《第11章 简单机械和功》2010年单元测试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）
A．起重机吊起重物
B．马拉车，车未动
C．跳水运动员从跳台跳下
D．举重运动员，将杠铃举起

2. 难度：中等

如图所示，使用中属于费力杠杆的工具是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

在图中利用了动滑轮的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

湖州2008年3月24日下午北京奥运会圣火采集仪式在希腊的赫拉伸庙前举行．圣火点燃后，以“点燃激情，传递梦想”为口号的“祥云”火炬传递在全球进行．圣火的点燃利用了太阳能，下列属于能量单位的是（ ）

A．牛顿
B．帕斯卡
C．瓦特
D．焦耳

5. 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

6. 难度：中等

甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度．两者相比，甲升降机（ ）
A．电动机做的总功较少
B．电动机做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少
D．提升重物做的有用功较多

7. 难度：中等

园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（ ）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力

8. 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．

9. 难度：中等

杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具．小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示．当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4kg的刻度线上．根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（ ）

A．4000g
B．1000g
C．400g
D．10g

10. 难度：中等

同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图所示，拉力分别为F_甲、F_乙、F_丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ）
A．F_甲＜F_乙＜F_丙
B．F_甲＞F_乙＞F_丙
C．F_甲＞F_乙=F_丙
D．F_甲=F_乙＞F_丙

11. 难度：中等

如图所示，不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦，米袋总重为800N，而绳上吊着的静止的“绅士”重500N，则米袋对地面的压力为（ ）

A．500N
B．250N
C．300N
D．800N

12. 难度：中等

两个完全相同的滑轮，其重力均为10N．分别用如图所示的两种方式，将重40N的物体匀速提升0.5m，下列判断正确的是（不计绳重与摩擦）（ ）

A．力F₁和F₂大小相等
B．两机械做的有用功相等
C．两绳子自由端移动距离相等
D．两装置的机械效率相等

13. 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

14. 难度：中等

皮划艇是我国的奥运优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是（ ）
A．等臂杠杆
B．费力杠杆
C．省力杠杆
D．省功杠杆

二、填空题

15. 难度：中等

如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个    （填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为    N．

16. 难度：中等

一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长．为了减少实验误差，在实验室中常用“交换法”来测定物体的质量．即先将被测物体放在左盘，当天平平衡时，右盘中砝码的总质量为m_l；再把被测物体放在右盘，当天平平衡时，左盘中砝码的总质量为m₂．试证明被测物体的质量m=    ．

17. 难度：中等

俗话说“小小秤砣压千斤”，这可以根据    来解释．只要秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物对秤杆作用的力臂    （选填“大得多”或“小得多”），那么“小小秤砣压千斤”是完全可以实现的．

18. 难度：中等

现在有一种“手机自生能”技术．手机上装有特制电池，上下摇晃手机即可产生电能．这种装置实质是将    能转化为电能．如果将手机上下摇动一次，相当于将200g的物体举高l0cm．由此可知，每摇动一次可以获得的电能为    J（假设能量全部转化）．若每秒摇动两次，则摇动手机的功率为    W．

19. 难度：中等

掷实心球是今年我市初中毕业生体育考试项目之一，所用球的质量为2kg．某同学将球从地上抓起，用双手举高2m后用力抛出，球离手后还能继续中前飞行，是由于球具有    ；在此过程中克服实心球重力所做的功为    J（g取9.8N/kg）．

20. 难度：中等

用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图可知，绳端受到的拉力F为    N，滑轮组的机械效率η为    ．

21. 难度：中等

如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功    乙对木箱做的功（填“大于”、“等于”或“小于”）．

22. 难度：中等

杭州市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实施景观改造．施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重（如图所示）．若工人在5s内将泥桶匀速提高2m．求：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功为    焦．
（2）工人拉绳子的力为    牛；拉力的功率为    瓦．
（3）滑轮组的机械效率为    ．

23. 难度：中等

如图所示是一组合搬运机械，它由一个电动机和一个带有定滑轮的斜面组合而成．已知斜面长为6m、高为3m．现用该机械将一质量为0.6t的重物，从地面匀速搬运到3m高的平台，电动机消耗的电能为4.5×10⁴J，电动机输出的机械功为3.6×10⁴J．则此过程中，使用该机械所做的额外功为    J，该组合机械的机械效率为    （g取10N/kg）

24. 难度：中等

滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m，如图所示，绳自由端的拉力F=250N．拉力做的功是    J，该滑轮组的机械效率等于    ，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重    N．

三、解答题

25. 难度：中等

小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用右图所示中的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法．用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%．
（忽略摩擦及绳重）求：
（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重．
（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？

四、填空题

26. 难度：中等

如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的重物P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，请在图中画出拉力F的力臂，并求出拉力的大小F=    N．

五、解答题

27. 难度：中等

在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：

实验 次数	钩码 重/N	钩码上升 的距离/cm	弹簧测力计 的渎数/N	弹簧测力计上 升的距离/cm	机械效率
1	2	8	0.8	24	83.3%
2	4	5	1.5	15	88.9%
3	6	10			90.9%

（1）在表中的空格处填上适当的数据；（机械效率用百分数表示，保留一位小数）
（2）在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计；
（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与______有关（写出一种影响因素即可）．

28. 难度：中等

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：
（1）此实验所用滑轮的个数至少是______个，其中动滑轮有______个．
（2）第一次实验测得滑轮组的机械效率为______，第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率（选填“大于”、“小于”或“等于”）

根据表中数据，能否得出“滑轮组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______．

29. 难度：中等

建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将500N重的砖块一次匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力是200N，所用时间是20s，求这次提升砖块过程中
①工人做的有用功；
②工人做功的功率；
③滑轮组的机械效率．

30. 难度：中等

如图所示，重物A是体积为10dm³，密度为7.9×10³kg/m³的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面．若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N/kg）

31. 难度：中等

如图所示是在连云港港口作业的一种起重机的简图，用它把质量为4×10³kg，底面积为1m²的货物G匀速提起（取g=10N/kg）．求：
（1）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货物匀速吊起16m，用了40s，则货物上升的速度是多少？吊车对货物做功的功率是多大？
（3）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体？已知：OA=10m，OB=5m．（起重机本身重力影响不计）

32. 难度：中等

汽车在行驶中，由于路况和车速的不同，发动机的实际功率也不同，通常行驶时，实际功率要小于它的最大功率．某型号轿车的有关数据如下表．

发动机最大功率	90kW
百公里耗油（100km/h匀速行驶）	6.0L（某标号汽油）
最大车速	170km/h

（某标号汽油的热值约为4.5×10⁷J/kg、密度约为0.7×10³kg/m³）
求：（1）若轿车以100km/h的速度匀速行驶1h，则轿车消耗了多少千克的汽油？
（2）若轿车发动机的效率是30%，当轿车以100km/h的速度匀速行驶时，发动机的实际功率是多少瓦特？

33. 难度：中等

某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来（摩擦不计），在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡．如果该同学身高160cm、质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上重为137.2N的物体，木板再次水平平衡．
（1）该装置中滑轮的作用是______．
（2）在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是______．
（3）请通过计算说明该同学的重心位置（g取9.8N/kg）．

34. 难度：中等

如图所示，物体A是正方体铁块，边长是20cm．当水平拉力F=80N时，物体A恰好做匀速直线运动．已知ρ_铁=7.8×10³kg/m³，物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍．试求：
（1）该物体A的质量；
（2）该滑轮组的机械效率．