
?第5章質(zhì)量評估試卷[學(xué)生用書活頁P(yáng)95]
[時間:60分鐘 分值:120分]
一、選擇題(每題2分,共40分)
1.如圖所示的四種情景中,使用的工具屬于費(fèi)力杠桿的是( A )
A.食品夾 B.裁紙刀 C.托盤天平 D.瓶蓋起子
2.下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中,正確的是( B )
A.功率大的機(jī)械,做功一定多
B.做功快的機(jī)械,功率一定大
C.效率高的機(jī)械,功率一定大
D.做功多的機(jī)械,效率一定高
3.在日常生活中,用100N的拉力不能提起重150N的物體的簡單機(jī)械是( A )
A.一個定滑輪 B.一個動滑輪
C.杠桿 D.斜面
4.下列關(guān)于簡單機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中的說法正確的是( B )
A.指甲剪是省力省功的機(jī)械
B.定滑輪不省力,但能改變力的方向
C.滑輪組既省力,又省距離,還省功
D.斜面的機(jī)械效率可以達(dá)到100%
【解析】指甲剪由三個杠桿組成,其中既有省力杠桿也有費(fèi)力杠桿,但其最終可以達(dá)到省力的目的,所以為省力機(jī)械,使用任何機(jī)械都不省功。定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,但可以改變力的方向?;喗M可以省力,但費(fèi)距離,且不可能省功。使用任何機(jī)械都要做額外功,所以機(jī)械效率不可能達(dá)到100%。
5.如圖是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計機(jī)械自重和摩擦),其中所需動力最小的是( D )
A B C D
6.如圖所示,在均勻杠桿的A處掛3個鉤碼,B處掛2個鉤碼,杠桿恰好在水平位置平衡,已知每個鉤碼的質(zhì)量均為50g,若在A、B兩處各加1個鉤碼,那么杠桿( A )
圖1
A.右邊向下傾斜
B.左邊向下傾斜
C.仍保持水平位置平衡
D.無法確定杠桿是否平衡
7.用彈簧測力計兩次水平拉同一木塊使它在同一水平木板上做勻速直線運(yùn)動,圖乙是它運(yùn)動的路程隨時間變化的圖像,下列說法正確的是( D )
圖2
A.木塊兩次做勻速直線運(yùn)動時,彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2,則F1>F2
B.木塊兩次受到滑動摩擦力分別為F、F,則F<F
C.兩次拉力分別在10s內(nèi)對木板做功為W1、W2,則W1<W2
D.兩次拉力分別在10s內(nèi)對木塊做功的功率為P1、P2,則P1>P2
8.如圖所示,滑輪組的每個滑輪質(zhì)量相同,用它們將重為G1、G2的貨物提高相同的高度(不計繩重和摩擦),下列說法正確的是( B )
圖3
A.用一個滑輪組提起不同的重物,機(jī)械效率不變
B.若G1=G2,則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率
C.若G1=G2,則拉力F1與F2所做的總功相等
D.若G1=G2,則甲、乙滑輪組所做的額外功相等
9.如圖所示,用三種不同的方式分別拉同一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,所用拉力分別為F1、F2和F3,則它們的大小關(guān)系正確的是(不計滑輪重和繩子與滑輪間的摩擦)( C )
圖4
A.F3<F1<F2 B.F1<F2<F3
C.F2<F1<F3 D.F3<F2<F1
10.如圖所示,讓鋼球從斜槽上由靜止?jié)L下,鋼球運(yùn)動到水平面上碰到靜止的木塊后,能將木塊撞出一段距離。下列說法正確的是(不計空氣阻力)( B )
圖5
A.鋼球能從斜槽上滾下是因?yàn)樗哂袘T性
B.木塊被撞得越遠(yuǎn),說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多
C.鋼球在斜槽上向下滾動時,它的機(jī)械能越來越大
D.木塊被撞出一段距離,說明物體的運(yùn)動需要力來維持
【解析】鋼球能從斜槽上滾下是因?yàn)樗艿街亓Φ淖饔茫皇且驗(yàn)樗哂袘T性。根據(jù)W=Fs,且木塊被撞出過程所受滑動摩擦力不變可知,木塊被撞得越遠(yuǎn),說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多。鋼球在斜槽上向下滾動時,不計空氣阻力,但鋼球還受到摩擦力作用,鋼球滾下時需要克服摩擦力做功,所以,鋼球的機(jī)械能會減少。木塊被撞出一段距離,是因?yàn)槟緣K受到力的作用,其運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化,不能說明物體的運(yùn)動需要力來維持。
11.如圖所示,小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn),一根橡皮筋一端系一個小石塊,另一端固定在A點(diǎn),B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置,C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn),關(guān)于小石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動過程的說法,正確的是( C )
圖6
A.小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
B.從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,小石塊受到重力和彈力的作用
C.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,小石塊的速度先增大后減小
D.小石塊在C點(diǎn)時,受到平衡力的作用
12.如圖,用300N的力將重為500N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m,不計繩重和摩擦,在此過程中( B )
圖7
A.繩子自由端移動的距離為6m
B.動滑輪重100N
C.拉力做功的功率為100W
D.滑輪組的機(jī)械效率為60%
【解析】由圖可知,n=2,則繩子自由端移動的距離s=nh=2×2m=4m。忽略繩重和摩擦,由F=(G+G動)可得,動滑輪的重G動=nF-G=2×300N-500N=100N。繩子自由端移動的速度v===0.4m/s,P===Fv=300N×0.4m/s=120W。根據(jù)η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%。
13.如圖所示為一名運(yùn)動員投擲鉛球的過程示意圖。鉛球在b點(diǎn)離手,c點(diǎn)是鉛球運(yùn)動的最高點(diǎn),不計空氣阻力。在a到d的整個過程中,下列說法不正確的是( B )
圖8
A.只有在a到b的過程中,運(yùn)動員對鉛球做了功
B.在b到d的過程中,鉛球的機(jī)械能先增加后減少
C.在c到d的過程中,鉛球的重力勢能減少
D.在a到d的過程中,鉛球的運(yùn)動狀態(tài)在不斷地變化
14.如圖,同一小球在同一高度以相同速度向三個不同方向拋出(不計空氣阻力和摩擦),設(shè)小球剛落地時的速度分別為v1、v2、v3,則( C )
圖9
A.v1>v2>v3 B.v1<v2<v3
C.v1=v2=v3 D.無法確定
15.如圖所示,滑輪下掛重500N的物體G,滑輪重40N,繩和杠桿都是輕質(zhì)的。要在圖示位置使杠桿平衡,在杠桿的A點(diǎn)所加的豎直向上的力F應(yīng)是(杠桿上標(biāo)度的間距相等)( B )
圖10
A.270N B.360N C.540N D.720N
16.如圖所示,當(dāng)水平拉力F=50N時,恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運(yùn)動。已知物體重為200N,所受地面的摩擦力為80N,假如在5s時間內(nèi),物體水平移動了0.6m,不計繩和滑輪的自重,則在此過程中( C )
圖11
A.拉力F做功為30J
B.物體重力做功為120J
C.拉力F做功的功率為12W
D.該裝置的機(jī)械效率約為60%
【解析】由于物體水平移動,物體在重力的方向上(豎直向下)沒有移動距離,所以重力不做功;由圖可知,該滑輪為動滑輪,繩子的有效股數(shù)n=2,則繩端移動的距離s繩=ns物=2×0.6m=1.2m,拉力F做的功W總=Fs繩=50N×1.2m=60J。拉力F做功的功率P===12W。物體所受地面的摩擦力為80N,則有用功W有=fs物=80N×0.6m=48J,該裝置的機(jī)械效率η=×100%=×100%=80%。
17.都市生活離不開電梯,如圖,將電梯簡化為“鋼繩拉著電梯廂在豎直導(dǎo)軌上運(yùn)動”模型。小剛同學(xué)乘坐電梯從一樓到五樓,電梯廂和人的總質(zhì)量為500kg,電梯上行受到軌道摩擦力為500N,鋼繩對電梯廂的拉力用T表示。電梯(底面)在A點(diǎn)(一樓地面)到B點(diǎn)(二樓地面)過程中速度在增加,用時4s;在B點(diǎn)到D點(diǎn)(四樓地面)過程中勻速運(yùn)動,用時4s;在D點(diǎn)到E點(diǎn)(五樓地面)過程中速度逐漸減小,用時4s;每層樓高3m(g取10N/kg),下面說法正確的是( C )
圖12
A.電梯從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中,鋼繩拉力T做功1.65×104J
B.電梯從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中,鋼繩拉力T做功的功率4.125×103W
C.電梯從C點(diǎn)到D點(diǎn)過程中,鋼繩拉力T做功的功率8.25×103W
D.電梯從D點(diǎn)到E點(diǎn)過程中,鋼繩拉力T=5.55×103N
【解析】電梯廂和人的總重力G=mg=500kg×10N/kg=5000N,勻速運(yùn)動時,鋼繩的拉力T=G+f=5000N+500N=5500N,電梯從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中,加速運(yùn)動,T′>5500N,鋼繩拉力T做功W>Ts=5500N×3m=1.65×104J。電梯從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中,做勻速運(yùn)動,上升一層樓高,s=3m,用時t=2s,拉力做的功W1=Ts=5500N×3m=1.65×104J,鋼繩拉力T做功的功率P===8.25×103W。電梯從C點(diǎn)到D點(diǎn)過程中,做勻速運(yùn)動,上升一層樓高,s=3m,用時t=2s,拉力做的功W1=Ts=5500N×3m=1.65×104J,鋼繩拉力T做功的功率P===8.25×103W。電梯從D點(diǎn)到E點(diǎn)過程中,減速運(yùn)動,T″<5500N。
18.下列說法正確的是( D )
A.運(yùn)動的物體具有的能量叫做動能
B.甲、 乙二人同時登山,甲先到達(dá)山頂,則甲的功率大
C.功就是能,因?yàn)樗鼈兊膯挝幌嗤?br />
D.用50N的水平力拉著重100N的小車沿著水平地面前進(jìn)5m,則此過程拉力做的功比重力做的功多
【解析】物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能。甲、乙二人同時登山,甲先到達(dá)山頂,表明甲用的時間少,雖然上升的高度相同,但不能確定甲、乙二人的重力大小,就無法比較做功的大小,從而無法判定功率的大小。功和能是兩個不同的物理量,雖然單位相同,但物理意義不同。用50N的水平力拉著重100N的小車沿著水平地面前進(jìn)5m,拉力做了功,而重力沒有做功,故此過程拉力做的功比重力做的功多。
19.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斜面的頂端,若兩個斜面光滑、等高,甲斜面長4m,乙斜面長5m,所做的功分別是W甲、W乙,則下列說法正確的是( C )
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)械效率高
C.拉力F甲與F乙之比為5∶4
D.兩個拉力做功W甲與W乙之比為4∶5
20.一根輕質(zhì)木桿,A端細(xì)線下所掛50N的重物靜止在水平地面上。當(dāng)在B點(diǎn)加豎直向下的力F=30N作用時,木桿恰能在水平位置處于平衡狀態(tài),此時細(xì)線豎直。已知OA=15cm,OB=5cm,則重物對水平地面的壓力為( C )
圖13
A.80N B.60N C.40N D.20N
二、填空題(21題4分,其余每空2分,共20分)
21.如圖所示,利用羊角錘撬起釘子,請你在羊角錘A點(diǎn)處畫出所能施加最小動力F1,并畫出阻力F2的阻力臂L2。
圖14
【答案】如答圖所示。
第21題答圖
22. 2016年浙江最大抽水蓄能電站在縉云開建。其工作原理如圖所示。用電低谷時(如深夜),電站利用電網(wǎng)多余電能把水從下水庫抽到上水庫中儲存起來;用電高峰時,再利用上水庫中的水發(fā)電(g取10N/kg)。
圖15
(1)蓄能時,水被抽到上水庫中,電能轉(zhuǎn)化為水的__重力勢能__。
(2)發(fā)電時,若該電站上水庫可用于發(fā)電的庫容量為7.86×106m3,上下水庫平均水位差637m。上水庫中可用于發(fā)電的水流到下水庫,水的重力做功為__5.00682×1013__J。
【解析】(2)水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×7.86×106m3=7.86×109kg;水的重力G=mg=7.86×109kg×10N/kg=7.86×1010N;水的重力做功W=Gh=7.86×1010N×637m=5.00682×1013J。
23.[2018·遂寧]小麗同學(xué)用水平力F拉動如圖所示裝置,使重100N的A物體4s內(nèi)在水平地面上勻速運(yùn)動了80cm,物體B重50N(物體B與A始終接觸),此過程中地面受到的摩擦力為10N,彈簧測力計的示數(shù)為8N。若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和繩與滑輪間摩擦,則滑輪移動的速度為__0.1__m/s,水平拉力F的功率為__3.6__W。
圖16
24. 2018年5月21日,我國成功發(fā)射了“嫦娥四號”的中繼星——“鵲橋號”,它將成為“嫦娥四號”與地球間的“通信橋梁”。
(1)“鵲橋號”質(zhì)量為448kg,發(fā)射后隨火箭豎直升空1000m的過程中,“鵲橋號”需克服重力做功__4.48×106__J。(g取10N/kg)
(2)火箭在升空過程中的能量轉(zhuǎn)化是__化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能__。
25.如圖所示,有一根均勻鐵棒,長為L,OA=,重力G=900N,為了不使這根鐵棒的B端下沉,所需外力F至少應(yīng)為__400__N,若F的方向不變,微微抬起這根鐵棒的B端,所需外力F′應(yīng)為__450__N。
圖17
三、實(shí)驗(yàn)探究題(每空3分,共30分)
26.教室內(nèi)的日光燈一般都是由兩條豎直平行的吊鏈吊在天花板上的(如圖甲所示),兩條吊鏈豎直平行除了美觀外,還蘊(yùn)含著科學(xué)道理。
圖18
(1)圖甲中a、b是掛日光燈的吊鏈。若以吊鏈a的固定點(diǎn)O作為支點(diǎn),F(xiàn)甲作為拉力時,可將燈視作__省力__(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。
(2)比較圖甲、圖乙兩種懸掛方式,圖甲吊鏈?zhǔn)艿降睦Υ笮镕甲,圖乙吊鏈?zhǔn)艿降睦Υ笮镕乙,則F甲__<__F乙(選填“>”“=”或“<”)。
(3)若圖甲中b吊鏈突然斷開后日光燈將繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,此時日光燈的重力勢能將__減小__(選填“增大”“減小”或“不變”)。
【解析】(1)圖甲中將日光燈看作杠桿,若以吊鏈a的固定點(diǎn)O作為支點(diǎn),重力是阻力,作用點(diǎn)在重心上,F(xiàn)甲是動力,可見動力臂大于阻力臂,所以是省力杠桿。(2)圖甲、圖乙兩種方式懸掛,支點(diǎn)都是O點(diǎn),阻力和阻力臂都一樣,只是F甲的力臂大于F乙的力臂,根據(jù)杠桿平衡條件可知,當(dāng)阻力和阻力臂一定時,動力臂越長越省力,所以F甲<F乙。(3)圖甲中b吊鏈突然斷開后日光燈將在重力作用下繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,由于重心降低,所以重力勢能減小。
27.如圖甲是小紅“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置。
圖19
(1)實(shí)驗(yàn)時小紅沿豎直方向__勻速__拉動彈簧測力計,使鉤碼上升10cm,彈簧測力計的示數(shù)如圖甲所示,若每個物塊重2N,則滑輪組的機(jī)械效率為__83.3%__。
(2)小紅做完實(shí)驗(yàn),通過和其他小組交流,了解到滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪重有關(guān)系,接著她改變動滑輪重,提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙的圖像。由圖像可知:被提升物體所受的重力相同時,動滑輪越重,滑輪組的機(jī)械效率越__低__。若不計繩重和摩擦,分析圖像中的A點(diǎn)可知,被提升物體所受的重力為__3__N。
28.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,每個鉤碼重力相等,杠桿刻度均勻。
圖20
(1)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示,他們記錄的數(shù)據(jù)為:動力F1=1.5N,動力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,則阻力臂L2=__0.15__m。
(2)下列四個因素中,不會帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是__A__。
A.鐵架臺自身的重力足夠大
B.單個鉤碼的重力不完全相等
C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大
D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大
(3)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后,他們想進(jìn)一步探究,如果杠桿受到F2、F3兩個阻力,結(jié)果會怎樣?通過實(shí)驗(yàn),他們得到了如圖乙所示的結(jié)果。根據(jù)這個結(jié)果,可以初步得出,在這種情況下杠桿的平衡條件為:F1L1=__F2L2+F3L3__。(F1、F2、F3的力臂分別用L1、L2、L3表示)
【解析】(2)鐵架臺自身的重力足夠大的目的是使杠桿穩(wěn)定,但對杠桿的平衡無影響;單個鉤碼的重力不完全相等,則多個鉤碼總重力無法確定,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響;懸掛鉤碼的繩套重力偏大,會對力的真實(shí)值有影響;杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏,對測量結(jié)果造成誤差。(3)設(shè)一個鉤碼的重力為G,杠桿一個格的長度為L,根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿右側(cè)F3L3+F2L2=2G×2L+2G×4L=12GL;杠桿左側(cè)F1L1=4G×3L=12GL,故左側(cè)等于右側(cè),故F2L2+F3L3=F1L1。
四、解答題(每題10分,共30分)
29.利用如圖所示的滑輪組,用F=1000N的力拉繩子自由端,貨物A以0.1 m/s的速度勻速直線運(yùn)動10s,整個過程中,滑輪組的機(jī)械效率為75%。求:
圖21
(1)貨物A在10s內(nèi)移動的距離。
(2)這個過程中拉力F的功率。
(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小。
【答案】(1)根據(jù)v=可知,貨物A在10s內(nèi)移動的距離sA=vAt=0.1m/s×10s=1m。
(2)由圖可知,動滑輪上繩子的有效股數(shù)n=2,繩子自由端移動的速度v繩=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s,拉力的功率P===Fv繩=1000N×0.2m/s=200W。
(3)由η===得,f=nηF=2×75%×1000N=1500N。
30.已知物體的重力勢能表達(dá)式為EP=mgh,動能表達(dá)式為EK=mv2。其中m為物體的質(zhì)量,h為物體距離水平地面的高度,v為物體的運(yùn)動速度,g為常量,取10N/kg。如圖所示,將一質(zhì)量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計空氣阻力,物體從被拋出到落地的瞬間,整個過程中機(jī)械能守恒。求:
圖22
(1)物體被拋出時的重力勢能EP和動能EK1。
(2)物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中,其重力所做的功W。
(3)物體落地前瞬間的動能EK2。
【答案】(1)物體的重力勢能EP=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J,動能EK1=mv2=×0.4kg×(2m/s)2=0.8J。
(2)物體從被拋出點(diǎn)至落地的過程中,其重力所做的功W=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J。
(3)物體下落時高度減小,速度增大,所以重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,落地時高度為0,重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能,所以物體落地前瞬間的動能EK2=EK1+EP=0.8J+6J=6.8J。
31.如圖所示為一吊運(yùn)設(shè)備的簡化模型圖,圖中虛線框里是滑輪組(未畫出)?;喗M繩子自由端由電動機(jī)拉動,現(xiàn)用該設(shè)備先后搬運(yùn)水平地面上的物體A和B,已知兩物體重力GA=1.75GB。當(dāng)對A施以豎直向上的拉力FA=1500N時,物體A靜止,受到地面支持力是NA;當(dāng)對B施以豎直向上的拉力FB=1000N時,物體B也靜止,受到地面支持力是NB,且NA=2NB。求:
圖23
(1)物體A的重力GA和地面支持力NA大小。
(2)當(dāng)電動機(jī)對滑輪組繩子的自由端施以F=625N的拉力時,物體B恰好以速度v被勻速提升,已知此時拉力F功率為500W,滑輪組機(jī)械效率為80%,不計各種摩擦和繩子質(zhì)量,物體B的速度v為多少?
【答案】(1)對A,由力的平衡條件可得,F(xiàn)A+NA=GA,即1500N+NA=GA……①
已知兩物體重力GA=1.75GB,且NA=2NB,
所以①式可寫為1500N+2NB=1.75GB……②
對B,由力的平衡條件可得,F(xiàn)B+NB=GB,即1000N+NB=GB……③
②-③得,500N+NB=0.75GB……④
③-④得,500N=0.25GB,GB=2000N,則NB=1000N,GA=3500N,NA=2000N。
(2)已知繩子自由端的拉力F=625N,η=80%,物體B重為2000N,設(shè)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n,則η=====80%,n=4。
又因?yàn)槔做功的功率P=500W,
由P===Fv得,繩子自由端運(yùn)動的速度v繩===0.8m/s,則物體B勻速上升的速度v=v繩=×0.8m/s=0.2m/s。
這是一份華師大科學(xué)九年級上冊期末質(zhì)量評估試卷(2)(含答案),共17頁。
這是一份華師大科學(xué)九年級上冊期末質(zhì)量評估試卷(1)(含答案),共21頁。
這是一份華師大科學(xué)九年級上冊 第7章 內(nèi)能 質(zhì)量評估試卷(含答案),共13頁。
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