第十章 《机械与人》单元测评卷 一、填空题（本题共 6 小题，每空 1 分，共 14 分） 1.（2020 宁夏）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 ”）。 2.（2020 安徽）停车场入口处常用横杆来 控制车辆的进出，如图甲所示。我们可以把 该装置简化成如图乙所示的杠杆。若横杆 AB 粗细相同、质量分布均匀，重 G＝120N，AB＝2.8m，AO＝0.3m。 要使横杆 AB 保持水平平衡，需在 A 端施加竖直向 的力 F＝ 　 　N。 3．（2020 陕西）某小区正在进行改造施工。工人用如图 所 示 的 滑 轮 组 将 750N 的 沙 子 匀 速 提 升 了 10m ， 用 时 100s 。 若 工 人 所 用 的 拉 力 为 400N ， 则 拉 力 的 功 率 为 W，滑轮组的机械效率为 　 　。 4.如图所示，跳水运动员在向下压跳板的过程中，压跳板的 力使跳板发生了 ，此时跳板具有 能；跳板弹起 过程中，跳板推运动员的力将运动员抛向高处，在最高处 时，运动员具有　________能． 5.滑轮组将重 400N 的物体，举高 80cm 的过程中，机械效率为 80％，则 此过程中额外功为 轮重 J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑 N，当提升重物为 400N 时，滑轮组的机械效率为 。 6.在田径比赛中，跳远运动员用力向后下方蹬地，人却向前上方腾空而起， 这是因为物体间 ；跳远运动员上升过程中，把动能转化为 ． 二、选择题（本题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分．第 7-12 题每小题只 有一个选项符合题目要求；第 13-14 题每小题有两个选项符合题目要求， 全部选对得 2 分，选对但不全的得 1 分，有错选的得 0 分） 7．（2020 北京）如图所示，正在使用的四种工具，属于费力杠杆的是（ ） A． C． 羊角锤 核桃夹 B． 园艺剪 D． 食品夹 8.一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图 所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出．比较这两 个装置，下列说法正确的是（　　） A. 甲安装的是动滑轮，能省力 B. 乙安装的是动滑轮，能省力 C. 甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力 D. 甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力 9.小明从井里捞桶带上部分水，小聪用桶从井里打水，下列说法正确的是（ ） A. 二人对桶做的功都是额外功 C. 小明对桶做的功是有用功 B. 二人对水做的共都是有用功 D. 小聪对桶做的功是有用功 10.甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功 W 与时间 t 的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜 出的一定是（ A. 甲 ） B. 乙 C. 丙 D. 丁 11.用功率恒为 160W 的拉力，使质量为 5kg 的物体以 4m/s 的速度沿 30°角的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长 60m，则下列说法错误的是（ ） A.物体从斜坡底端到达坡顶的时间是 15s B.物体上坡时 的牵引力是 40N C.物体上坡时受到的摩擦力为 30N D.斜面的机械效率 是 62.5% 12.（2020 山西）为强化消防救援能力，战士们每天都要进 行刻苦训练。如图所示，是战士爬杆训练的场景，战士在匀 速直线向上爬升的过程中（　　） A．他的重力势能会逐渐减小 B．他受到的摩擦力方向向下 C．他的机械能总和保持不变 D．他受到的摩擦力与重力是一对平衡 力 13.（2020 北京）如图所示为游乐园的过山车运行的情境，下列说法正确 的是（　　） A．过山车从高处加速滑下的过程中，动能增加 B．过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用 C．过山车从低处上升的过程中，重力势能增加 D．过山车从低处上升的过程中，重力势能转化为动能 14.（2020 重庆 B 卷）如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮 组。一次提升货物 A 的质量为 2.7×103kg．30s 内货 物 A 被匀速提升了 3m，动滑轮的重为 3×103N（不计 起重机钢绳重和切摩擦）。下列分析中正确的是 （　　） A．钢绳自由端的移动速度为 0.1m/s B．拉力 F 的功率为 3×103W C．滑轮组的机械效率为 90% D．钢绳的拉力 F 的大小为 1.0×104N 三、作图题（本题共 2 小题，每小题 2 分，共 4 分） 15.请在图中画出用羊角锤起钉时所用的最小力 F．（要求保留作图痕迹） 16.工人站在地上，利用图所示的滑轮组把重物以 省力的方式提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法． 四、实验探究题（本题共 3 小题，第 17 题 7 分，第 18 题 5 分，第 19 题 7 分，共 19 分） 17.（2018 秋•邗江区校级期末） 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的 机械效率”。实验时，将总重为 G＝100N 的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测 力计作用于 P 点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为 h ＝0.2m，弹簧测力计的示数为 F＝50N，其移动 的距离为 s＝0.5m， （1）则此次所做有用功 J，杠杆的机械效率 η＝ （2）若增加钩码的重量，重复实验，则杠杆的机械效率将 。 （变大/变 小/不变） （3）若不计转轴 O 处的摩擦，若钩码的重量不变，将弹簧测力计移动到 Q 点，仍将钩码匀速提升 h 的高度，设此时弹簧测力计的示数为 F'，杠杆的 机械效率为 η'，则：F′ F，η′ η（＞/＝/＜） (4)若不计转轴 O 处的摩擦，若钩码的重量不变，仅将钩码悬挂点移动到 Q 点，仍将钩码匀速提升 h 的高度，设此时弹簧测力计的示数为 F''，杠杆 的机械效率为 η''，则：F'' F，η'' η（＞/＝/＜） 18.（2018 秋 •潮州期末）如图是小明同学探究 “斜面的机械效率跟什么因 素有关 ”的实验装置。 实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线 运动。实验的部分数据如下： 实 斜 面 的 物 块 斜 面 高 沿 斜 面 斜 面 机械 验 倾斜程 重 次 度 数 1 2 3 度 拉 力 长 效率 G/N h/m F/N s/m 较缓 较陡 10 10 0.1 0.3 5.0 6.7 1 1 45 最陡 10 0.5 8.4 1 % 60 % （1）小 明探究的是斜面的机械效率跟 的机械效率为 的关系。在第 1 次实验中，斜面 。 （2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越 陡，机械效率越 。 （3）比较表中 “物块重 ”和 “ ”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力 的简单机械。 （4）第 3 次实验物块与斜面的摩擦力是 N。 19.（2018 秋 •广西期末） 小明在 “测滑轮组机械效率 ”的实验中，用如图 甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验 次数 1 2 3 物重 重物上升的高 测 力 计 的 示 测 力 计 移 G/N 2 4 6 度 数 动的距离 h/cm 5 5 5 F/N 1 1.7 2.4 s/cm 15 17 15 （1）① 在图甲中的实验时要 拉动弹簧测力计；表中有一个数据的 记录是错误的，错误的数据是 ；这个数据应该是 ② 第 3 次实验中，滑轮组的机械效率是 。 ； ③ 计算 3 次滑轮组的机械效率并比较，可发现同一滑轮组的机械效率可能 与 有关； （2）小红按图乙组装滑轮组，也进行 3 次实验。 ① 通过实验，小红发现用两个动滑轮可以更省 （选填“力”或“距 离”）； ② 当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，不计绳重及摩擦，它 们的机械效率 （选填“相同”或“不相同”），理由是： 。 五、综合应用题（本题共 2 小题，第 20 题 8 分，第 21 题 9 分，共 17 分） 20.如图是用滑轮组提升建筑材料 A 的示意图，在竖直向下的拉力 F 作用 下，使重 600N 的建筑材料 A 在 20s 的时间里，匀速竖直上升了 4m。在 这个过程中，拉力 F 为 400N，滑轮组的机械效率为 η，拉力 F 做功的功率 为 P。求： （1）绳子自由端移动的速度 v 绳； （2）滑轮组的机械效率 η； （3）拉力 F 的功率 P。 21.如图所示，某公司研发的智能服务机器人，它具有净化 室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在 50N 的牵引力作用下，以 0.5m/s 的速度在水平地面匀速直线行驶 20s，求： （1）它行驶的路程； （2）此过程中牵引力所做的功。 （3）此过程中牵引力的功率。 【答案】 一、填空题 1. B , 等臂； 2. 竖直向下，440N； 3. 120，62.5%； 4.形变，弹 性势，重力势； 5. 80,100,80； 6. 力的作用是相互的，重力势能； 二、选择题 7. D 8.B 9.C 10.A 11.C 12.D 13.AC 14.BC 三、作图题 略 四、实验探究题 17.（1）20,80% ；（2）变大；（3）>,< （4）>,> 18.（1）斜面的倾斜程度，20%；（2）高； （3）沿斜面拉力； （4）3.4 19.（1）①匀速竖直向上，17,15,；② 83.3%；③物重 （2）①力；②不相同，有用功相同而提升动滑轮所作额外功不相同 20.（1）0.4m/s （2）75% 21.（1）10m （2）1000J （3）160W （3）25W