江苏省宜兴市2017-2018学年第一学期初三物理第11章《简单机械和功》单元检测

一、选择题

1. 难度：简单

在生产生活中，利用如图所示的简单机械时，一定费力的是(　　)

                              

A. 笤帚    B. 斜面    C. 滑轮组    D. 羊角锤

2. 难度：中等

如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m₁、m₂的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO=BO，不计杠杆重力，则m₁、m₂的关系为（  ）

A．m₁＞m₂      B．m₁＜m₂      C．m₁=m₂       D．无法判断

二、多选题

3. 难度：简单

在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动．每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直．现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡（如图所示）．下列做法能使木板重新平衡的是（　　）

A. 在B、D两处各加挂一个钩码

B. 在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码

C. B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处

D. B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处

三、选择题

4. 难度：中等

用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则（　　）

A. 利用滑轮组所做的有用功是450J

B. 绳子自由端移动的速度是0.9m/s

C. 拉力的功率是99W

D. 滑轮组的机械效率是80%

5. 难度：困难

如图，工人沿斜面把一箱货物（重为G）从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢，拉力恒为F，斜面高为h，斜面倾角为θ，用此斜面拉升货物的机械效率为η，则下列选项正确的是（　　）

A. 总功为W_总=Gh    B. η=

C. η=    D. η=

6. 难度：中等

用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相间的高度．若用η_甲、η_乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W_甲、W_乙表示拉力所做的功（不计绳重与摩擦），则（ ）

A. η_甲=η_乙，W_甲=W_乙

B. η_甲＞η_乙，W_甲＞W_乙

C. η_甲＜η_乙，W_甲＜W_乙

D. η_甲＞η_乙，W_甲＜W_乙

7. 难度：简单

关于功率、机械效率的说法正确的是（ ）

A. 做功多的机器机械效率一定高    B. 机械效率高的机器功率一定大

C. 功率小的机器做功慢    D. 功率大的机器做功时间一定短

8. 难度：中等

如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，它们的燃烧速度相同．那在在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（  ）

A．蜡烛燃烧过程中A将逐渐上升

B．始终保持平衡

C．不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡

D．蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升

9. 难度：压轴

如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮，细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起．已知杆水平时，细绳的拉力为T₁，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为T₂，则T₁：T₂是（　　）

A. ：1    B. 2：1    C. 1：    D. 1：1

10. 难度：中等

如图所示，甲是电工上水泥杆的情景图，乙是电工上水泥杆用的脚扣示意图．脚扣由一根钢条做成约的弧状，在A、B处绑上橡皮，踏脚板D上有一个固定脚的皮带C，A、B不在同一个水平面上，在竖直方向有一个高度差．下列分析正确的是（  ）

A．脚扣可等效为一个杠杆，A是支点

B．在A、B处绑上橡皮是为了减小摩擦力

C．脚踏板做得宽而大是为了减小脚受到的压强

D．A、B间有一定高度差是为了减小脚扣对水泥杆的压力

11. 难度：困难

为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（　　）

A. 0s～1s内，地面对物体的支持力是10N    B. 1s～2s内，拉力F做的功是187.5J

C. 2s～3s内，拉力F的功率是100W    D. 2s～3s内，滑轮组的机械效率是62.5%

12. 难度：中等

航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m的高度处．飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s．假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是（　　）

A. 在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小

B. 在上升的阶段受到的升力大于重力

C. 在上升阶段飞机的功率为2.5W

D. 在悬停阶段飞机升力的功率为3W

四、填空题

13. 难度：简单

如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时它相当于一个        杠杆（选填“省力”或“费力”）。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀，其总重为210N，轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一，要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡，则竖直向上的拉力F为        N。

五、实验题

14. 难度：中等

如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：

G/N	1	2	3	4	5	6
F/N	0．7	1．2	1．7	2．2	2．7	3．2

分析表中数据可知，拉力F与重力G的关系式是：F=      ；动滑轮重为      N；随着物重的增加，动滑轮的机械效率变      ．

六、填空题

15. 难度：中等

如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA：OB＝3：1，A端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上，若使木杆保持水平位置，且重物对水平地面的压力为零，在B点要用___________N的力竖直向下拉。此木杆为___________（选填“省力”或“费力”或“等臂”）杠杆。

16. 难度：中等

如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡．

（1）此杠杆类型与     相同（选填“钓鱼竿”或“羊角锤”）；

（2）拉力大小为     N；

（3）若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为     ；

（4）若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变     ．

17. 难度：中等

如图所示，物体A和B所受重力都为160N，不计滑轮重、绳重和摩擦，当分别用力匀速提升物体A和B时，F_A为______N，F_B为______N．若与A相连的滑轮重40N，不计绳重和摩擦，此滑轮的机械效率是______．

18. 难度：中等

将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离S=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是______J，斜面的机械效率是______．

19. 难度：压轴

如图所示．轻绳的一端通过定滑轮与质量为m、可看成质点的理想物体相连．另一端受到大小为F的恒力作用，开始时绳与水平方向夹角为θ．小物体从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点，A、B距离为L，随后从B点沿斜面被拖动到滑轮O处，B、O距离也为L，小物体与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物体从A运动到O的过程中，F对小物体做的功W_F=______，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功W_f=______．

20. 难度：中等

如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆．图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂 （选填“大于”、“小于”或“等于”）动力臂．小明同学想通过增大向下拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议： ．

七、实验题

21. 难度：简单

小华研究有关杠杆平衡的问题，他在已调节水平平衡的杠杆上，用弹簧测力计、钩码分别进行实验，研究过程如图所示（弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力，钩码均相同且位置保持不变），请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳．

（1）由______（填a、b、c、d）两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出：阻力与阻力臂不变，当杠杆平衡时，动力臂越大，所用动力越小．

（2）根据四个图中杠杆的平衡与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知：当______时，杠杆可能平衡；当______时，杠杆不能平衡．

八、填空题

22. 难度：中等

如图是某商场的自动扶梯．扶梯的部分几何尺寸如图所示.质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼.已知扶梯以1m/s的速度匀速上行,则扶梯对他做的功是   J，对他做功的功率是     W．如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将    (选填 “变大”、“变小”或“不变”) (g取10N/kg) ．

九、作图题

23. 难度：中等

如图所示杠杆中，O为支点，请画出图中力F₁和F₂的力臂L₁和L₂。

24. 难度：中等

如下图，质量分布不均匀的长方形物体放在水平地面上，A点是它的重心，如果用力只使物体的一端稍微离开地面，在物体上画出所施加最小力的示意图及其力臂，并标明支点O。

25. 难度：简单

请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起。

十、综合题

26. 难度：中等

从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题．把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F₁作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F₂作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子．用测力计沿F₁方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小．接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论．

（1）在丙图中画出F₂力臂L₂．

（2）当α角增大时，L₂    （变大/不变/变小），F₁     （变大/不变/变小）．

（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F₁要  （大/小）．

（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，   （甲/乙）图中的姿势比较正确．

十一、实验题

27. 难度：简单

小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用的器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个．

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母，使杠杆水平平衡；实验中，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是便于在杠杆上直接测量______．

（2）实验过程中，将钩码悬挂于图中A点，保持阻力、阻力臂不变，在支点O右侧不同位置，用弹簧测力计施加竖直向下的拉力（动力），使杠杆水平平衡，测出每一组动力臂L₁和对应的动力F₁，并记录在表中．请根据表中数据，在坐标系中绘制出L₁与F₁的图象，根据图象中实验数据可知，当L₁为0.6m时，F₁为______N．

（3）实验中小明发现，保持杠杆处于水平平衡，当弹簧测力计的拉力方向偏离竖直方向时，弹簧测力计的拉力会变大，原因是______．

28. 难度：中等

用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验．

（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示．为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 _______ 移动（选填“左”或“右”）．

（2）如图乙所示，在刻度线“2”处挂2个钩码，在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F₁，将弹簧力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F₂ _____ F₁（选填“>”、“=”或“<”，下同）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F₃ _____ F₁．

（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是0 ~ 2.5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 ____N.

29. 难度：中等

在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：

(1)实验中要竖直向上_____拉动弹簧测力计，使钩码升高。

(2)表格中编号①处数据应为____，编号②处数据应为_____.

(3)分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与_____有关。

(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率______(变大/变小/不变).

十二、计算题

30. 难度：中等

用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3×10^-3m³，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0．5m/s的速度匀速提升了l0m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小．

求：（g=10N/kg）

（1）求物体M的重力?

（2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？

（3）求滑轮组提升重物的机械效率?

十三、综合题

31. 难度：简单

吊车在生产生活中的用途非常广泛，如图，吊车正在对一辆交通事故车实施救援作业．该事故车总质量为1290kg，吊车要将该车向上吊起3米，水平向右移动6米后放到道路事故救援车上运回交警队．

（1）该事故车的重力是多少？（取g=10N/kg）

（2）吊车施救过程中对该车做了多少功？

（3）起重臂下有3股钢丝绳绕在动滑轮和框架上，钢丝绳上的拉力为5000N，起重机起吊该汽车的机械效率是多少？