第十二章 章末检测卷
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题5分,共40分)
1.如图,用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5 N),下列说法正确的是( C )
解析:由题图可知,杠杆的右端上翘,要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向右端移动,故A错误;设一个钩码重为G,一格的长度为L,在图示情况下杠杆平衡要满足3G×2L=2G×3L,当在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码,此时4G×2LLAC,而W1=W2,由W=FL可知F1GB,则η甲 > η乙;若FA=FB,则GA ”“GB时,η甲>η乙;
由图可知,n甲=2,n乙=3,由F=(G+G动)可得,提升物体的重力G=nF-G动,则FA=FB时,提升物体的重力关系为GA右边,所以,杠杆不能平衡,杠杆右端上升,左端下沉.
(3)图(丙)中弹簧测力计的分度值为0.2 N,弹簧测力计的示数为 3.0
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N;设杠杆的一个小格为L,钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得,G×3L=3.0 N×2L,则G==2 N,所以钩码的总质量m=== 0.2 kg.
15.某小组同学测量滑轮组的机械效率.实验步骤有:
(Ⅰ)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记下钩码和绳端的 位置
(Ⅱ)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;
(Ⅲ)记录实验数据填入表格中(表格略);
(Ⅳ)多次改变钩码的数量,重复上述实验;
(Ⅴ)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测滑轮组的机械效率;
(Ⅵ)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素
回答以下问题:
(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是 刻 度尺 .
(2)滑轮组机械效率的计算公式是η= (用直接测得的物理量符号表示).
(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有 AE (填序号,可能不止一项正确).
A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小
B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大
C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同
D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同
E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大
F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小
解析:(2)滑轮组机械效率的计算公式是
η==.
(3)影响滑轮组机械效率的因素有有用功与额外功,克服摩擦做的功属于额外功,故在相同情况下,摩擦越大,额外功越多,机械效率越小,选项A正确,B错误;在忽略摩擦与绳重的情况下,滑轮组的机械效率η==,由于定滑轮没有在力的方向上移动距离,故没有对定滑轮做功,选项C错误;忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊物体质量越大,有用功在总功中所占的比例越多,机械效率越大,选项D,F错误,E 正确.
五、计算题(共12分)
16.如图是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA.在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为vA= 0.4 m/s.已知:GA=400 N,G动=100 N,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:
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(1)绳子自由端的速度大小v绳;
(2)滑轮组的机械效率η;
(3)拉力F做功的功率P.
解析:(1)由图知,n=2,则绳子自由端移动的速度v绳=2vA=2× 0.4 m/s=0.8 m/s.
(2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率
η=====80 %.
(3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,
拉力F=(GA+G动)=(400 N+100 N)=250 N,
拉力做功的功率
P===Fv绳=250 N×0.8 m/s=200 W.
答案:(1)0.8 m/s (2)80% (3)200 W
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