《第十章 机械与人》章末检测

学而优教有方2/2《第十章机械与人》章末检测一、选择题1.（2017江苏南通中考）如图所示，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆。现在拉杆端点A处施加力F，使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置。若力F的大小保持不变，则力F的方向应（）A.垂直于OAB.竖直向上C.沿OA向上D.水平向左2.（2019贵州贵阳中考）如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是（）A.撑杆对吊臂的作用力不断增大B.钢绳对吊臂的作用力不断增大C.撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大D.钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小3.（2018新疆生产建设兵团中考）如图所示简单机械，在使用时费力的是（）A.理发用的剪刀B.剪铁丝的钳子C.旗杆顶的定滑轮D.起重机的动滑轮4.（2015甘肃兰州中考）工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m，若每个滑轮重40N，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（）A.绳端的拉力F为270NB.拉力F的功率为270WC.额外功为160JD.有用功为10805.（2018安徽芜湖期末）如图所示，已知m1>m2>m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动s，则力F所做的功（）A.甲情况下最多B.乙情况下最多C.丙情况下最多D.三种情况下一样多6.（2019河南许昌一模改编）电梯是人们日常乘坐的设备。如图所示是某人乘电梯竖直上楼的示意图。该人乘电梯上楼一般经过三个过程：先由某一楼层从静止开始变速上升、达到某一速度后再匀速上升，最后再变速上升到另一楼层静止。则关于该人乘电梯上楼的过程中，下列说法正确的是（）A.在刚开始的变速上升过程中，电梯对人做的功最多B.在匀速上升过程中，电梯对人做功的功率最大C.不能判断三个过程中，电梯对人做功的大小关系D.可以判断三个过程中，电梯对人做功的功率大小关系7.（2017陕西中考）如图所示，某工地用滑轮组将重为5000N的货物匀速提升6m，所用时间为20s，在绳的末端所用拉力为2200N，下列说法错误的是（）A.M处滑轮的作用是改变力的方向B.提升货物过程中的有用功是3×104JC.拉力的功率为660WD.若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大8.（2019广东广州中考）如图所示，把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，此过程绳的拉力对甲做的功为WAB；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点，在此过程中的拉力对乙做的功为WCD。斜面的机械效率为（）A.B.C.D.9.（2016海南中考）运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。下列有关说法中正确的是（）A.球开始下落时动能为零B.球弹跳到原抛球位置时仍具有动能C.球离地后的上升过程中势能转化为动能D.球在整个运动过程中机械能增加10.（2018贵州贵阳中考）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度v沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C。下列关于小球滚动过程的分析正确的是（）A.整个过程只有重力在对小球做功B.小球在A、B两点具有的动能相同C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>vB>vCD.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能二、填空题11.（2019福建中考）如图是我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。架在支架上的横杆属于________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；支架下面垫有面积较大的石块，是为了________（选填“增大”或“减小”）对地面的压强。12.（2019海南中考）小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有________段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为________N。13.（2017甘肃兰州中考）某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W（取g=10N/kg）。14.（2015辽宁沈阳中考）如图所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。若F1=F2，则G1________G2；若G1=G2，则它们的机械效率η1________η2。（两空均填“>”“=”或“<”）15.（2019云南昆明中考）如图所示的军用飞机从上空高速飞过，观察者抬头看到飞机的同时，感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的________方发出的（选填“前”或“后”）。飞机在减速下降过程中，机械能将________，势能将________。（后两空选填“增大”“不变”或“减小”）三、作图题16.（2018安徽合肥包河期末）如图所示AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力F并标出动力臂L。四、实验探究题17.（2018辽宁沈阳中考）在“探究杠杆平衡条件”的实验中，如图甲所示：（1）实验时，为了方便测量________，应先调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；（2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到的数据如下表：总结数据得出杠杆平衡条件：________。（3）案秤是利用杠杆原理来工作的，图乙所示的案秤是个不等臂杠杆。使用前，先将游码移至秤杆左端零刻度线处，若发现秤杆右端上翘，则调零螺丝应向________（选填“左”或“右”）旋动，才能使秤杆水平平衡。称量一物体质量时，将物体放在秤盘上，接着在砝码盘上放一个标识为1kg的槽码，游码仍在零刻度线处，秤杆恰好在水平位置平衡，测得该物体的质量为1kg。那么，这个标识为1kg的槽码真实质量________（选填“大于”“小于”或“等于”）1kg。18.（2019福建漳州期末）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小宇用如图所示的不同滑轮组分别做了实验，实验数据记录如表：（1）在实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计。（2）从第1、2、3次实验数据分析可知：提升同一物体，第________次滑轮组的机械效率最大；若不计绳重及摩擦，则________（选填“a”“b”或“c”）组装置的动滑轮最重。（3）由第1、5次数据可知，滑轮组的机械效率与物体上升的高度________。（4）第4次实验的机械效率为________；该数据是通过________（选填“a”“b”或“c”）组裝置进行实验得到的，理由是：________。五、计算题19.（2019广西南宁中考）我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s。求：（g取10N/kg）（1）购物车的重力；（2）推力所做的功；（3）推力的功率。20.（2019广东深圳中考）如图所示，斜面长s=8m，高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s。求：（1）有用功W有；（2）拉力做功的功率P；（3）物体受到的摩擦力f；（4）该斜面的机械效率η。

参考答案一、选择题1.B解析：使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置时，箱子的重力不变，即阻力不变，阻力臂逐渐减小。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2知，要使力F的大小保持不变，需要使阻力臂和动力臂同比例减小。当F垂直于OA时，动力臂大小不变，故A不符合题意；若F竖直向上时，动力臂与阻力臂同比例减小，故B符合题意；若F沿OA向上时，动力F的力臂为零，不能使箱体从图中位置绕O点缓慢逆时针转至竖直位置，故C不符合题意；若F水平向左时，动力臂增大，故D不符合题意。2.D解析：撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，作用点不变，支点位置不变，所以撑杆对吊臂的作用力的力臂不变，C错误；吊车吊起货物的过程中，钢绳对吊臂的作用力大小等于货物的重力，大小不变，而钢绳对吊臂的拉力的力臂不断减小，因动力臂不变，所以动力减小，则撑杆对吊臂的作用力不断变小，故A、B错误，D正确。故选D。3.A解析：理发用的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；剪铁丝的钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；旗杆顶的定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力，也不费力；用动滑轮提升重物的过程中，动力臂大于阻力臂，省力。4.B解析：G=500N，G动=40N，不计绳重和摩擦，则F=（G+G动）=180N，h=2m，则绳端移动距离s=3h=6m，又t=4s，故拉力功率P==270W，W额=G动h=40N×2m=80J，W有=Gh=500N×2m=1000J，故选B。5.D解析：因为在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动距离s，所以，由功的公式W=Fs可知，W1=W2=W3，即三种情况下F做功一样多。故选D。6.C解析：三个过程中，电梯加速上升时，电梯对人的支持力大于G人；匀速上升时，电梯对人的支持力等于G人；减速上升时，电梯对人的支持力小于G人；但人在力的方向上通过的距离无法确定，所以电梯对人做功的大小无法确定，故A错误，C正确。三个过程中电梯对人做功的大小无法确定，做功的时间也无法确定，所以不能判断三个过程中电梯对人做功的功率的大小关系，故B、D错误。故选C。7.C解析：M处是定滑轮，作用为改变力的方向；有用功W=Gh=30000J；货物速度为，则绳末端速度为v=3v物=0.9m/s，拉力的功率P=Fv=1980W；只增加货物重力，则有用功所占总功的比值增大，机械效率增大。故选C。8.A解析：把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点，拉力做的功WAB=GH；用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿斜面从C点匀速拉至与B等高的D点，拉力做的功为总功，即W总=WCD，有用功W有=GH=WAB，则斜面的机械效率。故选A。9.B解析：运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球，球开始下落时速度不是零，故动能不是零，A错误；球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置，所以当乒乓球反弹至原抛球位置时仍是运动的，即此时仍有动能，B正确；球离地后的上升过程中，动能转化为重力势能，C错误；球在整个运动过程中，与空气、地面摩擦，损失部分机械能，故机械能减少，D错误。10.C解析：根据题中所述“粗糙的弧形轨道”可知，轨道对小球有阻力，所以阻力会对运动的小球做功，A项错。因为有阻力对小球做功，所以小球的机械能会逐渐减小，因为小球在A、B两点具有相同的重力势能，而在B点的机械能小于在A点的，则在B点的动能比在A点的小，所以B项错。由B项分析可知在B点的动能比在A点的小，则vA>vB；小球由B点到C点动能会减小，所以vB>vC，综上所述：vA>vB>vC，故C项正确。小球到达最高点C时，不再向上运动，所以动能为0，该点的重力势能等于机械能；小球从A到C的过程中机械能在逐渐减小，所以小球在A点的机械能大于在C点的重力势能，故D项错。二、填空题11.答案：省力减小解析：架在支架上的横杆在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；支架下面垫有面积较大的石块，是通过增大受力面积来减小对地面的压强的。12.答案：2150解析：由图可知，用绳子拉甲树时，甲树相当于一个动滑轮，此时有两段绳子拉甲树；不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则每段绳子承担的力是300N的，所以人对绳子的拉力至少为。13.答案：240120解析：做一次引体向上克服重力做的功：W1=mgh=60kg×10N/kg×0.4m=240J；10s内做功的功率：P=W/t=5W1/t=120W。14.答案：<=解析：利用如题图所示的装置竖直提升重物，忽略绳重和摩擦时，所提升物体的重力G=nF-G动，若F1=F2且两动滑轮重力G动相同，图甲中n=2，图乙中n=3，则G1<G2；忽略绳重和摩擦，由，可知若G1=G2，则η1=η2。15.答案：后减小减小解析：因为空气中光的速度大于声音的速度，所以观察者抬头看到飞机的同时，感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的后方发出的；飞机在减速下降的过程中，质量不变，速度和高度都变小，动能和重力势能都减小，机械能为动能和势能之和，所以机械能将减小。三、作图题16.答案：如图所示解析：根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小，动力臂为O时最长，所以在A点垂直O向上施加力时，最省力，作出力F的示意图，并标出力臂L。四、实验探究题17.答案：（1）力臂（2）动力×动力臂=阻力×阻力臂（3）右小于解析：（1）“探究杠杄平衡条件”的实验中，调节螺母使杠杆在水平位置平衡，实验时在杠杆两端挂上钩码，杠杆水平平衡时，动力和阻力的力臂均为力的作用点到杠杆支点的距离，可以在杠杆上直接读出力臂的大小。（2）根据表格中的数据可得出杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。（3）秤杆右端上翘，应将调零螺丝向右调节，使秤杆水平平衡。案秤是一个不等臂杠杆，当秤杆水平平衡时，m物g·L1=m码g·L2，因为L1<L2，所以m物>m码，故槽码的真实质量小于1kg。18.答案：（1）匀速（2）1c（3）无关（4）66