北师大版第九章 机械和功综合与测试测试题

第九章 机械和功 单元质量检测卷

一、单选题

1．在下列的四种情境中，力对物体做功的叙述，正确的是（　　）

A．小军提着水桶在水平地面上匀速前进，小军提水桶的力对水桶做了功

B．小红背着书包慢慢爬上五楼，小红对书包做了功

C．兰兰用力推汽车但没推动，兰兰的推力对汽车做了功

D．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功

2．在如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是（　　）

A．羊角锤B．钢丝钳

C．镊子D．开瓶器

3．下图所示的机械中，能省力的是（　　）

A．夹子B．钳子

C．理发剪刀D．定滑轮

4．小丽同学在中考体育考试中，选择了引体向上项目。如图是引体向上的示意图。小丽同学在1min内做了8个规范的引体向上，则她在整个做引体向上过程中的功率约为（　　）

A．10W B．60W C．100W D．150W

5．体重较小的小明与体重较大的爸爸同时从一楼步行上楼回四楼的家，小明先到四楼。关于他们上楼的过程，下列说法中正确的是（　　）

A．小明的功率一定比爸爸的功率大

B．小明的功率一定比爸爸的功率小

C．小明的功率可能等于爸爸的的功率

D．小明做的功可能比爸爸做的功多

6．小明用如图所示的两种方式，分别将相同的物体以相同的速度匀速提升相同的高度，两个滑轮完全相同，不计摩擦和绳重。则下列判断中正确的是（　　）

A．两次绳端移动的速度相等 B．F1做的功小于F2所做的功

C．F1做功的功率等于F2做功的功率 D．两装置的机械效率相等

7．如图，为了提升重物，我们选用了粗细均匀，重为G的杠杆，不计杠杆支点处的摩擦，先后把同一个重物挂在杠杆的A、B两处，每次用竖直向上的力让重物匀速上升相同的高度，下列说法正确的是（　　）

A．重物挂在A点时拉力做的有用功多 B．重物挂在B点时拉力做的总功多

C．重物挂在A点时杠杆的机械效率高 D．重物挂在B点时杠杆的机械效率高

8．工人用如图所示的甲、乙两种滑轮把同样一袋沙提升相同的高度，已知沙和袋总重为100N，滑轮重20N（绳重和摩擦力不计），则下列说法正确的是（　　）

A．甲比乙更省力

B．甲做的总功比乙的多

C．甲做的有用功比乙的多

D．甲的机械效率比乙的高

9．如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动，此时弹簧测力计的示数是8N，若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，那么物体A与水平面的摩擦力以及2s内F的功率分别为（　　）

A．16N，16W B．16N，32W C．8N，16W D．8N，32W

10．甲、乙两人进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为5∶6，则甲、乙两人爬杆的平均功率之比为（　　）

A．4∶3 B．3∶4 C．27∶25 D．25∶27

11．小明用四个完全相同的滑轮进行实验，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组。他用相同的时间把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，拉力的功率分别为P1、P2，滑轮组的机械效率分别为η1、η2（忽略绳重与摩擦）。下列关系式正确的是（　　）

A．  B．

C．  D．

12．如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（　　）

A．变大 B．变小

C．先变大，后变小 D．先变小，后变大

二、填空题

13．起重机将重为1500N的物体匀速提升5m，又在水平面上匀速移动了10m，起重机在水平方向做的功为______J，在竖直方向做的功为______J。

14．如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L阻______，（选填“变大”、“变小”或“不变”），动力F动______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

15．小明为了把水平地面上重为200N的木箱移到1m高的平台上，搭建了长为2m斜面。如图所示，现对木箱施加平行于斜面的大小为120N的拉力，将其由底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端。在此过程中拉力做功______J，拉力的功率为______W，斜面的机械效率为______，摩擦力大小为______N。

16．用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，绳重和摩擦忽略不计，人对绳的拉力为125N，若人在5s内将绳子匀速向下拉6m，则人拉绳的功率为______W，所做的额外功为______J，滑轮组的机械效率为______。如果人的体重为600N，绳子能承受的最大拉力为800N，拉动过程中绳始终未断裂，假设人能施加足够大的拉力，他用此滑轮组能提升的最大物重为______N。

三、作图题

17．如图所示，请画出拉力F对支点O的力臂l。

18．如图，护城河上的吊桥装置是巧妙应用杠杆的例子，请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂l1。

19．如图所示用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，并在B处挂一重物G，欲在杠杆上施加一最小动力F1，使其在图示位置平衡，作出最小动力F1的示意图和阻力臂l2。

四、实验题

20．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。

（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆是否平衡？______（选填“是”或“否”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向______边移动（选填“左”或“右”）；

（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡状态．若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格，那么杠杆的______（选填“左”或“右”）端下沉；

（3）若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力，始终保持杠杆在水平位置平衡，如图丙所示。按1到5的顺序，弹簧测力计的示数会逐渐______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂l大小变化关系的是______；

（4）如图丁所示，弹簧测力计竖直向上拉杠杆，当钩码悬挂在杠杆上______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点时，杠杆在图示的位置处于平衡状态，且弹簧测力计的示数最小。

21．在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。

（1）分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是_______。

（2）在某一次测量中，弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）小明进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总-W有-W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值△W_______（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释_______。

（4）某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦。则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是______。（多选）

A．          B．            C．             D．

五、计算题

22．小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m，所用的拉力为50N。（不计绳重和摩擦）

（1）求拉力所做的功；

（2）求滑轮组的机械效率；

（3）若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体，此时滑轮组的机械效率为多少？

23．如图甲所示，物体在F＝20N的水平拉力作用下沿水平方向向右运动，物体运动的s﹣t图像如图乙所示。问：

（1）物体运动6s过程中拉力F所做的功是多少？

（2）拉力F的功率是多少？

24．如图是一款智能汽车正在进行无人驾驶测试，汽车通过滑轮组将物体匀速提升，在汽车对绳子施加的拉力F作用下，质量为1200kg的物体以1m/s的速度匀速上升了3m，在这个过程中，拉力F做功的功率为15kW，不计绳重和轮与轴的摩擦。（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：

（1）拉力F的大小；

（2）拉力F所做的总功；

（3）假如在此过程中恰好燃烧汽油4g，则该汽车及滑轮组这整个装置的机械效率是多少？（效率用百分数表示，小数点后面保留一小数）

参考答案：

1．B

2．C

3．B

4．B

5．C

6．B

7．D

8．D

9．B

10．B

11．D

12．C

13．     0     7500

14．     变大     变大

15．     240     24     83.3%     20

16．     150     150     80%     1150

17．

18．

19．

20．     是     左     右     变小     A     B

21．     还要克服动滑轮的重力及摩擦     减小     越大     见解析     AB

22．（1）300J；（2）80％；（3）85％

23．（1）360J；（2）60W

24．（1）5000N；（2）4.5×104J；（3）19.6%