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《简单机械和功》单元测试
出卷：张勤 202409
一、选择题（每题2分，共24分）
1．如图所示，下列器件中与其他不同类的是 ( )
2．下列有关功和功率的说法中正确的是 （ ） A．某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功 B．举重运动员举着杠铃静止不动时，运动员对杠铃做了功 C．物体所做的功越多，功率越大 D．物体做功越快，功率越大
3．某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于 （ ） A．0.2J B．2J
C．200J D．2000J
F乙
F甲 G 甲
乙
G 4．如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分
别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是：( )
A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．η甲＜η乙 D．η甲 =η乙 5．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO=BO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为（ ） A．m1＞m2
6．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆会（ ） A．右端下沉 B．左端下沉 C．杠杆仍然平衡 D．无法判断
7．用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相间的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（不计绳重与摩擦），则（ ） A．η甲=η乙，W甲=W乙 B．η甲＞η乙，W甲＞W乙 C．η甲＜η乙，W甲＜W乙 D．η甲＞η乙，W甲＜W
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B．m1＜m2 C．m1=m2 D．无法判断
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8. 处于平衡状态的杠杆，如再加一个力F后，杠杆仍处于平衡，则力F（ ） A．一定在阻力一边 B．一定在动力一边 C．作用线通过支点 D．无法判断
9. 如图，工人沿斜面把一箱货物（重为G）从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢，拉力恒为F，斜面高为h，斜面倾角为θ，用此斜面拉升货物的机械效率为η，则下列选项正确的是（ ）
A．总功为W总=Gh B．η= C．η=
D．η=
10．如图所示，质地均匀的圆柱体，在拉力F的作用下，由实线位置匀速转到虚线所示位置，整个过程中，拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直（OA为圆柱体横截面的直径），圆柱体在转动过程中不打滑．则下列分析正确的是（ ） A．拉力F逐渐变小
B．由于拉力F的力臂始终保持最长，拉力F始终保持最小值不变 C．拉力F逐渐变大 D．条件不足，无法判断
11. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是 （ ）
A、F1
12．如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为
轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（ ） A．F逐渐变小 B．F始终逐渐变大
C．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小 D．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大 二、填空题（每空1分，共24分）
13、如图所示，工程车上的起重臂就是一个杠杆，使用它的好处是能够省 。如图是同学们常用的燕尾夹，AB=BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把 点看作支点，此时夹子可近似看作 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。
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14、如图所示，三角支架ABC固定在客厅墙上，已知AB长40cm，AC长30cm，一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉的能承受的最大水平拉力为30N，为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻，所放置花瓶的重力最大为 N（支架重力不计）。若花瓶的重力较大，放置时应尽量 （选填“靠近”或“远离”）墙壁可确保安全。 15、杠杆AC(刻度均匀，不计杠杆重)可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。使杠杆平衡，应在杠杆上的 点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是_______.
16、如图，A重50N，B重30N，在拉力F=20N作用下，A、B在向右做匀速直线运动，如果C绳拉力是10N，在滑轮重、绳重和绳与滑轮摩擦不计的情况下，B受水平面的摩擦力是 N；若A向右运动的速度是2m/s，B的速度是 m/s。
17、图甲所示的铁块重力G=4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向
上运动时，铁块受到的摩擦力为 N；铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则4s内拉力F做功是 J。
18、如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1．若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动
了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P（选填“＞”、“＜”2或“=”）
19、新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。已知该车的总质量为1.6×10kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功 J，功率为 kW．（g=10N/kg） 20、如图所示，小明同学向上跳台阶进行晨练，已知小明重500N，在10s内匀速连跳12级台阶（每级台阶的高度为0、2m），在这个过程中，小明克服摩擦做功为2800J，那么，小明竖直向上跳的平均速度是 m/s，小明克服重力做的功是 J，小明做功的总功率是 W。 21、如图所示，沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力是F=100N，斜面长2m、高1m，则其机械效率是 %，物体所受摩擦力是 N．（取g=10N/kg）
22、小明同学用图装置拉动物体A，使重为200N的物体在3s内沿水平面匀速移动了4m，若A受到地面的摩擦力为50N，小明作用在
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3
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绳子上的拉力F为30N，则拉力F的功率为 瓦，该装置的机械效率为 。 23、如图所示，质量不计的木板AB处于水平位置平衡，且可绕O点无摩擦转动OA=0.2m，OB=0.5m，在A端挂一个重5N的物体甲，另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块在木板上水平滑动的时间为____ __s． 三、解答题（共32分） 24（1）、画出两个力的力臂。
（2）如图所示的杠杆处于平衡状态，请作出F1的力臂，并作出阻力F2。
（3）站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法。
25、小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。
（1）
如图A所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在 位置平衡，目的是便于测量 ，支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对平衡的影响。
（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2= m。
（3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是 。
（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：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，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验 （选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图C
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实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂 （选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”。
26、小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为 ．（结果保留整数）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用 图做的；第4次实验是用 图做的．（选填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 ．
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 ． 27、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，0点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平，竖直向上拉动弹簧测力计匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中记录弹簧测力计的读数，并利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度。
（1）本实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是： 。
（2）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （变大/变小/不变）。 28、某旅游观光车的技术参数如下表： 空车质量 满载人员 最大车速 1100kg 10人 45km/h 车身长度 满载时轮胎与地接触面积 平均连续行驶里程 4.0m 0.1m ≤75km 2.s.. .. . .. . .. . ..
根据以上参数，解答下列问题：
若观光车在水平路面以最大车速匀速行驶1×10m过程中，牵引力所做的功为1×10J，求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少牛顿？此时牵引力的功率为多少？
29、如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：
（1）动滑轮受到的重力G动； （2）地面对工人师傅支持力F支； （3）工人师傅做功的功率P。
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