一、選擇題(每題2分,共24分)
1.如圖1所示,杠桿處于平衡狀態,力F的力臂是( ).
A.OA B.OC C.OD D.OF
2.如圖2所示,使用中屬于費力杠桿的工具是( ).
3.同一物體沿相同水平地面被勻速移動(如圖3),拉力分別為F甲、F乙、F丙,不計滑輪與輕繩間的摩擦,比較它們的大小,則( ).
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
4.園藝師傅使用如圖4所示的剪刀修剪樹枝時,常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近,這樣做的目的是為了( ).
A.增大阻力臂,減小動力移動的距離
B.減小動力臂,減小動力移動的距離
C.增大動力臂,省力
D.減小阻力臂,省力
5.如圖5所示的情景中所述的力對物體有做功的是( ).
6.用一根杠桿撬重物,當物重1000N時,手至少要用200N的力才能撬動.若此時阻力臂長20cm,則動力臂的長度應為( ).
A.2m B.20cm C.1m D.10cm
7.小明同學在中考體育測試中取得合格成績,請你估算小明同學每跳起一次,克服重力做的功最接近( ).
A.3J B.30J C.300J D.600J
8.圖6是甲、乙兩物體做功與所需時間的關系圖像,由圖可知甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙的大小關系是( ).
A.P甲<P乙 B.P甲>P乙
C.P甲=P乙 D.無法確定
9.如圖7所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉物體運動相同的路程s,則下列關于拉力做功的判斷中正確的是( ).
A.甲圖中的拉力做功最少
B.乙圖中的拉力做功最少
C.丙圖中的拉力做功最多
D.甲、乙、丙三種情況下拉力做功一樣多
10.如圖8,在“研究動滑輪特點”的實驗時,進行了正確操作,并記錄數據如下表,分析數據后發現,實驗結果與課本中“使用動滑輪能省一半力”的結論不符.面對這一事實,下列做法中最不可取的是( ).
A.實驗失敗,停止實驗
B.與同學分析可能原因
C.改進實驗條件,重新實驗
D.查閱資料,了解結論的適用條件
11.工人用圖9所示的動滑輪將重1000N的貨物勻速提高2m,所用時間為10s.若不計繩重、動滑輪的重和摩擦,則在此過程中( ).
A.拉力F做的功為1000J,功率為500W
B.拉力F做的功為2000J,功率為500W
C.拉力F為500N,繩子自由端移動距離為4m
D.拉力F為500N,繩子自由端移動距離為2m
12.在學習了功率的知識后,三位同學想比較爬桿時誰的功率大.以下是他們討論后得出的三套方案,其中可行的是( ).
①用相同的時間爬桿,測量出各自的體重和爬上桿的高度,即可比較功率大小
②都爬到桿頂,測量出各自的體重和爬桿用的時間,即可比較功率大小
③爬桿后,測量出各自的體重、爬桿用的時間和爬上桿的高度,算出功率進行比較
A.只有① B.①②
C.①③ D.①②③
二、填空題(本題有6小題,每空1分,共18分)
13.如圖10所示,物重10N,該滑輪是
滑輪,手拉彈簧測力計在A位置時示數為 ;若手拉彈簧測力計在A、B、C三個不同位置時,拉力FA、FB、FC的大小關系是 .
14.我們可以用兩種方法來判斷物體做功的功率.如圖11所示,表示用挖掘機挖土與人力挖土做功的功率不同,它所用的判斷方法是:做功時間相同,比較 ,另一種判斷方法是: 相同,比較
.
15.如圖12所示,滑輪組承擔重物的繩子股數為 股.若繩子自由端在拉力F作用下,豎直向上移動0.5m,則重物G上升距離為 m;若物體重為100N,不計滑輪重,則勻速向上的拉力F為 N;若四個滑輪重力各是2N,則拉力F又為
N(摩擦不計).
16.功率相等的兩汽車,在相同的時間內勻速通過的路程之比為2∶1,則兩車所做的功之比為 ,兩車所受牽引力之比為 ,兩車運動的速度之比為 .
17.起重機在20s內把重物勻速提到樓頂,起重機所做的總功是4×104J,額外功是1.6×104J,則起重機的總功率是 W,機械效率是 .
18.某人用如圖13所示的兩種方法分別將同一物體勻速提升相同的高度,不計摩擦和繩重,他所做的有用功W甲 W乙,額外功W甲 W乙,兩種裝置的機械效率η甲 η乙.(選填“>”“=”或“<”)
三、解答題(本題有8小題,共58分,解答24、25、26題時應寫出解題過程)
19.(6分)如圖14甲所示是鐵路建設中使用道釘撬撬道釘的示意圖,請在圖中畫出動力F1的力臂l1;站在地面上的人想用盡可能小的力提升重物.請在圖乙中畫出滑輪組繩子的繞法.
20.(7分)在“研究杠桿平衡條件”實驗中
(1)實驗前出現圖15甲所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,應將左端的螺母A向 調.(選填“左”或“右”)
(2)實驗過程中出現圖15乙所示情況,為了使杠桿在水平位置平衡,這時應將右邊的鉤碼向 (選填“左”或“右”)移動 格.
(3)圖15乙中杠桿水平平衡后,在杠桿左右兩邊鉤碼下同時加一個相同的鉤碼,這時杠桿將 .(選填“保持水平平衡”“順時針轉動”或“逆時針轉動”)
(4)實驗中,改變支點兩側的鉤碼位置和個數,一般要做三次實驗,得到三組數據并進行分析,這樣做的目的是: .
(5)杠桿在生活中有很多應用.如圖丙所示,現欲使靜止的蹺蹺板發生轉動,可采取的做法是 ,并說出能驅使蹺蹺板發生轉動的條件 .
21.(5分)小明對“斜面的機械效率與什么因素有關?”這一課題,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關;
②斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關;
③斜面的機械效率與斜面的長度有關;
④斜面的機械效率與物體的重力有關.
給你如圖16所示的裝置,請你選擇上述猜想中的一項,并解答下列問題:
(1)你選擇的猜想是 .(填寫序號)
(2)要用圖中的器材完成你選擇的探究,還要補充的器材是: (至少寫出兩種).
(3)在實驗探究的過程中,需要控制不變的因素有:
① ;② ;③ .
22.(7分)小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中,用如圖17甲所示的滑輪組進行了三次實驗,實驗數據如下表:
(1)分析表中數據,回答以下問題:
①表中有一個數據的記錄是錯誤的,錯誤的數據是 ;
②第3次實驗中滑輪組的機械效率是
;
③滑輪組的機械效率與 無關.
(2)小紅在小明實驗的基礎上多使用一個滑輪也做了實驗,如圖乙所示.
①小紅多使用一個滑輪,目的是為了改變 ;
②當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時,若忽略繩重及摩擦,它們的機械效率 (選填“相同”或“不相同”),理由是: .
23.(6分)如圖是小海同學“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗裝置.他按圖示提起鉤碼時注意保持測力計勻速移動,分別測得一組數據如下表所示.
請你分析:
(1)比較測力計示數的大小,可知:使用動滑輪的好處是 ;
(2)比較測力計拉力的方向,可知:使用定滑輪的好處是 ;
(3)把鉤碼升高相同的高度,比較乙和丙實驗測力計移動的距離,可知:使用動滑輪 ;
(4)在提升重物的過程中,如果要同時兼顧定滑輪和動滑輪的特點,則應選擇
;
(5)進一步分析實驗數據,你還發現什么規律?(說明分析或計算什么,得到什么結論.寫出一個結論即可)
24.(9分)電動自行車輕便、安全、無污染,很受人們喜愛.某同學在雙休日騎電動自行車到海濱、連島觀光,途經全長7000m的攔海大堤.若電動自行車以18km/h的速度勻速行駛,電動自行車牽引力的功率為150W.求:
(1)該同學通過大堤全程所需的時間;
(2)電動自行車通過大堤全程牽引力所做的功;
(3)電動自行車的牽引力.
25.(9分)某人用如圖19所示的滑輪組勻速提升450N的重物,所用的拉力F為300N,繩子自由端被拉下2m,在此過程中,求:
①拉力F所做的功;
②滑輪組的機械效率;
③滑輪組中動滑輪的重(不計摩擦和繩重).
26.(9分)用如圖20所示的滑輪組吊起重物,不計繩重及摩擦.
(1)當物重為150N時,繩端所用的拉力是60N,求此時滑輪組的機械效率是多少?
(2)當所吊重物為300N時,10s內重物被勻速提高2m時,繩端拉力做功的功率為多少?此時滑輪組的機械效率如何變化?
(命題人:泰州市海軍中學 朱雨紅)