資源簡介

(共29張PPT)
核心素養測評卷（五）——簡單機械　功
一、選擇題(共9小題，每小題4分，共36分)
1.杠桿是一種常見的簡單機械，在日常生活中有著廣泛的應用。下列杠桿在正常
使用時能夠省距離的是( )
D
2.下列情況中，力對物體做了功的是( )
A.老師提著實驗箱從一樓走到三樓
B.工人用力推桌子，桌子不動
C.舉重運動員舉著杠鈴不動
D.起重機吊著貨物沿水平方向勻速運動
A
3.關于功、能、功率和機械效率，下列說法正確的是( )
A.能夠做功的物體就具有能量，但不一定在做功
B.機械效率越高，功率越大
C.做功越多，功率一定越大
D.機械越省力，一定越省功，其機械效率一定越大
A
4.如圖所示，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上
的力，將其抬起時所用的力如圖所示，抬至豎直位置所做的功分別為W甲、W乙，則
( )
A.F甲＞F乙，W甲＞W乙　　　
B.F甲＝F乙，W甲＜W乙
C.F甲＜F乙，W甲＜W乙
D.F甲＞F乙，W甲＜W乙
B
5.若滑輪組機械效率較低，要提高該機械的效率，下列操作不可行的是( )
A.其他條件不變，減輕動滑輪重力，從而減小額外功
B.其他條件不變，增大物體上升的高度，從而增大有用功
C.其他條件不變，增大物重G，從而增大有用功占總功的比例
D.其他條件不變，減小滑輪與軸之間的摩擦，從而減小額外功
B
6.汽車沿著盤山公路向上爬坡時，司機會換成低擋，并降低車速，這樣做的目的是
( )
A.為了獲得更大的牽引力
B.為了提高車輛的機械效率
C.為了少做功
D.為了獲得更大的功率來爬坡
A
7.如圖所示，滑輪規格相同、重均為60 N，工人用150 N的水平拉力勻速向右拉動繩
端，在20 s內將礦井里的物體提升8 m，不計繩重及輪軸間摩擦，則下列說法錯誤的
是( )
A.物體重為240 N
B.工人拉動繩子做功的功率為120 W
C.此過程中，滑輪組的機械效率為75%
D.繩子自由端移動的距離為16 m
C
8.如圖所示，小明利用兩個傾角不同的斜面進行實驗，將同一木塊分別從兩斜面底端
勻速拉至斜面頂端，下列說法正確的是( )
A.若甲、乙斜面光滑，則拉力的功率P甲＜P乙
B.若甲、乙斜面光滑，則拉力F甲＝F乙
C.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的有用功W甲有用＜W乙有用
D.若斜面粗糙程度相同，拉力所做的額外功 W甲額＞W乙額
D
9.如圖所示，物體A重30 N，用4 N的水平拉力使物體A移動了4 m，則拉力F做的功
和重力做的功分別為( )
A.8 J,120 J　　
B.32 J,0 J　　
C.8 J,0 J　　
D.32 J,120 J
C
二、填空題(共5小題，每空2分，共20分)
10.案秤是利用杠桿原理來工作的，如圖所示的案秤是一個不等臂杠桿。使用前，先將游碼移至秤桿左端零刻度線處，若發現秤桿右端上翹，則調零螺絲應向 (選填“左”或“右”)旋動，才能使秤桿水平平衡。稱量一物體質量時，將物體放在秤盤上，接著在砝碼盤上放一個標識為1 kg的槽碼，游碼仍在零刻度線處，秤桿恰好在水平位置平衡，測得該物體的質量為1 kg。那么，這個標識為1 kg的槽碼真實質量 (選填“大于”“小于”或“等于”)1 kg。
右
小于
11.體育課上，甲、乙兩同學進行爬竿比賽，他們兩人的質量之比為3∶4，甲勻速爬到竿頂用時9 s，乙從同一位置勻速爬到竿頂用時10 s，則他們爬竿時做功之比為 ，功率之比為 。
3∶4
5∶6
12.如圖所示，工人師傅在用木板往車上裝貨物，這種方法利用了斜面可以省 (選填“力”或“功”)；要把100 kg 的貨物提高2 m，若木板長5 m，推力為500 N，則斜面對貨物的摩擦力為 N。(g取10 N/kg)
100
力
13.如圖所示，在測定杠桿機械效率的實驗中，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線位置，彈簧測力計的示數 F 如圖所示，彈簧測力計上升的高度s為0.2 m，物塊重G為1.5 N，物塊上升的高度h為0.3 m，則杠桿的機械效率為 %，如果G變大，此杠桿機械效率將變 。
90
大
14.如圖甲所示的滑輪組，不計繩重和摩擦。將物體重力從200 N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度。在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力增加而變化的圖象如圖乙所示，則動滑輪重 N，繩子能承受的最大拉力為 N。
200
1 000
三、作圖題(共2小題，每題2分，共4分)
15.如圖有一個滑輪組，當用力F向下拉繩子時，繩端每拉下9 m，重物就上升3 m，請按題意畫出滑輪組的繞繩方式。
16.如圖所示，在杠桿的B端懸掛一個重物，在A點施加一個最小的力，使杠桿平衡在如圖所示的位置。請畫出這個最小的力F1及力臂l1和阻力F2的示意圖。
四、實驗探究題(共2小題，每空2分，共24分)
17.在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，采用了如圖甲所示的實驗裝置。
(1)實驗前，小明同學發現實驗裝置處于如圖甲所示的狀態，使用時，首先應將杠桿兩端的平衡螺母向 (選填“左”或“右”)調節，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是 。
右
便于測量力臂
(2)如圖乙，調節平衡后在A位置掛上3個鉤碼，為使杠桿在水平位置平衡，B位置應掛 個鉤碼。
(3)小明又用圖丙裝置進行實驗，請在圖中畫出拉力F的力臂l1，彈簧測力計的讀數應是 N。(一個鉤碼重0.5 N)
2
2
(4)小紅同學采用了圖丁的裝置進行探究，發現當杠桿水平平衡時，與其他同學得出的正確的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是 。
杠桿的自重對杠桿平衡有影響
18.在“探究動滑輪工作時的特點”活動中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，在正確操作的情況下，測得的實驗數據如下。
(1)實驗時，用手豎直向上 拉動彈簧測力計，讀出彈簧測力計的示數。
(2)分析表中數據發現，使用動滑輪提升物體時，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是 。
勻速
動滑輪有重力
實驗序號 鉤碼重G/N 鉤碼上升高度h/cm 拉力F/N 繩端移動的距離s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
(3)第①次實驗中，動滑輪的機械效率為 (結果保留一位小數)。
(4)分析表中實驗數據可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
實驗序號 鉤碼重G/N 鉤碼上升高度h/cm 拉力F/N 繩端移動的距離s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
45.5%
增大
(5)小明進一步研究，測出動滑輪的質量為100 g，計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力所做的功的差值ΔW＝W總－W有用－W輪，根據表格中的數據，發現重物的重力越大，差值ΔW (選填“越大”“越小”或“不變”)，請你利用所學知識對此作出解釋： 。
實驗序號 鉤碼重G/N 鉤碼上升高度h/cm 拉力F/N 繩端移動的距離s/cm
① 1.0 10 1.1 20
② 2.0 10 1.7 20
③ 3.0 10 2.3 20
越大
所掛鉤碼越多，摩擦力越大，克服摩擦力所做額外功越大
五、計算題(共2小題，第19題8分，第20題10分，共18分)
19.如圖甲所示，現用建筑工地起重機把質量為5 t的貨物吊起。5 s內從A點勻速豎直提升到B點，再從B點勻速水平移動25 s到達C點，所用時間及各點間距離如圖乙所示。(g取10 N/kg)
(1)分別求出A到B、B到C過程，起重機對
貨物拉力做的功。
(2)A到B過程，起重機對貨物拉力的功率。
解：(1)貨物的重力G＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N，
貨物勻速直線上升時，拉力F＝G＝5×104 N，
A到B的過程中，起重機對貨物拉力做的功W1＝Fs1＝5×104 N×5 m＝2.5×105 J
從B點勻速水平移動到達C點時，起重機對貨物不做功，即W2＝0 J。
(2)A到B過程，起重機對貨物拉力的功率P＝ ＝ ＝5×104 W
20.如圖所示是小明家使用的升降衣架的結構示意圖，它可以很方便地晾起洗好的衣服，它是通過一些簡單機械的組合來實現此功能的。已知晾衣架上所掛衣服質量為5 kg，動滑輪、橫梁和衣架總質量為1 kg。小明同學用力F拉動繩子自由端，在5 s時間內使衣服勻速上升了1 m，不計繩重和摩擦。g取10 N/kg。求：
解：(1)晾衣架上所掛衣服的重力
G＝mg＝5 kg×10 N/kg＝50 N
動滑輪、橫梁和衣架總重力
G1＝m1g＝1 kg×10 N/kg＝10 N
由圖可知，n＝4，則不計繩重和摩擦時，小明所用拉力
F＝ (G＋G1)＝ ×(50 N＋10 N)＝15 N
(1)小明所用拉力的大小；
(2)繩端移動的距離s＝nh＝4×1 m＝4 m
拉力做的總功W總＝Fs＝15 N×4 m＝60 J
拉力的功率P＝ ＝ ＝12 W
(3)克服衣服重力所做的有用功W有用＝Gh＝50 N×1 m＝50 J
升降衣架的機械效率η＝ ＝ ×100%≈83.3%
(2)拉力的功率；
(3)升降衣架的機械效率；
(4)不計繩重和摩擦，升降衣架的機械效率
η＝ ＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%，
小明想提高升降衣架的機械效率，可以增大晾衣架
上所掛衣服的重力即增大其質量，也可以減小動滑
輪、橫梁和衣架總重力即減小它們的總質量。
(4)小明想提高升降衣架的機械效率，可以怎么做，并說明理由。

展開更多......

收起↑