宜兴市徐舍中学功和机械能单元专项综合训练Word下载.docx
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A．绳子对m2的拉力大小为m2g
B．绳子对m1的拉力大小为m1g
C．弹簧中拉力大小为（m1-m2）g
D．地面对m3的支持力大小为（m2+m3-m1）g
9．关于功率和机械效率，下列说法正确的是
A．机械效率高的机械，功率一定大
B．做功时间长的机械，功率一定小
C．所有机械的机械效率都小于1
D．功率大的机械，做功一定多
10．如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。
下列说法中不正确的是
A．刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识
B．车把相当于费力杠杆
C．脚蹬属于省力杠杆
D．轮胎制有花纹是为了增大摩擦
11．如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，G1为边长是5cm的正方体，G2重为20N，当OC=10cm时，此时G1对地面的压强为2×
104Pa，现用一水平拉力，使G2以2cm/s的速度向右匀速速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，经过的时间是（）
A．25sB．30sC．35sD．40s
12．用同种材料制成的物体A和B，分别挂在杠杆的两端，且GA＞GB，此时杠杆平衡，如图（a）所示，若将两物体全部浸入水中，如图（b）所示，杠杆将会（）
A．A物体下移，B物体上移B．A物体上移，B物体下移C．仍将保持平衡D．无法判断
二、填空题
13．如图所示的两种情况中，OB=AB，物体均重为G，两轻质杠杆均处于水平平衡状态，比较力F、
的大小，满足关系式__________。
14．为将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处．小桂同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置．当小桂所用的拉力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，重物的速度v随时间t变化的图象如图（丙）所示．不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．物体离开地面匀速上升时，小桂的拉力F＝____N；
若重物与地面的接触面积S＝500cm2，在0～1s内，重物对地面的压强为________Pa．
15．杠杆AB可绕支点O自由转动，AO：
OB=3：
4．将金属块M用细绳悬挂在杠杆A端，B端通过细绳与动滑轮相连，动滑轮上绕有细绳，细绳一端固定在地面上，自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡如图所示：
若将物体M浸没到水中，需要在动滑轮细绳自由端上施加拉力F2才能使杠杆再次水平平衡，F1与F2的差为60N，已知物体M所受重力为880N，则物体M的密度是________kg/m3．（g取10N/kg）
16．如图所示，不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦，当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时，物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动，此时物体受到水平面的摩擦力为________N，拉力F的功率为________W；
将拉力F增大为20N时，物体受到水平面的摩擦力将________（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
17．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.
18．如图所示，小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，物体在4s内上升2m的过程中，人所用的拉力为125N．此过程中，小明做的额外功是________
J，拉力的功率是________W，滑轮组的机械效率是________．
19．如图所示，搬运工人用滑轮将重为425N的重物匀速提升4m，所用拉力为250N，时间为20s．则此过程中总功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______．
20．如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图所示，则杆重________N；
当滑环滑到图中A点时，金属杆是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）.
三、实验题
21．小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验过程中应将杠杆调节到______位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于______。
如果杠杆左端向下倾斜，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）端调节；
（2）杠杆平衡后，在A点挂3个相同的钩码，再在B点挂______个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡；
（3）在
（2）杠杆平衡的基础上，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的______（选填“左”或“右”）端将下沉。
22．小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
（1）为排除杠杆自重对实验的影响，实验前把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图甲所示位置，此时应将杠杆右端的螺母向________调节（填“左”、“右”），使杠杆在水平位置达到平衡。
这样做的目的是___________。
（2）实验时，小明在杠杆左侧A位置（左边位置第四格）先挂了3个钩码，如图乙，则在右侧B位置（右边位置第三格）应挂________个相同规格的钩码，杠杆可以重新在水平位置平衡。
（3）如图丙，小明在A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂了2个钩码。
现将弹簧测力计从C位置移到D位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是_____________。
23．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η=________．（用物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度与第一次相同，则弹簧测力计的示数将________（选填“＞”、“=”或“＜”）F1，此次弹簧测力计做的功将________（选填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功．
（3）如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系，在上述
（1）实验基础上，接下来他应将3只钩码悬挂在________点（填“B”或“C”），并使钩码上升________高度（填“相同”或“不同”），测出拉力和A点移动的距离．
24．在探究杠杆平衡条件的过程中，我们把支点放在质地均匀的杠杆中间，这样做的目的是________；
同学们通过多次实验，得出以下数据，分析得出杠杆的平衡条件是________，应用杠杆的平衡条件，表中第4次所缺数据为________．
小华是采用在杠杆两侧挂钩码的方法探究的，所以根据实验情况她得出的结论是：
“动力×
支点到动力作用点的距离=阻力×
支点到阻力作用点的距离”．在与同学交流时，小敏同学指出了她的错误，并利用如图所示的装置，进行了一个简单的操作就帮助小华解决了困惑．小敏的操作是________．
25．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：
次数
钩码重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
升的距离/cm
机械效率
第1次
2
5
1
15
67%
第2次
4
1.7
第3次
6
2.4
83%
（1）在实验操作中应该使弹簧测力计_____（选填“匀速”、“加速”或“减速”）竖直提升；
（2）进行第2次测量时，滑轮组的机械效率约为_____；
（3）进行第3次测量时，滑轮组做的有用功是_____J；
（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：
滑轮组的机械效率与_____有关；
（5）请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____，若不计摩擦及绳重，这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
26．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如表：
实验序号
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的读数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
8
0.8
24
83.3%
1.5
①______
3
10
②______
③______
90.9%
（1）在表中的空格处填上适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）；
（2）在实验操作中，应竖直向上______拉动弹簧测力计；
（3）从实验数据分析可得出：
使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你做出恰当的猜想：
滑轮组的机械效率可能还与______有关（写出一种影响因素即可）；
（5）若不考虑绳重的摩擦，本实验序号1中动滑轮的重为______N。
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
1．D
解析：
D
【详解】
A．由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，则绳端移动的速度
v绳=nvA=2×
0.2m/s=0.4m/s
拉力F的功率
故A错误；
B．2s内绳子自由端移动的距离
s绳=v绳t1=0.4m/s×
2s=0.8m
故B错误；
C．5s内绳子自由端移动的距离
s绳′=v绳t2=0.4m/s×
5s=2m
拉力做的功
W=Fs绳′=5N×
2m=10J
故C错误；
D．由
物体A受到水平地面的摩擦力大小
f=nηF=2×
80%×
5N=8N
故D正确。
故选D。
2．C
C
物体A在两种情况下的摩擦力f相等，上图滑轮是动滑轮，下图滑轮的轴固定不动，可以看做是特殊使用的定滑轮。
则：
F1=2f
F2=
f
故：
F1=4F2
根据功的公式可知：
W1=F1×
s=2f×
s=fs
W2=F2×
2s=
f×
2s=fs
W1=W2，故选C。
3．D
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】
【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。
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。
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．A
A
（1）对滑块进行受力分析，根据光滑斜面可得，滑块不受摩擦力作用，因此滑块只受重力和支持力作用；
（2）近视眼成因：
眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼。
近视矫正方法，需佩戴凹透镜。
（3）磁感线都是从北极出发回到南极；
（4）力臂的概念：
力臂是指从支点到力的作用线的距离。
A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动，是因为滑块具有惯性，因为斜面光滑，所以不受摩擦力的作用，只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用，故A错误；
B、近视眼成因：
故B正确；
C、在磁体外部，磁感线的方向都是从N极出发回到S极，故C正确；
D、由图可知，杠杆的支点为C，吊桥所受拉力的力臂是从C到拉力作用线的垂线段，故D正确。
A。
6．D
用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组竖直向上提升物体A，要求滑轮的个数要用完，则承担物重和动滑轮重的绳子段数为3，如图所示：
A．已知在1s～2s内，滑轮组的机械效率为80%，由甲图可知，在1～2s内拉力
，由
可得物体A的重是
B．不计绳重和摩擦，根据
得动滑轮的重是
C．由甲图知，1s后的拉力F=500N，由乙图可知1s后物体的速度
，则绳子自由端移动的速度
所以拉力F的功率
D．若将重物A的重力减小为900N，由于滑轮组不变，不计绳重和摩擦，此时滑轮组的机械效率
7．D
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．
8．A
分析：
分别对质量为m1、m2、m3的物体进行受力分析，然后对照各选项逐一进行判断即可．
解答：
如图所示：
A、根据定滑轮工作特点可知，绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力，等于乙物体的重力，所以，绳子对甲物体的拉力大小为m1g，故A错误；
B、对乙物体进行受力分析可知，此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力，所以，绳子对乙物体的拉力大小为m1g．故B正确；
C、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差，即（m1-m2）g，故C正确；
D、对丙物体进行受力分析可知，物体丙受到地面的支持力、甲物体的压力（等于重力）、乙物体的拉力（等于重力）三个力的作用，地面对丙物体的支持力大小为（m2+m3-m1）g．故D正确．
故选A．
【点睛】此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系，关键是对各个物体进行正确的受力分析，有一定难度！
9．C
A.功率表示做功的快慢，机械效率表示一次做功中有用功占的比，所以功率和机械效率是两个不同的概念，没有直接的关系，故A错误；
B.功率是功与时间的比，与单独的时间没有关系，故B错误；
C.使用任何机械时，都不可避免要做额外功，所以所有机械的机械效率都小于1，故C正确；
D.根据
，做功多少不仅与功率有关，还与时间有关，故D错误；
故选C．
10．B
B
【解析】A、刹车时，人施加一个很小的力，就可以对车轮产生一个很大的摩擦力，应用杠杆和摩擦的知识，故A正确；
B、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆，故B错误；
C、脚蹬在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确．
D、轮胎制有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故D正确．
故选B．
11．A
根据杠杆的平衡条件，当OC＝10cm时，G2×
OC＝F×
OA，即
20N×
10cm＝F×
20cm
所以F＝10N。
此时G1对地面的压强为2×
104Pa，即
＝2×
104Pa
其中
S＝0.05m×
0.05m＝2.5×
10-3m2
代入前面的式子得，G1＝60N。
当G1对地面的压力为0时，G1×
OA＝G2×
l，即
60N×
20cm＝20N×
l
解得l＝60cm，根据题意有OC
vt＝l，即
10cm
2cm/s·
t＝60cm
所以t＝25s，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
12．C
杠杆两端分别挂上体积不同的两个金属块A.B时，杠杆在水平位置平衡．因为杠杆平衡，m＝ρV,所以GA×
OA＝GB×
OB,mAg×
OA＝mBg×
OB,ρVAg×
OA＝ρVBg×
OB，即：
VA×
OA＝VB×
OB;
若将两球同时浸没在水中，则：
左端＝（ρVAg−ρ水VAg）×
OA＝ρVAg×
OA−ρ水VAg×
OA,右端＝（ρVBg−ρ水VBg）×
OB＝ρVBg×
OB−ρ水VBg×
OB,
又因为VA×
OB，所以ρ水VAg×
OA＝ρ水VBg×
OB，即ρVAg×
OB，因此杠杆仍然平衡．
13．【详解】
在左图中，LOB是阻力臂，LOA是动力臂，因为LOB=LAB，所以
又因为所以
右图中，LOB是动力臂，LOA是阻力臂，因为，所以
由①②可知。
又因为
所以
右图中，LOB是动力臂，LOA是阻力臂，因为
，所以
由①②可知
。
14．600
第一空．由图丙可知在2∼3s内，重物做匀速运动，由图乙可知，此时拉力F=40N；
第二空．从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3，
从丙图可知，物体在2∼3s内做匀速
600
从丙图可知，物体在2∼3s内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F3=40N，
根据F=
（G物+G动）可得：
G动=nF3−G物=3×
40N−90N=30N，
在0∼1s内,拉力F1=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态，
F支+3F1=G物+G动，地面对物体的支持力：
F支=G动+G物−3F1=30N+90N−3×
30N=30N，
根据力的作用是相互的，重物对地面的压力：
F压=F支=30N，
对地面的压强：
p=
=600Pa。
15．5×
103
表示出两次杠杆A、B端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件列式，解方程可得M受到的浮力大小，再根据阿基米德原理计算出物体M的体积，利用密度公式计算出M的密度．
自由端施加拉
5×
自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡时，杠杆A端受到的拉力FA=GM，由图左侧的滑轮为动滑轮,杠杆B端受到的拉力FB=2F1+G动，
根据杠杆的平衡条件：
GM×
AO=（2F1+G动）×
OB…①
将物体M浸没到水中杠杆再次水平平衡时，
杠杆A端受到的拉力F′A=GM−F浮，
杠杆B端受到的拉力F′B=2F2+G动，
（GM−F浮）×
AO=（2F2+G动）×
OB…②
①−②可得：
F浮×
AO=2（F1−F2）×
OB
M浸没水中后由于受到浮力,对杠杆A端拉力减小,所以F1>
F2，
所以：
F浮=
=
=160N，
由F浮=ρ水gV排得M的体积：
V=V排=
=
=1.6×
10−2m3
所以M的密度：
ρ=
=5.5×
103kg/m3
16．40不变
使用动滑轮可以省一半力；
物体匀速运动，受平衡力，平衡力大小相等，判断出摩擦力根据绳子段数判断出绳子的速度；
根据算出拉力F的功率；
影响摩擦力的因素：
压力和接触面
40不变
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