作业13 简单机械 功和功率 综合检测(月考卷)(解析版).docx
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1、作业13 简单机械 功和功率 综合检测(月考卷)一、选择题1把一本物理书从地面竖直匀速拿到桌面高度所做的功约为()A0.2焦B2焦C20焦D200焦【答案】B【详解】物理课本的质量约为0.25kg,课桌高度约为0.8m,由重力的计算公式可得所以把一本物理书从地面竖直匀速拿到桌面高度所做的功约为故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。2如图所示的生产生活用具中,在使用时属于省力杠杆,且最省力的是()A筷子B镊子C动滑轮D羊角锤【答案】D【详解】AB筷子,镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂根据杠杆平衡的条件可知为费力杠杆,故AB不符合题意;C动滑轮实质为省力杠杆,因为动力臂是阻力臂的2倍,根据杠杆
2、平衡条件可知,阻力大于动力,不计一切摩擦阻力,做多省1/2的力,故C不符合题意;D羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力小于阻力为省力杠杆;且动力臂远大于阻力臂,故动力远小于阻力,故D符合题意。故选D。3下列关于功率的说法中,正确的是()A物体做功越快,功率越大B物体做功时间越短,功率越大C物体做功越多,功率越大D物体做相同的功,做功时间越长,功率越大【答案】A【详解】A功率表示物体做功的快慢,物体做功越快,功率越大,故A正确;B由得,物体做功时间越短,做功多少不确定,功率大小无法比较,故B错误;C由得,物体做功越多,做功时间不确定,功率大小无法比较,故C错误;D由
3、得,物体做相同的功,做功时间越长,功率越小,故D错误。故选A。4甲、乙两人做功之比为1:3,所用时间之比为2:1,则甲、乙两人的功率之比为()A3:2B2:3C6:1D1:6【答案】D【分析】已知甲、乙两人做功之比和时间之比,可利用公式计算两人做功的功率之比【详解】甲、乙两人做功之比为1:3,所用时间之比为2:1,则两人的功率之比为,故D正确5如图所示,用力、和将同一物体竖直匀速提升相同高度。绳子自由端通过距离为、和,拉力做的功为、和若不计滑轮重及摩擦,则()ABCD【答案】D【详解】ABD因为使用定滑轮不省力,也不省距离,所以不计滑轮重及摩擦,使用动滑轮能省一半力,但多移动一倍的距离,所以不
4、计滑轮重及摩擦因此故AB错误,D正确。C不计滑轮重及摩擦,同一重物,用动滑轮和动滑轮提升的高度相同,拉力做的功分别为所以故C错误。故选D。6用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是()ABCD【答案】B【详解】如选项A中图,动滑轮是省力杠杆,其动力臂是阻力臂的2倍,则动力是阻力的一半,即如选项B中图,根据机械功原理,任何机械都不省功,所以由得如选项C中图,设阻力臂为L,则从支点到动力作用点长度为3L,因为动力作用线与横杆夹角为30,说明动力臂长度为横杆的一半,即。根据杠杆平衡条件可得如选项D中图,定滑轮是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,则。
5、综上所述,通过比较得知,B选项中最小,即在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是斜面,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。7如图所示,一根粗细不均匀的木头,当支在O点时恰好平衡,若在O点将其锯成两段,则()A粗的一段质量大B细的一段质量大C两段质量一样大D无法判断【答案】A【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2由题意可得G左L左=G右L右因为L左L右,所以G左G右,即粗的一端较重,则粗的一段质量大。故选A。8如图甲所示,分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动,图乙是、所做的功-路程图像,图丙是A、B的路程-时间图像,A、B所受的摩擦力分别为、,、的功率是、。下列说法正确的是(
6、)ABCD【答案】D【详解】A由图乙可知,当拉力移动的距离相同时,由W=Fs可知,拉力F1做的功多,水平拉力的大小关系为F1F2,故A错误;B由图丙可知,两物体的s-t图像均为过原点的一条直线,即两物体运动路程与时间成正比,因此两物体均做匀速直线运动,当两物体的运动时间相同时,A运动的路程大,由可知,两物体的速度关系为,故B错误;C因为两物体都做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,A所受的摩擦力为f1=F1,B所受的摩擦力为f2=F2,由A可知,F1F2,因此A、B所受摩擦力的大小关系为,故C错误;D因为F1F2,所以,由可知,F1、F2所做功率的大小关系为,故D正确。故选D。9如图所示,
7、木杆在水平力F作用下偏离竖直方向角而处于平衡状态,现保持角不变而使力F的方向由水平向右逐渐变为竖直向上而杆始终处于静止状态,则在此过程中,力F的大小变化情况是()A一直变大B一直变小C先变小,后变大D先变大,后变小【答案】C【详解】由图可知,阻力与阻力臂的乘积保持不变,动力逐渐移动过程中直到力刚好与杠杆垂直过程中,力臂逐渐变大,根据杠杆平衡条件可知,力逐渐变小,当力从与杠杆垂直的位置垂直继续移动过程中力臂逐渐变小,根据杠杆平衡条件可知,力逐渐变大,所以力的变化情况为先变小,后变大,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。10如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.5m
8、/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力、忽略绳子与滑轮间的摩擦。则()A物体A受到水平面的摩擦力为50NB拉力F的功率为4WC若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4JD物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力【答案】B【详解】ABC测力计示数为4N,则绳端拉力F也为4N,两段绳子与动滑轮接触,则物体A受到的拉力为物体做匀速直线运动,在水平方向受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故物体A受到的摩擦力为8N。物体的运动速度为0.5m/s,则绳子自由的速度为则拉力的功率为2s时间内拉力做的功为故AC不符合题意,B符合题意;D支持力的受力物体
9、是物体A,压力的受力物体是水平面,这两个力没有作用在一个物体上,不是平衡力。故D不符合题意。故选B。二、填空题11某工人用100牛的水平拉力将重300牛顿的箱子沿水平地面匀速移动5米,用时20秒,在此过程中,拉力对箱子做功 焦,重力对箱子做功 焦;拉力所做功的功率为 瓦。【答案】 500 0 25【详解】1拉力做的功2因为物体的重力与移动的距离相互垂直,物体在重力的方向上没有移动距离,所以,重力对物体做功为0J;3拉力做功功率12如图,用20N的水平推力,使重为100N的物体在水平桌面上移动。则推力做功为 J;重力对物体做的功为 。【答案】 10 0【详解】1推力对物体做功2物体在水平地面上运
10、动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。13如图所示,用甲、乙两个轻质滑轮分别匀速提起重力为10牛的物体,能省力的是 滑轮(选填“甲”或“乙”);甲滑轮的动力臂与阻力臂之比为 。若不计摩擦,F1的大小为 牛,A、B、C三根绳子中,所受最大的拉力与最小的拉力之比为 ,若物体都上升了0.5米,则两个力所做的功之比为 。【答案】 乙 11 10 41 11【详解】12甲滑轮的轴固定不动,为定滑轮,其实质是等臂杠杆,甲滑轮的动力臂与阻力臂之比为11,不能省力;乙滑轮随物体一起运动,为动滑轮,其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,可以省力。3若不计摩擦,甲滑轮是定滑轮,不能省力,F1的大小为F
11、1=G=10N4若不计摩擦,乙滑轮是动滑轮,轻质滑轮,不计滑轮的重力,F2的大小为 A绳子拉力FA=F1=G=10NB绳子拉力FB=2F1=2G=210N=20NC绳子拉力FC=F2=5NA、B、C三根绳子中,所受最大的拉力与最小的拉力之比FBFC=20N5N=415若物体都上升了0.5米,使用定滑轮,拉力移动的距离s1=h=0.5mF1做的功W1=F1s1=10N0.5m=5J使用动滑轮,拉力移动的距离s2=2h=20.5m=1mF2做的功W2=F2s2=5N1m=5J两个力所做的功之比为W1W2=5J5J=1114如图甲所示,用弹簧测力计拉同一木块在同一水平面上匀速运动,图乙中图线、是两次
12、拉动木块的st图象。两次运动的时间相同,拉力做的功分别是W1、W2,功率分别为P1、P2。则W1 W2,P1 P2。(选填“”、“”或“”)。【答案】 【详解】1两次在水平地面上拉动同一木块,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,故木块受到的滑动摩擦力大小不变;木块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,由st图象可知,木块两次都做匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力F相等,即F1F2;从图象中可以判断出,第次运动的距离较大,根据公式W=Fs可知,当拉力相等时,运动距离越大,拉力做功越多,即W1W2。2已知两次运动的时间相同,由于第一做功较多,根据公式可
13、得 P1P2。15如图所示,杠杆在F1、F2、F3、F4中的某一个力作用下静止在倾斜的位置,此时杠杆属于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态,这个力不可能是 (选填F1、F2、F3或F4,下面一样)。进一步探究发现,若这个力是作用在A位置使杠杆平衡的最小力,则这个力是 ;将杠杆A端提起一小段,若力的大小没有发生变化,则这个力是 。【答案】 平衡 F1 F3 F4【详解】1杠杆在力的作用下处于静止状态或缓慢匀速转动状态时,杠杆都处于平衡状态,所以,图中此时杠杆处于平衡状态。2由图知道,所挂重物使杠杆绕支点顺时针转动,所以,能使杠杆静止的力应是使杠杆绕支点逆时针转动,由图知道,F1、F2、F3、F4
14、中只有F1不满足条件。3由图知道,连接支点与动力可得到最长的力臂,此时对应的就是最小的动力,由图知道,F3与杠杆垂直,满足条件,即F3力是作用在A位置使杠杆平衡的最小力。4由图知道, F4与G作用线平行,方向相反,所以,提起杠杆的动力若是F4,则与重力的力臂的比值是由杠杆的平衡条件知道,将杠杆A端提起一小段,则 力的大小不发生变化,符合题意。提起杠杆的动力若是F1、F2、F3,则与重力的力臂的比值是是变化的,由杠杆的平衡条件知道,力的大小发生变化,不符合题意。16如图所示光滑斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为和、所做的功的功率分别为和。则
15、, 。(选填“”、“”或“”)【答案】 【详解】1斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功;把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时,G、h均相同,由可知两次克服物体重力做的功相同,则两次拉力做的功也相同,即根据图示可知而又由可知即2拉力做的功相同,时间相同,根据可知17请按要求将以下四项分类:(1)动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆;(2)通过旗杆顶端的定滑轮,向下拉绳可以使旗帜升起;(3)当杠杆平衡时,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂;(4)用力推大石块,石块没有被推动。其中 为物理现象, 为物理规律。(均填序号)【答案】 (2)(4) (1)
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