第十二章 單元檢測（解析版）-大單元作業(yè)設(shè)計(jì)

學(xué)而優(yōu)教有方試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁參考答案：1．B【詳解】A．用羊角錘起釘子時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費(fèi)距離，故A不符合題意；B．筷子在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，可以省距離，故B符合題意；C．開瓶器在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費(fèi)距離，故C不符合題意；D．獨(dú)輪車在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費(fèi)距離，故D不符合題意。故選B。2．D【詳解】圖中的起瓶器在打開瓶蓋時(shí)，啟瓶器會(huì)繞著瓶蓋的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，故O點(diǎn)在瓶蓋的左側(cè)；阻力為瓶口與蓋的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶蓋的右側(cè)，方向向下；動(dòng)力F1會(huì)繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故動(dòng)力的方向斜向右，故D符合題意。故選D。3．C【詳解】A．由圖可知車廂繞著點(diǎn)C轉(zhuǎn)動(dòng)，所以C點(diǎn)為支點(diǎn)，液壓桿施的力是動(dòng)力，貨物對(duì)杠桿的壓力是阻力，不能說重力是阻力，故A錯(cuò)誤；BCD．C為支點(diǎn)，當(dāng)物體A放在車廂的后部時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，省力；物體A放在車廂前部時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，費(fèi)力。故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4．B【詳解】由題知，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦。第一幅圖中L1＝L2為等臂杠桿，由杠桿平衡條件可得F1＝G第二幅圖是滑輪組，承擔(dān)總重的繩子段數(shù)n＝3，則第三幅圖是輪軸，此時(shí)的即動(dòng)力作用在輪上，此時(shí)的動(dòng)力為由此可知F2＝F3＜F1故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5．A【詳解】不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，即在理想狀態(tài)下比較動(dòng)力的大小。A．這是動(dòng)滑輪的特殊使用方法，物體掛在動(dòng)滑輪一側(cè)繩子上，拉動(dòng)滑輪的輪軸，此時(shí)拉力F1＝G+G=2GB．圖示是一個(gè)定滑輪，則拉力F1＝GC．繩子的有效段數(shù)為3，繩子自由端的拉力D．圖中為斜面，使用任何機(jī)械不能省功，根據(jù)Fs=Gh有F1×2m＝G×1m可得F1＝G比較所用動(dòng)力的大小，可知選項(xiàng)A中動(dòng)力最大，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6．B【詳解】A．此圖中為定滑輪，繩子拉力F2的大小等于物體的重力G；B．此圖中為杠桿，支點(diǎn)為O，動(dòng)力作用點(diǎn)為B，阻力作用點(diǎn)為A，動(dòng)力臂為3L，阻力臂為L，故由杠桿原理有解得繩子的拉力為C．此圖中為滑輪組，由圖中可知，動(dòng)滑輪上有兩股繩子承重，故繩子自由端的拉力為D．此圖中為動(dòng)滑輪，繩子自由端的拉力為故可知最小的拉力為F1，即B圖中最省力。故選B。7．D【詳解】A．由圖可知，甲、乙動(dòng)滑輪上繩子股數(shù)n分別為3和2，且物重G1>G2，動(dòng)滑輪重G動(dòng)相同，由公式：可知：F1與F2的大小關(guān)系不能確定，故A錯(cuò)誤；CD．已知物體上升的高度h相同，且物重G1>G2，動(dòng)滑輪重G動(dòng)相同，由公式：W有=Gh和W額=G動(dòng)h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而兩者的額外功相同，則甲的額外功與有用功的比值較小，故C錯(cuò)誤、D正確；B．由公式可知：在額外功相同時(shí)，甲的有用功大，所以其機(jī)械效率就高，故B錯(cuò)誤。故選D。8．B【詳解】A．由圖可知n＝3，繩子自由端移動(dòng)的速度v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s則拉力F的功率P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W故A正確，不符合題意；B．由可得，拉力做的總功W總＝Pt＝18W×20s＝360J因?yàn)棣牵健?00%，所以有用功W有＝ηW總＝85%×360J＝306J因?yàn)関＝，所以物體移動(dòng)的距離s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m又W有＝fs物，所以物體受到的摩擦力f＝＝＝51N故B錯(cuò)誤，符合題意；C．繩子自由端移動(dòng)的距離s＝ns物＝3×6m＝18m故C正確，不符合題意；D．額外功W額＝W總﹣W有＝360J﹣306J＝54J故D正確，不符合題意。故選B。9．6030【詳解】[1]由題意可知，物體乙的質(zhì)量為6kg，故可知物體乙的重力為G乙=m乙g=6kg×10N/kg=60N[2]因物體乙受力平衡，對(duì)物體乙受力分析可知，繩子對(duì)B端的拉力F等于物體乙的重力G乙，即F=G乙=60N因木棒在水平位置平衡，故由杠桿的平衡條件可得解得A端受到繩子的拉力為因物體甲處于受力平衡狀態(tài)，對(duì)物體甲受力分析可知，物體甲受到地面的支持力為F支=G甲-F=70N-40N=30N10．25不變【詳解】[1]物體的重力為G=mg=5kg×10N/kg=50N根據(jù)杠桿的平衡條件有則[2]當(dāng)杠桿到達(dá)B位置時(shí)，力臂如圖所示由圖知，阻力臂減小了，根據(jù)杠桿的平衡條件G×L'=F′×L'根據(jù)圖中相似三角形的性質(zhì)可知?jiǎng)t所以拉力F不變。11．1004500.110【詳解】（1）［1］物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的重力和拉力是一對(duì)平衡力，大小相等，所以掛重物的鉤子上承受的拉力［2］由圖可知，若動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦力不計(jì)，則繩子自由端的拉力此時(shí)小明受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力，由力的平衡條件可知，地面對(duì)小明的支持為［3］由可得物體上升的速度［4］拉力的功率12．30費(fèi)力【詳解】[1]根據(jù)題意知道，OB﹕BA=2﹕1，所以，由杠桿平衡的條件知道，F(xiàn)?OB=G?OA，代入數(shù)據(jù)解得F=30N。[2]由于F>G，所以此杠桿為費(fèi)力杠桿。13．6307584%10【詳解】[1]此過程中有用功W有=Gh=210N×3m=630J[2]拉力做的功W總=Fs=F×2h=125N×2×3m=750J拉力的功率P==75W[3]滑輪的機(jī)械效率=84%[4]克服動(dòng)滑輪重所做的額外功W額=G動(dòng)h=25N×3m=75J克服動(dòng)滑輪重所做的額外功占總功的=10%14．0.26080%240【詳解】[1]物體A移動(dòng)的速度v===0.2m/s物體A移動(dòng)的速度為0.2m/s。[2]由圖可知，n=2，則繩子自由端沿移動(dòng)的距離s=nsA=2×12m=24m拉力F做的功W總=Fs=150N×24m=3600J拉力F的功率P===60W拉力F的功率為60W。[3]有用功W有=FAsA=240N×12m=2880J該裝置的機(jī)械效率η=×100%=×100%=80%該裝置的機(jī)械效率為80%。[4]物體沿水平方向勻速移動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，物體受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則物體受到的摩擦力f=FA=240N當(dāng)物體A的速度增大到0.5m/s時(shí)，物體A對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力大小不變，即物體A受到的摩擦力仍是240N。15．【詳解】由題意可知，向下拉繩子時(shí)，承擔(dān)動(dòng)滑輪和物體總重的繩子有效股數(shù)根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則，繩子的固定端應(yīng)先系在動(dòng)滑輪掛鉤上，據(jù)此繞線，如圖所示：16．【詳解】圖中O為支點(diǎn)，反向延長力F畫出F的作用線，然后從支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線段，該垂線段即為力F的力臂L，如圖所示：17．【詳解】圖中支點(diǎn)為O點(diǎn)，阻力F2的方向與杠桿OB垂直，動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂線段，阻力臂是支點(diǎn)到阻力作用線的垂線段，如下圖所示18．①中的機(jī)械效率η（%）：71，②中的總功W總/J：1.4，③中的有用功W有/J：1.2B不相等乙①③【詳解】（1）[1]由題意，①中的機(jī)械效率為②中的總功為③中的有用功為（2）[2]對(duì)比①②數(shù)據(jù)，粗糙程度不同，機(jī)械效率不同，根據(jù)控制變量法的思想，由數(shù)據(jù)可得：斜面傾斜程度相同時(shí)，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低。所以是研究與粗糙程度的關(guān)系，故是猜想B。（3）[3]根據(jù)題意，第①③次實(shí)驗(yàn)的摩擦力做的額外功分別為由可得摩擦力為兩次的摩擦力分別為所以，故斜面粗糙程度是相同的，斜面傾角不同，物體與斜面之間的摩擦力不相等。（4）[4][5][6]由①③可得，在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面傾角越小，越省力，而兩鉆頭乙的傾角小一些，故乙更省力。19．右為了直接從杠桿上讀出力臂4變小見解析【詳解】(1)[1]為排除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)前把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，杠桿右端偏高，應(yīng)將杠桿右端的螺母向右端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡。(2)[2]在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是為了直接從杠桿上讀出力臂。(3)[3]一個(gè)鉤碼的重力為G，設(shè)杠桿的一個(gè)小格為L，由杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2知3G×4L＝nG×3L可得n＝4，即在B位置掛上4個(gè)鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。(4)[4][5]圖丙中，當(dāng)彈簧測力計(jì)繞A點(diǎn)從C位置轉(zhuǎn)動(dòng)到D位置的過程中，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將變小，因?yàn)楫?dāng)拉力由傾斜變成垂直時(shí)，阻力、阻力臂不變，拉力F的力臂變大，相應(yīng)的力會(huì)變小，這樣才能繼續(xù)平衡。20．（1）50%；（2）12000J；（3）600N【詳解】解：（1）建材的重力由圖象可知，當(dāng)重物G=400N，滑輪組的機(jī)械效率得（2）由圖可知n=2，則1min內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離拉力做的功（3）由（1）可知，當(dāng)重物G=400N，滑輪組的機(jī)械效率η=50%，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計(jì)，則滑輪組的機(jī)械效率即解得作用在鋼繩上的拉力為500N時(shí)，由可得運(yùn)送建材的重力答：（1）某次運(yùn)送建材的質(zhì)量為40kg，滑輪組的機(jī)械效率是50%；（2）拉力的功是12000J；（3）作用在鋼繩上的拉力為500N時(shí)，運(yùn)送建材的重力是600N。21．（1）1.2×106J；（2）20000N；（3）75%．【詳解】(1)．由可得t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功：W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；(2)．10s內(nèi)貨物移動(dòng)的距離：s物=vt=2m/s×10s=20m，由圖知，n=3，拉力端移動(dòng)距離：s=3s物=3×20m=60m，由W=Fs可得汽車對(duì)繩的拉力大小：；(3)．不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，滑輪組對(duì)重物的拉力：F拉=3F=3×20000N=60000N，斜面的機(jī)械效率：答：(1)．t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功為1.2×106J；(2)．汽車對(duì)繩的拉力大小為20000N；(3)．斜面的機(jī)械效率為75%．22．（1）；（2）①2.5×103kg/m3；②.5×106J；③50【詳解】解：（1）力臂是支點(diǎn)到力的作用線之間的距離，如下圖所示（2）箱梁的密度箱梁的重力架橋機(jī)在此過程中的有用功架橋機(jī)在此過程中的總功架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率答：（1）見解析；（2）①箱梁的密度為2.5×103kg/m3；②架橋機(jī)在此過程中的有用功為5×106J；③架橋機(jī)在此過程中的機(jī)械效率為50。23．（1）100N；（2）625N；（3）78.57%【詳解】解：（1）重物浸沒在水中時(shí)受到的浮力大?。?）E端的拉力阻力為由杠桿平衡條件得到輕繩對(duì)D點(diǎn)的拉力大?。?）有用功額外功總功整個(gè)裝置在此過程中的機(jī)械效率答：（1）重物浸沒在水中時(shí)受到的浮力大小為100N；（2）重物浸沒在水中時(shí)，打撈過程中輕繩對(duì)D點(diǎn)的拉力大小為625N；（3）整個(gè)裝置在此過程中