江西赣州市人教版初中物理八年级下册第六章简单机械测试题(含答案)
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考试范围:xxx;满分:***分;考试时间:100分钟;命题人:xxx 学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、选择题
1.如图所示,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将()
A.变小B.不变C.变大D.先变大后变小2.如图所示,重物重30N,为提升重物,现选用轻质杠杆,不考虑杠杆支点O点处的摩擦,每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度,下列说法正确的是()
A.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,该杠杆一定是省力杠杆
B.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,拉力为20N
C.当重物悬挂在A点,动力作用在B点时,拉力有可能为30N
D.重物挂在A点时,利用该机械所做的有用功比挂在B点时做的有用功少
3.如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆正处于水平平衡状态.若在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮,则下列判断正确的是()
A.杠杆仍能处于水平平衡状态
B.杠杆不能处于水平平衡状态,左端上升
C.杠杆不能处于水平平衡状态,右端上升
D.上述情况均有可能发生
4.如图所示,用甲、乙两种方式分别将同一重物提升相同的高度,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重。
则下列说法正确的是
A.甲绳自由端的拉力比乙的大
B.甲绳自由端拉力做的总功比乙小
C.两种方式,拉力做功的功率一定相等
D.两种方式,机械效率相等
5.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是()
A.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格
B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
D.将左右两边的钩码均向外移动一格
6.如图所示,甲、乙杠杆的质量和长度均相同,机械摩擦不计,分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度,则在工作过程中,甲、乙杠杆的机械效率相比()
A.甲的大B.乙的大C.一样大D.无法确定
7.如图所示,分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体,利用定滑轮的拉力是F甲,对应的机械效率是η甲;利用动滑轮的拉力是F乙,对应的机械效率是η乙;(忽略机械摩擦和绳重,动滑轮重小于物重)下列说法正确的是()
A.F甲>F乙η甲<η乙B.F甲>F乙η甲>η乙C.F甲<F乙η甲>
η
乙D.F
甲
<F乙η甲<η乙
8.如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
力最大的是()
A.B.C.
D.
9.如图,某人用轻质木棒挑着一重为G的物体,以下说法正确的是()
A.把重物向后移动一小段距离,则手向下的压力会变小
B.肩膀位置向后移动一小段距离,则手向下的压力会变大
C.如果正确放置木棒,肩膀承受的力可以小于G
D.木棒不动手向前移动一点,肩膀承受的力会变小
10.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算开绘出η与G物的关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()
A.此滑轮组动滑轮的重为5N
B.当G物=15N时,滑轮组机械效率为η=75%
C.同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大,最后等于100%
D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组的机械效率仍不改变
11.如图所示,用40N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.3m/s的速度
在水平面上匀速运动:物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为10N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑)。
下列说法不正确的是()
A.物体A受到地而的摩擦力是10N
B.滑轮移动的速度是0.15m/s
C.水平拉力F的功率是6W
D.在2s内绳子对物体A做的功为6J
12.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()
A.绳子自由端的拉力是200N
B.绳子自由端拉力的功率是70W
C.滑轮组的机械效率是85.7%
D.提升重物的过程中所做的额外功是400J
13.郯城的公共自行车(如图)已遍及城区的各个地方,解决了群众出行“最后一公里”问题.下列有关公共自行车的说法,正确的是()
A.车座宽大柔软是为了增大对人体的压强
B.轮胎的花纹是为了减小车轮与地面的摩擦
C.骑车时,自行车的脚踏板在水平位置时最省力
D.自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
14.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在力F作用下水平平衡,如图所示,现将弹簣测力计绕B点从位置a转到位置b过程中,杠杄始终保持水平平衡,则拉力F的变化情况是()
A.一直变小B.一直不变C.一直变大D.先变小后变大二、填空题
15.如图所示,在力F作用下,重力为50牛的物体A以0.5米/秒的速度在水平桌面上做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为20牛。
则拉力F大小为_____牛,A所受的摩擦力为_____牛,物体A在2秒内拉力F所做的功为_____焦,功率为_____瓦。
16.用轻质杠杆OA匀速提升重为30牛的物体,OA=1.2 米,OB=0. 4米。
在图所示位置平衡时,力F的大小为__________牛, 这是一个_________(选填“省力”、“题力”或“等臂”)杠杆。
若把力F的作用点向左移动一段距离,为使杠杆仍在图示位置平衡,则力F将
_____________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
17.如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体A、B均重为20牛。
当用力F2匀速提升物体B 时,以滑轮的轴为参照物,物体B是______的(选填“静上”或“运动”),此时力F2大小为_______牛。
若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是_______,当绳子自由端上升1米时,力F2所做的功为________焦。
18.如图所示,斜面长5m、高1m,工人用沿斜面方向、大小为400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上,推力做的功是______J,斜面的机械效率是______,斜面对木箱的摩擦力为______N。
19.如图所示,用滑轮组提升物体,拉力F=80N,动滑轮重为40N,在5s内将物体匀速提升2m;不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,则拉力的功率为______W,滑轮组的机械效率______%。
20.如图所示,工人沿斜面用一个大小恒定的力F把一重为 600N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。
已知斜面长L=3m,高h=1.5m。
若该过程中斜面的效率为60%,则力F的大小为______N。
三、解答题
21.工人师傅用图中所示的动滑轮运送沙袋到高处。
某次运送沙袋的质量为60kg,工人师傅在1min内将沙袋匀速竖直向上提升了12m,此过程中动滑轮的机械效率是80%,不计摩擦及绳重。
求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)拉力的大小;
(3)滑轮的重力。
22.如图所示,物体A重400N。
人用拉力在5s内使物体A匀速上升1m,做了500J的功。
g=10N/kg。
求:
(1)人拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
23.如图,轻质杠杆,OA∶OB=4∶1,物体甲重200N,当杠杆水平平衡时,物体甲对水平地面的压力为100N,则物体乙重几牛?调节支点O的位置,使甲对地面的压强刚好为0,则调整后杠杆的力臂之比O′A∶O′B为多少?请分别对甲、乙进行受力分析。
24.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计),可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细绳连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。
在木条的B端通过细线悬挂一个质量为0.4kg的正方体木块C,此时杠杆处于水平平衡状态;然后让一质量为800g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间,系在A端细绳的拉力恰好等于0,此过程中杠杆始终处于水平平衡状态。
(忽略细线的重力,g取10N/kg)求:
(1)木块C受到细线的拉力是多少?
(2)小球刚放在B端时A端受到细线的拉力是多少?
(3)小球的运动速度是多少?
【参考答案】
一、选择题
1.C
2.C
3.C
4.D
5.A
6.B
7.B
8.C
9.D
10.D
11.D
12.C
13.C
14.C
二、填空题15.404020【分析】16.费力变大17.静止101:110 18.8080
19.833
20.500
三、解答题
21.
22.
23.
24.
【参考解析】
一、选择题
1.C
解析:C
如图所示
用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,阻力的大小不变(等于物重G),阻力臂变大,动力臂不断变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力将F变大。
故选C。
2.C
解析:C
A.当重物悬挂在A点,动力作用在C点时,由于动力臂与阻力臂的关系不确定,则动力与阻力关系无法确定,所以该杠杆不一定是省力杠杆,故A错误;
B.当重物是挂在A点,动力作用C点时,力臂大小关系无法确定,所以在两点的作用力无法比较,故拉力不一定为20N,故B错误;
C.当重物悬挂在A点,动力作用在B点时,力臂大小关系无法确定,但当作用在A点力的力臂等于作用在B点力的力臂时,两个力相等,即拉力可能为30N,故C正确;D.重物挂在A点时,因为每次利用杠杆把同一重物匀速提升相同高度,物体重力一定, 得每次有用功相同,故D错误。
根据公式W Gh
故选C。
3.C
解析:C
如图所示:标杆两边力臂不相等,左侧力臂较长,在两侧钩码下分别再加挂一块完全相同的橡皮,根据杠杆平衡条件可知:力臂较长一侧下沉,另一侧上升,故选C。
4.D
解析:D
A.由图知道,甲是动滑轮,绳子的有效股数为2,乙是滑轮组,绳子的有效股数为2,由于将同一重物提升相同的高度,且每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重,所以,绳自由端的
拉力是:
F甲=F乙=1
2
G
总
,
故A错误;
B.由于甲乙做的总功都是克服钩码和动滑轮重力所做的功,由s=nh知道,s甲= s乙=2h,即两者自由端拉力做的总功相等,故B错误;
C.由于不知道两者做功的时间,由
W
P
t
=知道,不能比较两者的功率大小,故C错
误;
D.根据W=Gh知道,用甲、乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度时所做的有用
功相同,总功相等,由
W
W
η=有
总
知道,两种方式,机械效率相等,故D正确。
5.A
解析:A
设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N;
A.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格,(4-2)N×3cm =3N×(4-2)cm,杠杆仍然平衡,故A符合题意;
B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变,由(4+1)N×3cm<(3+1)
N×4cm得,杠杆的右端下沉,故B不符合题意;
C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变,由(4-1)N×3cm>(3-1)N×4cm 得,杠杆的左端下沉,故C不符合题意;
D.将左右两边的钩码均向外移动一格,由4N×(3+1)cm>3N×(4+1)cm得,杠杆的左端下沉,故D不符合题意。
6.B
解析:B
由图甲可知,动力臂是阻力臂的二倍,所以省力,而乙杠杆是等臂杠杆,不省力;当甲杠杆提升物体时,会提升杠杆,即对杠杆做额外功,机械效率低;乙杠杆支点在中间,杠杆两侧等重,即不需要对杠杆做额外功,不计摩擦时,机械效率100%,所以乙杠杆的机械
效率更大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.B
解析:B
甲图定滑轮不省力则F甲=G,乙图动滑轮能省力1
2
则F乙=
1
2
(G+G动),由于G动<G,所
以F甲>F乙,忽略机械摩擦和绳重,有用功相同,而乙图需要克服动滑轮重多做额外功,所以η甲>η乙。
故选B。
8.C
解析:C
A .不计机械重和摩擦,由图可知
1×4m=?2m F G
所以
12G F =
B.滑轮组由三段绳子承担,所以23
G F =; C .由图3知,使用的是定滑轮,所以F 3=G ;
D .根据杠杆的平衡条件
()43F L L G L ⨯+=⨯
所以
44
G F =
由以上分析得F 3>F 1>F 2>F 4。
故选C 。
9.D
解析:D
A .轻质木棒可视为支点在肩膀的杠杆,把重物向后移动一小段距离,则阻力臂变大,而阻力和动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,手向下的压力会变大,故A 错误;
B .肩膀位置向后移动一小段距离,则动力臂变大,阻力臂变小,而阻力不变,根据杠杆平衡条件可知,手向下的压力会变小,故B 错误;
C .由力的平衡可知,不论如何放置木棒,肩膀承受的力均等于物体所受重力G 与手对木棒向下的压力之和,故C 错误;
D .木棒不动手向前移动一点,则动力臂变大,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,手对木棒向下的压力变小;肩膀承受的力均等于物体所受重力G 与手对木棒向下的压力之和,所以肩膀承受的力会变小,故D 正确。
故选D 。
10.D
解析:D
A .由图象可知,当G 物=12N 时,η=80%,不计绳重和摩擦,则
100%100%100%W G h G W G h G h G G η==++=
⨯⨯⨯有物物总物动物动
即 12N 80%12N G =
+动 解得
G 动=3N
故A 错误;
B .当G 物=15N 时,此时的机械效率 15N 100%100%83.3%15N 3N
G G G η'=
⨯=⨯≈++物物动 故B 错误; C .由图象可知,同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大,由题知,不计绳重和摩擦;使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式100%W W 有
总η=⨯知,机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G 物的
增大而增大,但最终不能超过100%,故C 错误;
D .G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,如下图所示
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W 额=G 动h ,则额外功W 额相同,又因为W 总=W 有+W 额,所以总功相同,由100%W W 有
总η=⨯知,两装置的机械效率相同,即
η1=η2
所以,G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率不变,故D 正确。
故选D 。
11.D
解析:D
A .不计滑轮的摩擦和重力,以动滑轮为研究对象,则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡,所以2F 拉=F ,则A 物体对滑轮的拉力
140N 20N 2
1=2F F =⨯=拉
力的作用是相互的,所以滑轮对A 的拉力也为20N ;弹簧测力计的示数恒为10N ,因拉滑轮时,物体B 始终处于静止状态,则测力计对B 向右的拉力与A 对B 向左的摩擦力平衡,所以
10N A B f F ==对示
力的作用是相互的,所以,物体B 对A 的摩擦力为10N ,方向向右;物体A 向左匀速运动,同时地面对物体A 还有向右的摩擦力,由力的平衡条件可得
B A F f f =+对拉地
所以地面对A 的摩擦力为
20N 10N=10N B A f F f ==对地拉﹣﹣
故A 正确,不符合题意;
B .A 移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s ,所以滑轮的移动速度为
1=0.3m/s=0.15m/s 2
v ⨯绳 故B 正确,不符合题意;
C .水平拉力F 的功率为
40N 0.15m/s==6W W Fs P Fv t t
⨯=
== 故C 正确,不符合题意; D .绳子对物体A 的拉力是20N ,2s 物体A 移动的距离为
0.3m/s 2s=0.6m A A s v t ==⨯
所以在2s 内绳子对物体A 做的功
20N 0.6m=12J A W F s ==⨯拉
故D 错误,符合题意。
故选D 。
12.C
解析:C
A .绳自由端拉力为
11600N 100N 350N 22
F G G =+=+=动()() 故A 错误;
B .过程中总功为
350N 4m=1400J W Fs ==⨯
所以拉力做功功率为
W 1400J 1=1400s
W P t =
= 故B 错误;
C .有用功为 600N 2m=1200J W Gh ==⨯有
机械效率为
1200J 100%=100%85.7%1400J
W W η⨯⨯≈=
有 故C 正确;
D .额外功为 1400J-1200J=200J W W W =-=额总有
故D 错误。
故选C 。
13.C
解析:C
A .车座宽大柔软,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A 不符合题意;
B .轮胎表面的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B 不符合题意;
C .在水平位置时,力和力臂垂直,此时动力臂最长,蹬下时越省力,所以在水平位置时,自行车的脚踏板最省力,故C 符合题意;
D .静止在水平地面上的自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是作用在不同物体上的两个力,即不是一对平衡力,故D 不符合题意.
14.C
解析:C
将弹簣测力计绕B 点从位置a 转到位置b 过程中,杠杄始终保持水平平衡,力F 的力臂越来越小,而挂A 点的重物重力不变,对应的力臂大小也不变,由杠杆平衡条件得,拉力F 的变化情况是一直变大。
故C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选C 。
二、填空题
15.404020【分析】
解析:40 40 20
【分析】
[1]忽略绳子与滑轮间的摩擦以及滑轮、绳子所受的重力,由弹簧测力计的示数可知,绳子的拉力F =20N 。
[2]动滑轮绳子的有效股数n =2,原来物体A 受到水平向左两股绳子的拉力和水平向右摩擦力的作用处于平衡状态,所以物体A 受到水平向右的摩擦力为
f =nF =2×20N =40N
[3]物体A 在2s 内移动的距离为
s A =v A t =0.5m/s×2s =1m
2s 内绳端移动的距离为
s =ns A =2×1m =2m
拉力所做的功为
W =Fs =20N×2m =40J
[4]拉力做功的功率为
P =W t =40J 2s
=20W 16.费力变大
解析:费力 变大
[1]轻质杠杆OA 在图所示位置平衡,根据杠杆的平衡条件有:F ×OB =G ×OA , 即:
F ×0.4m=30N ×1.2m ,
解得:
F =90N ;
[2]因为动力大于阻力,所以这是一个费力杠杆;
[3]若把力F 的作用点向左移动一段距离,此时动力臂会减小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,力F 应变大。
17.静止101:110
解析:静止 10 1:1 10
[1]以滑轮的轴为参照物,物体B 相对与参照物的位置没有改变,是静止的;
[2]B 物体使用的是动滑轮,能省一半力,不计滑轮的重和摩擦,拉力:
F 2=12
G =12
×20N=10N [3]因为使用任何机械都不能省功,当F 1和F 2所做的功相等,物体A. B 重力相同,移动的距离相同,故距离之比是1:1。
[4]当绳子自由端上升1米时,力F 2所做的功为:
W=Fs =10N ⨯1m=10J 。
18.8080
解析:80% 80
[1]推力做的功是
W =Fs =400N×5m=2000J
[2]推力做的有用功为
W 有用=Gh =1600N×1m=1600J
斜面的机械效率是
1600J 80%2000J
W W η=
==有用 [3]推力做的额外功为 W 额外=W -W 有用=2000J-1600J=400J
斜面对木箱的摩擦力为
400J 80N 5m
W f s =
==额外19.833 解析:83.3 [1]拉力F =80N ,由图可知,绳子的股数为3,则绳子端移动的距离为
32m=6m s nh ==⨯
则拉力做功为
80N 6m=480J W Fs ==⨯
则拉力的功率为
480J =96W 5s
W P t == [2]不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,则额外功就是提升动滑轮所做的功,则额外功为
40N 2m=80J W G h ==⨯额轮
有用功为
=480J -80J=400J W W W =-额有
滑轮组的机械效率为
400J 100%100%83.3%480J
W W η=
⨯=⨯≈有20.500 解析:500
工人做的有用功 W 有用=Gh =600N ×1.5m=900J 由60%W W η==有
总得总功
900J 1500J 60%60%
W W ===有总 由W =Fs 可得,拉力的大小
1500J 500N 3m
W F L ===总
三、解答题
21.
(1) 0.4m/s ;(2) 375N ;(3) 150N
(1) 使用动滑轮时,2n =,绳子自由端移动的距离
2212m=24m s h ==⨯
绳子自由端移动的速度
24m =0.4m/s 60s
s v t =
= (2) 沙袋的重力 60kg 10N/kg=600N G mg ==⨯
工人师傅做的有用功
600N 12m=7200J W Gh ==⨯有用
由W W η=有用
总可得工人师傅做的总功
7200J =9000J 80%
W W η==有用总 由W Fs =总可得工人师傅所用的拉力
9000J =375N 24m
W F s =
=总 (3)不计摩擦及绳重,拉力 ()12F G G =
+动 则动滑轮的重力
22375N-600N=150N G F G =-=⨯动
答:(1) 绳子自由端移动的速度为0.4m/s ;
(2) 工人师傅所用的拉力为375N ;
(3) 滑轮的重力为150N 。
22.
(1)100W ;(2)80%
(1)人用拉力在5s 内使物体A 匀速上升1m ,做了500J 的功,人拉力做功的功率
500J 100W 5s
W P t =
== 人拉力做功的功率是100W 。
(2)物体A 重400N ,人用拉力在5s 内使物体A 匀速上升1m ,做的有用功
400N 1m 400J W Gh ==⨯=有
滑轮组的机械效率
400J 100%80%500J
W W η==⨯=有
答:(1)人拉力做功的功率为100W ;(2)滑轮组的机械效率为80%。
23.
400N ;2∶1;见解析
解:物体甲受到重力、支持力和绳子的拉力,物体乙受到重力和绳子的拉力,由力的作用相互性可知物体甲对地面的压力等于地面对甲的支持力,绳子对甲的拉力
F 1=
G 甲-F 支持=200N-100N=100N
由力的作用相互性可知甲对绳子的拉力等于绳子对甲的拉力,甲对绳子的拉力F 1′=100N ,根据杠杆平衡条件可得
F 1′×OA =
G 乙×OB
G 乙=14=100N=400N 1
OA F OB '⨯
若是想让物体甲对地面的压强为零,则甲对地面的压力为零,此时甲受到重力和绳子的拉力,物体乙受到重力和拉力,甲对杠杆的拉力等于甲的重力,此时杠杆处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件得
G 甲×O ′A =G 乙×O ′B
O ′A ∶O ′B =G 乙∶G 甲=400N ∶200N=2∶1
答:当杠杆水平平衡时,物体甲对水平地面的压力为100N ,则物体乙重400N ,调节支点O 的位置,使甲对地面的压强刚好为0,则调整后杠杆的力臂之比O ′A ∶O ′B 为2∶1。
24.
(1)4N ;(2)8N ;(3)0.15m/s
(1)木块C 受到细线的拉力是
F =
G =mg =0.4kg×10N/kg=4N
(2)根据杠杆平衡条件可得小球刚放在B 端时A 端受到细线的拉力是
F A ×O A=(
G A +G B )×OB
O A=0.6m ,O B=0.4m
G A +G B =12N
解得F A =8N 。
(3)设小球到支点距离为L ,由杠杆平衡条件可得
G 球×L =G ×O B
8N×L =4N×0.4m
解得L =0.2m ,故小球运动距离为
s =0.2m+0.4m=0.6m
小球的运动速度是
0.6m 0.15m/s 4s
s v t === 答:(1)木块C 受到细线的拉力是4N ;
(2)小球刚放在B 端时A 端受到细线的拉力是8N ;
(3)小球的运动速度是0.15m/s 。