2018-2019学年初中物理简单机械单元测试题

1、2018-2019学年初中物理简单机械单元测试题物理 2017.3本试卷共8页，100分。考试时长100分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题 共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。1如图所示，滑轮组的每个滑轮质量相同，用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法正确的是（）A 用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变B 若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率C 若G1=G2，则拉力F1与F2所做的总功相等D 若G1=G2，则甲、乙滑轮组所做的额外功相等

2、2年月日，深圳发生了“山体滑坡”事故，救援过程中，工程队利用如图滑轮组搬开重物进行营救，若每个滑轮重为，用这个滑轮组把重的物体在内匀速提升，不计绳重及摩檫，则下列说法正确的是（ ）A 拉力大小是B 滑轮组的机械效率约为C 拉力的功率为D 若再增加一个滑轮组能提高机械效率3用下列简单机械匀速提升同一个物体（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ）A B C D 4小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，提出了两种猜想，猜想：可能与悬挂重物位置有关；猜想：可能与物重有关随后，他在处悬挂二个钩码测出机械效率，在处悬挂一个钩码测出机械效率，并重复多次，均发现，由此，他（ ）A 只能验证猜

3、想B 只能验证猜想C 既能验证猜想，也能验证猜想D 既不能验证猜想，也不能验证猜想5如图，把重为的金属杆一端顶在墙上，在另一端加一个始终垂直于金属杆的力，当杆与水平面的夹角逐渐增大时，下列对的说法正确的是（ ）A 始终不变 B 逐渐变小 C 逐渐变大 D 无法确定6用如图动滑轮提升的重物，把重物升高了，作用在绳子自由端的拉力为，则动滑轮的机械效率为（ ）A 30% B 60% C 83.3% D 120%7下列所示的几种杠杆类工具中，哪一个杠杆与其它三个不属于同一类型（ ）A 用鱼竿钓鱼 B 用羊角锤拔钉子C 用筷子夹取食物 D 用笤帚扫地8简单机械与人民的生活息息相关，下面有关机械的说法正确

4、的是（ ）A 定滑轮是省力机械B 指甲剪是省力机械C 滑轮组既省力又省距离D 使用滑轮组一定提高机械效率9乒乓球、保龄球等表面都是光滑的，为什么高尔夫球的表面上布满小坑呢？经有关科学家研究发现：两个等大的球，一个表面布满小坑，另一个光滑，在空中高速飞行时，表面布满小坑的球受到的空气阻力较小现将质量与体积均相等的两个小球（表面布满小坑）与（表面光滑）分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端，使杠杆水平平衡，如图所示当从两球正下方同时以相同速度（足够大）的风对准它们竖直向上吹时，则以下的说法中正确的是（ ）A 杠杆右端下降B 杠杆左端下降C 杠杆仍然在水平方向处于平衡状态D 无法判断杠杆的转动情况10将一

5、定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计自重和摩擦时（ ）A 一定降低 B 一定提高 C 一定不变 D 无法判断二、填空题 共10小题，每小题2分，共20分。11将一木箱沿斜面推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为_N，摩擦力为_N。12如图所示，将一个重为G的钩码悬挂在杠杆OC的中点处，在杠杆的另一端C处施加一个竖直向上的力F，将钩码举高h，则其机械效率为_；若将钩码移到B处，仍将钩码举高h，则杠杆的机械效率会_（选填“不变”“变大”或“变小”）13如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景（杠杆重力忽略不计）请完成下表中把相关的数据填写完整物体

6、重物体上升的高度弹簧测力计的示数弹簧测力计的竖直距离有用功总功机械效率14如图所示，分别用力、匀速提升同一重物，若力、在相等时间内对物体所做的功相等，不计滑轮重及摩擦，则力_（选填“”、“”或“”），、做功的功率_（选填“”、“”或“”）；图_中的滑轮可看成是等臂杠杆（选填“甲”或“乙”）15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实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数为_，钩码总重为，钩码上升高度为，测力计竖直上升距离为，算得杠杆的机械效率为在不计轴处摩擦的情况下，效率的主要原因是_16如图所示，建筑工人用滑轮组匀速提升

7、重物，已知物重，动滑轮重，不计绳重及摩擦，则拉力大小为_若重物匀速上升，则此过程中拉力做的功为_，机械效率为_17端午节妈妈在厨房煮粽子，小强在客厅里就闻到了粽子的香味，这是_现象，煮粽子是通过_方式增大粽子内能的。生活中有许多地方应用到物理知识，如家庭厨房：使用筷子时，筷子实质上是一种_杠杆；电饭锅是利用电流的_效应工作的；炒菜时，厨房里飘来菜香，说明了分子是在_。18小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小金的质量为50千克，则此时手压木棒的压力大小为_牛，肩对木棒的支持力

8、大小为_牛，人对地面的压力大小为_牛（g=10牛/千克）19某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是_滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为_W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）20如图所示，装修工人用滑轮组把重为的货物在内匀速提高到高的楼上，所用拉力为，则对货物做的有用功为_，工人做功的功率为_，该滑轮组的机械效率是_三、解答题 共10小题，每小题6分，共60分。解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程。21有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3 kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23 kW，汽车(包括车上的

9、人和物品)质量为1.5 t，车轮与地的接触总面积是0.5m2,汽油的热值为4.6107 Jkg，g=10 Nkg。下列分析正确的是（ ）A 该汽车对路面的压力等于l.5104 N,该汽车克服阻力做的功是2.3104JB 该汽车通过这段路程的平均速度是200ms，车对地的压强是30 PaC 该汽车的牵引力是1.5104 N ，汽油燃烧放出的热量是1.38108 JD 该汽车发动机的效率是30，该汽车的牵引力是1.15103 N22用如图所示滑轮组提升重物人用的拉力，使重力为的物体在内匀速上升了不计绳重和摩擦求：滑轮组的有用功为多少？在内，人所做功的功率是多少？动滑轮的重力是多少？23小华组装了一

10、台直流电动机模型，她将电动机模型接入如图(a)所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，线圈电阻R=1.5，接通电路后，电动机正常转动，电流表读数I=0.8 A，已知电动机正常工作时的能量转化关系如图(b)所示，摩擦不计。求：(1)电动机正常转动1 min消耗的电能W_和线圈产生的热量Q_ (2)电动机输出的机械功率P_ (3)电动机能量转换效率_24质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦求：（1）动滑轮的重力；（2）他施加拉力的功率（3）他利用此滑轮组工作时的最大机械效率（保留一位小

11、数）25如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。如果工人将绳子匀速向上拉了6m，则泥桶上升了多少_？滑轮组的机械效率是多少_？26如图所示，工人用250 N的力F将重为400 N的物体在10s内匀速提升2m.求:(1)重物受到的拉力大小.(2)拉力F的功率.(3)滑轮组的机械效率.27在建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2 m/s的速度匀速行驶50 s到达工作场地进行挖掘作业.挖掘机的有关数据如下表所示，在平直路面上行驶时受到的阻力是重力的0.4倍，它在挖掘的过程中要将重为2 104N的砂土匀速从图中最低点A点移到最高点B点.( g取10

12、 N/kg)求:(1)在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功.(2)如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80 kW，用时2. 5 s，则此过程中挖掘机的机械效率.28游泳运动员的质量为75kg，仰泳时受到的水平平均动力为30N，在60s内前进了100m（1）求在60s内水平动力对运动员做功的功率（2）如图所示，该运动员能以仰泳姿势静躺在水中，露出水面的头部体积可以忽略不计，请估算运动员的体积（水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）29在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的

13、拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：（1）人的拉力所做的功。（2）人的拉力做功的功率。（3）动滑轮受到的重力。30质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车以l0m/s的速度在平直公路上，以30kW的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg，请问：（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5107J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？（3）汽车在平直公路上匀速行驶时的机械效率是多少？参考答案1B【解析】【详解】A用同一个滑轮组提起不同的重物时，额外功不变，但有

14、用功不同，有用功和总功的比值不同，则滑轮组的机械效率不同，故A错误；BC若G1=G2，且货物被提升的高度相同，根据W有=G物h可知，两滑轮组所做的有用功相等；不计绳重和摩擦，拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，因甲滑轮组只有1个动滑轮（即动滑轮重更小），所以由W总=（G物+G动）h可知，甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功，由可知，甲滑轮组的机械效率高，故B正确，C错误；D两物体被提升的高度相同，动滑轮的重力不同，根据W=G动h可知，甲、乙滑轮组所做的额外功不相等，故D错误。故选B。【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功

15、，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功。2C【解析】【详解】A. 因为不计绳重和摩擦，所以拉力F(G物+G动) (300N+30N)110N，故A错误；B. 使用滑轮组做的有用功：W有Gh300N2m600J，绳子自由端移动的距离s3h32m6m，则使用滑轮组做的总功：W总Fs110N6m660J，滑轮组的机械效率：90.9%，故B错误；C. 此时拉力的功率是：P132W故C正确；D. 在其他量不变的情况下，再增加一个动滑轮，所做的额外功会增加，据可知，滑轮组的机械效率会变低，故D错误；故选：C.3C【解析】【详解】不计机械自重和摩擦说明不考虑机械效率的问题,即指

16、的是理想状况下：A. 图示根据物体的受力平衡可知：向上的拉力FA2G；B. 由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n3,拉力FBG；C. 如图所示,由图可知，由杠杆平衡条件可得：FCL1GL2,拉力FCGG；D. 斜面上的拉力FDG；因此最小拉力是FC；故选C.4D【解析】【详解】探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此该方案不能探究猜想1；若探究杠杆的机械效率与物重是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此方案也不能探究猜想2.故选D.【点睛】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其

17、中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题的方法叫控制变量法它是科学探究中的重要思想方法，广泛地用来研究各种物理现象5B【解析】【详解】由题意知，支点为O点，根据题意做出F和G的力臂，如图所示：因为：FLFGLG，由图知，F的力臂一定大于G的力臂，F小于G，当角度变大时，G的力臂变小，F的力臂不变，所以F变小。故选B.【点睛】根据平衡条件：F1L1F2L2，分析整个过程中重力的力臂变化，从而得出F的大小变化6C【解析】【详解】用动滑轮来提升重物，机械效率 83.3%故选C.【点睛】要计算动滑轮的机械效率，计算动滑轮的机械效率，重物重力100N，重

18、物上升高度3m，作用在绳子末端的力为60N，绳子末端移动的距离是多少呢？由动滑轮的特点可知，动滑轮在理想情况下省一半力，实际情况可能少些，而动滑轮不论是理想情况还是实际情况都要费二倍的距离，所以绳子末端移动的距离是3m26m然后由公式计算得出7B【解析】【详解】A. 钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B. 正在拔钉的羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C. 用筷子夹取食物的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D. 用笤帚扫地的过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；只有B是省力杠杆与其他三个不同。故选B.【点睛】本题主要考查对杠杆分类方法的了解与记忆：动力臂大于阻

19、力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆8B【解析】【详解】A. 定滑轮的实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故A错误；B. 指甲剪由三个杠杆组成，其中既有省力杠杆也有费力杠杆，但其最终可以达到省力的目的，所以为省力机械，故B正确；C. 滑轮组可以省力，但费距离，故C错误；D. 滑轮组虽然可以省力，但机械效率的高低与是否省力及重物提升的高度无关，故D错误。故选B.【点睛】定滑轮的实质是等臂杠杆；根据指甲剪的结构可判断其中杠杆的特点；根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断；机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素9B【解析】【详解】由题意知：风向上吹相当

20、于小球向下运动时受到的阻力，所以小球受到的阻力向上，对小球进行受力分析，小球受三个力作用，向下的重力，向上的拉力和阻力，表面布满小坑的球阻力小，但是两球重力一样，所以表面布满小坑的球拉力大，也就是对杠杆的拉力大。而它们原先处于平衡状态，所以，杠杆左端下降。故选B.【点睛】这是一道信息给予题，考查点是杠杆的平衡原理根据题上给出的信息，可以对两小球的受力进行分析10C【解析】【详解】将定滑轮改为动滑轮使用，因为不计自重和摩擦，所以不做额外功，因此它的机械效率不变，故选C.1160050【解析】【详解】推力所做的总功为：，对木箱所做的有用功为：；则由W有=Gh得，木箱重为：；额外功为：，根据得，摩擦

21、力：。【点睛】求摩擦力是本题的一个难点，应先根据有用功和总功求出额外功，额外功即克服摩擦力所做的功，所以根据额外功可求摩擦力的大小。12变大【解析】【详解】（1）物体挂在中点，拉力F运动的距离是物体移动距离的2倍，即物体运动距离为h时，拉力F运动的距离是2h，机械效率：（2）钩码的悬挂点在A点时，钩码提高相同高度时，拉力F移动的距离变小，即sF2；又因为t1t2,由功率公式P可知：P1P2.因为定滑轮相当于等臂杠杆，所以图甲中的滑轮可看成是等臂杠杆。15克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功【解析】【详解】由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N.利用杠杆提升物体时，克服摩擦

22、以及杠杆自重做的功是额外功，所以机械效率小于1；16 【解析】【详解】(1)由图知，通过动滑轮绳子的段数n2，不计绳重及摩擦，所以拉力为：F(G+G动)(270N+30N)150N；(2)绳子拉下的长度为：s2h21m2m，拉力做的功为：WFs150N2m300J；(3)机械效率：90%17扩散 热传递费力热永不停息地运动【解析】【详解】小强在客厅里就闻到了粽子的香味，属于分子的扩散现象，煮粽子是通过热传递方式增大粽子内能的。筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，省距离、但费力，是一种费力杠杆；电饭锅是利用电流的热效应工作的，工作时将电能转化为内能；炒菜时，厨房里飘来菜香，属于分子的扩散现象，说明了

23、分子是在永不停息地运动。18【解析】杠杆的平衡条件：，代入数据得：，解得：=20N 由于木棒竖直方向上处于受力平衡状态，有肩对木棒的支持力:。代入数据得：；整体受力分析人对地面的压力大小：。故答案为：20 60 54019动60【解析】试题分析：图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮；滑轮和绳的重力、摩擦均不计，工人拉力做的功：W=Gh=150N4m=600J，该工人拉力的功率：P=60W。【考点定位】功率的计算；动滑轮及其工作特点20 【解析】【详解】（1）对货物做的有用功：W有用Gh300N10m3000J；（2）由图知，n3，则s3h310m30m，拉力做的功为W总Fs125N30m3

24、750J，工人做功的功率：P150W；（3）滑轮组的机械效率：100%100%80%【点睛】（1）已知物重和物体上升的高度，利用W有用Gh计算有用功（2）由图知，承担物重的绳子有3股，所以绳端移动的距离s3h，已知拉力，可以用W总Fs计算总功；知道做功时间，利用P求工人做功的功率；（3）求出了有用功和总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率21D【解析】【详解】A. 该汽车对路面的压力：FGmgl.5103kg10N/kgl.5104N；因汽车在水平路面上匀速行驶，所以阻力等于牵引力，则克服阻力做的功等于牵引力做的功，该汽车克服阻力做的功：WPt23103W0.53600s4.14107J，故A错

25、；B. 该汽车通过这段路程的平均速度：v72km/h20m/s，车对地的压强：p 3104Pa；故B错； C. 由P Fv可得,该汽车的牵引力：F1.15103N，汽油燃烧放出的热量：Qmq3kg4.6107J/kg1.38108J，故C错；D. 该汽车发动机的效率： 30%，由C可知该汽车的牵引力F1.15103N，故D正确。故选：D。22；【解析】【详解】(1)有用功W有用Gh1200N3m3600J；(2)绳子自由端移动的距离：s3h33m9m；则W总Fs410N9m3690J；则P61.5W；(3)F(G+G动)动滑轮的重力：G动3FG3410N1200N30N.【点睛】（1）根据W有

26、用Gh计算有用功的大小；（2）根据WFs求出总功，由公式计算得出功率；（3）根据F（G+G动）即可求出动滑轮的重力23144J 57.6J1.44W60%【解析】【详解】(1)t1min60s，电机正常运转时消耗的电能：WUIt3V0.8A60s144J.线圈产生的热量QI2Rt(0.8A)21.56057.6J，(2)由能量守恒定律得，电机输出的机械功W1WQ144J57.6J86.4J,机械功率P1.44W;(3)由能量转化与守恒知，电能转化为机械能与内能，能量利用率：100%100%60%.【点睛】（1）题目中告诉我们电压和电流以及时间，我们可以直接利用WUIt求出电功，电机不转时：由I

27、求得电动机线圈的电阻，再由焦耳定律求产生的热量（2）由能量的转化与守恒可知，电机输出的机械功为电机正常运转时消耗的电能减去线圈产生的热量，再利用P可求得机械功率（3）由能量转化与守恒知，电能转化为机械能与内能，再根据公式100%计算能量利用率24（1）100N；（2）300W；（3）94.4%【解析】（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n3， 不计绳重及摩擦，由F 得，动滑轮的重力：G动nFG3200N500N100N（2）绳子自由端移动的距离： snh310m30m，李师傅施加拉力做的功：WFs200N30m6000J，则他施加拉力的功率：P 300W（3）李师傅的重力：G人mg60kg10

28、N/kg600N，人能提供的最大拉力等于自身重力，即FG人600N，当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，此时的最大物重：GnFG动3600N100N1700N，则滑轮组的最大机械效率：100% 100%100% 100%94.4% 点睛：（1）由图可知连接动滑轮绳子的股数，不计绳重及摩擦，根据F的变形公式求出动滑轮的重力；（2）根据snh求出绳子自由端移动的距离，然后利用WFs求出李师傅施加拉力做的功，最后根据P求出他施加拉力的功率；（3）先求出人的重力，由题意可知，人能提供的最大拉力等于自身重力，再利用F的变形公式求出最大物重，最后根据100% 100%100%求出滑轮

29、组的最大机械效率。252m91.7%【解析】【详解】解答：(1)如图，泥桶由3股绳子承担，n3，s3h，s6m，泥桶上升的高度：h2m；(2)不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力大小：F(G轮+G物) (20N+220N)80N，拉力做功：W总Fs80N6m480J，提升泥桶做的有用功：W有Gh220N2m440J，滑轮组的机械效率：91.7%.答：(1)泥桶上升2m；(2) 滑轮组的机械效率为91.7%.【点睛】（1）从滑轮组的结构图上得出直接从动滑轮上引出的绳子股数n，snh，据此求泥桶上升的高度；（2）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，利用F(G轮+G物)求拉力大小；求出了拉力大小，知道拉力移

30、动的距离和做功时间，利用功的公式WFs求拉力做功;把泥桶提升做的功为有用功，拉力做的功为总功，利用 求滑轮组的机械效率26(1)400N (2)150W (3)53.3%【解析】【详解】（1）根据题意知道，重物匀速被提升，由平衡条件知道，重物受到的拉力等于物体的重力，即F=G=400N；（2）由图知道，承担物重的绳子股数是：n=3，所以，绳子自由端移动的距离是：s=3h=32m=6m，拉力做的功是：W=Fs=250N6m=1500J，由P=W/t知道，拉力F的功率是：P=W/t=1500J/10s=150W；（3）根据题意知道，滑轮组做的有用功是：W有=Gh=400N2m=800J由机械效率=

31、W有用/W总100%知道，滑轮组的机械效率是：=W有用/W总100%=800J/1500J100%=53.3%【点睛】本题考查的是对滑轮组功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目，难度不大。27(1)3.6106 J (2)80%【解析】【详解】（1）因为挖掘机匀速运动，由平衡条件知道，挖掘机的作用力是：F=f=0.4G=0.4mg=0.49000kg10N/kg=3.6104 N，由v=s/t可知，挖掘机行驶的路程是：s=vt=2m/s50s=100m，所以，挖掘机做的功是：W=Fs=3.6104N100m=3.6106 J；（2）根据题意知道，挖掘机做的有用功是：W有用 =Gh=2104 N8m=1.6105 J；由W=pt知道，挖掘机做的总功是：W总=pt=80103 W2.5s=2105 J；所以，挖掘机的机械效率是：=W有用/W总100%=1.6