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第十二章 简单机械 单元综合测试题
时间：60分钟 满分：70分
一、单项选择题(每小题2分,共12分)
1. 为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是( )
2. 如图是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是( )
A.使用此装置可以省功
B.使用轮轴可以省距离
C.上方的滑轮可以改变力的方向
D.绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
3.下列关于简单机械的说法正确的是( )
A.生活中使用杠杆的目的都是为了省力
B.单独使用定滑轮在不计绳重和摩擦的情况下可以省一半力
C.使用轻质材料制作滑轮、减小绳子与滑轮间的摩擦都可以提高滑轮组的机械效率
D.使用滑轮组时无法同时实现既省力又改变力的方向
4.如图所示，在均匀杠杆的A处挂4个钩码,B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50 g,若在A、B两处各加1个钩码,那么杠杆( )
A.右边向下倾斜 B.左边向下倾斜
C.仍保持水平位置平衡 D.无法确定杠杆是否平衡
5.如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是( )
A.支点不动，脚在杆上的位置前移
B.将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C. 将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D.将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
6.如图，两个滑轮组，提升一个重为17 N的物体A(每个滑轮重相同)，使物体A在2s内提升了20 cm，拉力如图所示，下列说法正确的是( )
A.甲中，绳端移动的距离为60 cm B.乙中，拉力的功率为1.7 W
C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中，动滑轮的重力为2 N
二、填空题(每空1分,共18分)
7.如图所示，通过滑轮沿水平方向拉动重为20 N的物体A,不计滑轮重及其摩擦。当拉力F为4N时，物体A受到的拉力为8 N;用这种 方法使用滑轮是为了
8.如图所示,我国古代科技著作《天工开物》中记载的“捣米的春”,是古人巧妙应用杠杆的智慧结晶。要想更省力,使用春捣米时应该 (选填“靠近”或“远离”)O点。
9.如图是吉他的变音夹，两手柄绕O点转动,用力按压手柄时弹簧被压缩,说明力可以改变物体的 ,手柄OAB属于省力杠杆。
10.如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是_杠杆,当图中手对车闸的作用力F=12 N时，刹车拉线受到力的大小为 N,这是一个 机械(选填“省力”或“费力”)。
11.如图所示,用以0点为支点的杠杆OA提升重物,F是作用在杠杆A端的力。图中线段AD与力F的作用线在一条直线上，且OD⊥AD、BC⊥AD。线段 表示力F的力臂(选填“BC”“OD”或“AD”)。
12.用如图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 (选填“A”或“B”)，动滑轮重为 N,3s内对物体做的有用功为 J。
13.如图所示，某同学用完全相同的钩码验证杠杆的平衡条件。杠杆调节平衡后，在杠杆上A点处挂4个钩码，为使杠杆重新平衡，应在B点处挂 个钩码; 如果A、B两处再各挂一个钩码，杠杆的 (选填“左”或“右”)端会下沉。
14.如图所示，固定的斜面长s=1.2 m,高h=0.3 m,沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，拉力的功率为 W ,斜面的机械效率为 。
15.用如图所示的滑轮组，分别匀速提升甲、乙两个重物。若重物甲被提升的速度为V1，同时绳子自由端的速度为V2,则V1 V2。以G甲、G乙 分别表示甲、乙两个重物的重力,若G甲>G乙,且不计绳重和摩擦,匀速提升甲、乙两个重物时滑轮组的机械效率η甲 η乙(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”)。
三、计算题(每小题5分,共10分)
16.如图所示,0为杠杆的支点,OB=50 cm,OA=30 cm,在A点所挂物体质量为6 kg,在B点施加一个竖直向上的力F ,不计杠杆自重和摩擦，g取10 N/kg。求:
(1)所挂物体的重力G;
(2)杠杆水平时拉力F。
17.如图所示，人用滑轮组拉着重810 N的物体使其沿竖直方向以0.1 m/s的速度匀速向上运动了5 s,人对绳子向下的拉力为300N。求:
(1)物体上升的高度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率。
四、简答题(每小题2分,共6分)
18.把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡，如图所示，判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系，并说明理由。
19.什么是机械效率 机械效率的大小可能大于1吗 为什么
20.利用动滑轮提升物体，你能区别有用功和额外功吗
五、作图、实验与探究题(共24分)
21.(6分)请按要求作图:
(1)在图中画出使用铡刀时动力F的力臂L;
(2)如图所示，通过滑轮组向下用力提升重物，请用笔画线完成滑轮组绕线;
(3)如图所示,在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图。
22. (5分)小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。
(1)测量斜面的机械效率，需要的测量工具是 、
(2)请设计出实验数据记录表。
(3)准备动手实验时,有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持 不变，这里采用的科学研究方法是
23.(3分)某实验小组用如图实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
(1)实验中应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计;
(2)第一次实验中测得滑轮组的机械效率为56 %;(结果保留整数)
(3)分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力越 ，滑轮组的机械效率越高。
24.(5分)在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想:
猜想一:，潜轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二:滑轮组机械效与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定州轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示:
请你解答如下问题:
(1)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 ;根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式。
(2)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重，滑轮组的机械效率 (选填“越高”“越低”或“不变”)。
(3)为了验证猜想二，还需增加的实验器材是
25.（5分)某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中:
（1)实验时应先调节杠杆在 位置平衡，若出现如图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;
(2）杠杆平衡后，在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上 个相同的钩码;
(3)上表是该小组在实验中记录杠杆平衡的部分数据，空格处所缺的数据:△= 1.0，★=
参考答案
C 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A
7.8，省力
8.远离
9.形状，省力
10.杠杆，48，省力
11.OD
12.A，40，300
13.6，左
14.3，80%
15.小于，大于
16.解:(1)物体质量为6 kg,物体重力:
G=mg=6 kgX10 N/kg=60 N;
动力臂是OB,阻力臂是OA,阻力大小等于物体重力，根据杠杆平衡条件得
FX50 cm=60 NX30 cm,
解得F=36 N。
答:(1)所挂物体的重力G为60 N;
(2)杠杆水平时拉力F为36 N。
17.解:(1)由v=，可得，物体上升的高度:
h=vt=0.1 m/sX5s =0.5 m;
(2)克服物体重力做的功为有用功:
W有=Gh=810 NX0.5 m=405 J,
由图可知，n=3,则绳子的末端移动的距离；
s= 3h=3X0.5 m=1.5 m,
拉力做的功为总功:W总=Fs=300 NX1.5 m=450 J，
所以滑轮组的机械效率:η= X 100%=90%;
(3)拉力的功率:P==90 W。
答:(1)物体上升的高度为0.5 m;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)拉力的功率为90 W。
18.答:汤匙在手指上的左侧部分质量小于右侧部分的质量，因为右侧重力的力臂比左侧重力的力臂小。
19.答:机械效率是指有用功占总功的比值。根据公式η=可知,任何机械都会有摩擦等因素消耗一部分额外功，故W有
21.如图所示：
（1）弹簧测力计、刻度尺
斜面粗糙程度，控制变量法
（1）匀速
（2）56
（3）大
24.（1）80%
（2）越高
（3）几个自重不同的滑轮
25.（1）水平，左
（2）4
（3）1.0，0.20
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