資源簡介

專項訓練卷 (三)功和機械能、簡單機械
時間:90分鐘 滿分:100分
題 號 一 二 三 四 五 總 分
得 分
一、選擇題(每小題3分，共30分)
1. 如圖是杠桿原理在生活中的應用，能省距離的是 ( )
2. 如圖是滑輪的兩種用法，以下說法中正確的是 ( )
A.甲是動滑輪，使用時不能省力
B.乙是動滑輪，使用時可以省力
C.甲是定滑輪，使用時可以省力
D.乙是定滑輪，使用時不能省力
3. 僅用8天就建成的武漢火神山醫院，彰顯的不僅是中國速度，更是戰勝疫情的堅強決心.為了在最短的時間完成地面基礎建設，上百臺挖掘機同時工作，其目的是增大所有挖掘機總的 ( )
A.機械效率 B.功率 C.功 D.有用功
4. 高空拋物被稱為“懸在城市上空的痛”，會給社會帶來很大的危害.關于高空物體的下落過程，下列分析正確的是 ( )
A.只受重力作用 B.動能越來越大
C.重力勢能全部轉化為動能 D.機械能總量保持不變
5. 關于功率、機械效率，下列說法正確的是 ( )
A.做功越多的機械，其功率就越大
B.越省力的機械，其功率就越小
C.做功越慢的機械，其機械效率就越低
D.有用功與總功的比值越大的機械，其機械效率就越高
6. 如圖所示，物重為G的物體在不同簡單機械中均處于平衡狀態(不計機械自重和摩擦)，拉力大小錯誤的是 ( )
7. 一根粗細均勻的木棒，斜靠在豎直墻壁上.墻壁光滑，地面粗糙，木棒受到的重力為G，墻壁對木棒的彈力為F，如圖所示.現讓木棒的傾斜度變小一些至虛線所示位置，木棒仍能靜止斜靠在墻上，則與原來相比，G和 F的變化情況為 ( )
A. G不變,F變小 B. G不變,F變大 C. G變化,F變小 D. G變化,F變大
8. 如圖所示是蕩秋千的簡化模型.擺球從A點由靜止釋放，到達D點后返回，B、C兩點等高.下列說法正確的是 ( )
A.球在 B、C兩點的動能相等 B.球在A、D兩點的機械能相等
C.球從B 點到O 點的過程中機械能減小 D.球從O 點到C點的過程中重力勢能減小
9. 近期我國長江中下游許多省份因連續大雨發生洪澇災害，抗洪搶險小分隊成員李軍在一次行動中需要幫老百姓把一個質量為240 kg的重物搬到2m 高的車上.為了省力采用5m 的長木板搭了一個斜面(如圖所示).用1200 N的力費時5m in勻速將重物推到車上.關于此簡易斜面裝置，下列說法中正確的是 ( )
A.他對重物做了4800 J的功 B.他做功的功率為16 W
C.此次簡易斜面裝置機械效率為50% D.斜面是一種省力機械
10. 如圖所示，不計動滑輪與繩子之間的摩擦和重力，在水平拉力F作用下，物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動，彈簧秤的示數為20 N，以下說法正確的是 ( )
①M受到地面的摩擦力為20 N
②M受到地面的摩擦力水平向左
③拉力 F 的功率為8 W
④M受到的重力與地面對M 的支持力是一對平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
二、填空題(每空2分，共28分)
11. 如圖所示，質量為50 kg的同學在做仰臥起坐運動.若該同學上半身的質量約為全身質量的 ，則她上半身的重力約為 N.她在一段時間內做了40個仰臥起坐，每次上 半身重心上升的距離均為0.3m，則她在這段時間克服重力做的功約為 J.(g取10N/ kg)
12. 如圖所示，物體G和固定于墻壁上的彈簧相連，物體與地面間是光滑的，開始時物體處于 B處，彈簧恰好自由伸長，用力將其拉至C處，松開后，物體在A、C間往復運動，則物體G由A到B的過程中，物體G的動能 ，彈簧的彈性勢能 .(均選填“不變”“增大”或“減小”)
13. 科學上通常用“功”和“熱量”來度量物體能量的變化.在“使用動滑輪”活動中，小科利用如圖所示裝置，用豎直向上的大小為10 N的拉力 F 使物體A勻速提升了0.1m.如果該裝置的機械效率為70%，則這一過程中，克服物體A的重力所做的功為 J，這個值也是物體A 增加的機械能.
14. 在斜面上將一個重600 N 的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力 ，拉動的距離s=4.5m，提升高度h=1.8m，所用時間t=30s.則拉力F做功的功率為 W，此過程中物體受到的摩擦力為 N.
15. 央視新聞《以青春的名義》欄目播出《孔德慶：從月球到火星的守望》.孔德慶是一位從臨沂走出來的太空守望者，為了接收來自火星探測器的微弱信號，他和同事們進行了70 m天線建設.如圖所示，天線反射體質量為 ，它的重力為 N；吊裝反射體時用到滑輪組，其中能改變拉力方向的是 滑輪；若吊裝機械在10 min內將反射體勻速提升了6m，則吊裝機械對反射體做功 J，做功的功率為 W.(g取10 N/ kg)
16. 農忙時節，小明幫爺爺挑谷子，初次干農活的他在左筐中裝了20kg，右筐中裝了25 kg，如果扁擔的長度為1.8m，則他得距扁擔左端 m處將谷子挑起來才能使挑擔水平(扁擔和筐的重力均不考慮)；為了方便行走，小明將兩筐谷子同時向內移動了0.1m，則需要在 (選填“左”或“右”)筐增加約 kg(保留一位小數)谷子，才能基本保持挑擔水平.
三、作圖題(共4分)
17. (2分)如圖所示，平衡杠桿AOB，O為支點，請作出物體M所受重力的示意圖和動力 F的力臂l.
18. (2分)一個工人站在地面上，使用如圖所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂，要求繩子的自由端要向下拉，請你用筆畫線代替繩子，畫出滑輪組最省力的繞繩方法.
四、實驗探究題(共26分)
19. (12分)“探究動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置如圖1所示：將小車從斜面上高h處由靜止釋放，運動至木板上后與木塊碰撞.通過改變小車釋放時的高度h、在小車中增加鉤碼和在木板上鋪墊棉布的方法，得到了圖2 虛線框內的四個實驗場景.
(1)為探究小車動能與質量的關系，應選用場景①和 (選填“②”“③”或“④”)進行實驗；選用場景③和④進行實驗時，可探究小車動能與 的關系.
(2)在實驗中，小車動能越大，發生碰撞時對木塊所做的功就越 ，木塊被碰撞后在木板上 .
(3)若將場景①和②中的木塊均移走，利用這兩個場景可探究 對物體運動的影響.為提高實驗結論的準確性，還需再增加一次實驗，因此，在場景①的基礎上，你所做的調整是： .
20. (14分)日常生活和工農業生產中，提高機械效率有著重要的意義，提高機械效率，要從研究影響機械效率的因素出發，尋求辦法.
(1)為了探究影響機械效率的因素，小明選取了大小相同的滑輪，利用圖甲和圖乙裝置進行實驗，并把數據記錄在下表中.
實驗次數 滑輪材質 鉤碼重G/N 提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 繩端移動的距離 s/m 總功W總/J 機械 效率η
1 鋁 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 鋁 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 鋁 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比較 1 和2 兩次實驗發現：在所用滑輪組一定時，提升的鉤碼 ，機械效率越高.
②比較3 和4 兩次實驗發現：滑輪組的機械效率還與 有關.
③比較 兩次實驗發現：在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度無關.
④第5次實驗是利用圖 的裝置完成的，判斷依據是 .
⑤利用圖甲的裝置，把重6N的物體用2.5N的拉力勻速拉起，滑輪組的機械效率為 .可見如果沒有刻度尺，只有測力計，也可以測量出滑輪組的機械效率.
(2)小明利用圖丙裝置實驗發現：斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦力有關，與物重無關.保持斜面傾斜程度不變，可以采用 的方法減小摩擦，從而提高斜面的機械效率.
五、計算題(共12分)
21. 科技館里兩位老人正饒有興致地體驗升降座椅裝置，小明觀察后畫出簡圖(如圖)進行研究.若爺爺質量m人=60kg，奶奶用F=240 N的拉力將爺爺勻速拉升到頂端，該過程中奶奶手握住繩子向下拉動的總長度s=6m.不計繩重和摩擦，g取10 N/ kg.求：
(1)奶奶所做的功；
(2)動滑輪(含座椅)的質量；
(3)該升降座椅裝置的機械效率(保留一位小數).
專項訓練卷 (三)功和機械能、簡單機械
1. D 2. B 3. B 4. B 5. D 6. C 7. B 8. C 9. D
10. A 【解析】由于物體M做勻速直線運動，動滑輪也在做勻速直線運動，對動滑輪進行受力分析，彈簧秤對動滑輪的拉力與繩子對動滑輪的拉力之和等于F，又由于彈簧秤的拉力與繩子對動滑輪的拉力相等，所以 40 N；①因為M做勻速直線運動，在水平方向上，繩子對M的拉力與地面對M的摩擦力是一對平衡力，所以M受到地面的摩擦力為20 N，①正確；②M受到的摩擦力方向與繩子對M的拉力方向相反，所以M受到地面的摩擦力的方向水平向右，②錯誤；③動滑輪運動的速度為 M運動速度的一半，即拉力 F的功率 ③錯誤;④M受到的重力與地面對M的支持力，這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一個物體上，且作用在同一條直線上，是一對平衡力，④正確.綜上所述，正確的是①④，故選 A.
11. 300 3600 12. 增大 減小 13. 1.4 14. 60 160
定 2.7×10 4.5×10
16. 1 右 0.7 【解析】設小明在距扁擔左端l處挑起才能使扁擔水平，根據杠桿平衡條件有： 解得 ；若將兩筐谷子同時向內移動了0. 1m ,則 因此需要向右筐增加谷子；設向右筐增加m谷子才能基本保持扁擔水平，則再由杠桿平衡條件得： 解得
17. 如圖所示 18. 如圖所示
19. (1)③ 速度 (2)多 滑行的距離越長
(3)阻力(或摩擦力) 在木板上鋪設玻璃板(或毛巾)
20. (1)①越重 ②動滑輪的重量 ③2、3 ④乙 ⑤80%
(2)減小斜面的粗糙程度
21. 解:(1)奶奶所做的功
(2)由圖可知， 不計繩重和摩擦，由
可得3F=(m人+m動)g,代入數據得，動滑輪的質量m動 =12 kg;
(3)升降座椅所做有用功 2m =1200 J,

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