第十章機(jī)械與人章末測(cè)試題（滿(mǎn)分100分，時(shí)間90分鐘）一、選擇題(本大題共8小題，每小題5分，共40分)1.用下列簡(jiǎn)單機(jī)械，使重量同為G的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦、機(jī)械自重及繩的重量，其中用力最小的是()2.在你學(xué)過(guò)的簡(jiǎn)單機(jī)械里既可以省力又可費(fèi)力的機(jī)械是()A．杠桿 B．定滑輪 C．動(dòng)滑輪 D．滑輪組3.如圖所示，下列簡(jiǎn)單機(jī)械中，省距離的是()4.如圖所示，不考慮繩子與滑輪之間的摩擦，人通過(guò)定滑輪拉住重為98N的物體，當(dāng)人拉繩子從A點(diǎn)慢慢移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，人對(duì)繩子的拉力和拉力所做的功為()A.拉力逐漸增大，拉力所做的功為98JB.拉力的大小不變，拉力所做的功為98JC.拉力的大小不變，拉力所做的功為294JD.拉力的大小不變，拉力所做的功為392J5.航模小組的某位同學(xué)在操場(chǎng)上利用如圖所示的電動(dòng)遙控直升飛機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，他操作遙控器，使重為3N的飛機(jī)從水平地面由靜止開(kāi)始豎直上升，飛機(jī)先后經(jīng)歷加速、勻速、減速三個(gè)階段，然后懸停在距離地面10m的高度處，飛機(jī)豎直上升的總時(shí)間為12s，勻速上升階段的速度為1m/s。假設(shè)飛機(jī)在空中的受力情況可以簡(jiǎn)化為僅受到重力和豎直向上的升力，則下列說(shuō)法正確的是()A.在離開(kāi)地面的過(guò)程中飛機(jī)對(duì)地面的壓力先增大后減小B.在上升階段飛機(jī)受到的升力大于重力C.在上升階段飛機(jī)升力的功率為WD.在懸停階段飛機(jī)升力的功率為3W6.如圖是由相同的滑輪組裝的滑輪組，甲乙兩人分別用兩裝置在相等時(shí)間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度，空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是()A．甲的拉力是乙的拉力的3倍B．乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率D．如果考慮滑輪質(zhì)量，左圖裝置的機(jī)械效率比右圖的小7.如圖所示的剪刀剪紙機(jī)械效率為80%，這表示()A.若作用在剪刀上的動(dòng)力是1N，則阻力是NB.若作用在剪刀上的阻力是1N，則動(dòng)力是NC.若作用在剪刀上的動(dòng)力做功1J，則有J的功用于剪紙D.若作用在剪刀上的動(dòng)力做功1J，則有J的功用于剪紙8.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段如圖所示，則運(yùn)動(dòng)員()A．助跑階段機(jī)械能不變 B．起跳時(shí)機(jī)械能為零C．經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大 D．經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大二、填空題(本大題共6小題，每空2分，共28分)9.(2023·連云港中考)如圖是生活中常見(jiàn)的杠桿，其中屬于省力杠桿的是_____，其中屬于費(fèi)力杠桿的是_________(填寫(xiě)字母符號(hào))。10.如圖所示，大李和小李用一根均勻的木棒抬重物。大李為了減輕小李的負(fù)擔(dān)，他可以_________(寫(xiě)出一種合理的做法)；假如大李要承擔(dān)的力，那么，小李的肩頭到重物掛點(diǎn)O的距離與大李的肩頭到重物掛點(diǎn)O的距離之比是________________。11.用如圖所示的滑輪組在5s時(shí)間內(nèi)，將重為G=400N的物體勻速豎直提升了1m，已知該滑輪組的機(jī)械效率為80%，在此過(guò)程中做的有用功為_(kāi)_______J，拉力F的功率為_(kāi)________W，拉力F的大小為_(kāi)__________N。12.如圖所示，在測(cè)定杠桿機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在杠桿OB下面的物塊緩慢上升至虛線(xiàn)位置，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)____N，彈簧測(cè)力計(jì)上升的高度s為0.2m，物塊重G為N，物塊上升的高度h為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_______%，使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因是____________________________。13.如圖是玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，這說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與______________有關(guān)；若橡皮筋被拉的長(zhǎng)度相同，而所用“子彈”的質(zhì)量不同，則質(zhì)量大的“子彈”射出的距離較小，原因是質(zhì)量大的“子彈”射出時(shí)的_______________小。14.)如表所示是一些物體的動(dòng)能行走的牛約60J跑百米的運(yùn)動(dòng)員約3×103J飛行的步槍子彈約5×103J請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和所學(xué)的相關(guān)物理知識(shí)推斷：(1)在質(zhì)量和速度這兩個(gè)物理量中，對(duì)動(dòng)能影響較大的是____________(選填“質(zhì)量”或“速度”)。(2)物體的動(dòng)能E與物體的質(zhì)量m和運(yùn)動(dòng)速度v的定量關(guān)系，你認(rèn)為正確的選項(xiàng)是_______________。=mv = =mv2三、作圖題(5分)15.一輛汽車(chē)不小心開(kāi)進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪，借助位于汽車(chē)正前方不遠(yuǎn)處的大樹(shù)將汽車(chē)從泥潭中拉出。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出最省力的繩子繞法，并標(biāo)出拉力的方向。四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共2小題，共14分)16.(6分)某學(xué)習(xí)小組使用幾個(gè)相同的滑輪分別進(jìn)行機(jī)械效率的測(cè)定，如圖所示。他們將測(cè)得的鉤碼重G、拉力F、鉤碼上升的髙度h、測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s，并將計(jì)算出的有用功W有用、總功W總和機(jī)械效率η數(shù)據(jù)一并記入表格中：實(shí)驗(yàn)G/NF/Nh/ms/mW有用/JW總/Jη12%22%32(1)表格中空格中數(shù)據(jù)是____________________;(2)比較實(shí)驗(yàn)1、2，第2次的機(jī)械效率較低，主要原因是_________________；(3)比較實(shí)驗(yàn)2、3，影響這兩次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率不同的主要因素是________________,使用滑輪組的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________.17.(8分)在探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，讓同一鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是研究___________(選填“鐵球”或“木塊”)的動(dòng)能大小與__________的關(guān)系。(2)該實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察_____________________來(lái)說(shuō)明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而得出結(jié)論的。(3)課外興趣小組對(duì)這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究和改進(jìn)，裝置器材如下：中間有溝槽的木質(zhì)軌道(如圖，其中AB部分傾斜并與平直部分BC平滑連接，溝槽較為光滑)，大小與溝槽相當(dāng)?shù)牟Ａ?、鐵球各一個(gè)，輕質(zhì)彈簧，刻度尺各一個(gè)。①利用這套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)比較________________的大小，來(lái)比較小球動(dòng)能的大小。②為了研究動(dòng)能與質(zhì)量大小的關(guān)系，請(qǐng)你寫(xiě)出簡(jiǎn)要的操作步驟：_______________。五、計(jì)算題(13分)18.(2023·武漢中考)我國(guó)“向陽(yáng)紅09”母船在進(jìn)行投放“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器試驗(yàn)時(shí)，由固定在“∩”形架頂部的絞車(chē)通過(guò)鋼纜釋放深潛器?！啊伞毙渭芸梢院?jiǎn)化為圖中以O(shè)為支點(diǎn)的杠桿，OB表示“∩”形架，CD表示兩根伸縮桿，O到CD的距離為2m.OD、OE的長(zhǎng)度分別為3m、6m。不考慮“∩”形架、兩根伸縮桿和絞車(chē)的重力。(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出投放深潛器時(shí)“∩”形架的動(dòng)力和阻力示意圖。(2)深潛器的質(zhì)量為25t，總體積為24.5m3。在絞車(chē)緩緩向下釋放深潛器至剛浸沒(méi)的過(guò)程中，兩根伸縮桿的總拉力最多減少多少N？(g答案解析1.【解析】選D。A杠桿的動(dòng)力臂大約是阻力臂的2倍，所以F1大約是G的；B杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂，所以F2＞G；C圖中有2段繩子承擔(dān)物重，故F3=；D圖中有3段繩子承擔(dān)物重，則F4=G。故用力最小的是D。2.【解析】選A。動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿，所以利用杠桿既可以省力，也可以費(fèi)力；而定滑輪不能省力，只能改變力的方向；動(dòng)滑輪和滑輪組都能省力，但不會(huì)費(fèi)力。A項(xiàng)符合題意。3.【解析】選C。本題考查了杠桿的使用。使用定滑輪既不省距離也不省力，故A錯(cuò)誤；使用斜面省力但費(fèi)距離，故B錯(cuò)誤；C圖是費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂要小于阻力臂，雖然費(fèi)了力，但省了距離，故C正確；動(dòng)滑輪能省一半的力，費(fèi)一倍的距離，故D錯(cuò)誤。4.【解析】選B。定滑輪是一個(gè)等臂杠桿，故拉力的大小始終等于物重，即F=G=98N；當(dāng)人拉繩子從A點(diǎn)慢慢移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理可知，繩子移動(dòng)的距離為5m-4m=1m，故拉力做功為W=Fs=98N×1m=98J。5.【解析】選C。飛機(jī)由地面上升靠的是螺旋槳的升力，不是依靠地面對(duì)飛機(jī)的反作用力，所以在離開(kāi)地面的過(guò)程中飛機(jī)對(duì)地面的壓力一直減小，A錯(cuò)；飛機(jī)在上升過(guò)程中經(jīng)歷加速、勻速、減速三個(gè)階段，在飛機(jī)加速階段，飛機(jī)受到的升力大于重力，在飛機(jī)勻速階段，飛機(jī)受到的升力等于重力，在飛機(jī)減速階段，飛機(jī)受到的升力小于重力，B錯(cuò)；飛機(jī)在上升階段做功W=Gh=3N×10m=30J,飛機(jī)在上升階段的功率P==W，C對(duì)；在懸停階段，飛機(jī)在升力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，飛機(jī)升力不做功，功率為0，D錯(cuò)。6.【解析】選B。由題圖可知甲的拉力等于物體的重力，而乙的拉力是物體重力的一半，因此在相同的時(shí)間內(nèi)將物體提升相同的高度，乙的拉力通過(guò)的距離是甲的二倍，所以乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍；在相同的時(shí)間內(nèi)甲拉力做的功和乙拉力做的功一樣，所以甲拉力的功率等于乙拉力的功率；如果考慮滑輪質(zhì)量，右圖中在提升物體的同時(shí)要對(duì)動(dòng)滑輪做額外功，機(jī)械效率比左圖裝置的低。故選B。7.【解析】選D。本題考查機(jī)械效率的有關(guān)知識(shí)。由題意可知，剪刀剪紙機(jī)械效率為80%，即有用功占總功的比例為80%，故A、B錯(cuò)誤。剪刀動(dòng)力做的功是總功，剪紙所做的功為有用功，若動(dòng)力做功為1J，則有用功為J，故D正確。8.【解析】選D。助跑階段運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能增大，故機(jī)械能增大，A錯(cuò)；起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員有速度，故運(yùn)動(dòng)員有動(dòng)能，因此機(jī)械能不為零，B錯(cuò)；在起跳過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，高度最高，重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，C錯(cuò)，D正確。9.【解析】釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；道釘撬在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；鋼絲鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。所以屬于省力杠桿的是B、D，屬于費(fèi)力杠桿的是A、C。答案：B、D A、C10.【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件，大李為了減輕小李的負(fù)擔(dān)，可以減小自己的力臂或者增大小李的力臂；大李承擔(dān)的力，小李就承擔(dān)的力，故小李和大李承擔(dān)的力之比為2∶3，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，小李和大李的力臂之比為3∶2。答案：向前移或讓小李向前移或?qū)⒅匚锵蚝笠? 3∶211.【解析】本題考查了滑輪組的機(jī)械效率及功率。提升物體做的功為有用功：W有用=Gh=400N×1m=400J；根據(jù)機(jī)械效率可以求出總功：W總==500J，則拉力的功率為P==100W；由題圖可知，有兩端繩子承擔(dān)物重，繩的自由端移動(dòng)的距離為s=2m，則拉力的大小為F==250N。答案：400 100 25012.【解析】由題圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為N，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N;W有用=Gh=N×0.3m=J,W總=Fs=N×0.2m=J，η==90%；在提升物體的過(guò)程中，同時(shí)要提升杠桿，還要克服軸處的摩擦，這些都是不得不做的額外功。答案： 90 克服杠桿重力和軸處的摩擦做功13.【解析】本題考查影響彈性勢(shì)能大小的因素以及影響動(dòng)能大小的因素，彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān)；彈性勢(shì)能相同時(shí)，轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也相同，故質(zhì)量大的物體速度小。答案：彈性形變的程度 速度14.【解析】(1)雖然牛的質(zhì)量大約是人的10倍，但是百米跑運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能遠(yuǎn)大于牛的動(dòng)能，是由于運(yùn)動(dòng)員的速度大于牛的速度，故對(duì)動(dòng)能影響較大的是速度。(2)A選項(xiàng)中動(dòng)能與質(zhì)量、速度成正比，B選項(xiàng)中動(dòng)能與質(zhì)量和速度的平方根成正比，而實(shí)際情況是速度對(duì)動(dòng)能的影響更大，故C正確。答案：(1)速度 (2)C15.【解析】“一定一動(dòng)”的滑輪組最省力的繞法是3段繩子拉物體，根據(jù)“偶定奇動(dòng)”的原則，繩子的起始端應(yīng)固定在動(dòng)滑輪上。答案：如圖所示16.【解析】(1)η=×100%=%；(2)比較實(shí)驗(yàn)1、2，使用不同的滑輪提升同一物體，物體升高的高度相同，有用功相同，但是用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，需對(duì)動(dòng)滑輪做功，額外功變大，總功增加，故滑輪組機(jī)械效率降低；(3)比較實(shí)驗(yàn)2、3，有用功相同，額外功不同。實(shí)驗(yàn)2有一個(gè)動(dòng)滑輪，實(shí)驗(yàn)3有一個(gè)定滑輪、一個(gè)動(dòng)滑輪，繩子股數(shù)也不同，則繩與滑輪之間的摩擦不同。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率大于實(shí)驗(yàn)3的機(jī)械效率，在有用功相同的情況下，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)3的額外功大，故可能是繩子與滑輪間的摩擦，導(dǎo)致額外功不同，以致影響滑輪組的機(jī)械效率。但是使用滑輪組可以省力，也可以改變用力方向。答案：(1)%(2)對(duì)動(dòng)滑輪做功(動(dòng)滑輪有重力等)(3)克服滑輪與繩子間的摩擦做功 可以省力也可以改變用力方向17.【解析】讓同一鐵球從不同的高度滑下時(shí)，在水平面上獲得的速度不同，動(dòng)能就不同，木塊被撞擊的距離也不同。故本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察木塊被撞擊的距離來(lái)研究鐵球的動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置中，小球從軌道上滑下時(shí)，撞擊彈簧，使彈簧發(fā)生形變，故可以通過(guò)比較彈簧被壓縮后的長(zhǎng)短來(lái)比較小球動(dòng)能的大?。灰芯縿?dòng)能與質(zhì)量大小的關(guān)系，根據(jù)控制變量法，應(yīng)控制小球的速度相同，即使不同質(zhì)量的小球從傾斜軌道的同一位置下滑，然后去撞擊彈簧，使彈簧發(fā)生形變。答案：(1)鐵球 速度 (2)木塊被撞擊的距離(3)①?gòu)椈杀粔嚎s的長(zhǎng)短②實(shí)驗(yàn)步驟：A.使玻璃球從軌道的最高點(diǎn)下滑，撞擊彈簧，用刻度尺測(cè)出彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度L1；B.使鐵球從軌道的最高點(diǎn)下滑，撞擊彈簧，用刻度尺測(cè)出彈簧被壓縮后的長(zhǎng)度