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八年级物理简单机械试题

发布时间:2013-10-14 08:04:39  

单元评价检测(六)

第十二章

(45分钟 100分)

一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)

1.(2012·绥化中考)如图所示,下列简单机械中,省距离的是

( )

2.(2012·德州中考)如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是

( )

A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定

3.小华用钓鱼竿钓起重为15 N的鱼,如图所示,OA=0.4 m,OB=2 m。下列说法正确的是

( )

A.用钓鱼竿钓鱼费距离

B.钓鱼竿是个省力杠杆

C.手对钓鱼竿的拉力F1的大小为75 N

D.手对钓鱼竿的拉力F1的大小为3 N

4.下列简单机械中,不能够用20 N的力提起50 N的物体的是( )

A.杠杆 B.动滑轮

C.斜面 D.轮轴

5.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从

泥潭中匀速拉出。比较这两个装置,下列说法正确的是

( )

A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力

B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力

C.甲安装的是动滑轮,能省力

D.乙安装的是动滑轮,能省力

6.(2012·呼和浩特中考)如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中

( )

A.甲图省力,机械效率甲图大

B.甲图省力,机械效率一样大

C.乙图省力,机械效率乙图大

D.乙图省力,机械效率一样大

7.如图所示,测定滑轮组的机械效率时,所用钩码质量为200 g,几位同学用弹簧测力计测出拉力F的读数如下,其中肯定错误的是

( )

A.0.9 N B.0.8 N C.0.7 N D.0.6 N

8.如图所示,拉力F=80 N,物体重力G=120 N,不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1 m,以下说法不正确的是

( )

A.拉力做的有用功为80 J

B.动滑轮的重力为40 N

C.拉力做的总功为160 J

D.该滑轮组的机械效率为75%

二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共22分)

9.(2012·北京中考)小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为50 g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。小华将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B

点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A

点悬挂______个钩码。

10.如图是2012年伦敦奥运会皮划艇静水比赛的体育图标,当运动员用

船桨划水时,运动员手中使用的船桨属于_____(选填“费力”“省力”

或“等臂”)杠杆,使用它的好处是

_________。

11.如图所示,物体A在拉力F的作用下匀速前进,图中的滑轮是_______滑轮,若拉力F=200 N,则物体所受滑动摩擦力为______N。

12.很多名山风景区为了方便游客到达,都把上山的公路修成盘山公路,如图

所示,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中

的___________,使用它可以_________。

13.如图所示,质量为50 kg的物体A置于粗糙的水平地面上,用两个滑轮按图连接,当水平拉力F为120 N时,物体A恰能匀速前进,若物体A前进0.5 m所用的时间为10 s

(绳

和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计)。则物体A受到的重力为_______N,拉力F做功的功率为________W。(g取10 N/kg)

14.跳板是朝鲜族群众喜爱的一种娱乐活动,如图所示。若支点在跳板的中央,当质量均为60 kg 的两名运动员同时从 1.5 m 高处由静止下落到跳板的同一端时,静立于跳板另一端的质量为 50 kg 的一名女运动员会向上弹起 3 m高。若不计空气阻力,则额外功为______J,跳板的机械效率为________。(g取10 N/kg)

三、作图题(本大题共2小题,共12分)

15.(6分)(2012·泰州中考)如图所示是开瓶扳手打开瓶盖的示意图。O为支点,在图中画出动力F1的力臂(l1)和阻力F2的示意图。

16.(6分)(2012·自贡中考)如图所示,用滑轮组提升物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。

四、实验探究题(本大题共2小题,共28分)

17.(16分)(2011·桂林中考)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,使杠杆在不挂钩码时,保持_________并静止,达到平衡状态。这样做的好处是便于在杠杆上直接测量___________。

(2)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________。他这样得出的结论是否合理?____________;为什么?__________________。

(3)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__________________。

18.(12分)(2012·遵义中考)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2 N,测得的数据如表:

(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上_______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。

(2)第1次实验测得的机械效率为________。(结果保留两位有效数字)

(3)分析表中数据可知:第2次实验是用___________图做的;第4次实验是用______图做的。(选填“甲”“乙”或“丙”)。

(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,__________可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率_________。

(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度____________。

五、计算题(14分)

19.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4 000 N的砖块匀速吊运到高为10 m的楼上,用时40 s,卷扬机提供的拉力F为2 500 N。求在此过程中:

(1)有用功。

(2)拉力F做的功。

(3)滑轮组的机械效率。

答案解析

1.【解析】选C。本题考查了杠杆的使用。使用定滑轮既不省距离也不省力,故A错误;使用斜面省力但费距离,故B错误;C图是费力杠杆,动力臂要小于阻力臂的一半,虽然费了力,但省了距离,故C正确;动滑轮能省一半的力,但费一倍的距离,故D错误。

2.【解析】选B。本题考查杠杆平衡条件的应用。杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力(动力)的力臂变小,而阻力、阻力臂不变,欲使杠杆保持平衡,需增大拉力(动力),故选B。

3.【解析】选C。由题图知,钓鱼竿在使用时动力臂小于阻力臂,故

为费力杠杆,但省距离,故A、B均错;根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,得F1?F2l215 N?2 m ??75 N,l10.4 m

故C正确,D错。

4.【解析】选B。根据题意,必须选择一个可以省力的杠杆才行。杠杆的动力臂大于阻力臂时,可以实现省力的目的,A对;动滑轮的动力臂相当于它的直径,阻力臂相当于它的半径。虽然动力臂大于阻力臂,可以实现省力的目的,但只能省一半力,无法实现用20 N的力提起50 N的物体,B错;斜面相当于一个省力杠杆,C对;轮轴的动力作用线相当于圆的切线,动力臂相当于圆的半径,阻力臂远小于动力臂,D对。

5.【解析】选D。本题主要考查定滑轮和动滑轮的判断及其特点。首先判断出滑轮是定滑轮还是动滑轮,然后再根据定滑轮和动滑轮的特点判断省力情况。甲图中的滑轮,轴固定不动,是定滑轮,定滑轮不能省力;乙图中的滑轮,轴随物体一起运动,是动滑轮,动滑轮能省力。故选D。

6.【解析】选B。(1)分析甲图可知,n=3,则s=3h,因为摩擦力可?1?以忽略不计,所以F1?G?G动),1

3W有1

W总1 ?GhG?; Gh?G动hG?G动

(2)分析乙图可知,n=2,则s=2h,因为摩擦力可以忽略不计,所以F2?G?G动),

?2?W有2

W总2?GhG?; Gh?G动hG?G动12

由此可知:F1<F2,η1=η2,所以甲图省力,机械效率一样大。故选B。

7.【解析】选D。钩码的质量是200 g,重力G=mg=200×10-3 kg×9.8 N/kg

=1.96 N;滑轮组有3段绳子拉动钩码,在理想状况下,绳子末端的拉力即弹簧测力计的示数F?G??1.96 N?0.65 N;若考虑到动滑轮重、绳子重和摩擦,绳子末端的拉力就大于0.65 N。故选D。

8.【解析】选A。本题考查利用滑轮组做功和机械效率的有关计算。由题可知F=80 N,G=120 N,h=1 m,s=2 m。则W有=Gh=120 N×1 m=120

J,动滑轮的重力

G动=2F-G=2×80 N-120 N=40 N,利用滑轮组所做的总功为W总=Fs=80 N×2 m

=160 J,该滑轮组的机械效率??W有

W总?120 J?75%,选项A说法错误。 160 J1n13

9.【解析】本题考查杠杆的平衡条件。根据杠杆平衡条件可知,GALA=GBLB,

即mAgLA=mBgLB,nAm0gLA=nBm0gLB,则nA?

答案:2

10.【解析】船桨的上端为支点,上端到下面手的距离为动力臂,船桨的上端到末端为阻力臂。显然动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但是可以省距离。

答案:费力 省距离

11.【解析】F由两段绳子承担,每段绳子的拉力F绳??F

2200 N?100 N。2LB2nB??3?2。 LA3

物体A匀速前进,其摩擦力跟每段绳子的拉力相等,为100 N。

答案:动 100

12.【解析】盘山公路相当于简单机械中的斜面,使用它可以省力。 答案:斜面 省力

13.【解析】物体A的重力G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N

绕过动滑轮的绳子股数n=2,绳子自由端移动的距离s绳=2×0.5 m=1

m,

拉力F做的功W=Fs绳=120 N×1 m=120 J 拉力做功的功率P?W120 J??12 W t10 s

答案:500 12

14.【解析】两名运动员从高处落下时做的功

W总=2Gh=2mgh=2×60 kg×10 N/kg×1.5 m=1 800 J

质量为50 kg的运动员被弹起时做的功

W有=G′h′=m′gh′=50 kg×10 N/kg×3 m=1 500 J

此过程中做的额外功

W额=W总-W有=1 800 J-1 500 J=300 J 跳板的机械效率??W有

W总?1 500 J?83.3% 1 800 J

答案:300 83.3%

15.【解析】本题考查力臂的画法。画力臂的基本步骤:首先找支点,然后确定动力和阻力,再由支点对力的作用线作垂线段,最后表示出力臂。题图中开瓶扳手与瓶盖上面接触点为支点O,动力F1方向向上,

把F1的作用线反向延长,那么从支点到F1的作用线的距离即为F1的力臂,注意画上垂直符号,用大括号标示出来,并标上字母l1。阻力

F2是瓶盖阻碍开瓶扳手向上运动的力,方向向下,作用点在瓶盖齿与

开瓶扳手下钩接触的地方。

答案:如图所示

16.【解析】滑轮组最省力的绕法就是让绳子的固定点在动滑轮上。 答案:

17.【解析】(1)若杠杆的右端下沉,即右端较重,所以应将平衡螺母向左调节,以达到其在水平位置静止的目的,这时,挂上的钩码的重力就是我们所要加的动力或阻力,由于重力的方向是竖直向下的,所以此时该力与杠杆恰好成直角,即此时对应杠杆的长度即为力臂。

(2)通过这一次实验得出“动力×动力臂=阻力×阻力臂”这一结论是不合理的,因为偶尔一次实验的数据很可能具有偶然性,所以必须多进行几次实验方可得出结论。(3)由于该实验中,杠杆的支点没有在中间,所以该实验中会受到杠杆自身重力的影响,所以出现了题目

中所提到的问题。

答案:(1)左 水平 力臂 (2)F1l1=F2l2 不合理

结论具有偶然性(结论没有普遍性) (3)杠杆自重的影响

18.【解析】(1)在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动弹簧测力计。

(2)??W有

W总?Gh4 N?0.1 m??74% Fs1.8 N?0.3 m

(3)由数据知第2次实验中,s为h的3倍,所以滑轮组由3段绳子承担物重,而被提升的物重为6 N,其他3组为4 N。所以第2次实验是用乙图做的;第4次实验s为h的5倍,所以滑轮组由5段绳子承担物重,所以第4次实验是由丙图做的。

(4)分析第1、2次实验,两次所用滑轮组相同,但第2次物重大于第1次物重,机械效率也大于第1次的机械效率,所以可得使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率。分析第1、3次实验,两次提升物体的重力相同,第3次实验的动滑轮较重,而机械效率较低,所以可得使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低。

(5)第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度,机械效率没变,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。

答案:(1)匀速 (2)74 (3)乙 丙

(4)增加物重 越低 (5)无关

19.【解析】(1)利用卷扬机将砖块运到楼上,克服砖块重力做的功为有用功:

W有=Gh=4 000 N×10 m=4×104 J

(2)此滑轮组用两段绳子提升砖块,所以拉力F移动的距离: s=2h=2×10 m=20 m

则拉力做的功:

W总=Fs=2 500 N×20 m=5×104 J

(3)利用机械效率的公式进行计算:

W有4?104

??W? J

5?104 J?80%

答案:(1)4×104 J (2)5×104 J

3)80% (

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