1、第十二章测评(B)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)1.如图所示的用具中属于费力杠杆的是()2.到野外郊游时,小明和爸爸在湖边钓鱼。鱼上钩后,小明感觉鱼在水中时很轻,拉出水面后“变重”,在把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼受到的()A.浮力增大,鱼竿是省力杠杆B.重力增大,鱼竿是省力杠杆C.浮力减小,鱼竿是费力杠杆D.重力减小,鱼竿是费力杠杆3.如图所示,手持10 kg物体保持平衡,此时肱二头肌收缩所承受的力一定()A.大于98 NB.小于98 NC.等于98 ND.等于10 kg4.如图所示,在探究杠杆平衡条件实验中,弹簧测力计从位置A逆时针转到位置
2、B,杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将()A.变大B.变小C.不变D.不能确定5.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()6.工人师傅用如图所示的滑轮组,将重力为800 N的重物缓慢匀速竖直提升3 m,人对绳的拉力F为500 N。不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9 mB.动滑轮的重力为200 NC.人通过滑轮组做的有用功为1 500 JD.滑轮组的机械效率为53.3%7.甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮重力都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法正确的是()A.若G
3、1=G2,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,拉力做的总功相同C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变8.如图所示,不计摩擦,把重力为G=16 N的物体匀速提起所用的拉力F=10 N,则关于该动滑轮的说法错误的是()A.动滑轮重力为4 NB.使用该动滑轮要费距离C.该动滑轮的机械效率为80%D.提升物体的速度越快,机械效率越高二、填空题(每空3分,共27分)9.如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20 N,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,图甲中车对绳子的拉力为N,图乙中人对绳子
4、的拉力为N。10.如图所示,滑轮(选填“甲”或“乙”)可以看作是等臂杠杆;若物体所受重力均为20 N且处于静止状态,不计摩擦和滑轮重力,力F2的大小为N;物体上升时,它的重力势能(选填“增大”“不变”或“减小”)。11.如图所示,小华同学在测滑轮组机械效率的实验中,应竖直向上拉动绳子的自由端。若钩码重力G为3 N,小华所用拉力F为1.2 N,则滑轮组的机械效率为;若换成重力G为5 N的钩码再进行实验,此滑轮组的机械效率将(选填“变大”“变小”或“不变”)。12.某同学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示,已知窗台高3 m,木板长5 m,瓷砖重500
5、 N,沿斜面所用拉力400 N ,则斜面的机械效率是。三、作图题(6分)13.下图是人拉着拉杆旅行箱静止在水平地面上的情景,O是轮子的转轴。以O为支点,请你画出拉力F的力臂。四、实验题(每题10分,共20分)14.下图为小柯制作的杠杆力臂演示仪,杠杆AOB可绕O点(螺母)转动,OA=0.2 m,OB=0.1 m,G1=2 N,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,N的重力G2为 N。(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB(B点对应B点),保持M位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则N应该移动到。
6、A.B点处B.点处C.点处D.点处15.在测定动滑轮机械效率的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:实验序号钩码重G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm1.020.00.740.02.020.01.240.03.020.01.740.0(1)实验时,用手拉动弹簧测力计,使动滑轮下的钩码缓缓上升。(2)第次实验时测得动滑轮的机械效率为。(3)第次实验时,钩码上升的速度为0.05 m/s,则拉力的功率为W,静止时拉力F的大小(选填“大于”“小于”或“等于”)1.7 N。(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将
7、(选填“增大”“减小”或“不变”)。五、计算题(15分)16.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处。(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,求两次拉力F1和F2之比;(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为100 g,求匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。(g取10 N/kg)第十二章测评(B)1.A解析根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。食品夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;瓶盖起子、螺丝刀、钳子的动力臂都大于阻力臂,都是省力杠杆。2.C3.A解析由题图可知,
8、手臂为费力杠杆,所以肱二头肌拉力需大于物体重力98N。4.A解析弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。5.D解析由于不计机械重和摩擦,A选项中,所需动力F1=hsG=2m4mG=12G;B选项中,F2=13G;C选项中,F3=G;D选项中,根据杠杆平衡条件可知,F4=14G。故D选项正确。6.B7.C解析由题图可知,甲图中有一个动滑轮,3段绳子吊着动滑轮;乙图中有两个动滑轮,4段绳子吊着动滑轮。不计滑轮组的摩擦,额外功是克服动滑轮重力所做的功,故乙图拉力做的额外功多,故选项A错误。若G1=G
9、2,两图拉力所做的有用功相同,额外功不同,所以总功不同,且甲图拉力所做的总功小于乙图拉力所做的总功,根据=W有W总可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故选项B错误,选项C正确;用相同的滑轮组提起不同重力的物体,所提升物体的重力越大,机械效率越高,选项D错误。8.D解析由F=12(G+G动)可得,G动=2F-G=210N-16N=4N,故选项A说法正确;使用动滑轮省力,但多移动距离,选项B说法正确;该动滑轮的机械效率=W有W总=GhFs=G2F=16N210N=80%,选项C说法正确;滑轮组的机械效率是有用功跟总功的比值,与提升物体的速度无关,故选项D说法错误。9.解析题图甲中使用的是两个定滑轮
10、,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400N;题图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,人对绳子的拉力F=12(G+G动)=12(400N+20N)=210N。答案40021010.解析由题图可知,滑轮甲不随物体一起升降,因此滑轮甲是定滑轮,定滑轮实质是一个等臂杠杆;滑轮乙随物体一起升降,因此滑轮乙是动滑轮,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用一个动滑轮可省一半的力,不计摩擦和滑轮重力,力F2=12G物=1220N=10N;物体上升时,其高度增大,重力势能增大。答案甲10增大11.解析实验时,应竖直向上匀速拉动绳子的自由端。滑轮组的
11、机械效率=W有W总=G3F=3N31.2N83.3%,若钩码重力增大,滑轮组的机械效率变大。答案匀速83.3%变大12.解析利用斜面提升物体时,克服重物重力做的功为有用功,即W有=Gh=500N3m=1500J,拉力所做的功为总功,即W总=Fs=400N5m=2000J,机械效率=W有W总100%=1500J2000J100%=75%。答案75%13.解析过支点作F作用线的垂线段,即为F的力臂l。答案如图所示14.解析(1)如题图甲所示,杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得G1OA=G2OB,即2N0.2m=G20.1m,解得G2=4N。(2)保持M位置不变,即左边的力和力臂不变;G2不变,要
12、使杠杆在题图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来N的力臂为OB,所以N应该移动到点处,故选C。答案(1)4(2)C15.解析(1)为了使动滑轮和重物处于平衡状态,要竖直匀速拉动弹簧测力计。(2)第次实验中拉力做的功是总功,W总=Fs=0.7N0.4m=0.28J,有用功W有=Gh=1.0N0.2m=0.2J,则动滑轮的机械效率为=W有W总=0.2J0.28J0.714=71.4%。(3)第次实验中拉力做的功是总功,W总=Fs=1.7N0.4m=0.68J,动滑轮由2段绳承担物重,所以绳自由端上升的速度是重物上升速度的2倍,绳自由端提升0.4m用的时间为t=sv=0.4m20.05m/s=
13、4s,拉力的功率P=W总t=0.68J4s=0.17W;匀速上升时,滑轮与滑轮的轴、绳和滑轮间存在与拉力方向相反的摩擦力,所以静止时拉力小于1.7N。(4)第次实验,动滑轮的机械效率83.3%,第次实验动滑轮的机械效率88.2%,由数据分析可知,同一动滑轮所提升重物质量增大时,机械效率将增大。答案(1)竖直匀速(2)71.4%(3)0.17小于(4)增大16.解析(1)由题图知,甲图中,n1=2;乙图中,n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F=1nG,两次拉力F1和F2之比F1F2=Gn1n2G=32。(2)重物的重力G=mg=0.4kg10N/kg=4N动滑轮的重力G轮=m轮g=0.1kg10N/kg=1N不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率=W有W总=Gh(G+G轮)h=GG+G轮由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、乙两装置的机械效率1=2=GG+G轮=4N4N+1N=80%。答案(1)32(2)都为80%