(2)增加物重,其他條件不變,有用功增多,有用功在總功中所占的比例增大,機械效率升高;(3)機械效率高的機械,說明所做有用功占總功的比值大,額外功所占總功的比值小,不是做的額外功越少,(4)機械做功的快慢指功率,機械效率大小與功率大小沒有關系?!窘獯稹拷猓篈、機械效率是有用功與總功的比值,由于總功的多少不確定,所以無法判斷有用功與總功比值的大小,即機械做

26、的有用功越多,其機械效率不一定高,故A錯誤;B、起重機提起的貨物越重,所做的額外功基本不變,有用功在總功中所占的比重越大,所以它的機械效率越大,故B正確;C、機械效率越高,說明所做有用功占總功的比值大,額外功所占總功的比值小,不是做的額外功越少,故C錯誤;D、使用滑輪組做功越快,說明功率越大,但機械效率與功率沒有關系,故D錯誤。故選:B?!军c評】此題考查學生對機械效率的理解,特別要注意功率與機械效率是兩個不同的物理量,它們之間沒有任何關系,功率由功和時間共同決定,機械效率由有用功和總功共同決定。12利用如圖所示的甲、乙兩滑輪組,在相同的時間內用大小相同的力F1和F2分別把質量相等的重物G1和G

27、2提升到相同的高度,則()A乙滑輪組做的有用功多B乙滑輪組繩子末端移動的距離較多CF1做功的功率大D甲滑輪組的機械效率高【分析】(1)根據公式W有用Gh分析出有用功的大小;(2)根據snh分析滑輪組繩子末端移動的距離多少;(3)功率是表示物體做功快慢的物理量,根據公式gh知,兩個滑輪組做的有用功相同。故A錯誤。B、甲滑輪組由3段繩子承擔物重,所以s13h,乙滑輪組由2段繩子承擔物重,所以s22h,比較可知,甲滑輪組繩子末端移動的距離較多。故B錯誤;C、在相同的時間內,甲滑輪組繩子末端移動的距離較多,所以甲繩端移動速度大于乙繩端移動速度。根據103kg3,每塊大理石的體積是102m3,升降機貨箱

28、和動滑輪的總重力是300N在某次提升15塊大理石的過程中,升降機在1min內將貨箱中的大理石沿豎直方向勻速提升了15m,繩子末端的拉力為F,拉力F的功率為V求質量,再利用公式Gmg得到重力;由圖知,作用在動滑輪上的繩子有3段,已知鋼絲繩能夠承受的最大拉力、升降機貨箱和動滑輪的總重力和作用在動滑輪上的繩子段數,可以得到動滑輪能夠提升的最大重力;已知動滑輪提升的最大重力和貨箱的重力,可以得到大理石的總重力;已知大理石的總重力和每塊大理石的重力,兩者之比就是大理石的數量;(2)利用F(GG0)求拉力;(3)利用s3h求拉力端移動的距離,利用WFs求拉力做的功;已知做功時間,利用公式V103kg/m3

29、102m3每塊大理石重:Gmg28kg10N/g280N;升降機一次能夠提起的總重為G總3F最大32000N6000N升降機一次能提起的大理石的總重為G石G總G06000N300N5700N升降機一次能提起的大理石的塊數為n20(塊),故A錯;(2)提升15塊大理石的過程中,鋼絲繩端移動的距離:s3h315m45mF(GG0)(15280N300N)1500N,故B錯;(3)把貨物提升15m拉力做的功:WFs1500N45m104J升降機的功率為15m0.2m0.1m40 kg0.2 m0.2 m0.1m0.2m0.2m0.2m2F0.1m40kg,故B正確;根據式可得,動滑輪的重:G動500

30、NG物500N400N100N,故A錯誤;C、根據機械效率的計算公式可知,機械效率的大小與物體運動的速度無關;故C錯誤;D、無論物體以0.1m/s的速度還是0.2m/s的速度勻速提升物體,物體都處于平衡狀態(tài),其它條件均不變,則豎直向下的拉力都為F2;故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查了學生對壓強公式、機械效率計算公式的理解和運用,關鍵是把物塊和動滑輪作為一個整體進行受力分析,找出隱含條件,這是本題的關鍵。15有一種重心在支點處的杠桿,他與轉軸間的摩擦較小,因此機械效率很高。若用這種杠桿將質量為18kg的物體勻速提升50cm的過程中,杠桿的機械效率為90%,則在提升該物體的過程中(g取10N/

31、g)()A有用功為9JB杠桿自重不做額外功C總功為10JD該杠桿為省力杠桿【分析】(1)根據WGhmgh求出有用功;(2)重心在支點處的杠桿,沒有克服杠桿自重做額外功;(3)根據求出總功;(4)根據力臂關系判斷屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、有用功W有用Ghmgh18kg10N/g0.5m90J,故A錯誤;B、重心在支點處的杠桿,重心的位置不變,沒有克服杠桿自重做額外功,故B正確;C、根據可知,總功W總100J,故C錯誤;D、重心在支點處的杠桿,其動力臂和阻力臂的大小關系不知道,所以無法判斷它屬于哪種類型的杠桿,故D錯誤。故選:B?!军c評】此題主要考查的是學生對有用功、總功、機械效率計算公

32、式和杠桿分類的理解和掌握,難度不大。16用滑輪組豎直向上提升重物,不計繩重和摩檫,下列措施能提高滑輪組機械效率的是()A增大重物上升的速度B增大重物上升的高度C減小定滑輪的重力D減小動滑輪的重力【分析】(1)提高滑輪組機械效率的方法,有兩種方法:一是減輕動滑輪質量、加潤滑油減小摩擦,這些方法可以減少額外功,提高機械效率;二是增加提升物體的重,在額外功不變的情況下,增大有用功,從而提高機械效率。(2)不計繩重和摩檫時,滑輪組機械效率:;據此分析影響滑輪組機械效率的因素?!窘獯稹拷猓河没喗M豎直向上提升重物時,有用功:W有G物h,不計繩重和摩檫,額外功:W額G動h,總功:W總W有W額G物hG動h;

33、則滑輪組的機械效率:;由此可知,滑輪組機械效率的高低與重物上升的速度、重物上升的高度、定滑輪的重力無關,故ABC錯誤;由上式可知,減小動滑輪的重力,可減小額外功,能提高滑輪組的機械效率,故D正確;故選:D。【點評】本題考查了影響滑輪組機械效率的因素,不計繩重和摩檫時,滑輪組機械效率:,根據該公式進行分析,這是解答本題的關鍵。二填空題(共5小題)17小剛家?guī)乃堫^壞了,關不住水??吹綍速M不少水,小剛很心疼。他立即找來扳手換水龍頭,可是費了好大的勁,壞的水龍頭卻紋絲不動。他又找來一根粗鐵管輔助扳手把龍頭扳擰下來,這樣做的物理原理是增大動力臂,減小動力?!痉治觥吭诟軛U平衡中,要使動力最小,動力

34、臂要最長,對于輪軸,動力作用在輪上,輪半徑越大越省力?!窘獯稹拷猓涸诎馐稚咸滓粋€粗鐵管,增大了輪半徑,增大了動力臂,根據杠桿平衡條件可知,可以減小動力,用起來更省力。故答案為:增大動力臂,減小動力?!军c評】本題要知道輪軸是變形杠桿,當軸半徑一定時,動力作用在輪上,輪半徑越大,越省力。同時還要認識到扳手相當于輪軸,本題考查學生對杠桿平衡條件的理解并能有效解決實際問題。18如圖所示,工人用250N的力將重400N的物體勻速提升2m,共用了10秒,若在此過程中(忽略繩重和摩擦),繩子自由端移動的距離是4m,物體上升的速度是s,動滑輪的重是100N,如果被提升的物體重800N,則工人需要用450N的力

35、能將物體提升?!痉治觥浚?)由圖知,滑輪組承擔物重的繩子股數n2,利用s2h求繩子自由端移動的距離;(2)由v計算物體上升的速度;(3)不計摩擦和繩重,拉力F(GG輪),據此求動滑輪的重力;再計算提升的物體重800N時的拉力?!窘獯稹拷猓海?)由圖知,滑輪組承擔物重的繩子股數n2,所以繩子自由端移動的距離:s2h22m4m;(2)10秒物體勻速提升2m,所以物體上升的速度:v0.2m/s;(3)不計摩擦和繩重,繩子自由端拉力F(GG輪),所以動滑輪的重力:G輪2FG2250N400N100N;提升的物體重800N時工人拉力:F(GG輪)(800N100N)450N。故答案為:4;100;450

36、?!军c評】本題考查了速度計算和使用滑輪組動滑輪重力、拉力的計算,正確找到通過動滑輪繩子段數和用好不計摩擦和繩重,拉力F(GG輪)是解題的關鍵。19在下圖中,甲是用繩和木棍體驗“滑輪組”威力的裝置;乙是正在旋轉著升降的滾擺。(1)圖甲證明了滑輪組可以省力;(2)圖乙說明了動能和重力勢能可以相互轉化。【分析】(1)繩子和木棍組合在一起,相當于滑輪組,分析圖示情景得出結論。(2)物體的重力勢能和動能可以相互轉化?!窘獯稹拷猓海?)由圖甲可知,繩子和木棍組合在一起,起到滑輪組的作用,而用較小的力就可以使作用有較大力的兩根木棍靠攏,說明使用滑輪組可以省力。(2)由圖乙可知,在滾擺上升過程中,滾擺的高度增

37、加,速度減小,滾擺的動能轉化為滾擺的重力勢能;滾擺下降時,高度減小,速度增大,滾擺的重力勢能減小,動能增加,滾擺的重力勢能轉化為滾擺的動能??梢姡瑒幽芎椭亓菽芸梢韵嗷マD化。故答案為:(1)滑輪組可以省力;(2)動能和重力勢能可以相互轉化?!军c評】本題考查了滑輪組的特點、動能和重力勢能相互轉化等問題,分析題圖得出相關信息是關鍵。20某同學家新房裝修時,在地面與窗臺間放置一斜木板,將瓷磚沿木板從地面勻速拉上窗臺。如圖所示,已知窗臺高3m,木板長5m,瓷磚重500N,沿斜面所用拉力400N,則斜面的機械效率是75%。若僅使斜面的傾角逐漸增大,沿斜面向上的拉力將逐漸增大,此斜面的機械效率將逐漸增大(

38、后兩空選填“增大”、“不變”或“減小”)?!痉治觥浚?)已知瓷磚的重力和提升的高度(斜面高),根據公式W有用Gh可求拉力提升瓷磚所做的有用功;已知拉力的大小和拉力移動的距離(斜面長),根據公式W總FS可求拉力對瓷磚做的總功;最后利用公式計算出機械效率。(2)使用斜面時,高度不變的情況下,斜面越長越省力,斜面越陡越費力;(3)斜面越陡,斜面機械效率越大?!窘獯稹拷猓海?)G500N,h3m,做的有用功為:W有用Gh500N3m1500J,又因為s5m,F400N,所以拉力做的總功為:W總Fs400N5m2000J。則斜面的機械效率為:100%100%75%。(2)若僅使傾角逐漸增大(即斜面變陡)

39、,拉動物體越費力,即沿斜面向上的拉力將逐漸增大;(3)其他條件不變,斜面的傾斜程度越大,機械效率越高。故答案為:75%;增大;增大?!军c評】此題主要考查的是學生對機械效率計算和機械效率影響因素的理解和掌握,基礎性題目。21用圖示裝置探究“斜面機械效率”,實驗記錄如下表。實驗次數物體種類物重G/N斜面高h/cm沿斜面的拉力F/N斜面長s/cm機械效率/%1木塊4151902小車41590(1)沿斜面拉動物體時,應使其做勻速直線運動。(2)根據圖中測力計示數,可知第2次實驗的機械效率為%由實驗可得初步結論:斜面傾斜程度相同時,摩擦力越小,機械效率越大。(3)第1次實驗中,木塊所受摩擦力為?!痉治觥?/p>

40、(1)從實驗操作方便的角度考慮,要測量沿斜面的拉力,就要讓木塊做勻速直線運動,因為只有這樣,彈簧測力計的示數穩(wěn)定,測量才夠準確;(2)先讀出彈簧測力計的示數,然后根據100%100%求出機械效率;比較兩次機械效率的大小即可判斷;(3)先根據W有Gh和W總Fs分別求出有用功和總功,然后根據W額W總W有求出額外功,克服摩擦力做功就是額外功,利用f求出摩擦力?!窘獯稹拷猓海?)沿斜面拉動物體時,為使彈簧測力計的示數穩(wěn)定,便于讀數,所以應盡量使物體做勻速直線運動;(2)由圖可知,第2次實驗彈簧測力計的示數即拉力F,則斜面的機械效率100%100%100%。比較兩次的機械效率可知,第2次機械效率大,斜面

41、的傾斜程度相同,小車所受的摩擦力小,由此可得結論:斜面傾斜程度相同時,摩擦力越小,機械效率越大;(3)由第1次實驗的數據可知,沿斜面拉木塊做的有用功W有Gh4N0.15m,拉力做的總功W總Fs1N0.9m,則額外功W額W總W有,由W額fs得,木塊所受摩擦力f。故答案為:(1)勻速直線;(2);摩擦力;(3)?!军c評】本題考查了實驗注意事項、實驗數據分析、以及斜面機械效率計算的掌握情況,應用控制變量法、認真分析實驗數據即可正確解答。三作圖題(共3小題)22如圖所示,杠桿在力的作用下處于水平平衡狀態(tài),L1為動力F1的力臂。請在圖中作出阻力臂L2及動力F1的示意圖?!痉治觥扛鶕Ρ凼侵c到力的作用線

42、的垂直距離可作出F2的力臂L2,根據力的作用線與力臂垂直,可作出力的作用線,與杠桿的交點就是力的作用點,根據動力和阻力的關系可確定力的方向?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,O為支點,物體對杠桿的拉力是阻力F2,由O向力F2的作用線引垂線,支點到垂足的距離就是力臂L2;作力臂L1的垂線即力F1的作用線,與杠桿的交點就是作用點,F1使杠桿的轉動方向與力F2的相反;如下圖所示:【點評】本題考查了力的示意圖和力臂的畫法。由力臂的概念即可畫力臂,也可確定力的方向和作用點。23如圖所示,輕質杠桿OA能繞O點轉動,請在杠桿中的A端畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖(要求保留作圖痕跡)。【分析】此題是求杠桿最小

43、力的問題,已知點O是動力作用點,那么只需找出最長動力臂即可,可根據這個思路進行求解。【解答】解:O為支點,所以力作用在杠桿的最右端A點,并且力臂是OA時,力臂最長,此時的力最小。確定出力臂然后做力臂的垂線即為力F如圖所示:【點評】此題主要考查了杠桿中最小力的問題。解決此類題目的關鍵是確定出最長的力臂,并根據力臂的畫法做出最小的力。24用如圖所示滑輪組提升重物,畫出最省力的繞繩方法?!痉治觥炕喗M的省力情況取決于承擔物重的繩子的段數,也就是看有幾段繩子連著動滑輪,段數越多越省力。【解答】解:從動滑輪的掛鉤開始依次繞繩子,最后有三段繩子承擔物重,這就是最省力的繞法。如圖所示:【點評】在滑輪組中,繞

44、過動滑輪的繩子股數越多會越省力,即FG。四實驗探究題(共3小題)25在探究“杠桿的平衡條件”實驗中,所用的實驗器材有:杠桿(杠桿上每小格長為2cm)、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼若干個(每個鉤碼重1N)。(1)實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時杠桿處于平衡(選填“平衡”或“不平衡”)狀態(tài)。(2)實驗時,使杠桿在水平位置平衡,主要是為了便于測量力臂的大小,因此他應把甲圖中杠桿的平衡螺母向右(左/右)邊調。(3)如圖乙所示,杠桿在水平位置平衡后,小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼,作為動力F1,B點處掛上1個鉤碼,作為阻力F2,杠桿恰好在水平位置平衡,分別測量出兩個力的力臂l1和

45、l2,計算后發(fā)現:F1l1F2l2,便得出杠桿的平衡條件是:F1l1F2l2(4)接著,小明提出新的探究問題:“若支點不在杠桿的中點時,杠桿的平衡條件是否仍然成立”于是小明利用如圖丙所示裝置進行探究,在杠桿D點處掛上2個鉤碼,用彈簧測力計在C點處豎直向上拉,使杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),此時彈簧測力計的示數如圖丙所示,則彈簧測力計的拉力是以彈簧測力計的拉力為動力F1,鉤碼重力為阻力F2,多次調整力和力臂的大小進行測量,發(fā)現:F1l1總是大于F2l2,其原因主要是杠桿受到了(5)小明又把彈簧測力計的作用點固定,只改變測力計與水平方向的角度,則能描述測力計示數F與關系的圖象是B。【分析】(1)杠桿

46、處于靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài)時,杠桿處于平衡狀態(tài);(2)杠桿在水平位置平衡后,支點到力的作用點的距離就是力臂;在調節(jié)杠桿平衡時,應將平衡螺母向較高的一端調節(jié);(3)在探究性實驗中,應進行多次實驗,尋找普遍規(guī)律,避免結論的偶然性。(4)彈簧測力計的拉力由圖讀出;杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測量力臂大??;杠桿的重心過支點,消除杠桿重對杠桿平衡的影響。(5)根據杠桿的平衡條件動力動力臂阻力阻力臂可知,當阻力和阻力臂不變時,動力臂越大,動力越小?!窘獯稹拷猓海?)杠桿靜止在如圖甲所示位置,杠桿靜止,此時杠桿處于平衡狀態(tài);(2)為了便于測量力臂,應使杠桿在水平位置平衡,由圖知,右端偏高,為使杠桿

47、在水平位置平衡,需要將平衡螺母向右調節(jié);(3)小明僅憑一次測量就得出杠桿平衡條件,這種實驗處理方法是不完善的,因為實驗次數過少,會導致實驗結論具有偶然性,應該改變動力或阻力的大小進行多次測量,尋找普遍規(guī)律,以避免偶然性。(4)由圖可知,彈簧測力計的分度值為,指針在3N以下三格處,示數為。用如圖丙所示裝置進行探究,杠桿的重心沒有通過支點,杠桿的自重對杠桿平衡有影響,所以會發(fā)現F1l1總是大于F2l(5)小明又把彈簧測力計的作用點固定,只改變測力計與水平方向的角度(即測力計繞圖中的C點轉動),此過程中鉤碼重和重力的力臂不變,當測力計和杠桿的角度從0度逐漸增加到90度時,動力臂越來越大,由杠桿平衡條

48、件可知,動力越來越??;當測力計和杠桿垂直時,此時動力臂最大,動力最?。划敎y力計和杠桿的角度從90度逐漸增加到180度時,動力臂越來越小,由杠桿平衡條件可知,動力越來越大;即整個過程中動力先減小后增大,但角不能為0或180(若0或180,即拉力沿水平方向,此時拉力的力臂為0,杠桿不能平衡),故只有B正確。故答案為:(1)平衡;(2)水平;力臂;右;(3)沒有經過多次測量就得出結論,結論不具有普遍性;(4);杠桿重力;(5)B?!军c評】本題考查了探究杠桿平衡條件的特點,掌握杠桿的平衡含義,并理解調節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的,能夠熟練應用杠桿的平衡條件分析問題。26在“探究影響滑輪組機械效率的因素”

49、的實驗中,小明用同一滑輪組進行了三次實驗,實驗數據如下表:實驗序號物重G/N物體上升的高度h/m拉力F/N機械效率2%3680%(1)實驗中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升,第3次實驗中繩子自由端移動的距離為。(2)在讀取彈簧測力計示數時,測力計應勻速上升(選填“保持靜止”或“勻速上升”);(3)第二次實驗時,測力計示數如圖乙所示,本次測量出滑輪組的機械效率為%(百分數保留一位小數);(4)實驗中,小明所用動滑輪的重一定小于1N。(5)通過實驗可以得出:同一個滑輪組所提的物體越重,其效率越大(選填“大”或“小”);為了提高滑輪組的機械效率,還可以采取的方法有換用輕質的動滑輪(或減小摩擦等)(寫出一條即可)【分析】(1)實驗中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使物體緩緩上升;由圖知,繩子的有效段數為3,根據snh求出第3次實驗中繩子自由端移動的距離;(2)勻速提升物體

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