初中物理沪教版八年级下册4.1 简单机械练习
展开一、单项选择题(共7小题)
1. 同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为 F1 、 F2 、 F3,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则
A. F1
2. 如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是
A.
镊子
B.
食品夹
C.
瓶盖起子
D.
筷子
3. 如图所示,甲、乙两个弹簧测力计的示数分别是
A. 5 N 和 10 NB. 5 N 和 0 NC. 5 N 和 5 ND. 0 N 和 5 N
4. 如图所示,弹簧测力计的示数是 50 N,动滑轮重为 10 N,忽略绳重及摩擦,则下列说法中正确的是
A. 拉力 F 的大小等于 40 N
B. 物体的重力是 90 N
C. 若重物在 5 秒内被提高 2 m,则绳子末端移动速度是 0.4 m/s
D. 动滑轮的优点是能够省力,动滑轮半径越大越省力
5. 如图所示,某同学用重为 10 N 的动滑轮匀速提升重为 60 N 的物体。不计绳重及摩擦,则图中所用拉力 F 的可能值是
A. 25 NB. 30 NC. 35 ND. 40 N
6. 起重机以 0.1 米/秒的速度匀速竖直吊起一个重物,钢丝绳对重物的拉力是 600 牛。若起重机吊着这个重物以 0.2 米/秒的速度匀速竖直下降,这时钢丝绳对重物的拉力是
A. 1200 牛B. 600 牛C. 3000 牛D. 不能判断
7. 做匀速圆周运动的物体
A. 一定受平衡力的作用
B. 它受到的力可能平衡,也可能不平衡
C. 它受到的力一定不平衡
D. 它可能不受力的作用
二、填空题(共16小题)
8. 小强学校的国旗杆顶部装有一个滑轮,如图所示。此滑轮属于 滑轮,这种滑轮的特点是不省力,但可以改变 。
9. 小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受 300 N 拉力,则小谦对绳子的拉力至少为 N。
10. 用一个动滑轮竖直提起重物时,如果手拉绳子的力为 100 N,那么物体重 N;如果手拉绳子移动 4 m,则重物被举高了 m。(不计滑轮重和摩擦)
11. 使用时,轴固定不动的滑轮叫 滑轮。定滑轮实质是一个 杠杆,使用定滑轮时不能 ,但能 。
12. 如图所示,滑轮重力不计,大小为 3 牛的力 F 匀速拉滑轮时,弹簧秤的示数为 ,物体 A 受到的拉力为 牛。
13. 如图所示中物体 A 在水平地面上向左作匀速直线运动,水平拉力 F 为 10 牛,物体质量为 500 克,若绳的自由端移动 6 米,物体所受摩擦力大小为 牛;物体移动了 米。
14. 如图所示,该装置是 滑轮(选填“定”或“动”),它相当于 (“等臂杠杆”或“省力杠杆”);若物体 A 所受重力为 100 牛,当分别用力匀速提起物体 A 时,拉力 F1 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
15. 如图甲所示,旗杆顶端装有 (选填“定”或“动”)滑轮,利用它来升国旗,可以改变用力的方向;如图乙所示,电动起重机吊钩上的滑轮,使用时可以省力,但费 。
16. 如图所示,分别用力 F1,F2 匀速提升重为 10 牛的物体(不计滑轮重力和摩擦)。滑轮 (选填“甲”或“乙”)相当于等臂杠杆,力 F2= F1;若图(b)中的物体被竖直提升 2 米,则绳子自由端上升 米,此过程中,物体的机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
17. 使用动滑轮能省力,但不能 ,如图所示。要把物体举高,用力的方向应向 。当物体被匀速升高时,如果力 F 为 50 牛,动滑轮质量不计,则重物 G 受到的重力为 。
18. 如图所示,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦,重力为 100 牛的重物 G 位于水平地面上,在拉力 F 的作用下水平向左做匀速直线运动,已知拉力 F 大小为 10 牛,则水平地面对重物 G 的滑动摩擦力大小为 牛,绳子 A 所受拉力大小为 牛。若绳子自由端 10 秒内移动了 1 米,则重物 G 运动的速度为 米/秒。
19. 某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。箭头所指的简单机械的名称是 。
20. 如图(a)、(b)所示的滑轮应用情景中,不计摩擦和滑轮重力,分别用力 F1 、 F2 匀速提起重为 10 牛的物体,此过程中物体的机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。如图 (选填“a”或“b”)中的滑轮可以看作等臂杠杆,使用它的好处是可以 ;如图(b)中力 F2 的大小为 牛。
21. 如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提起重均为 100 牛的物体 G,其中甲装置为 滑轮,它的优点是可以 。若滑轮重力和摩擦均不计,分别用力 FA 、 FB 和 FC 匀速提起重物 G 时,FC= 牛,且 FA FB(填“>”“<”或“=”)。
22. 小黄同学用水平力 F 拉动如图所示装置,使重 200 N 的 A 物体 5 s 内在水平地面上匀速运动了 120 cm,物体 B 重 100 N(物体 B 与 A 始终接触),此过程中 A 受到地面的摩擦力为 24 N,弹簧测力计的示数为 16 N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为 m/s,物体 A 受到 B 施加的摩擦力 (选填“水平向左”“水平向右”或“为零”),水平拉力 F 大小为 N,水平拉力 F 的功率为 W。
23. 重 500 牛的物体在水平地面上,若用 100 牛的水平拉力拉物体时,物体沿水平地面向右以 2 米/秒的速度做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力的大小为 牛,方向 ;若物体沿水平地面向右以 3 米/秒的速度做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力的大小为 牛。
三、实验题(共4小题)
24. 滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。
(1)甲同学研究的问题是 。
(2)研究该问题时,弹簧测力计的操作方法可以是 (填序号)
① 拉着重物保持静止;
② 匀速向下拉动重物;
③ 随意拉动重物。
25. 某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,如图所示,弹簧秤同时显示了钩码在各种情况下受到的拉力。请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论。
(1)比较图(a)、(b)可知: 。
(2)比较图(b)、(c)、(d)可知: 。
26. 某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出初步结论.已知动滑轮的重为 0.2 牛。
(1)比较(a)、(b)两图可知: ;
(2)比较(b)、(c)、(d)三图可知: 。
27. 某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上拉力 F 的大小与哪些因素有关”。他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重 G滑 、物体重 G物 和拉力 F 的大小记录在表一、二中。
表一:G滑=2 牛
实验序号G物(牛)F(牛)
表二:G滑=4 牛
实验序号G物(牛)F(牛)
(1)分析比较表一或表二中 F 与 G物 的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当 G物 相等时,G滑 越大,所用竖直向上拉力 F 越大。
(3)分析比较表中 F 与 G滑 、 G物 的数据及相关条件,可发现其满足的数学关系式为 ,由此可判断:按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体,若要省力,需满足的条件是 。
(4)该小组同学做多次实验的目的是 。(选填“A"或“B")
A.取平均值,减小误差。
B.从实验数据中得到普遍规律。
四、计算题(共3小题)
28. 一个载有重物的气球总重力为 G,在空气中受到 2000 N 的浮力时,匀速竖直向上运动,此时受到的阻力为 250 N。求:气球受到的重力 G 多大?
29. 杠杆的动力臂 l1 为 2 米,阻力臂 l2 为 0.2 米,若阻力 F2 为 300 牛,求杠杆平衡时的动力 F1。
30. 重为 1.5×104 牛的汽车在平直的公路上匀速行驶,所受阻力是车重的 0.1 倍,则汽车发动机的牵引力是多少牛?
答案
1. B
【解析】滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离。
不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦,假设物块与地面的摩擦力为 f;
第一个图中滑轮为定滑轮,不省力,F1=f;
第二个图中滑轮为动滑轮,但 F2 作用在动滑轮上,费 2 倍的力,所以 F2=2f;
第三个图中滑轮为动滑轮,省一半的力,F3=12f;
故 F2>F1>F3。
故选B。
2. C
3. C
【解析】图甲中,弹簧测力计受到向右的拉力为 5 N,弹簧测力计的示数为 5 N,根据二力平衡的条件,此时墙面给弹簧测力计向左的拉力也是 5 N;同理,图乙中,当用两个 5 N 的力同时向两侧拉弹簧测力计时,测力计整体要处于平衡状态,故其示数也应为 5 N,其效果与甲图相同。
4. B
【解析】因为两段绳子拉动滑轮的力大小相等,弹簧测力计示数为 50 N,故拉力 F 的大小为 50 N,A选项错误。
忽略绳重及摩擦时,拉力 F=12(G物+G动),即 50 N=12×(G物+10 N),求得 G物=90 N,B选项正确。
使用动滑轮费一倍的距离,所以绳子末端移动的距离 s=2h=2×2 m=4 m,所以绳子末端的移动速度是 v=st=4 m5 s=0.8 m/s,故C选项错误。
动滑轮的优点是能够省力,但动滑轮的省力情况与半径无关,故D选项错误。
5. D
6. B
7. C
8. 定;力的方向
【解析】国旗杆顶部装有一个定滑轮,定滑轮的特点是不省力,但可以改变力的方向。
9. 2;150
【解析】如题图,用绳子拉甲树时,甲树相当于一个动滑轮,此时有两段绳子拉甲树;不计绳重和摩擦,甲树受 300 N 拉力,则每段绳子承担的力是 300 N 的 12,所以人对绳子的拉力至少为 F=12F甲=12×300 N=150 N。
10. 200;2
【解析】使用动滑轮能省一半力,F=12G(不计滑轮重和摩擦)。
但要费一倍的距离,故由 s=2h,s=4 m,得 h=2 m。
11. 定;等臂;省力;改变用力的方向
12. 3 牛;6
13. 10;6
14. 定;等臂杠杆;等于
【解析】该装置是定滑轮,它相当于等臂杠杆;定滑轮不省力,若物体 A 所受重力为 100 牛,当分别用力匀速提起物体 A 时,拉力 F1 等于 F2。
15. 定;距离
16. 甲;0.5;4;变大
17. 改变用力方向;上;100 牛
18. 10;20;0.1
19. 定滑轮
【解析】使用时该滑轮的轴固定不动。
20. 增大;a;改变用力的方向;5
21. 定;改变作用力的方向;50;=
【解析】由图示可知,甲装置中的滑轮是定滑轮,它可以改变力的方向;乙装置中的滑轮是动滑轮,所以 FC=12G=12×100 N=50 N;定滑轮不能改变力的大小,所以 FA=FB=G=100 N。
22. 0.12;水平向右;80;9.6
【解析】物体移动的速度 v物=s物t=1.2 m5 s=0.24 m/s,图中滑轮为动滑轮,但动力作用在轴上,滑轮移动的速度 v轮=12v物=12×0.24 m/s=0.12 m/s;A 物体被匀速拉动,B 相对于地面静止,受到的拉力、 A 的摩擦力为一对平衡力,大小相等,物体 B 受到 A 的摩擦力 fA对B=F示=16 N;由于力的作用是相互的,物体 A 受到 B 施加的摩擦力 fB对A=fA对B=16 N,方向水平向右;物体 A 受到的向左的拉力等于地面对 A 的摩擦力 f地 加上物体 A 受到 B 施加的摩擦力 fB对A,F左=f地+fB对A=24 N+16 N=40 N,滑轮为动滑轮,水平拉力 F 作用在轴上,则水平拉力 F=2F左=2×40 N=80 N,拉力 F 作用端移动速度 v=v轮=0.12 m/s,拉力做功功率 P=Wt=Fst=Fv=80 N×0.12 m/s=9.6 W。
23. 100;水平向左;100
24. (1) 使用定滑轮提升同一重物时,拉力的大小与拉力的方向是否有关
(2) ①②
25. (1) 使用动滑轮(缓慢提起相同重物)能省力,但不能改变用力的方向
(2) 使用动滑轮(缓慢)提起相同重物时,两线之间夹角越大,所用拉力越大
26. (1) 使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但不能改变用力方向
【解析】分析比较图( a )、( b )可知:物体和动滑轮的总重为 2.2 N,使用动滑轮时,拉力为 1.1 N,可见使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但不能改变用力方向。
(2) 使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但拉力与竖直方向夹角越大,用力越大
【解析】分析比较图( b )、( c )、( d )可知:使用动滑轮匀速提起相同钩码,可以省力,但拉力与竖直方向夹角越大,用力越大。
27. (1) 使用动滑轮匀速提起物体,当 G滑 相等时,G物 越大,所用竖直向上拉力 F 越大。
(2) 2 与 6 或 3 与 7 或 4 与 8 或 5 与 9
(3) F=G物+G滑2;G滑
28. 1750 N
29. 30 牛
【解析】F1=F2l2l1=300牛×0.2米2米=30牛。
30. 1.5×103 牛
【解析】因为汽车做匀速直线运动,
F牵=f=0.1G=0.1×1.5×104牛=1.5×103牛。
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