初中物理简单机械和功

11.简单机械和功 (基础测试卷)一、填空题：（每空1分，共30分）1杠杆平衡的条件是_。当动力臂_阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂_阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂_阻力臂时，是省力杠杆。2定滑轮的实质是一个_杠杆，所以使用它可以_但不能_；动滑轮的实质是一个_杠杆，所以使用它可以_，但不能_。3写出下列各单位所对应的物理量：(1)NM ；(2)J/s _ ；(3)WS_；(4)NM/S_。4在镊子、钢丝钳、扳手、天平中，属于费力杠杆的有_，属于等臂杠杆的有_。5如图1所示，杠杆上每格等距，每个钩码重都是1N，当杠杆平衡时，弹簧秤的示数为_；若要求弹簧秤示数为9N，并且钩在支点左侧时，则它应钩在_处，拉力方向应为_。 图1 图26如图2所示，用动滑轮把重为40N的物体匀速上提，弹簧测力计示数为24N，则拉力为_N。不计摩擦和绳重，动滑轮重为_N，这时该动滑轮的机械效率约为_。7某运动员把1000N的杠铃举高1.8m后在空中停留5秒钟，在这5S内他对杠铃做的功是_J，功率是_W。8两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为_，在相同时间内做功之比为_。9某台机器的功率为80W，机械效率为80%，分别表示_，_。10设长和高之比为52的斜面，把重600N的物体匀速推上去，所用沿斜面方向推力至少是_N，若实际所用推力为300N，则斜面的机械效率为_。二、选择题：（每题3分，共30分）11两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡，此时（ ）A. 两个小孩的重力一定相等 B.两个小孩到支点的距离一定相等C.两个小孩的质量一定相等 D.小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等12一把杆秤原来很准确，但跟它配套的秤砣掉了一小块，再用它称量物体时，称量结果将 （ ） A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定13使用下列简单机械时，一定省力的是 （ ）A、铡刀和定滑轮 B、撬棒和理发剪刀C、羊角锤和手推车 D、瓶盖起子和钓鱼杆14在下列情况下，力对物体做功的说法正确的是 （ ）A、铅球出手后，水平方向移动7m，手对铅球做了功B、用30N的水平推力，将重为180N的物体推动9米。推力对物体做了功C、关闭发动机后，火车仍向前滑行50m，火车的惯性对它做了功D、小球在光滑的水平面上滚动，支持力对它做了功15如图3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所做的功分别为（ ） A、8N，32J B、16N，32J C、8N，64J D、16N，64J 图3 图416如图4所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必须是（ ） A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力17某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近 （ ） A、1W B、10W C、100W D、1000W18张强要抬起一根粗细均匀、重为800N的树干的一端，另一端不离地，他至少用力 （ ） A、800N B、600N C、400N D、200N19大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平向移动4m,如图5所示,若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功？ （ ） A、200J B、300J C、400J D、500J 图5 图620工人用如图6所示的滑轮组提升重物，在10S内将质量为100kg的物体匀速提升2m，已知工人向下的拉力为480N，则下列说法错误的是 （ ） A. 绳子自由端被拉下6mB.工人所做的有用功为1960J，总功为2880JC.工人做功的功率是288WD.滑轮组的机械效率为51%三、作图题：（第21、22题每题3分、第23题2分，共8分）21在如图7所示中，O是杠杆的支点，试画出F1和F2的力臂l1和l2。22如图8所示是活塞式抽水机的的摇柄，AOB是一杠杆，在图中作出阻力F2的示意图和动力臂L1。23、如图9所示的滑轮组，用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳的绕法。图7 图8 图9四、实验题：（每空2分，共8分）24、在如图10所示的实验装置中，(1)实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，它将杠杆右端的螺母向_边旋一些，使杠杆在_位置平衡，(2)实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可使杠杆在水平位置平衡？（设计两种方案） 答：_图10五、计算题：（每题8分，共24分）25、一根2米长的硬杆AB水平放置，A端挂30N的物体，B端挂50N的物体，要使杠杆平衡支点应距A端多远？若两端各增加10N的物体，为使杠杆平衡，支点向何方移动多少米？26、有一辆5吨的汽车，用22050N的牵引力，在2.5min内沿斜坡路匀速向上行驶450m，若坡的机械效率为60%，求：(1)汽车在这段路程的速度；(2)汽车所做的功；(3)汽车的功率；(4)汽车上升的高度。27、如图11所示的滑轮组，若重物升高2m，绳子的自由端移动6m，不计绳重和摩擦。(1)用笔画出此滑轮组绳子的绕法；(2)若重物G为100N，所用拉力为40N，求：总功该滑轮组的效率、动滑轮的重力各为多少？图1111.简单机械和功（提高测试卷）一、填空题：（每题3分，共30分）1指出下列实物属于哪种简单机械：(1)旗杆上的小轮是_,(2)钓鱼杆是_ ，(3)撬铁路枕木上道钉的道钉撬是_。2有一轻质杠杆，动力臂是阻力臂的3倍，当用它提升重力为30N的物体时，需施力为_N。若将物体提升40cm，则动力作用点将移动_m。3一把杆秤不计自重，提纽到秤钩的距离为3cm，秤砣质量为250克，用这杆秤来称质量为3kg的物体时，秤砣应离提纽_米。4如图1所示，水平台上的物体A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10N，若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，则拉力F为_牛，物体A受到的摩擦力为_牛，拉力的功率为_W。图1 图25如图2所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当绳的D端从N向M滑动过程中，杠杆仍保持平衡，则AD对杠杆的拉力变化情况是_。6将一木箱推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为_N。7用一个动滑轮提升一个重为500N的物体，(1)若不计摩擦和动滑轮重，则拉力为_ N，滑轮的机械效率为_ ；(2)若不计摩擦，动滑轮重为100N，则拉力为_ N，动滑轮的机械效率为_ ；(3)如果不计摩擦，动滑轮重不变，若提升的物重增大，则拉力将_，动滑轮的机械效率将_。（填“增大”、“减小”或“不变”）8抽水机每秒钟能把20kg的水抽到10m高处，它每分钟做的功是_J，抽水机的功率是_W。（g取10N/kg）。9用一个定滑轮和一个动滑轮来提升260N的重物，每个滑轮重10N，不计摩擦时，当匀速提升重物时最多可省_N的力。当重物上升40cm时，绳子自由端通过的距离是_m.10小强同学家住北园小区3号楼五楼，放学后，他从一楼到五楼共用了20s，若小强及书包总重为480N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率为_W。二、选择题：（每题3分，共30分）11如图3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A/ 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 图3 图4 12将一动滑轮改为定滑轮使用，这样一定是（ ） A. 提高了功率 B.提高了机械效率 C.节省了力 D.节省了功13一把粗细均匀的杠杆AB，在端点A、B处分别作用竖直向下的力F1、F2时，杠杆在水平位置处于平衡。若使力F1、F2同时各减少2N，则杠杆失去平衡，且A端上升，B端下降，由此可以判断杠杆AB的支点位置是（ ） A. 在杠杆的中点 B.不在杠杆的中点，而且靠近B端C.不在杠杆的中点，而且靠近A端 D.无法确定14如图4所示，一个工人用滑轮组提起2000N的重物，所用的拉力是800N， 绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（ ） A. 总功是3200J，效率为40% B.有用功是8000J，效率是40%C.有用功是3200J，效率为62.5% D.总功是3200J，效率是62.5%15以下各种方法中，能提高滑轮组的机械效率是（ ）， A. 减慢提升速度 B.减少定滑轮重C.减少动滑轮重 D.减少被提升的物重16如图5所示，物体A在拉力作用下沿水平面匀速运动了一段距离S，试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小（滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。下列说法正确的是（ ）。A、F1F2 W1W2 B、F1F2 W1W2 B、C.F1F2 W1W2 D、F1F2 W1W2 图5 图617如图6所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P时，直尺的A端刚刚翘起，则此直尺受到的重力为 （ ）A、10N B、5N C、2.5N D、以上答案都不对18“五一”期间，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min登上山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林和爸爸登山功率之比是（ ） A12 B21 C98 D8919如图7所示，物重为20N，摩擦不计。绳的一端拴在地面上，用力F使滑轮匀速上升2m的过程中（滑轮自重不计），则有 （ ） A重物上1m BF为40N C重物上升2m DF为10N 图7 20处于平衡状态的杠杆，如再加一个力F后，杠杆仍处于平衡，则力F（ ） A一定在阻力一边 B一定在动力一边C作用线通过支点 D无法判断三、作图题：（每题3分，共3分）21请在图8(b)中画出钢丝钳动力F1的力臂l1和阻力F2的力臂l2。22请在图9中画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。23如图10所示是羊角锤拔钉示意图，在图中标出支点O，并作出动力臂和阻力臂。 图8 图9 图10四、实验题：（每空2分，共10分）24小丽同学用如图11所示的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率”的实验，已知每个钩码质量为50g。(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上。(2)将钩码匀速竖直向上提升20cm，弹簧测力计的示数为0.8N，则此过程对钩码所做的有用功为_J，动力所做的总功为_J，滑轮组的机械效率为_（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。(3)若减少两个钩码，则滑轮组的机械效率将_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 图11五、计算题：（每题7分，共21分） 25如图12所示，一个厚度均匀的薄木板长2m，木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受的最大拉力为10N。一个大小不计的木块重40N，它从木块左边的O点开始以0.2m/s的速度向木板右端匀速移动，求：木块运动多长时间绳子断裂？（木板重力不计）。图1226如图13所示，物体重1500N，地面对物体的摩擦阻力为物体重的0.4倍，一个人用240N的拉力F，在8秒内使物体沿水平地面匀速移动了5m，求：(1)力F做的功；(2)人做功的功率；(3)滑轮组的机械效率。图13 27一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计摩擦和绳重），站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m，所用的拉力是250N，求：(1)这个工人做功的功率是多少？(2)此时滑轮组的机械效率是多少？(3)若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？11.简单机械和功（拓展测试卷）一，填空题：（每题3分，共30分）1如图1所示，AOB为一轻质杠杆（杠杆自重忽略不计），O为支点，OA=OB，在杠杆的B端挂一重20N的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加的力F至少为_N. 图1 图22商店里用的案秤，是一个不等臂杠杆，每台案秤都 有一个套砝码，秤杆上还有个游码。请用毫米刻度尺粗略测量一下图2中秤盘支点到秤杆支点的距离是_mm。砝码盘支点到秤杆支点的距离是_mm。如果砝码的质量是1kg，游码在零刻度处，秤杆恰好平衡，计算一下盘中货物的质量是_kg.3小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m，他做的有用功是_J，总功是_J，杠杆的机械效率是_。4在2004年中考体育达标“跳绳项目”测试中，燕燕同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为_J，她跳绳的平均功率约为_W。(g取10N/kg)5如图3所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2S内拉力做的功是_J，滑轮的机械效率是_（不计滑轮重）图3 图46如图4所示，用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s速度向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮之间的摩擦及绳重不计，则该滑轮组的机械效率为_，在2s内拉力F做的功为_ J。7如图5所示是杆秤示意图。A、B是两个提纽，如果B提纽断了，临时找一根粗铜丝代替。那么，使用_提纽称物体质量将不准确，所称物体的质量将比物体的实际质量_。（填“大”或“小”）。 图5 图68如图6所示，有甲、乙两人抬一只箱子上楼（图中人未画出），甲用力F1，乙用力F2，方向均竖直向上，则F1与F2的大小关系是F1_F2。9一辆板车陷入泥里，甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把，乙推车轮的上边缘，若两人用力一样大，且方向合理，则两人中实际效果更好些的是_，这是因为_。10斜面长0.5m，高0.2m，用一个沿斜面向上的拉力把一重2.7N的木块匀速地从斜面底端拉到斜面顶端。已知该斜面的机械效率为90%，木块的运动速度大小为0.1m/s，则拉力的功率为_W。二、选择题：（每题3分，共30分）11滑轮组的机械效率为80%，利用它可以用1000N的力匀速提升4000N的重物。则此时负担重物和动滑轮重力的绳子的股数是( ) A.3股 B.4股 C5股 .D.6股12力F 将质量为m的物体举高Sm，做了W1的功；用同样大小的力将质量为m的物体沿斜面向上推进Sm，做了W2的功；仍用同样大小的力将质量为m的物体在水平地面上推动了Sm，做了W3的功，则（ ） A、W1W2W3 B、W1W2W3 C、W1W2W3 D、无法比较13小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方，则小明对足球做的功是（ ） A、100J B、200J C、4000J D、无法确定14一台功率为100kW的发动机，把它装到汽车上，汽车速度可达到90km/h，把它装到汽船上，汽船的速度只能达到30 km/h，则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比是（ ） A、13 B、310 C、910 D、56 15如图7所示，用水平方向的力F拉绳子的一端P，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力及2秒内P端移动的距离分别为（ ）A、8N，4m B、8N，8m C、16 N，4m D、16N，8m 图7 图816如图8所示，测定滑轮组的机械效率时，所用钩码质量为200g ，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、0.9N B、0.8N C、0.7N D、0.6N17利用如图9所示的甲、乙两个滑轮组，在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，则（ ） A、甲滑轮组的机械效率高 B、乙滑轮组的机械效率高 C、F2做功的功率大 D、F1、F2做功的功率一样大 图9 图1018如图10所示为一杆秤，下面说法正确的是（ ） A、在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值大于物体的真实质量B、在秤砣上吸附一块磁铁，将使测量值小于物体的真实质量 C、用B提纽时，该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值大 D、以上说法都不对19用不等臂天平称质量为4g的药品，先放在左盘中称，再放在右盘中称，记下两次结果，其记录数据可能是下列的哪一组？（ ）A2g，6g B4g，1g C10g，6g D2g，8g20一台水泵每分钟内可把4.8t水扬高10m，若水泵效率为80%，带动水泵的电机效率为85%，则电机与水泵的配套功率应为 （ ） A12kW B10kW C9.8kW D6kW三、实验题：（每小题4分，共12分）21小红学过“机械效率”后，产生了一个疑问：机械的机械效率越高是否越省力？“针对这个问题，小红借了一个弹簧测力计，利用家中“案板”和茶杯作了以下实验：A、把杯子放在塑料袋中，在杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的重力G；B、用“案板”作斜面，如图11所示，把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，把盛水杯子匀速拉上斜面； C、分别测出拉力F，杯子移动的距离s和升高的高度h； D、改变斜面的高度，做4次实验，记录实验数据如下表： 图11一二三四重力G/N5555升高h/m0.10.150.20.25有用功W有/J（ ）0.7511.25拉力F/N1.62.22.73.1移动距离S/m0.50.50.50.5总功W总/J（ ）1.11.351.55机械效率（ ）0.68（ ）0.81 (1)计算并将数据填入表中4个括号内。(2)小红的疑问是否得到解决？分析实验数据，能得出什么结论？(3)完成上面实验后，小红又产生了一个猜想：如果减小斜面的摩擦，可以提高斜面的机械效率。 请你运用所学的知识，说明小红的猜想是否正确（简述理由）。请你设计一个实验，进一步证明你对小红猜想的判断。四、计算题（第22题10分，其余每题9分，共28分）22如图12所示，某矿产工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。根据题给条件，请你计算出与本题相关的5个物理量，要求写出简要说明和结果。（g取10/kg） 图1223用滑轮组吊起重为100牛的物体，人站在地面上往下拉绳，拉力是31.25牛，使物体匀速上升4米，滑轮组工作时的机械效率为80%。 (1)求人做了多少功？ (2)求滑轮组上有几段绳子承担物体。 (3)画出这个滑轮组24座落在龙河广场的“商银双厦”是连云港市标志性高层建设，楼内安装的垂直降式电梯可以使人们方便上下。该电梯铭牌如下，其工作原理如图13所示。在额定状态下试运行时，所载15人平均每人质量为60kg，测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s，动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计，g取10N/kg。求： (1)钢丝绳的拉力 (2)滑轮组的机械效率。 (3)这个过程中消耗的电能。图13参考答案（1）简单机械和功基础测试卷一、1动力动力臂=阻力阻力臂（或F1l1=F2l2） 大于 小于 等于2等臂 改变动力的方向 省力 省力 省力 改变动力的方向3. 功 功率 功 功率4. 镊子 天平 5. 4.5N C 竖直向下 6. 24 8 83% 7. 0 0 8. 1：3 3：1 9.该机器1s内做功的为80J 该机器做的有用功占总功的80%10. 240 80% 11.D 12.A 13.C 14.B 15.D 16.C 17.C 18.C 19.A 20.D三、略四、24.右 水平 在3处挂4个钩码 在4处挂3个钩码 在6处挂2个钩码25. 1.25m 应向A端移动0.05m 26. (1)3m/s (2)9.9225106J(3)66150W (4)121.5m27(1)略 (2)240J 83% 20N参考答案（二）简单机械和功提高测试卷一、1定滑轮 （费力）杠杆 （省力）杠杆 210 1.2 30.36 410 20 1 5先变小后变大 66007(1)250 100% (2)300 83% (3)增大 增大8120000 2000 9180 1.2 10288二、11C 12B 13B 14D 15C 16C 17A 18D 19B 20C三、略四、24(1)略 (2)0.4 0.48 83.3% (3)减少252.5s26(1)3600J (2)450W (3)83%27(1)200W (2)80% (3)450N参考答案（3）简单机械和功拓展测试卷一、120 28 36 4.5 3160 200 80% 420 4055 80% 680% 5 7A 小 8 9.乙 乙使车轮沿地面滚动的力臂长些，力和力臂的乘积较大100.12二、11C 12B 13D 14A 15D 16D 17B18B 19D 20A三、21(1)0.5 0.8 0.63 0.74 (2)解决了小红的疑问，通过实验数据得出结论：使用斜面机械效率越高不是越省力。可见“机械效率越高越省力”是错误的。(3)正确的。理由：有用功一定，减小摩擦力就减少了额外功，即减少了总功。故提高了机械效率。在小红设计的实验方案的基础上：a保持斜面倾角不变，在斜面（案板）表面铺不同材料（如纸、玻璃、毛巾等）改变摩擦；b将水杯沿斜面提升一定高度或沿斜面移动一定距离分别求出各次的机械效率。22(1)物体的重力G=mg=320N； (2)人运动速度V=S/t=0.8m/s (3)拉力F做功W总=FS=1600J； (4)提升物体做功W有=Gh=1280J; (5)机械效率=W有/W总=80% (6)人做功的功率p=w (7)人受地面摩擦力f=F=200N (8)物体所受拉力F=G=320N， 此外还可以计算物体上升速度，人、物体所受的合力等等23(1)人做的功不能用Fs求，因为滑轮组未知，s为多长未知，但人做的功为总功，可由W总=W有/求，即：W总=Gh/=1004/0.8=500焦。 (2)设有N段绳子承担，则：=W有/W总=Gh/Fs=Gh/FNh,得N=G/F=100/31.250.8=4段。(3)略24(1)5103N (2)60% (3)1.8106J