初三力和机械测试题

初三力和机械测试题一、单选题（每题2分，共20分）1.重100N的物体在水平桌面上受到一个水平向右的拉力F=20N，物体向右做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为（）（2分）A.20NB.100NC.120ND.80N【答案】A【解析】物体做匀速直线运动，说明受到的合力为零，水平方向上拉力与摩擦力平衡，摩擦力大小等于拉力20N。2.如图所示，用滑轮组将重为G的物体匀速提升h，不计滑轮重和摩擦，则人对绳端的拉力F等于（）（2分）A.GB.0.5GC.2GD.0.25G【答案】B【解析】该滑轮组由两段绳子承担物重，绳子拉力F=G/2。3.下列做法中，属于省力杠杆的是（）（2分）A.开瓶器B.镊子C.剪刀D.钓鱼竿【答案】A【解析】开瓶器动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。4.重为500N的人站在电梯里，当电梯以1m/s²的加速度竖直向上做匀加速运动时，人对电梯底部的压力为（）（2分）A.500NB.520NC.480ND.490N【答案】B【解析】人受到的支持力N=mg+ma=500×(1+10)=520N，根据牛顿第三定律压力等于520N。5.下列运动中，运动状态没有发生改变的是（）（2分）A.火车进站时逐渐减速B.竖直上抛的小球C.汽车在平直公路上匀速转弯D.匀速直线运动的汽车【答案】D【解析】运动状态改变包括速度大小或方向改变，匀速直线运动状态不变。6.用一个动滑轮将重为200N的物体提高1m，所做有用功为（）（2分）A.200JB.100JC.400JD.50J【答案】A【解析】有用功W有用=Gh=200×1=200J。7.某同学将重为10N的篮球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，则篮球在空中飞行1s时，它受到的力是（）（2分）A.10NB.0NC.9.8ND.1N【答案】C【解析】篮球在空中只受重力作用，大小为G=mg=10N，方向竖直向下。8.下列实例中，属于利用了大气压强的是（）（2分）A.轮胎充气B.用吸管吸饮料C.活塞式抽水机D.注射器吸药液【答案】B【解析】吸管吸饮料是利用口腔内气压小于外界大气压使液体进入。9.如图所示，一个重为G的物体静止在斜面上，它受到的摩擦力大小为（）（2分）A.GB.0NC.GsinθD.Gcosθ【答案】B【解析】物体静止在光滑斜面上，不受摩擦力作用。10.一根轻质杠杆，动力臂为阻力臂的2倍，要使杠杆平衡，动力与阻力的关系是（）（2分）A.F₁=F₂B.F₁=2F₂C.F₁=0.5F₂D.F₁<F₂【答案】C【解析】根据杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，F₁/F₂=L₂/L₁=1/2。二、多选题（每题4分，共20分）1.下列说法中正确的是（）（4分）A.滑轮组可以省力也可以改变力的方向B.作用在一个物体上的两个力，大小相等方向相反，这两个力就是一对平衡力C.使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向D.机械效率越高的机械越省力【答案】A、C【解析】A正确，滑轮组由定滑轮和动滑轮组成可省力改变方向；B错误，平衡力要求作用在同一个物体上且在同一直线上；C正确，定滑轮不省力但可改变方向；D错误，机械效率与是否省力无关。2.关于力的说法，正确的是（）（4分）A.物体不接触也可能产生力的作用B.力是物体对物体的作用，发生力的作用时，至少要有两个物体C.力的作用效果只与力的大小有关D.力的方向可以任意改变【答案】A、B【解析】A正确，如磁力可作用于不接触的物体；B正确，力的作用是相互的；C错误，力的作用效果与大小方向都有关；D错误，力的方向由力的性质决定。3.下列实例中，属于省力杠杆的是（）（4分）A.侧刀B.瓶盖起子C.钓鱼竿D.剪铁皮的剪刀【答案】A、B、D【解析】侧刀、瓶盖起子、剪铁皮剪刀动力臂大于阻力臂；钓鱼竿是费力杠杆。4.关于运动和力的关系，正确的是（）（4分）A.物体受到的合外力越大，速度变化越快B.物体速度变化越快，受到的合外力越大C.物体不受力，一定保持静止状态D.物体受平衡力作用，一定做匀速直线运动【答案】A、B【解析】A正确，根据牛顿第二定律F=ma；B正确，加速度越大合外力越大；C错误，不受力可保持静止或匀速直线运动；D错误，平衡力作用可保持静止或匀速直线运动。5.下列说法中正确的是（）（4分）A.功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特B.机械效率越高的机械越省力C.使用任何机械都不能省功D.机械做功越多，功率一定越大【答案】A、C【解析】A正确，功单位焦耳，功率单位瓦特；B错误，机械效率与是否省力无关；C正确，使用任何机械都不省功；D错误，功率与功和时间都有关。三、填空题（每题4分，共32分）1.重为50N的物体在水平桌面上受到一个水平向右的拉力F=10N，物体向右做匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为______N，方向向______。（4分）【答案】10；左【解析】匀速运动时摩擦力与拉力平衡，大小等于10N，方向与拉力相反向左。2.如图所示，用滑轮组将重为200N的物体匀速提升2m，不计滑轮重和摩擦，则有用功为______J，人对绳端的拉力F等于______N。（4分）【答案】400；100【解析】有用功W有用=Gh=200×2=400J；滑轮组由三段绳子承担物重，拉力F=G/3=200/3≈66.7N（注：原题设错误，应改为由四段绳子承担，F=50N；若按三段计算，答案应为66.7N）3.一个重为60N的物体放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.5，现用水平向右的力F=30N拉物体，物体受到的摩擦力大小为______N。（4分）【答案】30【解析】最大静摩擦力f最大=μG=0.5×60=30N，拉力等于最大静摩擦力，物体开始运动，滑动摩擦力等于最大静摩擦力30N。4.如图所示，一个重为G的物体静止在斜面上，它受到的重力G可以分解为沿斜面向下的分力G₁和垂直于斜面向下的分力G₂，则G₁=______，G₂=______。（4分）【答案】Gsinθ；Gcosθ【解析】将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，G₁=Gsini=Gsinθ，G₂=Gcosθ。5.用一个动滑轮将重为100N的物体提高2m，所做有用功为______J，若总功为200J，则该滑轮组的机械效率为______%。（4分）【答案】200；100【解析】有用功W有用=Gh=100×2=200J；机械效率η=W有用/W总=200/200=100%。6.某同学将重为50N的篮球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，则篮球在空中飞行过程中，它受到的力是______力，方向______。（4分）【答案】重力；竖直向下【解析】篮球在空中只受重力作用，方向竖直向下。7.一个物体受到两个力的作用，力F₁=10N，方向向东，力F₂=10N，方向向西，这两个力是______力，它们的合力大小为______N。（4分）【答案】一对平衡力；0【解析】两个力大小相等方向相反作用在同一直线上，是一对平衡力，合力为零。8.机械效率越高的机械，说明______。（4分）【答案】有用功占总功的比例越大【解析】机械效率是有用功与总功的百分比，效率越高说明有用功占比越大。四、判断题（每题2分，共20分）1.两个物体只要相互接触就一定产生摩擦力。（）（2分）【答案】（×）【解析】产生摩擦力条件：①相互接触且挤压；②有相对运动或相对运动趋势；③接触面粗糙。2.使用任何机械都可以省力。（）（2分）【答案】（×）【解析】使用机械不一定省力，如省距离的杠杆（钓鱼竿）。3.机械效率越高的机械越省功。（）（2分）【答案】（×）【解析】机械效率与是否省功无关，只与有用功占总功比例有关。4.重力势能的大小与零势能面的选择有关。（）（2分）【答案】（√）【解析】重力势能Ep=mgh，h是相对高度，与零势能面选择有关。5.功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特。（）（2分）【答案】（√）【解析】功的基本单位是焦耳，功率的基本单位是瓦特。6.物体在平衡力作用下一定保持静止状态。（）（2分）【答案】（×）【解析】平衡力作用可保持静止或做匀速直线运动。7.力可以改变物体的运动状态。（）（2分）【答案】（√）【解析】力是改变物体运动状态的原因。8.使用定滑轮可以省力。（）（2分）【答案】（×）【解析】使用定滑轮不省力也不改变力的方向。9.动能的大小与物体的质量和速度有关。（）（2分）【答案】（√）【解析】动能Ek=1/2mv²，与质量和速度平方成正比。10.滑轮组可以省力也可以改变力的方向。（）（2分）【答案】（√）【解析】滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，定滑轮可改变方向，动滑轮可省力。五、简答题（每题4分，共20分）1.简述力作用的相互性。（4分）【答案】力是物体间的相互作用，物体间力的作用是相互的，一个物体既是施力物体也是受力物体。例如：你推墙时，你对墙施力，墙对你也施力。2.简述杠杆平衡的条件。（4分）【答案】杠杆平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂。也可以表述为：动力与动力臂的比值等于阻力与阻力臂的比值，即F₁/F₂=L₂/L₁。3.简述机械效率的含义。（4分）【答案】机械效率是指机械做的有用功与总功的百分比，用公式表示为η=W有用/W总×100%。机械效率反映了机械性能的好坏，效率越高说明有用功占总功比例越大。4.简述影响摩擦力大小的因素。（4分）【答案】影响摩擦力大小的因素有：①接触面的粗糙程度；②压力大小。接触面越粗糙、压力越大，摩擦力越大。5.简述功的原理。（4分）【答案】功的原理是：使用任何机械都不省功。即使用机械时，人们所做的总功等于直接用手所做的功。机械可以省力、省距离或改变力的方向，但总功不变。六、分析题（每题10分，共20分）1.如图所示，一个重为G的物体放在斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现用水平向右的力F拉物体，使物体沿斜面向上匀速运动，请分析物体受到的力。（10分）【答案】（1）物体受到的力有：①重力G，方向竖直向下；②支持力N，方向垂直斜面向上；③拉力F，方向水平向右；④摩擦力f，方向沿斜面向下（因物体向上运动）；⑤斜面对物体的弹力N，方向垂直斜面向上。（2）受力分析：将拉力F沿平行和垂直斜面方向分解，F₁=Fcosθ，F₂=Fsintθ。根据平衡条件：垂直斜面方向：N+Fsinθ=Gcosθ水平方向：Fcosθ=f+μN代入N=Gcosθ-Fsinθ，得到：Fcosθ=μ(Gcosθ-Fsinθ)+μFsinθ解得F=μGcosθ/(cosθ-μsinθ)2.如图所示，用滑轮组将重为G的物体匀速提升h，不计滑轮重和摩擦，请分析滑轮组的机械效率。（10分）【答案】（1）有用功：W有用=Gh，是提升物体做的有用功。（2）总功：设滑轮组由n段绳子承担物重，则拉力F=G/n，拉力移动距离s=nh，总功W总=Fs=Gh/n。（3）机械效率：η=W有用/W总×100%=Gh/(Gh/n)×100%=100%。（4）讨论：若考虑滑轮重和摩擦，机械效率会低于100%，因为需要克服额外功。实际机械效率η=W有用/W总×100%，总功包括有用功和额外功。七、综合应用题（每题25分，共50分）1.如图所示，一个重为600N的物体放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.5，现用与水平面成30°角的力F=200N拉物体，使物体沿桌面匀速向右运动，请计算：①物体受到的摩擦力大小；②支持力大小；③拉力F的水平分力大小。（25分）【答案】（1）物体受到的摩擦力大小：物体做匀速运动，处于平衡状态，水平方向拉力与摩擦力平衡。摩擦力f=Fcos30°=200×√3/2=173N（2）支持力大小：竖直方向受力平衡：N+Fsin30°=GN=600-200×1/2=500N（3）拉力F的水平分力大小：F的水平分力F₁=Fcos30°=200×√3/2=173N2.如图所示，用滑轮组将重为G的物体匀速提升h，滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，不计滑轮重和摩擦，请计算：①若物体重G=200N，则人对绳端的拉力F等于多少？②若提升高度h=2m，有用功为多少？③若总功为250J，则机械效率为多少？（25分）【答案】（1）计算拉力F：滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，由两段绳子承担物重，n=2F=G/2=200/2=100N（2）计算有用功：W有用=Gh=200×2=400J（3）计算机械效率：W总=250Jη=W有用/W总×100%=400/250×100%=160%