初中物理第九章 机械和功训练1

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1 初中物理:第九章《简单机械和功》试题训练1 1. 图甲是一种用杠杆原理制成的供搬运重物上楼用的爬楼车,0、0'两处为轴连接.请你根据爬楼车的使用过程(图乙),分析说明爬楼车是费力杠杆还是省力杠杆.

2. 用如图甲所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将 ( ) A.保持不变 B逐渐交小 C.逐渐交大 D.先变大,后交小 3. 古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以0为支点的杠杆,如图所示,一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置,若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂,则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是 ( ) A. L始终在增加,FL始终在增加 B. L始终在增加,FL始终在减小 C. L先增加后减小,FL始终在减小 D. L先减小后增加,FL先减小后增加 4. 乒乓球、保龄球等表面都是光滑的,为什么高尔夫球的表面上布满小坑呢?经有关科学家研究发现:两个等大的球,一个表面布满小坑,另一个光滑,在空中高速飞行时,表面布满小坑的球受到的空气阻力较小.现将质量与体积均相等的两个小球A(表面布满小坑)与B(表面光滑)分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端,使杠杆水平平衡,如图所示.当从两球正下方同时以相同速度(比较大)的风对准它们竖直向上吹时,则以下的说法中正确的是 ( ) A. 杠杆左端下降 B.杠杆右端下降 C. 杠杆仍然在水平方向处于平衡状态 D.无法判断杠杆的转动情况

5. 在一次校运动会上,小明骑一质量为辨的独轮车以速度可匀速通过一重为G、长为L的水平独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱A、B支撑着,如图所示.设独轮车骑上A端支柱处为初始时刻(t=o),下 2

面哪一个图正确地表示了B端支柱所受力FB与时间t的函数关系(不考虑独木桥的形变) ( ) 6. 如图所示,质量分布均匀的细杆水平放置,支座A在杆重心的右侧,杆的右端被位于其上面的支座B顶住.现在杆的左端C处施加一个向下的作用力,则 ( ) A. A、B两处的弹力均增加,且△FA=△FB

B.A、B两处的弹力均增加,且△FA>△FB

C. A处的弹力减小,B处的弹力增大,且lI△FA I>△FB D.A处的弹力增大,B处的弹力减小,且FA< I△FB l 7. 如图所示,七块完全相同的砖块按照图示方式叠放起来,每块砖的长度均为L,为保证砖块不倒下,6号砖块与7号砖块之间的最大距离s将不超过 ( ) LA1531. LB2. LC25. LD47. 8. 某商店有一不等臂天平(砝码准确),一顾客要买2千克糖,营业员先在左盘放一包糖右盘加l千克砝码;接着又在右盘放一包糖左盘加l千克砝玛.然后把两包糖交给顾客,则两包糖的总质量 A. 大于2千克 B. 小于2千克 C. 等于2千克 D.无法知道 9. 如图所示,A、B为两个半径、材料都相同的,转向相反的轮子,它们的转轴互相平行且在同一水平面内,有一把均匀直尺C,它的长度大于两轮子转轴距离的2倍,把该尺静止地搁在两转轮上,使尺的重心在两轮之间且离8轮较近,然后放手,考虑到轮子和尺存在摩擦,则直尺将 ( ) A. 保持静止 B. 向右运动,直至落下 C. 开始时向左运动,以后就不断作左右来回运动 D.开始时向右运动,以后就不断作左右来回运动 10. 如图所示,水平地面上有甲、乙两辆平板车,人站在乙车上用50 N的水平力拉甲车,如果甲车向右移动的距离是10 m,同时乙车向左移动的距离是4 m,人做的功是 ( ) A. 700 J B. 500 J C. 300 J D.200 J 3

11. 用滑轮组以不同速度匀速提升重物A,作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F,如图所示,不计绳重和摩擦.当拉力F的功率为P1时,重物A以速度口l匀速上升川听用的时间为tl;当拉力F的功率为P2时,重物A以速度υ2匀速上升h所用的时间为t2;当拉力F的功率为P1+P2/2时,重物A以速度υ3匀速上升h所用的时间为 ( )

212122.ttttA 212122.ttttB 2121.ttC 2121.ttD

12. 估测天平游码的质量. (1)观察并读出天平横梁标尺的最大刻度值为a(g). (2)测得天平横梁标尺上从0到a刻度线之间的距离为b(mm). (3)测得天平左、右两臂的长均为c(mm). 由以上数据,可估算出该游码的质量为 g. 13. 如图甲所示是一均匀圆薄板,半径R=30cm. 现从圆板上挖出一个半径为r=15cm的内切圆,试求剩余部分的重心与大圆圆心的距离.

14. 如图所示,一根杠杆的长为L,支点在O处,A端挂一物重为G的物体.为保持杠杆在水平位置平衡,现用一根定长为s的绳子拉住(s的夹角θ为多大时,绳子上的拉力最小(杠杆的物重忽略不计)?

15. 如图所示,实心物体M是边长为l0cm的正方体,杆AOB可绕0点转动,AO=30cm,BO=20 cm,当在杠杆的B端加一恒力F=30 N时,M对地面的最小压强是290Pa(杆重不计,g取10 N/kg).求: (1)物体M的密度. (2)若使杠杆的OB部分在水平位置平衡,则加在B端的最小作用力是多大?

16. 如图所示,质量扰=2.0kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端,导轨及支架ABCD总质量M=4.0kg,形状及尺寸已在图中注明,该支架只可以绕着过D点的转动轴在图示竖直平面内转动.为简便起见,可将导轨及支架ABCD所受的重力看作集中作用于图的0点.现用一沿导轨的拉力F通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1 m/s的速度匀速运动,此时拉力F=10 N. 4

(1)铁块运动时所受摩擦力多大? (2)铁块对导轨的摩擦力的力臂多大? (3)从铁块运动时起,导轨(及支架)能保持静止的最长时间是多少?(g取10 N/kg)

17. 某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一部分结构如图所示.0A是一个均匀钢管,每米所受重力为30 N.O是转动轴,重物的质量m为150kg,挂在B处,0B=1 m. 拉力F作用在A点,竖直向上.为维持平衡,钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?(g取10 N/kg)

18. 如图是一种电梯结构的示意图,电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行.钢链的两端分别固定在电梯井顶部的A点和B点.同时钢链绕过重l5000 N电梯厢下的滑轮而托起整个厢体E,又跨过电梯井顶部由电动机驱动并带有齿轮的轮轴C,在C和B之间吊起与动滑轮相连的配重D.电梯载重量为10人(1人的质量按60 kg计算,g取10N/kg,忽略摩擦及钢链的质量).请回答: (1)配重的功能是什么?在已知电梯厢重和载重量的情况下,配重的质量最好是多大? (2)当电梯满载匀速上升时,A、B两点受到的拉力各是多大?

19. 如图所示,ABCD是一个内部物质分布均匀的正方体木箱的截面示意图,将其置于极粗糙的地面上,且 5

木箱重G,现用“翻滚”的方式使其向左移动s距离,求:此过程中所需最小的功. 20. 你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗?小文同学对此进行了研究.她通过查阅资料得知,人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处,人只要走路,其重心就必然会发生上下位置的变化,重心升高就需要克服重力做功.小文假设人在正常走路时,重心在人体中的位置近似不变,她行走了100 m,有关测量数据如下表(表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离):

(1)小文同学注意到,当自己的前脚跨出时重心会下降,而后脚收起时重心会升高,则她每走一步,自己的重心会下降或升高多少米? (2)小文行走l00 m需要克服重力多少功?克服重力做功的功率多大? (3)通过分析,你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时,哪些因素影响人的锻炼效果?

21. 随着城市建设进程的加快,绵阳城内出现了许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某公寓的电梯某次在竖直向上运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600 kg,g取10 N/kg.求: (1)电梯的匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力Fl做了多少功? (2)电梯的加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值.已知在加速阶段,电动机的拉力F2做了11520 J的功,求加速阶段电动机拉力F2的大小? (3)电梯开始向上运动后经过64 s,电动机的拉力的平均功率是多大?

1质量m/kg 步距s/m 腿长L/m 时间t/s 50 0.50 0.65 100 6

22. 小明用如图所示的滑轮组,在10 S内将质量为60 kg的物体A匀速提升了2m. 已知绳子自由端所用的拉力为200 N. (1)画出物体A的重力示意图; (2)请计算出与此题相关的任意四个物理量(g取10 N/kg).

23. 某人在河岸上,借助岸边的大树,利用滑轮组通过拉绳使停泊在水中的船匀速靠岸.已知滑轮组是由一个定滑轮和两个动滑轮组成的(滑轮和拉绳自重不计),船的总质量为7.92×103 kg,船匀速移动时受到水的阻力是船重的0.01倍,船受到滑轮组的拉力与人拉绳子的力始终水平,若人的拉力是220 N,船靠岸的速度是0.3 m/s,求:(g取l0 N/kg) (1)滑轮组的机械效率. (2)人拉绳的功率.

24. 某农村灌溉水渠上的闸门是用手动螺旋设备来起重升降的,如图所示.若闸门质量为800kg,螺杆上的螺距为l5㎜,动力手轮的直径为0.5 m,整个装置的工作效率是80%,g取10 N/kg,并设闸门在缓慢上升过程中所受的摩擦阻力恒定. (1)人用双手转动轮,每只手平均用多大的力才能将闸门匀速提起. (2)若摩擦阻力主要是来自与两边卡槽之间的摩擦,其他摩擦不计, 试求阀门上升过程中所受摩擦力的大小.

25. 液压电梯(如图)是一项新技术,它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房.(g取10 N/kg) (1)有一种液压电梯,轿箱本身质量是300 kg,滑轮和柱塞的质量为200 kg,设计的最大承载质量为1 000 kg.若不计滑轮、滑轨和柱塞之间的摩擦,满载时整个装置的机械效率为多少?

A 第22题