第十二章达标测试卷一、选择题(每题3分，共36分)1.如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是( )2．如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( )A．l1B．l2C．l3D．l4(第2题) (第3题) (第4题) (第5题)3．如图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是( )A．1个B．2个C．3个D．6个4．用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是( )A．两车的质量相等B．两车的速度大小相等C．质量较小的车速度较大D．两车同时到达木板两端5．《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( )A．“权”小于“重”时，A端一定上扬B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本”C．增大“重”时，应把“权”向A端移D．增大“重”时，应换用更小的“权”96．有关蜡烛跷跷板的小制作，下列说法正确的是( )A．选用越粗的蜡烛效果越好B．转轴位置离蜡烛重心越远越好C．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方D．为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的下侧面削去一些7．滑轮在中世纪时就被应用于战场。如图所示，弓箭手用200N的平均拉力通过滑轮组将弦拉满架到弓上射击，若动滑轮移动了90cm，不计滑轮和绳重、摩擦。以下说法正确的是( )A．使用滑轮组是为了省功，从而节省体能B．使用滑轮组是为了改变力的方向，方便用力C．使用滑轮组是为了省力D．使用滑轮组时弓箭手做的功为180J(第7题) (第8题) (第9题) (第10题)8．如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为( )A．75%B．66.7%C．33.3%D．25%9．用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦)，下列做法能提高滑轮组机械效率的有( )A．增加物体被提升的高度B．增大动滑轮的重力C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D．增加物体的重力10．小文同学采用如图所示的两种不同方法将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是( )9A．图甲所示的方法克服重力做功多B．图乙所示的方法更省力C．两种方法的机械效率相等D．两种情况下，货物的机械能都增加11．停放自行车时，若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的点是( )A．A点 B．B点 C．C点 D．D点(第11题) (第12题)12．图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。利用此“车梯”匀速提升重物时，下列说法正确的是( )A．绳端移动的距离是物体上升距离的5倍B．被提升的物重是绳子拉力的4倍C．增大物重，所做的有用功增大D．增大物重，“车梯”的机械效率变高二、填空题(每空2分，共26分)13．花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝。这时修枝剪刀属于________杠杆，它的支点在________点。使用时，若在轴上加润滑油，则可以提高杠杆的____________。14．如图所示是常用的核桃夹，当用力摁住C点夹核桃时，可把________点看作支点，此时核桃夹可看作________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。915．如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50cm)，在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，让转盘转动；对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动。乙应沿图中________(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一个至少为________N的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响)。(第15题) (第16题) (第17题)16．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________(填“A”或“B”)，动滑轮重为________N，3s内对物体做的有用功为________J。17．救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g取10N/kg)，在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为________J，整个装置的机械效率为________，小车A与斜面间的摩擦力大小为________N。三、作图题(每题3分，共6分)18．手机自拍已成一种时尚。如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看成一个轻质杠杆，O点是支点。请在图中画出：施加在A点最小的动力F1及力F2的力臂l2。(第18题) (第19题)19．如图所示，在A处或B9处的虚线框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。四、探究题(每题8分，共16分)20．小明同学探究“杠杆的平衡条件”。(1)实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节。(2)调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是________(填“正确”或“错误”)的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是__________________。(3)在图乙(b)装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆________(填“左”或“右”)端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第________格。(4)用绳子拴住一根粗细不同的树干某处，静止后树干水平平衡，如图丙所示。现将树干从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断GA________(填“＞”“＝”或“＜”)GB。21．如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 (1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越________(填“省”或“费”)力。(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。9(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与____________和____________有关。(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________(填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。五、综合运用题(每题8分，共16分)22．骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力，重600N的小明在1min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9cm。求：(1)小腿肌肉对每只脚的拉力；(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。23．造福于资阳人民的“毗河引水”工程正在如火如荼地进行建设，如图所示为乐至县境内某引水渡槽建设工地用升降机从地面提升渡槽组件的示意图。若渡槽设计高度为h＝10m，每一段组件质量为m＝2×103kg，升降机最大功率为P＝40kW，每根钢丝绳上能承受的最大拉力是F0＝4×104N，不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力，取g＝10N/kg，求：(1)该升降机一次最多能匀速提升多少段渡槽组件。(2)某次提升中，升降机以最大功率在t＝20s内将3段渡槽组件从地面匀速提升至设计高度，求钢丝绳拉力的功率P1和升降机的机械效率η。9答案一、1．C2．B 3．B4．C 5．C6．C 点拨：制作蜡烛跷跷板时，选用较细的蜡烛能减小蜡烛的重力带来的影响，能使蜡烛在水平位置更加稳定，故A错误；转轴位置离蜡烛重心越远，根据杠杆的平衡条件可知，此时蜡烛容易发生翻转，故B错误；为防止蜡烛摆动过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方，蜡烛的稳度较高，故C正确；为防止蜡烛摆动过大而翻转，可将蜡烛两端的上侧面削去一些，这样能降低蜡烛的重心，增大稳度，故D错误。7．C 8．A 9．D10．D 点拨：两种方法中，货物重力G、被提高的高度h相同，两种方法克服重力做功都为W＝Gh，相同，故A错误；图甲中使用了斜面，能省力，故B错误；图甲中沿斜面推货物时，需要克服摩擦做一些额外功，故图甲方法的机械效率小于图乙方法的机械效率，故C错误；两种情况下，货物的高度都增加了，故重力势能增加，机械能增加，故D正确。11．D12．D 点拨：由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝4，由s＝4h可知，绳端移动的距离是物体上升距离的4倍，故A错误；不考虑动滑轮重、绳重和摩擦时，绳子拉力F＝G，实际应用中需要考虑动滑轮重、绳重和摩擦，则绳子拉力大于(G＋G动)，即被提升的物重小于绳子拉力的4倍，故B错误；由W＝Gh可知，所做的有用功与物体的重力和提升的高度有关，由于重物提升的高度未知，不能得出增大物重时所做的有用功增大，故C错误；增大物重提升相同的高度时，有用功增大，额外功不变，有用功与总功的比值增大，“车梯”的机械效率变高，故D正确。二、13．省力；B；机械效率14．A；省力 点拨：当用力摁住C点夹核桃时，杠杆围绕A点转动，故A为支点；由于动力臂大于阻力臂，此时核桃夹可看作省力杠杆15．F2；25 点拨：圆形玻璃转盘转动时可视为杠杆，在A点施加一个大小为209N的水平力FA，转盘会沿顺时针方向转动，要让转盘反方向转动，且作用力最小，施加的作用力方向必须与直径AB垂直，且与FA方向相同，故应为F2；由杠杆平衡条件知FAAO＝F2OB，则F2＝＝＝25N。16．A；40；300 点拨：由图甲可知，n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的st图象，而下面的倾斜直线B是物体运动的st图象；不计绳重和摩擦，拉力F＝(G＋G动)，则动滑轮重力G动＝3F－G＝3×80N－200N＝40N；由图乙可知，t＝3s时，物体运动的高度h＝1.5m，拉力做的有用功W有＝Gh＝200N×1.5m＝300J。17．2×104；80%；1×103 点拨：小车质量m＝1t＝1000kg，其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，钢绳做的有用功：W有＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J。不计车长，拉力作用点移动距离：s＝2L＝2×5m＝10m，拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，整个装置的机械效率：η＝＝＝80%；不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功：W额＝W总－W有＝2.5×104J－2×104J＝5×103J，由W额＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。三、18．解：如图所示。(第18题) (第19题)19．解：如图所示。四、20．(1)右 (2)错误；方便读出力臂 (3)左；4 (4)>21．(1)省 (2)55.6% (3)斜面倾斜程度；斜面粗糙程度(4)大于9五、22．解：(1)每只脚分担的力F2＝＝300N，由图可知，l2＝8cm，l1＝8cm＋4cm＝12cm，由杠杆平衡条件可得：300N×8cm＝F1×12cm，解得：F1＝200N。(2)踮脚过程中，1min内克服重力总共做的功W＝2F1h×50＝2×200N×0.09m×50＝1800J，克服重力做功的功率P＝＝＝30W。23．解：(1)每一段组件的重力G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，滑轮组的最大拉力F＝3×4×104N＝1.2×105N，最多能拉起渡槽组件的段数n＝＝6段。(2)不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力，钢丝绳拉力做的有用功W有＝G′h＝3×2×104N×10m＝6×105J，钢丝绳拉力的功率P1＝＝＝3×104W，总功W总＝Pt＝40×103W×20s＝8×105J，升降机的机械效率η＝＝＝75%。9
