第十二章 章節(jié)測試卷 一、選擇題（每題3分，共30分） 1．如圖所示的是日常生活中所使用的機械或工具，屬于費力杠桿的是（ ） A．核桃夾 B．鉗子 C．羊角錘 D．面包夾 2．用下列幾種裝置來提升相同的物體，其中最省力的裝置是（忽略繩重、滑輪重和摩擦）（ ） A． B． C． D． 3．圖（a）所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側(cè)的物體下方分別加掛一個等重的物體，如圖（b）所示，則杠桿（ ） A．右端下沉 B．左端下沉 C．要保持平衡應將左端的物體向右移動 D．要保持平衡應在右端再加掛一個物體 4．如圖所示裝置中，不計滑輪、彈簧測力計及輕繩的質(zhì)量，若拉力F=4N時，整個裝置處于靜止狀態(tài)，則甲、乙兩彈簧的讀數(shù)分別為（ ） （第4題） A．12N，8N B．8N，8N C．8N，12N D．12N，12N 5．如圖所示是古代人利用滑輪打水的場景。井架上安裝一個滑輪，繞過滑輪的繩索一端懸吊水桶，當人用力向下拉動繩索的另一端，即可讓水桶上升。不計摩擦,以下方法能提高滑輪提水的機械效率的是（ ） （第5題） A．減小滑輪的質(zhì)量 B．增大拉繩的速度 C．增大桶內(nèi)的水量 D．增大水桶的重力 6．（多選）如圖甲所示的條凳，人若坐在凳的一端，極易使其另一端上翹而摔倒?，F(xiàn)將其簡化為如圖乙所示的示意圖，B、C點分別與凳腳的E、F點在同一豎直線上。當人對水平凳面施加豎直向下的壓力時，下列分析正確的是（ ） （第6題） A．壓力作用于A點，可將條凳視為繞E點轉(zhuǎn)動的杠桿 B．只要壓力作用于凳面的中間，則條凳一定不會上翹 C．只要在A、D點同時施加壓力，則條凳一定不會上翹 D．在B或C點施加一個壓力，則條凳一定不會上翹 7．如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA 中點懸掛重物，在A 端施加一垂直杠桿向上的力F，杠桿在水平位置平衡，保持F 的方向不變，始終與杠桿垂直，將杠桿從A 位置勻速提升到B 位置的過程中，力F 將（ ） （第7題） A．變小 B．變大 C．先變大再變小 D．不變 8．（多選）搬運工人為了將笨重的物體裝進汽車車廂，常使用如圖所示的裝置把物體從斜面底端勻速推上頂端，已知斜面長5m，高2m，物體重1000N，沿斜面向上的推力為500N，則下列判定正確的是（ ） （第8題） A．物體在斜面上運動的過程中受3個力的作用，而且這3個力是平衡的 B．推力所做的功是2500J C．斜面的機械效率為80% D．物體受到斜面的摩擦力為100N 9．某興趣小組制作了如圖所示的能測一根頭發(fā)絲質(zhì)量的“小天平”,取一根細長的飲料吸管，在其靠左端朝上剪一個小缺口，靠右端朝上剪出多個小缺口，然后在距左端一定距離處穿過一縫衣針，并在左端插入一個小螺絲釘，將吸管放在支架上。仔細調(diào)節(jié)螺絲釘?shù)奈恢茫刮茉谥Ъ苌媳３炙狡胶?，測量時在左端缺口處掛一段質(zhì)量已知的細銅絲，右端缺口處放上一根頭發(fā)絲。關(guān)于測量原理和方法，說法正確的是（ ） A．小螺絲釘?shù)淖饔孟喈斢谔炱缴系挠未a B．吸管的質(zhì)量必須很小且可忽略不計 C．為了測出頭發(fā)絲的質(zhì)量，還需要用到刻度尺 D．當頭發(fā)絲放在3號缺口處時發(fā)現(xiàn)吸管右端較高，應將頭發(fā)絲調(diào)到1或2號缺口處 10．建筑工地用如圖1所示的裝置提升重物A，電動機拉動繩子的功率保持不變，電動機對繩子的拉力F與繩子自由端的移動速度v的關(guān)系如圖2所示。重物A以0.1m/s的速度勻速上升時，滑輪組的機械效率為80%。不計繩重與摩擦。下列分析與計算正確的是(g取10N/kg) （ ） A．重物A以0.1m/s的速度勻速上升時，電動機對繩子的拉力為600N B．重物A的重力為600N C．動滑輪重為120N D．勻速提升108kg的重物B時，重物B在30s上升的高度為4.5m 二、填空題（每空2分，共22分） 11．在生產(chǎn)和生活中，人們常用的簡單機械除了杠桿、滑輪，還有斜面和輪軸。如圖所示，是用螺絲刀擰螺絲的情景。手柄__（填“粗”或“細”）一些的螺絲刀用起來更省力；螺絲釘是一種簡單機械，螺絲釘上螺紋展開相當于____（填“斜面”或“輪軸”），螺紋密一些的螺絲釘擰起來更省力。 （第11題） 12．如圖所示，物體A 重150N，物體B 重15N，此時物體A 沿著水平桌面以0.2m/s 的速度向右做勻速直線運動（不計繩重、滑輪重、繩輪及輪軸間的摩擦），物體B勻速下降的速度是____m/s，物體A與水平桌面間的摩擦力是__N，若物體A向右運動的速度增大，則物體A與水平桌面間的摩擦力將____（填“增大”“減小”或“不變”）。 （第12題） 13．如圖所示，小鐘用彈簧測力計沿粗糙斜面勻速向上拉動木塊，用時2s，由圖中數(shù)據(jù)可知，拉力的功率是____________，木塊受到的摩擦力是__________。 （第13題） 14．一個重為300N 的物體Q，底面積為400cm2，將其放在水平地面上，它對地面的壓強是______Pa。如圖所示，現(xiàn)將物體Q 掛在杠桿的B 端，在A 端懸掛一個重為200N 的物體P，使杠桿在水平位置平衡，忽略杠桿自重的影響，若OA:OB=2:5，那么地面對物體Q 的支持力為____N。為了使物體Q 對地面的壓強剛好為0，則需要在P 的下方添加重量為____N 的物體。 （第14題） 15．用如圖所示的裝置提升重1.4×104N的貨物A，貨物A的體積為0.2m3，當貨物A浸沒在水中時，貨物A在2s內(nèi)勻速升高1m，繩端C處拉力F的功率P=7.5kW。（忽略繩重和摩擦，ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg）當貨物A完全出水后，在空氣中被勻速提升時，滑輪組的機械效率為__%。（計算結(jié)果保留整數(shù)） 三、作圖題（每題3分，共6分） 16．如圖甲所示是一種新式的下開式窗戶，圖乙為該窗戶的示意圖，B為轉(zhuǎn)動軸，O為窗扇的重心。畫出窗扇向外推開時其重力G的力臂l和作用在A點所用最小力F的示意圖。 （第16題） 17．某同學用滑輪組提升物體，繩子自由端豎直移動的距離隨時間變化的關(guān)系如圖乙中圖線a所示，物體上升的高度隨時間變化的關(guān)系如圖乙中圖線b所示，在圖甲中畫出繞線方式。 （第17題） 四、實驗探究題（第18題14分，第19題14分，共28分） 18．如圖甲是探究杠桿的平衡條件的裝置。 （1） 在杠桿上掛鉤碼前，調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿保持____并靜止，達到平衡狀態(tài)。 （2） 該小組在實驗中操作規(guī)范，由于不知道鉤碼的重力大小，記錄的數(shù)據(jù)如表所示。 分析數(shù)據(jù)后，初步總結(jié)出杠桿的平衡條件：動力與阻力之比和動力臂與阻力臂之比互為倒數(shù)。顯然，鉤碼重力的具體數(shù)值對得到杠桿平衡條件____（填“有”或“沒有”）影響。根據(jù)此結(jié)論，表中第3次中實驗數(shù)據(jù)的阻力臂l2為__cm。 （3） 為明確鉤碼的重力大小，該小組找來天平測其質(zhì)量。調(diào)整天平橫梁平衡時，要先把游碼移到標尺左端的__________處。測量鉤碼質(zhì)量，當天平平衡時托盤中的砝碼及游碼的位置如圖乙所示，則質(zhì)量為____g，即可求出重力大小。 （4） 桿秤是根據(jù)杠桿的平衡條件工作的。如圖丙，當秤盤不放物品時，秤砣懸掛在0kg刻度線處桿秤剛好平衡（簡稱“調(diào)零”）。某桿秤的秤盤因不慎磕壞了一個缺口，導致桿秤不能調(diào)零，繼續(xù)使用該桿秤，測量結(jié)果將____。該小組在秤盤底粘一塊橡皮泥，使桿秤能調(diào)零，那么使用該桿秤，測量結(jié)果將__________。（均填“偏大”“偏小”或“不受影響”） 19．在“探究動滑輪工作時的特點”活動中，小明用如圖所示的滑輪組提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，在正確操作的情況下，測得的實驗數(shù)據(jù)如下。 （1） 實驗時，用手豎直向上____拉動彈簧測力計，讀出彈簧測力計的示數(shù)。 （2） 分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，實驗中所用動滑輪的重力一定小于____N。 （3） 第①次實驗中，滑輪組的機械效率為____________（保留一位小數(shù)）。 （4） 從實驗數(shù)據(jù)可得出實驗結(jié)論：同一滑輪組，__________________，機械效率越高。 （5） 以下情形導致測得的機械效率偏大的是______。 A．加速拉動彈簧測力計 B．彈簧測力計讀數(shù)錯誤，致使結(jié)果偏大 C．鉤碼有磨損，導致實際質(zhì)量比標注質(zhì)量小 D．彈簧測力計的指針在零刻線以下，未調(diào)零測量拉力 （6） 小明進一步研究，計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值ΔW=W總?W有用?W輪，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)鉤碼的重力越大，差值ΔW____（填“越大”“越小”或“不變”），請你利用所學知識對此作出解釋：____________________________________________________________________________________________________________________________________。 五、計算題（14分） 20．在欣賞影視作品時，我們會看到一些用于道路管制的路障，如圖是其模型示意圖。在該模型中，均勻直桿AB可以繞O自由轉(zhuǎn)動，其中OB段長度為0.8m。當有車輛需要通過管制區(qū)域時，需要將A端升起。 （1） 若在B端施加始終與直桿垂直的作用力F1緩慢壓起直桿AB的過程中，請推理說明作用力F1大小將如何變化。 （2） 為了使直桿與支架恰好分離，若在B端施加作用力，則至少需240N；若在A端施加作用力，則至少需要60N。求均勻直桿AB的長度d和重力G。 【參考答案】 第十二章 章節(jié)測試卷 一、選擇題（每題3分，共30分） 1．D 2．D 3．A 4．A 5．C 【點撥】增大桶內(nèi)的水量，提升的水的高度不變時，做的有用功變大，額外功不變，由η=W有用W總=W有用W有用+W額外=1?W額外W有用+W額外可得，此時機械效率變大，故C正確。 6．ABD 【點撥】若壓力作用于A點，則會使得條凳在力的作用下逆時針旋轉(zhuǎn)，此時支點為E，A正確；壓力若作用在凳面的中間，則此時條凳無論以E或是以F為支點，均不會有翻轉(zhuǎn)的可能，B正確；若在A、D點同時施加壓力但大小不相等，還是有可能會上翹，C錯誤；在B或C點施加壓力，壓力的方向豎直向下，則此時壓力的作用線經(jīng)過支點，其力臂為0，對條凳的平衡無影響，此時條凳一定不會上翹。D正確。 7．A 【點撥】根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2分析，將杠桿緩慢地由位置A提升到位置B，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動力變小。故選A。 8．BCD 【點撥】把物體從斜面底端勻速推上頂端，受重力、支持力、推力、沿斜面向下的摩擦力共4個力作用，這4個力是平衡的，故A錯誤；推力做的總功W總=Fs=500N×5m=2500J，故B正確；克服物體重力做的有用功W有用=G?=1000N×2m=2000J，斜面的機械效率η=W有用W總=2000J2500J=0.8=80%，故C正確；推力做的額外功W額外=W總?W有用=2500J?2000J=500J，物體受到斜面的摩擦力f=W額外s=500J5m=100N，故D正確。故選BCD。 9．C 【點撥】“小天平”和天平的工作原理是相同，因此“小天平”中的小螺絲釘?shù)淖饔孟喈斢谔炱街械钠胶饴菽?，故A錯誤；在使用之前調(diào)節(jié)小螺絲釘，使吸管在水平位置保持平衡，故吸管的質(zhì)量與小螺絲釘?shù)奈恢糜嘘P(guān)，不能忽略不計，故B錯誤；為了計算頭發(fā)絲的質(zhì)量，還需測量細銅絲到縫衣針的距離L1和頭發(fā)絲到縫衣針的距離L2，故需要用到刻度尺，故C正確；在測量過程中，當頭發(fā)絲放在3號缺口處時發(fā)現(xiàn)吸管右端高左端低，此時應將頭發(fā)絲調(diào)到4或5號缺口處，故D錯誤。故選C。 10．C 【點撥】由圖1可知，n=3，自由端移動的速度v繩=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，由圖2可知，電動機對繩子的拉力為200N，故A錯誤；根據(jù)η=W有用W總=G?Fs=G?Fn?=GnF可知，重物A的重力G=ηnF=80%×3×200N=480N，故B錯誤；不計繩重與摩擦，根據(jù)F=1n(G+G動)可知，動滑輪重G動=nF?G=3×200N?480N=120N，故C正確；電動機的功率為P=Wt=Fst=Fv繩=200N×0.3m/s=60W，當勻速提升108kg的重物B時的拉力F′=1nG′+G動=1n(m′g+G動)=13×108kg×10N/kg+120N=400N，因電動機拉動繩子的功率保持不變，重物B移動的速度vB=PnF′=60W3×400N=0.05m/s，則重物B在30s上升的高度為?=vBt=0.05m/s×30s=1.5m，故D錯誤。故選C。 二、填空題（每空2分，共22分） 11．粗； 斜面 12．0.4； 30； 不變 13．1.2W； 1N 14．7 500； 220； 550 【點撥】物體對水平地面的壓力等于其重力，所以物體對地面的壓強p=FS=GQS=300N0.04m2=7500Pa。A端懸掛一個重為200N的物體P，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得，物體Q對杠桿的拉力F2=F1l1l2=GPl1l2=200N×25=80N，由于力的作用是相互的，所以杠桿對物體Q的拉力F拉=F2=80N，對物體Q受力分析，可得GQ=F拉+F支持，所以地面對物體Q的支持力F支持=GQ?F拉=300N?80N=220N。物體Q對地面的壓強剛好為0時，物體Q對地面無壓力，物體Q對桿的拉力大小等于物體Q的重力，即FQ拉=GQ=300N，根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可得，F(xiàn)P拉=FQ拉l2l1=300N×52=750N，則A端懸掛物體的總重G總=FP拉=750N，需要在P的下方添加重量G添=G總?GP=750N?200N=550N。 15．82 【點撥】當貨物A浸沒在水中時，物體受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.2m3×10N/kg=2×103N，滑輪組對物體的拉力F=G?F浮=1.4×104N?2×103N=1.2×104N，物體上升速度v=st=1m2s=0.5m/s，自由端移動速度vC=12v=12×0.5m/s=0.25m/s，由P=Fv可得，繩端C處的拉力FC=PvC=7500W0.25m/s=30000N，由于FC=2F+G動，則動滑輪重G動=FC?2F=30000N?2×1.2×104N=6000N， 當貨物A完全出水后，繩端C處的拉力FC′=2G+G動=2×1.4×104N+6000N=3.4×104N，滑輪組的機械效率η=W有用W總=G?FC′×12?=2×1.4×103N3.4×104N≈0.82=82%。 三、作圖題（每題3分，共6分） 16．【解】如圖所示。 17．【解】如圖所示。 四、實驗探究題（第18題14分，第19題14分，共28分） 18．（1） 水平 （2） 沒有； 20 （3） 零刻度線； 50.2 （4） 偏?。?不受影響 【點撥】由于桿秤的秤盤不慎磕壞了一個缺口，在測量時需要多放物品去補足缺口處的質(zhì)量，所以，在m砣g×l砣不變時，測量結(jié)果偏小。該小組在秤盤底粘一塊橡皮泥，則補足了因缺口而減小的秤盤的質(zhì)量，所以使桿秤能調(diào)零，那么使用該桿秤，測量結(jié)果將不受影響。 19．（1） 勻速 （2） 2.3 （3） 30.3% （4） 所提升物體越重 （5） C （6） 越大； 鉤碼的重力越大，繩子和滑輪以及滑輪轉(zhuǎn)軸的摩擦越大，ΔW就是克服繩重和摩擦所做的功，所以ΔW也就越大 五、計算題（14分） 20．（1） 【解】若在B端施加始終與直桿垂直的作用力F1緩慢壓起直桿AB的過程中，動力臂大小始終等于OB的長度不變；抬起過程中，阻力即重力的大小不變，抬高后阻力臂減小，根據(jù)杠桿的平衡條件知，動力減小，即F1將減小。 （2） 均勻直桿AB重力在中點，因而重心到O點的距離是12d?OB，若在B端施加作用力，則至少需240N，根據(jù)杠桿的平衡條件知，G×12d?OB=FB×OB， 即G×12d?0.8m=240N×0.8m①； 若在A端施加作用力，則至少需要60N， 根據(jù)杠桿的平衡條件知，G×12d?OB=FA×OA， 即G×12d?0.8m=60N×d?0.8m②； 聯(lián)立①②解得：d=4m；G=160N。 實驗次數(shù)動力/鉤碼個數(shù)動力臂l1/cm阻力/鉤碼個數(shù)阻力臂l2/cm1620430241022032303412555……………實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度?/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm11.0101.13022.0101.73033.0102.330

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