苏州南京师范大学苏州实验学校物理八年级简单机械单元练习.docx
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苏州南京师范大学苏州实验学校物理八年级简单机械单元练习
苏州南京师范大学苏州实验学校物理八年级简单机械单元练习
一、选择题
1.用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计.则
A.手的拉力:
F甲=F乙;机械效率:
η甲=η乙
B.手的拉力:
F甲<F乙;机械效率:
η甲<η乙
C.手的拉力:
F甲>F乙;机械效率:
η甲<η乙
D.手的拉力:
F甲>F乙;机械效率:
η甲>η乙
2.如图,用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),提升A时滑轮组的机械效率大。
下列说法中正确的是( )
①A物体比B物体轻;②提升A的拉力大;
③提升A做的额外功多;④提升A做的有用功多
A.只有②④B.只有①③C.只有②③D.只有①④
3.如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计.若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l,则
A.扁担仍能水平平衡
B.扁担右端向下倾斜
C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
4.关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是
A.功率大的机械,机械效率一定高B.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
C.机械做功时,工作时间越短,功率一定越大
D.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功
5.如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中不正确的是
A.物块的密度为
B.物块的重力为(a﹣h)ρga
C.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h)
D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是
6.下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是
A.撞击锤柄,锤柄停止运动后,锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上
B.近视眼原来成像在视网膜之后,佩戴凹透镜以后得到了矫正
C.竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触,小球随小车一起向右做匀速直线运动,此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用
D.每个滑轮重3牛,物体重6牛,不计绳力和摩擦,物体静止时拉力F为3牛
7.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起.A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡.不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是
A.甲的质量和密度都比乙大
B.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
8.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是()
A.F2的功率为0.6W
B.弹簧测力计读数为9N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
9.如图所示两个物体A和B,质量分别为M和m(已知M>m),用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止在水平地面上.若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计,则( )
A.天花板对滑轮的拉力大小为(M+m)g
B.绳子对物体A的拉力为(M-m)g
C.地面对物体A的支持力为Mg
D.绳子对天花板的拉力为2mg
10.如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是
A.F1<F2<F3<GB.F1>F2>F3>GC.F1=F2=F3=GD.F1>F2=F3=G
二、填空题
11.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A点处挂一个重为60N的物体,物体G的底面积为200cm2,B点处加一个竖直向上的力F杠杆在水平位置平衡,且OB∶AB=2∶1。
则F=___N,它是________杠杆。
当把物体G浸入水中,竖直向上的力F=60N时,杠杆仍然在水平位置平衡,物体G的下表面受到水的压强_______Pa。
12.如图所示,重为10N的动滑轮右边用绳子固定,左边悬挂重为50N的物体A,在拉力F作用下将物体A匀速提起,绳重和摩擦均不计,则F=_____N,动滑轮这种使用方法的好处是_____(填“省力”或“省距离”).
13.用如图甲所示的装置将实心物体A从深井中吊出来,拉力的功率随时间的变化如图乙所示,已知动滑轮的重力为60N,物体匀速上升的速度始终为1m/s(不计绳重、摩擦及阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg),则物体浸没在水中时受到的浮力为_________N;物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为___________。
14.图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置,从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴,飞轮与________组成了一个________轮轴.
15.如图甲所示,轻质杠杆OA保持水平平衡(B为OA的中点),重物G=20N,则F甲=________N.若将重物的悬挂点和拉力的作用点互换位置,如图乙所示,当杠杆仍保持水平平衡时,F乙=________N.在如图中,属于省力杠杆的是________(选填“甲”或“乙”)
16.如图所示,0为轻质杠杆AC的支点,在B处挂一小球,小球的重力30N,AO=OB=BC,在杠杆上施加最小动力F,使杠杆在水平位置平衡.画出F的示意图________,此时F=________N.
17.五一长假期间,小聪随母亲去老家农村,看到很多老乡使用如图a所示杆秤称量质量。
回家后,小聪用一根长30厘米的轻质细木棒作秤杆、用0.3千克的铁块作秤砣,在距木棒一端4厘米处系上提纽线,制作了一把简易杆秤如图b所示。
①将被测物挂上并调节秤砣至图c所示位置时杆秤水平平衡,则被测物的质量m物=_______________。
②这把简易杆秤的最大称量是________千克。
若小聪不小心将秤砣摔掉了一块,则该杆秤测量物体质量的值将比真实值________(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)。
18.如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图.该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成,配重C通过细绳与动滑轮相连,配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端,支架与杠杆垂直.杠杆的B端放在水平台面上,杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动,开关被拉开前,杠杆在水平位置平衡.已知动滑轮P的质量mP为0.2kg,OA:
OB=3:
1,配重D的质量mD为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为75N,刚好拉开开关所需的拉力T为6N.杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计,滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg.求:
配重C的质量mC等于多少kg,开关刚好能被拉开?
19.杠杆AB可绕支点O自由转动,将金属块用细绳悬挂在杠杆A端,把石块用细绳悬挂在杠杆B端时,杠杆恰好在水平位置平衡,如图所示.若将石块浸没在水中,为使杠杆在水平位置平衡,需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F,其大小为石块所受重力的
.已知
=
,则石块的密度为______kg/m3.
20.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是___________cm;若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会___________(选填“变大”或“变小”
。
三、实验题
21.小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为100g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
请按要求完成下列问题:
(1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。
(2)将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图所示。
为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂________个钩码。
(3)若撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该用弹簧测力计在杠杆______(选填“A”或“C”)处竖直向上拉,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为_______N。
(g取10N/kg)
22.小华研究有关杠杆平衡的问题,他在已调节水平平衡的杠杆上,用弹簧测力计、钩码分别进行实验,研究过程如图所示(弹簧测力计对杠杆的力为动力、钩码对杠杆的力为阻力,钩码均相同且位置保持不变),请你根据实验情况和测量结果进行分析和归纳。
(1)由______两图中动力与动力臂大小间的关系可初步看出:
阻力与阻力臂不变,当杠杆平衡时,动力臂越大,所用动力越小;
(2)根据四个图中杠杆的平衡情况与动力、阻力使杠杆转动方向的关系可知:
(a)当动力、阻力使杠杆转动方向__________时,杠杆不能平衡;
(b)当________________时,杠杆_____________(选填“一定”或“可能”)平衡。
23.八年级
(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:
(1)安装好杠杆,发现杠杆左高右低,如图甲所示,这时应将杠杆右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右")调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是实验时便于测量______。
(2)如图乙所示,在刻度线B处挂4个钩码,在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,若此时杠杆右端依然比左端低,下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时,将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,如使杠杆保持水平平衡,测力计读数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)通过操作后,杠杆在水平位置平衡,将数据记录在下表中、
次数
动力F1/N
动力l1/cm
阻カF2/N
阻力臂l2/cm
1
2
10
20
5
能不能根据上表中的数据得出结论?
______(选填“能”或“不能"),理由是:
_____。
(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况,于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点,如图丙所示,在C点施加一个始终水平向右的拉力F,发现无论用多大的力,都不能使杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是____________。
24.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
(1)实验中应沿竖直方向_____缓慢拉动弹簧测力计.
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_____(选填“正确”或“不正确”),因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响.
(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整______.
(4)通过比较_____两次实验数据得出结论:
使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号)
(5)通过比较_____两次实验数据得出结论:
同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:
_________________________________
25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)根据表格中的数据,在图甲中画出滑轮的绕绳方法_________.
(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升.在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应____________(填“保持静止”或“匀速上升”).
(3)第三次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为________N,滑轮组的机械效率为________%.
(4)根据表格中的数据分析可知:
①随着物重的增大,额外功________(填“变小”“不变”或“变大”),原因是____________________.
②要提高同一滑轮组的机械效率,可以采取__________________的措施.
四、计算题
26.如图所示,静止在水平桌面上的物体A悬挂在轻质杠杆的C端,物体B悬挂在D端,杠杆水平平衡。
已知:
OC=1m,OD=2m,物体A所受重力GA=50N,物体B所受重力GB=20N,物体A的底面积SA=0.01m2。
求:
(1)水平桌面对物体A的支持力N;(____)
(2)物体A对水平桌面的压强p;(____)
(3)若杠杆的质量分布均匀且不可忽略,请判断物体A对桌面的压强p′______p(选填“>”,“=”或“<”),为什么?
______
27.用如图所示的滑轮组提升重物,摩擦不计,当物重G=1800N、拉力F为500N时,可使物体匀速上升。
求:
(1)当拉绳的速度为多大时,可使重物以0.65m/s的速度匀速上升;
(2)当被提起的重物G=2400N时,拉力F为多大时可以使物体匀速上升。
28.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处.罐笼的底面积是1.6m2,已知被提升的建筑材料重为2800N,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度.拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示.不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦.求:
(1)拉力F大小是多少?
(2)当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
29.用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M质量为80kg,M的体积为6×103m3,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小。
求:
(g=10N/kg)
(1)物体M的重力;
(2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力;
(3)滑轮组提升重物的机械效率;
(4)动滑轮的重力。
30.用如图所示的滑轮组提升水中的物体A,A的体积为0.03m3,重为720N.当物体A离开水面后,在匀速竖直提升物体A的过程中,滑轮组的机械效率为90%;物体A上升的速度为0.1m/s,卷扬机拉力的功率为P.不计绳重和滑轮与轴的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)物体A浸没在水中时受到的浮力F浮;
(2)动滑轮重G动;
(3)卷扬机拉力的功率P.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.D
解析:
D
【详解】
由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:
F甲>F乙;两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式
可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;
所以选D.
2.A
解析:
A
【详解】
由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率
额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,由于提升物体高度一样,所以A物体较重,提升A物体用的拉力较大,故BCD错误,A正确。
故选A。
3.D
解析:
D
【详解】
AB.原来平衡时,m1gl1=m2gl2,
由图知,l1>l2,所以m1<m2,
设移动相同的距离∆l,则左边:
m1g(l1−△l)=m1gl1−m1g△l,
右边:
m2g(l2−△l)=m2gl2−m2g△l,
因为m1<m2,所以m1△lg<m2△lg,
则m1(l1−△l)g>m2(l2−△l)g,则杠杆的左端向下倾斜,故AB错误;
CD.因为m1(l1−△l)g>m2(l2−△l)g,故往右边加入货物后杠杆平衡,
即:
m1(l1−△l)g=(m2+m)(l2−△l)g,
且m1gl1=m2gl2,
得m=(m2−m1)
,故C错误,D正确.
4.D
解析:
D
【解析】
【分析】
(1)使用机械时,有用功与总功的比值叫机械效率;
(2)物体在单位时间完成的功叫功率;
(3)由功的原理可知使用任何机械都不省功。
【详解】
A、功率越大,表示机械做功越快,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高,故A错误;
B、从
可知,有用功多,机械效率的大小还要看总功的大小。
故B错误;
C、从
可知,工作时间短,功率的大小还要看做功的多少,故C错误;
D、利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功,故D正确。
故选:
D。
5.B
解析:
B
【解析】
【分析】
物体在水中漂浮,浮力等于自身重力,根据此关系式可求物体的密度;
根据A中求得的组成物块材料的密度,将其代入G=mg=ρ物gV=ρ物ga3,即可得出结论;
由图可分析出物块底面所处的深度,再根据公式p=ρgh可求出其底面的压强;
由图可知,阻力为重力,阻力的力臂为边长的一半,动力的力臂最大为
,根据杠杆的平衡条件可求动力的大小。
【详解】
A、因为物块漂浮,所以F浮=ρgV排=ρga2(a-h),G=mg=ρ物gV=ρ物ga3,又知F浮=G,即F浮=ρgV排=ρga2(a-h)=ρ物gV=ρ物ga3,解得
,故A正确,不符合题意;
B、物块所受的重力
,故B错误,符合题意;
C、物块漂浮时底面所处的深度为a-h,则物块底面所受水的压强p=ρg(a-h),故C正确,不符合题意;
D、物体重力为G=mg=ρ物Vg=ρ物a3g,根据杠杆平衡条件FL1=GL2,所以
,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.C
解析:
C
【分析】
①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成,成像在视网膜之前;
③小车水平向右匀速运动,小球与竖直车厢壁刚好接触,只是接触不挤压,没有力的作用,因此小球受到两个力的作用:
竖直向下的重力,竖直向上的拉力;
④确定承担物重的绳子段数,根据
计算出拉力F的值.
【详解】
A、开始锤柄和锤头同时向下运动,撞击锤柄,锤柄停止运动,锤头具有惯性,继续向下运动便紧套在柄上,但不能描述为:
受到惯性作用,故A错误;
B、近视眼原来成像在视网膜之前,佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正,B错误;
C、小车水平向右匀速运动,小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上,C正确;
D、由图知,滑轮组由2段绳子承重,则
,D错误.
故选C.
7.B
解析:
B
【解析】
A.根据杠杆的平衡条件知,OA>OB,所以FA B.图中杠杆保持静止,受力平衡,所以O点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和,故B正确; C.如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,FA会减小,硬棒会顺时针转动,故C错误; D.如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,FA会减小,LA不变,FB不变,根据杠杆平衡条件得,要使硬棒水平平衡,LB应减小,即可将乙向左移动,故D错误; 故选B. 8.D 解析: D 【解析】 A、由图知,水平使用滑轮组,对于物体B来说,n=2,拉力端移动速度 ,拉力做功功率 ,故A正确; B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,如图弹簧测力计端由三段绳子拉着,所以示数为: ,故B正确; C、物体A受到B向左的摩擦力为 ,受到向右的拉力F1为4N,,物体A静止受力平衡,所以受到地面向右2N的摩擦力,即物体A与地面之间有摩擦力,故C正确; D、因为A、B间的压力和接触面粗糙都不变,所以增大F2,物体B会做加速运动,但A、B间摩擦力不变仍为6N,,即A仍然保持静止,故D错误. 故选D. 点睛: 重点是平衡状态的判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体A受到B的摩擦力,地面的摩擦力和拉力F2,此三个力平衡. 9.D 解析: D 【解析】 【详解】 B.由图可知该滑轮为定滑轮,因物体B静止,则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B的重力mg,所以绳子对物体A的拉力为mg,故B错误; A.滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计,该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力,所以由力的平衡条件可知,天花板对滑轮的拉力大小为2mg,故A错误; D.根据相互作用力可知,滑轮对天花板的拉力大小也为2mg,即绳子对天花板的拉力为2mg,故D正确; C.物体A受三个力的共同作用,向下的重力 、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N;由于物体A处于静止状态,所以物体A所受的三个力的合力为0,即 所以,地面对物体A的支持力的大小为 故C错误。 故选D。 10.C 解析: C 【解析】 试题分析: 利用杠杆平衡条件分析,当阻力和阻力臂不变时,如果动力臂不变,只改动用力方向,其动力不变,据此分析解答. 解: 设拉力的力臂为L,则由题意可知,当杠杆在水平位置平衡时: G×OD=F×L 由此可得: F= 因为G,OD不变,OD=L=r,故F=G,由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径,相等,故F1=F2=F3=G 故选: C 【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡问题的分析能力,此题关键是力臂的确定. 二、填空题 11.费力1×103 【详解】 [1][2]因为OB∶AB=2∶1,所以 OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3 由杠杆平衡条件可得 即 因为F>G,所以此杠杆为费力 解析: 费力1×103 【详解】 [1][2]因为OB∶AB=2∶1,所以 OB∶OA=OB∶(OB+AB)=2∶(2+1)=2∶3 由杠杆平衡条件可得 即 因为F>G,所以此杠杆为费力杠杆。 [3]当浸入水中平衡时,拉力为60N,此时由杠杆平衡条件可得 即 又由阿基米德原理可得 浸入水中深度为 故,下表面受到水的压强为 12.省距离 【分析】 解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,根据动滑轮的省力特点求出拉力大小; 这样使用动滑轮的方法,其特点是费力但可以省距离. 【详解】 向上的 解析: 省距离 【分析】 解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,根据动滑轮的省力特点求出拉力大小; 这样使用动滑轮的方法,其特点是费力但可以省距离. 【详解】 向上的拉力等于向下的力之和,包括动滑轮的重,物体的重和地面向下的拉力,所以: F=2G+G动=2×50N+10N=110N; 由图可知,该滑轮是动滑轮,由于绳子的一端固定,所以当滑轮上升1m,物体就会上升2m, 由此可知,物体上升的距离大于滑轮上升的距离,因此使用该动滑轮可以省距离. 13.80% 【分析】 由图甲可知,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的2倍;由图乙可知圆柱体A离开水面后拉力F的功率,利用求绳子自由端的拉力,而不计绳重、摩擦及阻力 解析: 80% 【分析】 由图甲可知,承担物重的绳子股
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