《第11章 简单机械和功》2010年单元测试卷（解析版）

一、填空题

1. 难度：中等

杠杆是一种重要的简单机械，它的平衡条件是     ；当我们用钓鱼杆在河边钓鱼时，钓鱼杆是一种     的杠杆（选填“省力”或“费力”）．

2. 难度：中等

2008年5月12日，四川波川发生8.0级地震．救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作．
（1）利用如图1所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是    （省力/费力）杠杆．
（2）使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图2所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是    点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是    点．
（3）利用生命探测仪，救援队员可以找到被埋在废墟中的幸存者．生命探测仪有多种：“热红外生命探测仪”利用红外热成像原理，通过探测受困者与周围温度的差异，形成人体图象，在黑夜，该仪器使用效果    （较好/较差）；“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深人废墟的缝隙中，光信号在光纤内经多次    （反射/折射）传送回来，救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚．

3. 难度：中等

一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m．则拉力的功率是    W，滑轮组的机械效率是    ．

4. 难度：中等

蠡湖隧道是无锡历史上第一条穿湖通道，全长1180m．若一辆小轿车以59km/h的速度匀速通过该隧道，则需要    h；若该小轿车发动机的功率为60kW，则通过隧道发动机所做的功为    J．

5. 难度：中等

一物体质量为18kg，其所受重力为    N．如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，小明做的有用功是    J，定滑轮的机械效率是    %，拉力的功率是    w．（取g=10N/kg）

6. 难度：中等

建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料（如图）．绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×10³N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊    N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×10³N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m，起重机的功率是    W，机械效率为    ．若吊起的建筑材料的重力减小，机械效率将    ．（“增大”、“减小”或“不变”）

7. 难度：中等

如图所示，是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械（滑轮组和起重机）．观察图中甲、乙两图，可获得的信息有     ，观察图中丙图和     图可得出：在相等的时间内，起重机比滑轮组做的功多．

8. 难度：中等

庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图甲中三个重量均为10N、边长为30cm的正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来．小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功    J．比赛中小敏快于小王完成堆叠，则堆叠过程中小敏做功的功率    （大于/等于/小于）小王．

9. 难度：中等

如图所示的滑轮组，绳与滑轮间的摩擦不计．将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m/s的速度匀速拉动物体时受到的摩擦力f=，则物体的重力为    N；在2s内物体移动的距离为    m；拉力F为    N；拉力F的功率为    W．（g=10N/kg）

10. 难度：中等

如图所示，边长为a的正方体木块密度为0.5ρ_水，被外力F压入水中，其上表面恰好与水面相平，容器中水深为h．若外力F把木块从图所示位置缓慢地压到容器底部，所用的时间为t，则F的功率为    W．（不计摩擦，题中各物理量都用国际单位）

二、选择题

11. 难度：中等

升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（ ）
A．定滑轮
B．动滑轮
C．滑轮组
D．省力杠杆

12. 难度：中等

中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ）
A．0.5W
B．5W
C．50W
D．500W

13. 难度：中等

如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A．
举重运动员举着杠铃不动
B．
工人将货箱从地面搬到桌上
C．
修理工用力推汽车
D．
大力士支撑着大轮胎静止不动

14. 难度：中等

如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重G_A的物体，B端挂重G_B的物体时，杠杆处于平衡状态，此时OA恰好处于水平位置，AO=BO，杠杆重不计，则（ ）

A．G_A=G_B
B．G_A＜G_B
C．G_A＞G_B
D．无法判定

15. 难度：中等

如图所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力（棒和悬线均足够长）（ ）
A．逐渐变小
B．逐渐变大
C．先逐渐变大，后又变小
D．先逐渐变小，后又变大

16. 难度：中等

如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率．下面所列的物理量中，不需要测量的是（ ）
A．他的质量
B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度
D．做“引体向上”的时间

17. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．效率高的机械，功率一定大
B．做功时间长的机械，功率一定小
C．所有机械的机械效率都小于1
D．功率大的机械，做功一定多

18. 难度：中等

用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是（均不计摩擦）（ ）

A．F₁
B．F₂
C．F₃
D．F₄

19. 难度：中等

粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中（ ）
A．重力做了3000J的功
B．推力的功率为30W
C．推力做了1000J的功
D．摩擦力为100N

20. 难度：中等

在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶．下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（ ）
A．
B．
C．
D．

21. 难度：中等

某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符．面对这一事实，下列做法中最不可取的是（ ）

实验次数	物重G/N	拉力F/N
1	1.0	0.65
2	1.5	0.90
3	2.0	1.15

A．与同学分析可能原因
B．实验失败，停止实验
C．改进实验条件，重新实验
D．查阅资料，了解结论的适用条件

22. 难度：中等

如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想．你认为合理的是（ ）
A．文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功

23. 难度：中等

如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计绳重、摩擦，则下列说法中正确的是（ ）

A．动滑轮的质量越大，机械效率越高
B．拉起的物体质量越大，机械效率越高
C．拉起物体的速度越大，机械效率越高
D．物体被拉起的越高，机械效率越高

24. 难度：中等

如图所示，杠杆AOB处在水平位置平衡，OA：OB=1：2，浸入水中的铁球质量m=7.9kg，加在B端的力F=24.5N，ρ_铁=7.9×10³kg/m³，g=10N/kg．则空心体积是（ ）

A．1×10^-3m³
B．2×10^-3m³
C．3×10^-3m³
D．4×10^-3m³

25. 难度：中等

如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从虚线位置沿逆时针方向匀速转至图示位置的过程中，下列叙述中错误的是（ ）

A．拉力F逐渐变大
B．拉力F始终小于G
C．拉力F跟它力臂的乘积不变
D．重物M对杠杆拉力的力臂逐渐变大

26. 难度：中等

如图，物体的重力G=100N，在力F的作用下从A点匀速移动到C点，已知：AB=4m；BC=3m．则力F做的功应为（ ）

A．300J
B．400J
C．500J
D．700

27. 难度：中等

如图甲所示，底面积为50cm²的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水，放在水平台面上，底面积为10cm²的圆柱形物体B浸没在水中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，CO=2DO；物体A是质量100g的配重．如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，作用在物体A上的方向向下的拉力F为0.6N，物体B有2/5的体积露出水面，筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm；此时，物体B所受的浮力为F_浮．水在物体B底面处产生的压强为P．g取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计，则下列选项正确的是（ ）

A．P的大小为500Pa
B．F_浮的大小为0.2N
C．物体B的密度为7g/cm³
D．物体B的体积为100cm³

三、解答题

28. 难度：中等

要用一根绳子和两个滑轮提起物体，若不计滑轮重及摩擦，而使拉力为物体重的请在图中画出绳子的正确绕法．

29. 难度：中等

如图所示，F₁是作用在抽水机手柄A 点的动力，O为支点，请在图中画出F₁的力臂L₁．

30. 难度：中等

在“研究杠杆平衡的条件”实验中，先把杠杆支在支架上，通过调节______，使杠杆在水平位置平衡．当左侧钩码处于图所示A位置时，应将右侧的钩码向______移动（选填“左”或“右”），可使杠杆在水平位置平衡．

31. 难度：中等

做物理实验要遵循实事求是的原则．芳芳同学按照图31所示装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：通过分析数据．她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大．你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：

实验次数	物重G/N	使用动滑轮时弹簧测力计的示数F/N
1	1.0	0.7
2	1.5	1.0
3	2.0	1.3

（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？除此之外还应满足什么条件时“使用动滑轮能省一半的力”？
（2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大怎样变化？

32. 难度：中等

如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向．
（1）请在图中画出该滑轮组的绳子绕法．
（2）完善下列实验步骤：
A．按组装图把实验器材装配好；
B．用弹簧秤测量出重物的重力；
C．在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧秤的位置；
D． ______拉弹簧秤，使重物上升一段距离，读出 ______；
E．用刻度尺分别量出 ______和 ______移动的距离；
F．由测得的数据，求出滑轮组的机械效率．
（3）在这个实验中，若物重4N，重物上升了0.1m，弹簧秤示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率η=______．
（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：______、______．

33. 难度：中等

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为______%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：______．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	钩码 悬挂点	钩码总重 G/N	钩码移动距离 h/m	拉力 F/N	测力计移动距离 s/m	机械效率 η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：______；
请简要说明两条理由：①______；②______．

34. 难度：中等

小明所在的研究性学习小组利用自行车进行探究活动．
（1）小组成员分别用不同的方法测量出了自行车后轮的周长为180cm．请你说出其中的一种测量方法．
（2）小明骑车在学校操场百米跑道上沿直线匀速前进，小亮测出自行车后轮转50圈用时30s．小明骑车的速度是多大？
（3）为了测量骑车时的功率，小明测出他和自行车的总质量为72kg，小亮通过查资料知道，一般情况下，人骑自行车时的阻力大约为人车总重的0.05倍，小明骑车的功率大约是多少？（g取10N/kg）

35. 难度：中等

如图所示，小明用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：
（1）小明做的有用功；
（2）小明做的总功；
（3）小明做功的功率．

36. 难度：中等

如图所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s．
（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？
（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力．小明同学如果站在地面上，用如图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适，理由是什么？如果该滑轮组机械效率为80%，求小明同学的拉力至少要多大？（g取10N/kg）