初中總復(fù)習(xí)物理配人教版-課后習(xí)題及答案-第三單元　功和機(jī)械能　簡(jiǎn)單機(jī)械單元檢測(cè)三　功和機(jī)械能　簡(jiǎn)單機(jī)械

1、單元檢測(cè)三功和機(jī)械能簡(jiǎn)單機(jī)械(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共12小題,每小題3分,共36分)1.如圖所示,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()答案:A2.如圖所示,物體A、B的重力分別為20 N、10 N,滑輪和繩子的重力忽略不計(jì),此時(shí)物體A在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若用力F向左拉物體A,使物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則()A.F=20 NB.F=10 NC.F=5 ND.F=30 N答案:B解析:由題圖知,此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重,所以FA=12GB=1210 N=5 N;在水平方向A受到的摩擦力和繩對(duì)A的拉力平衡,所以Ff=FA=5 N,方向水平向左;若使物體A向左做勻速直線運(yùn)

2、動(dòng),則A受到的摩擦力Ff水平向右,且Ff=Ff=5 N,則F=FA+Ff=5 N+5 N=10 N。3.用如圖所示的滑輪組在10 s內(nèi)將300 N的重物勻速提升3 m,已知?jiǎng)踊喼?0 N,不計(jì)摩擦,則()A.利用滑輪組所做的有用功是450 JB.繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9 m/sC.拉力的功率是99 WD.滑輪組的機(jī)械效率是80%答案:C4.蹦極運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示,彈性繩一端固定在O點(diǎn),另一端系住運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落,到A點(diǎn)處彈性繩自然伸直。B點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員拉力相等的點(diǎn),C點(diǎn)是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)(忽略空氣阻力),下列說(shuō)法正確的是()A.從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)

3、動(dòng)員速度一直減小B.從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一直在增大C.從O點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能一直在減小D.從O點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不變答案:D解析:從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,重力大于繩的拉力,運(yùn)動(dòng)員的速度一直增大,從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,重力小于繩的拉力,運(yùn)動(dòng)員的速度一直減小,故從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員的速度先增大后減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;忽略空氣阻力,在整個(gè)過(guò)程中,只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能不變,故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。5.園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí),常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近,這樣做的目的是()A.增大阻力臂,減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B.減小動(dòng)力臂,減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C.增大動(dòng)力臂,省

4、力D.減小阻力臂,省力答案:D解析:由題圖可知,修剪樹枝的剪刀使用時(shí)是省力杠桿,把樹枝盡量往剪刀軸O靠近,目的是減小阻力臂,從而更省力。6.關(guān)于功、功率、機(jī)械效率,下列說(shuō)法正確的是()A.功率越大,做功越快,機(jī)械效率越大B.做功越少,功率越小,機(jī)械效率越小C.功率越大,反映做功越快,與機(jī)械效率無(wú)關(guān)D.機(jī)械效率越大,表明它做的功越多答案:C解析:功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少,是表示做功快慢的物理量,大小與做功多少和時(shí)間有關(guān);機(jī)械效率是有用功與總功的比值。功率大,說(shuō)明做功快,但不能說(shuō)明機(jī)械效率越大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;功率與做功多少和時(shí)間有關(guān),做功少,功率不一定小,機(jī)械效率不一定小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;功率越

5、大,反映做功越快,與機(jī)械效率無(wú)關(guān),選項(xiàng)C正確;機(jī)械效率越大,說(shuō)明有用功與總功的比值大,做功不一定多,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.如圖所示,單擺中的小球在ABC間不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng),如果不考慮阻力的影響,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.小球在A、C處的勢(shì)能最大B.小球在B處只受重力作用C.小球由A到B過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.小球運(yùn)動(dòng)到C處時(shí),如果受到的外力全部消失,將保持靜止答案:B8.圖甲中力F1水平拉動(dòng)重為G的物體A在水平路面勻速移動(dòng)了s。改用滑輪組拉動(dòng)A在同一路面勻速移動(dòng)了s,拉力為F2(如圖乙)。此過(guò)程滑輪組()甲乙A.總功為F2sB.額外功為F1sC.機(jī)械效率為GsF23sD.額外功為3F2s-F1s

6、答案:D9. 如圖所示,當(dāng)水平拉力F=50 N時(shí),恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體重為200 N,所受地面的摩擦力約為80 N。假如在5 s時(shí)間內(nèi),物體水平移動(dòng)了0.6 m,不計(jì)繩和滑輪的自重,則在此過(guò)程中()A.拉力F做功為30 JB.物體重力做功為120 JC.拉力F做功的功率為12 WD.該裝置的機(jī)械效率約為60%答案:C10.小剛和小明分別用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物勻速拉到兩個(gè)斜面的頂端,若兩個(gè)斜面光滑、等高,甲斜面長(zhǎng)4 m,乙斜面長(zhǎng)5 m,所做的功分別是W甲、W乙,則下列說(shuō)法正確的是()A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功B.甲斜面的機(jī)械效率比乙斜面的機(jī)械

7、效率高C.拉力F甲與F乙之比為54D.兩個(gè)拉力做功W甲與W乙之比為45答案:C解析:因?yàn)樾泵婀饣?說(shuō)明摩擦力為0,使用光滑的斜面時(shí)沒(méi)有額外功,所以兩個(gè)斜面的機(jī)械效率都是100%,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;把同一物體沿斜面分別拉到頂端,G和h相同,由W=Gh可知兩次做的功相同,即W甲=W乙,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,甲斜面的長(zhǎng)度s甲=4 m,乙斜面的長(zhǎng)度s乙=5 m,根據(jù)公式W=Fs可知,F甲F乙=W甲s甲W乙s乙=s乙s甲=54,選項(xiàng)C正確。11.質(zhì)量相等的甲、乙兩車,在同一平直公路上向東行駛,它們行駛過(guò)程中的路程與時(shí)間圖像如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.在行駛過(guò)程中,甲車的動(dòng)能比乙車的動(dòng)能小B.以

8、乙車為參照物,則甲車向西行駛C.若兩車行駛過(guò)程中受到的阻力相等,則甲車受到的牽引力較大D.若兩車行駛過(guò)程中受到的阻力相等,則甲、乙兩車的功率之比為94答案:D解析:由圖像可知,兩車的位置都隨時(shí)間均勻變化,故車做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),甲的距離增加得快,故甲的速度比乙的速度大,且兩車質(zhì)量相等,則甲的動(dòng)能比乙的大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;甲的速度比乙大,則以乙車為參照物,甲向前運(yùn)動(dòng),即向東運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩車都做勻速直線運(yùn)動(dòng),受力平衡,若兩車行駛過(guò)程中受到的阻力相等,則牽引力也相等,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由題圖可求得:甲的速度為30 m/s,乙的速度為403 m/s;受到的阻力相等時(shí),由P=Fv得功率之比為P甲P乙=

9、94,故選項(xiàng)D正確。12.如圖所示,長(zhǎng)20 m、高10 m的斜面固定在水平地面上。一位同學(xué)用平行于斜面向上40 N的拉力,在20 s內(nèi)把重60 N的物體沿斜面向上勻速拉動(dòng)了10 m。在此過(guò)程中()A.斜面的機(jī)械效率是66.7%B.斜面的機(jī)械效率是75%C.該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是10 WD.該同學(xué)對(duì)物體做功的功率是30 W答案:B解析:由題知,斜面長(zhǎng)20 m、高10 m,則物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)s=10 m時(shí),物體升高h(yuǎn)=5 m。拉力F做的總功W總=Fs=40 N10 m=400 J,拉力做的有用功W有=Gh=60 N5 m=300 J,所以斜面的機(jī)械效率=W有W總=300J400 J100%

10、=75%,故A錯(cuò)誤,B正確。該同學(xué)對(duì)物體做功的功率P=W有t=300J20 s=15 W,故C、D錯(cuò)誤。二、填空題(本題每空2分,共26分)13.在斜面上將一個(gè)重600 N的物體勻速拉到高處,沿斜面向上的拉力F=400 N,拉動(dòng)的距離s=4.5 m,提升高度h=1.8 m,所用時(shí)間t=30 s。則拉力F做功的功率為 W,此過(guò)程中物體受到的摩擦力為 N。答案:60160解析:拉力所做的總功W總=Fs=400 N4.5 m=1 800 J,拉力F做功的功率P=W總t=1 800J30 s=60 W。有用功W有=Gh=600 N1.8 m=1 080 J,克服摩擦力做的額外功W額=W總-W有=1 8

11、00 J-1 080 J=720 J,由W額=Ffs得,物體所受斜面的摩擦力Ff=W額s=720J4.5 m=160 N。14.如圖所示,小明正在做俯臥撐,把他的身體看作一個(gè)杠桿,O為支點(diǎn),A為重心,他的重力為550 N。地面對(duì)手的支持力F的力臂是m,支持力F的大小為N。答案:1.5330解析:由題圖可知,地面對(duì)手的支持力F的力臂l1=0.9 m+0.6 m=1.5 m;根據(jù)杠桿的平衡條件,Fl1=Gl2,即F1.5 m=550 N0.9 m,則F=330 N。15.工人站在地面上,用定滑輪將27 kg的物品吊運(yùn)到10 m高處,使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是。若不計(jì)繩重和摩擦,勻速吊運(yùn)所需的拉力是N;若勻

12、速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是300 N,則人所做的有用功是J,定滑輪的機(jī)械效率是。(g取10 N/kg)答案:改變施力方向2702 70090%解析:使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是可以改變施力的方向;若不計(jì)繩重和摩擦,勻速吊運(yùn)所需的拉力F=G=mg=27 kg10 N/kg=270 N,若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是300 N,則人所做的有用功W有=Gh=270 N10 m=2 700 J,總功W總=Fs=300 N10 m=3 000 J,機(jī)械效率=W有W總=2 700J3 000J100%=90%。16.(2021青海中考)一名建筑工人用如圖所示的滑輪組,將一個(gè)重為450 N的貨物,在10 s內(nèi)沿豎直方向勻速提升了

13、4 m,建筑工人所用的拉力是300 N。則該建筑工人所做的有用功是J,建筑工人做功的功率是W,該滑輪組的機(jī)械效率是。答案:1 80024075%17.如圖所示,分別用甲、乙兩種形式的滑輪組把重為400 N的物體勻速向上提起;已知每個(gè)滑輪重20 N,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,圖甲中車對(duì)繩子的拉力為 N,圖乙中人對(duì)繩子的拉力為 N。答案:400210解析:題圖甲中使用的是兩個(gè)定滑輪,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,車對(duì)繩子的拉力F甲=G=400 N;題圖乙中使用的是一動(dòng)一定的滑輪組,n=2,忽略繩子的重力以及滑輪與繩子的摩擦,人對(duì)繩子的拉力F乙=12(G+G動(dòng))=12(400 N+2

14、0 N)=210 N。三、作圖、實(shí)驗(yàn)及探究題(本題共20分)18.(4分)深蹲運(yùn)動(dòng)是靠腿部肌肉收縮產(chǎn)生動(dòng)力,克服人體上部的重力G,從而達(dá)到鍛煉目的(如圖甲)。圖乙是將人體抽象為杠桿的示意圖,O為支點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出G的示意圖及其力臂l(A點(diǎn)為人體上部的重心)。答案:如圖所示19.(6分)小明利用鐵架臺(tái)、帶有分度值為1 cm的刻度尺的杠桿、細(xì)線、若干鉤碼等實(shí)驗(yàn)器材探究杠桿的平衡條件。(1)在掛鉤碼前,小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端高,右端低(如圖甲所示),他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡。(2)接著小明在杠桿的兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼的位置,保持杠桿在水平位置

15、平衡,則杠桿兩側(cè)受到的作用力大小(選填“大于”“等于”或“小于”)各自鉤碼所受重力大小。設(shè)右側(cè)鉤碼對(duì)杠桿施的力為動(dòng)力F1,則動(dòng)力臂l1大小(如圖乙)為 cm。(3)改變鉤碼數(shù)量與位置,獲取多組測(cè)量數(shù)據(jù),填入記錄表中,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2,據(jù)此,實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表中第3次實(shí)驗(yàn)中的空格應(yīng)填。實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄表:實(shí)驗(yàn)次序動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm12.05.01.010.022.010.02.010.032.015.03.0(4)測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的是(選填“減小實(shí)驗(yàn)誤差”或“避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性”)。答案:(1)左(2)等于10.0(3

16、)10.0(4)避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性解析:(1)由題圖知,左端較高,所以平衡螺母應(yīng)向左調(diào)節(jié)。(2)杠桿兩側(cè)受到的作用力大小等于各自鉤碼所受重力大小;動(dòng)力臂大小可以直接從杠桿上讀出為10.0 cm。(3)根據(jù)杠桿平衡條件:F1l1=F2l2,代入數(shù)據(jù):2.0 N15.0 cm=3.0 Nl2,解得l2=10.0 cm。(4)在實(shí)驗(yàn)中,獲取多組測(cè)量數(shù)據(jù),這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的偶然性,并避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性。20.(6分)下圖是探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,讓小球A從斜面上某點(diǎn)滾下,撞擊水平面上的木塊B,木塊B移動(dòng)一段距離。(1)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指(選填“小球A”或“木塊B

17、”)的動(dòng)能。(2)實(shí)驗(yàn)表明,讓小球A分別從斜面不同高度由靜止?jié)L下,高度越高,速度越,木塊B被撞得越遠(yuǎn)?？傻媒Y(jié)論:質(zhì)量相同時(shí),小球的速度越,動(dòng)能越大。(3)若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)讓不同質(zhì)量的小球A從斜面高度由靜止?jié)L下,觀察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離。答案:(1)小球A(2)大大(3)同一解析:(1)該實(shí)驗(yàn)研究的是小球A動(dòng)能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系。(2)同一小球從不同的高度滾下,位置越高的滾到斜面底端的速度越大,把木塊推得越遠(yuǎn),小球做功多,動(dòng)能大,說(shuō)明了物體的動(dòng)能與物體的速度有關(guān),由此得出結(jié)論:在質(zhì)量一定時(shí),小球的速度越大,動(dòng)能就越大。(3)要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,根據(jù)控制變量法可知

18、,控制小球到達(dá)水平面的速度相同,即讓不同質(zhì)量的小球A從斜面同一高度由靜止?jié)L下,觀察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離。21.(4分)小明和小強(qiáng)在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,組裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼升高,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為0.5 N;同時(shí)小強(qiáng)也用刻度尺測(cè)出鉤碼被提升的高度為10 cm,以上測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤,其他被測(cè)物理量和計(jì)算數(shù)據(jù)記錄見下表。鉤碼總重G/N彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度x/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率10.20.10.1100%(2)小明和小強(qiáng)通過(guò)計(jì)算得出該滑輪組機(jī)械效率為100%,他們意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤,請(qǐng)你

19、幫他們找出錯(cuò)誤的原因: 。(3)該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為 。(4)在實(shí)驗(yàn)中,若將鉤碼的總重增加到6 N,則該滑輪組的機(jī)械效率將(選填“變大”“變小”或“不變”)。答案:(1)勻速(2)繩子自由端移動(dòng)的距離應(yīng)該是0.3 m,不是0.2 m(3)66.7%(4)變大解析:(1)小明在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),才能使繩子的拉力等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。(2)由圖示滑輪組可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3;已知鉤碼上升高度h=0.1 m,則彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度x=nh=30.1 m=0.3 m,而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中記錄的彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度為0.2 m,因此是彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度記錄錯(cuò)誤,

20、導(dǎo)致滑輪組機(jī)械效率計(jì)算錯(cuò)誤。(3)滑輪組的機(jī)械效率=W有W總100%=GFx100%=1 N0.1 m0.5 N0.3 m100%66.7%。(4)提升的鉤碼重增加到6 N,則有用功增加,有用功在總功中的比重增大,所以該滑輪組的機(jī)械效率將變大。四、綜合題(本題共18分)22.(8分)如圖所示,重力不計(jì)的木棒AOB可繞支點(diǎn)O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),木棒AB長(zhǎng)為3 m,均勻正方體甲的邊長(zhǎng)為 10 cm,物體乙的質(zhì)量為5.6 kg。當(dāng)把甲、乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上時(shí),木棒在水平位置平衡,此時(shí)物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為3 000 Pa,支點(diǎn)O距A點(diǎn)1.6 m。g取10 N/kg。求:(1)物體乙受到的重力;(2)物體甲受到的支持力;(3)物體甲的密度。答案:(1)56 N(2)30 N(3)7.9103 kg/m3解析:(1)G乙=m乙g=5.6 kg10 N/kg=56 N。(2)甲的底面積為S甲=(0.1 m)2=0.01 m2,甲對(duì)地面的壓力為F甲=pS甲=3 000 Pa0.01 m2=30 N,