简单机械试题
作者 : jbiu
随堂 · 八年级下
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一.单选题
(共 8 小题)
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甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是( )
A、F甲=F乙
B、F
甲>F
乙|
C、F甲<F乙
D、已知条件不足，所以无法判断 |
如图所示，要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是 ( )
A、沿竖直方向的力F1最小
B、沿垂直杠杆方向的力F2最小
C、沿水平方向的力F3，最小
D、无论什么方向，用力一样大
如图所示．作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置C，在这个过程中的动力F( )
A、变大
B、保持不变
C、先变小后变大
D、先变大后变小
使用如图所示的滑轮组提起水桶，已知桶中水的体积是4dm3，水桶重为8N，动滑轮重为6N，水桶向上匀速移动的速度为0.5m／s，忽略轴处的摩擦和绳重， 拉力F的功率为 (g = 10N／kg)
A、27 W
B、36 W
C、54 W
D、108W
如图所示，弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中，若拉绳的力为F，则两弹簧测力计的示数为( )
A、F A="F" B = F
B、F A=3F F B ="2" F
C、F A= 2F F B =3F
D、F A="F" B=3F/2
如图所示，分别用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度．若所用拉力F1=F2=F，已知甲的机械效率为50%，且绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则( )
A、乙的机械效率为75%
B、被提升物体所受的重力是拉力F的3倍
C、拉力F1做的功与拉力F2做的功之比为3：1
D、甲、乙两个滑轮组中的动滑轮所受的重力之比为3：2
同一物体沿相同水平地面被匀速移动(如图)，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( )
A、F甲最大
B、F乙最大
C、F丙最大
D、无法判断
某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是 ( )
A、做的有用功增加了
B、做的总功减少了
C、做的额外功减少了
D、做的有用功跟总功的比值增大了
二.填空题
(共 6 小题)
收 起
如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶，动滑轮重为30N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在10s内将绳子匀速向上拉9m，则泥桶上升________m，手拉绳子的力为_______N，拉力的功率为____W，滑轮组的机械效率为_________。
小明是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端．请问：
(1)旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，目的是改变 ；
(2)国旗匀速上升过程中国旗的动能 ，重力势能 ，机械能 ．(填变大、变小、不变)
如图是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，0是它的支点。小明用力向下拉杠杆时，重物被抬起．此时AOB是一个______ (选填“省力”或“费力”)杠杆，他若想更容易抬起重物，可采取的措施是 。
如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆。他的中心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为 N。若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为 W.
如图所示：用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0. 5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，拉力F的大小为_______N，该滑轮组的机械效率为_________，在2s内拉力F做的功为_________J，有用功率大小为___________W。
在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力 F为 N．
三.解答题
(共 2 小题)
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某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上．已知建筑材料的质量m=360kg，用t=20s的时间把建筑材料匀速提升了h=4m，滑轮组的机械效率为90%，g取10N/Kg．求这段时间内
(1)电动机拉动绳子的速度v；
(2)电动机对绳子的拉力F；
(3)电动机拉绳子的功率P．
如图所示，用滑轮组：打捞水中的物体A，物体A的质量为1500kg，体积为500dm3，若滑轮重和绳重都不计，并忽略摩擦和水的阻力(g取10N/kg)，
求：(1)物体A在水中被匀速提升时，绳端的拉力是多大？
(2)如果绳子最大拉力为3500N，当物体匀速提升露出水面多大体积时绳子会被拉断？
四.作图题
(共 2 小题)
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如图所示的杠杆OA，在F 1、F 2的作用下平衡，分别画出F 1、F 2的力臂L 1和L 2．
用滑轮组拉出陷入泥中的汽车．在图中画出最省力的绳子绕法．
五.实验探究题
(共 1 小题)
收 起
在学习了支点、动力、阻力概念后，甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力，且保持阻力的大小、方向、作用点都不变，在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡，并用测力计测出动力的大小。实验中，甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置，分别如图(a)所示；乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示，且0°＜θ≤90°)，分别如图(b)所示；表一、表二是两小组同学记录的实验数据。
表一 甲小组
| 表二 乙小组
|
实验
序号
| 支点到动力作用点的距离 S (厘米)
| 动力的方向(夹角θ)
| 动力的大小(牛)
| 实验
序号
| 支点到动力作用点的距离 S (厘米)
| 动力的方向
(夹角θ)
| 动力的大小(牛)
|
1
| 5
| 90°
| 6
| 4
| 15
| 30°
| 4
|
2
| 10
| 90°
| 3
| 5
| 15
| 45°
| 2.8
|
3
| 15
| 90°
| 2
| 6
| 15
| 90°
| 2
|
(1)分析比较表一中第 列和第 列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力方向不变(θ=90°)的情况下，支点到动力作用点的距离S越大，动力越小。
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知：作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，在动力作用点不变的情况下， ______ _____。
(3)进一步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据，可以发现，作用在杠杆一端的阻力不变时，要使杠杆平衡，当动力作用点不变，动力的方向改变以后，动力的大小与____________ ____有关，且成反比关系。
(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件，可得出的初步结论是：作用在杠杆一端的阻力不变时，影响杠杆平衡的因素是__ _和__ ___。
六.计算题
(共 1 小题)
收 起
图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中，将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。求：
(1)拉力F做功的功率；
(2)利用该装置提升泥土的机械效率；
(3)在提起泥土上升3m的过程中，拉力F做的额外功。
