机械和工、能

2014-5-11 0:27:47 下载本试卷

一、选择题: 

1. 如果某一物体在某一时刻发生了弹性形变,同时具有动能,重力势能,且,这个物体在这一时刻具有的机械能(  )

A.    可能小于  B. 一定等于

  C. 可能大于  D. 一定等于

2.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:(   )

A.    桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆

B.    桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆

C.    桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆

D.   桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆

3.拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢,这主要是为了【  】

A.提高机械传动效率  B.增大牵引力

C.节省燃料  D.提高发动机的功率  

4.为了避免秤杆损坏,制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。现在秤杆一端的铜片脱落丢失,主人怕影响秤的准确性,把另一端的铜片也取了下来。用这样的杆秤来称量,结果是 [ ]

A.称量时的读数比实际质量大。B.称量时的读数比实际质量小。

C.不论两铜片的质量是否完全相等,都可以恢复秤的准确性。

D.只有在两铜片的质量完全相等的情况下,才能恢复秤的准确性。

5.有四种器材:(1)自行车座;(2)机械手表;(3)衣服夹子;(4)发令手抢。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有  [  ]

A.(1)和(2)。  B.(2)和(3)。C.(1)和(4)。 D.(2)和(4)。

6.用50牛的力将重4牛的球踢出去,球滚20米远停下。则踢球的力所做功的大小为 [  ]
 A.1000焦 B.80焦 C.1080焦 D.条件不够,无法确定
7.跳伞员在空中匀速下降时,以下说法中正确的是    [  ]

A.跳伞员的重力势能减少,机械能减少  B.跳伞员的重力势能减少,动能增加

C.跳伞员的重力势能减少,机械能不变  D.跳伞员的动能不变,机械能不变

8.一只垒球以某一速度飞向木栅栏,会被木栅栏弹回来,而一辆汽车以相同的速度撞向这一木栅栏,木栅栏就会被汽车撞坍。这是因为汽车具有 [  ]

A.较大的势能。 B.较大的动能。 C.较大的弹性。 D.较大的功率。

9.某杆秤制造厂的质量检验员发现,有一杆秤称1千克标准砝码时,秤砣要放在秤杆的1.1千克的刻度线上。为保证产品质量,下列哪个措施最可行  [  ]

A.将这杆秤退回车间返工。

B.将秤杆上的刻度抹去重新标度。

C.秤杆上刻度不变,给秤砣增加适当质量。

D.秤杆上刻度不变,将秤砣打磨去掉适当质量。

10、一根水平放置的粗细均匀的木材,长2米,横截面积为20×20厘米3,密度为0.8×103千克/wpe1.jpg (2267 字节)3,将它竖直起来,需要做的功是:

A、6272焦耳 B、640焦耳C、627.2焦耳D、576焦耳

11、如图8,杠杆平衡。若把两边重物减去相等的重量,杠杆

A、左端下沉B、右端下沉C、仍保持平衡D、条件不足,无法判断

12.山间公路往往环绕山坡,盘山而上,这样可以使上山的汽车: [  ]

A.提高功率; B.提高机械效率; C.减小所需的牵引力; D.减小所需的功。

13.下列哪种器材在工作中利用了由弹簧形变的势能转化成的动能?  [  ]

A.自行车座  B.机械手表  C.弹簧秤  D.衣服夹

14.如图所示,吊篮的重力为400牛,动滑轮重力为50牛,定滑轮重力为40牛,人的重力为600牛,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力: [  ]

A.218牛  B.220牛  C.210牛  D.236牛

15.若把掉在地面上的物理课本捡回桌面,根据你平时对物理课本质量及桌面的高度的观察与了解,估算人手克服课本所受重力所做的功约为 [  ]

A.0.l焦。 B.10焦。 C.1焦。  D。0.01焦。

16.秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应 [  ]

A.是均匀的。 B.从提纽开始向后逐渐变密。  C.从提纽开始向后逐渐变疏。

D.与秤杆的粗细是否均匀有关,以上三种情况均有可能。

17.用一重锤从相同的高度落下敲击质量和温度分别相同的钢块和铅块,重锤打在钢块上时,重锤会跳起,打在铅块上时,重锤没有弹起,这时:  [  ]

A.钢块的温度比铅块高       B.铅块的温度比钢块高

C.钢块与铅块的温度一样高     D.无法判断谁的温度高

二、填空题:

 1. 无云的晴天,如果你在野外迷失了方向,可以在平地上竖立一根杆,地面上是这根杆在阳光下的影,过一段时间后,影的位置移到了,如图1所示。则箭头所指的方向是____________方。

2. 如图2所示,有一只货箱吊在均匀轻杆上的点,测得在端用500牛竖直向上的力可以将杆抬至水平位置;若杆长,则货箱的重力大小是____________。

3.如图3所示,用同种滑轮组成的滑轮组匀速提升沉在水底的重物。重物质量千克,体积,滑轮组的机械效率。如果不计摩擦和水的阻力,重物露出水面前,拉力___________牛,每个滑轮重________牛。

4.(6分)下图a是一个指甲刀。

(1)这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的?它们的支点各在哪里?

(2)小明的指甲刀有图a和图b两种组装方式。请分析哪种组装方式更合理。

     

5.(6分)右图是一台常见的台秤:参照天平的使用方法,从放置台秤开始,到称出物品的

质量为止,说出它的使用步骤。各步骤用序号(1)、(2)、(3)……标出。

     

6.列车上有出售食品的手推车(如图6所示)。若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是______(写出字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______,手推车可以视为______力杠杆。

7.一个均匀的厚木板长15米,重400牛,对称地搁在相距8米的A、B两个支架上,如图二所示。一个体重为500牛的人,从A点出发走到________处时,木板将开始翘起来

8.(3分)给一根最大承受力为240牛的绳子和一些重50牛的滑轮,请你设计一个使用动滑轮个数最少的简易滑轮组,供人将0.l吨的木箱运到高处。

9. 商店常用案秤称量货物的质量(如图)。称量时,若在秤盘下粘了一块泥,称量的结果比实际质量 (填“大”、“小”);若砝码磨损了,称量的结果比实际质量 (填“大”、“小”);若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比实际质量----------(填“大”、“小”)。

6.jpg (25377 字节)

10. 李东同学在桌面上的近视眼镜上看到自己身后同一个窗户的两个像,如上图。这两个像是 像(填“实”、“虚”),是 面镜(填“平”、“凸”、“凹”)所成的像。其中较大的像是镜片上离李东较 的玻璃面(填“近”、“远”)所成的。

11、风能是一种环保型能源。目前全球风力发电的总功率已达7000MW,我国约为100MW。据勘测我国的风力资源至少有2.53×105MW。所以风力发电是很有前途的一种能源。风力发电是将风的动能转化为电能。设空气的密度为ρ,水平风速为v,风力发电机每个叶片长为L,风能转化为电能的效率为η,那么该风力发电机发出的电功率P=-----------

12.夏天,在天平左盘中放一敞口玻璃杯,杯中有一冰块,右盘中放有一定质量的砝码,这时天平是平衡的,过了几分钟后,天平失去了平衡,天平向______倾斜了,原因是__________________________________。

13.图(a)画的是一个指甲刀。

1.这个指甲刀是由哪几个杠杆组成的?

2.李扬将指甲刀按图(a)和图(b)两种方法组装,请按各杠杆的工作状态分析说明哪种组装方法是正确的。

三、分析计算题:

1.(4分)物理学常常把实际的研究对象或实际的过程抽象成“物理模型”。如用铡刀铡草时,可以把铡刀看做是一个能够绕轴转动的硬杆,而不必考虑刀的形状、刀的材质,在物理学中把它称为“杠杆”,这时“杠杆”就是铡刀的“物理模型”。

汛期,江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来,形成“管涌”,初中物理讲过的什么装置可以作为“管涌”的物理模型?自行车的车把可以控制车的方向,它的“物理模型”又是什么?

2.(6分)小李在电视中看见了一种体育娱乐活动:一个人把自己悬吊在一根很长的橡皮绳下,自由地在空中上下振荡。小李发现,不管这人运动的幅度如何,他上下一次所用的时间似乎总是相等的。小李想证实这个观察结果的普遍性,甲、乙、丙、丁四位同学分别向他提出了建议。

甲:多问几个人,以多数人的意见为准。

乙:问问老师。

丙:用一根橡皮绳吊一个沙袋做实验,测量不同幅度的情况下来回一次所用的时间。

丁:直接打电话问问电视节目主持人。

如果以上四种途径得出的结论存在分歧,你最相信的是哪一种?简要说明理由。

3.(6分)厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水,当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住进水口,停止上水(图5)。有一种水箱的浮标,形状是中间有隔断的圆柱体,隔断的中部有小孔通过塑料管连在一个阀门上(图6)。阀门安装在便器坐圈的下面,平时是闭合的,当坐圈落在便器上并受到压力时阀门打开,塑料管与大气相通。

(1)说出这种设计的目的。

(2)说出这种设计的工作原理,特别要指出在什么地方用到了什么物理知识。

4、(14分)电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端通过滑轮组连接在电杆C上。

(1)配重D是n个混凝土圆盘(图中只画出3个),每个盘的质量是m。按图示的配置,钢缆在B端所受的拉力大约是多少?

(2)如果只考虑B端的牢固性,本来可以把它直接固定在电杆C上,

也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C。实际上却用滑轮组来连接,这样做的优点是什么?

5.液压电梯(如图)是一项新枝术,它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房。

(1).液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动轿箱上升,如图。为使轿箱上升18米,液压机柱塞要上升多少米?

(2).有一种液压电梯,轿箱本身质量是1300千克,油泵最大油压是2.3×106帕斯卡,厂家所能提供的油压机柱塞直径为(单位:毫米)60、85、105、140、184、238六种。通过计算说明应该选用哪种直径的柱塞。(由于柱塞本身受到重力作用及轿箱加速上升时需要较大的牵引力,厂家要求将柱塞直径扩大到计算值的1.4倍,然后从所给的六种规格中选取。)

6.硬钢片做成的瓶盖起子有两种用法。如图11所示。A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点。在瓶盖和瓶口的接触点中,D和E分别是离手最远和最近的两点。开盖时手对起子施加的力F作用在G点,瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点(图中没有标出)。如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折。

1).分别指出图中11(a)、(b)两种情况下杠杆的支点。

2).图(a)、(b)两种用法中哪一种比较省力?为什么?

7.倒链(又称神仙葫芦)是一种简单的起重用具,它由滑轮组组成(如图9所示),A、B为同轴并一起转动的定滑轮,半径分别为R1和R2,R1稍大于R2;C为动滑轮,其半径为r。它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来。当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时,套在A上的铁链使挂在C上的重物上升,与此同时,套在B上的铁链被放下,使重物下降(图中虚线箭头表示铁链运动方向)。转动一周时,其总效果使重物上升的距离为多少?若重物所受重力为G,则使重物缓慢匀速上升时,拉力F的大小至少应为多少?

8.我国已兴建3座抽水蓄能水电站。它可调剂电力供应。深夜时,用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内。白天则通过闸门放水发电,以补充电能不足。若上蓄水池长为150米,宽为30米,如图10所示,从深夜11时至清晨4时抽水,使上蓄水池水面增高20米,而抽水过程中水上升的高度始终保持为400米。不计抽水过程中其他能量损耗,试求抽水的功率。(g=10牛/千克)

9、为研究在月球上跳高问题,课题研究组的同学小李、小王、小华,在望江楼图书馆的多媒体阅读室里的多媒体宽带网上的“世界体坛”网站上点播了,当年朱建华破世界纪录的精彩的视频实况录像,就朱建华在月球上能跳多高?展开了如下讨论。

解说员:··,…各位观众你们瞧,中国著名跳高选手朱建华正伸臂、扩胸、压腿做准备活动,他身高1.83米。注意了:他开始助跑、踏跳,只见他身轻如燕,好一个漂亮的背跃式,将身体与杆拉成水

平,跃过2.38米高度,成功了!打破世界纪录。全场响起雷鸣般的掌声。

小李:朱建华真棒!如果他在月球上还能跳得更高一些.

小王:对。据我们所学的万有引力知识可知他在月球上的重力加速度g 是地球上的重力加速度g 的六分之一;那么他在月球上的重量将是地球上重量的六分之一,因此他在月球上能跳过的高度将是地球上能跳过高度的6倍,由2.38 X 6=14.28米,即朱建华在月球上能跳过的高度是14.28米。

小华:你的分析是:“力为地球上的六分之一,则跳过的高度为地球上的6倍”,理由似乎不够确切。我认为应从功和能的关系思考问题,

我设朱建华在踏跳时,脚蹬地弹力做功为W弹。对于同一个未建华来说,不论是在月球上还是地球上都相同的,。。。。计算出朱建华在月球上能跳过的高度也是14。28米。

老师:小华的计算还有问题,在重心计算时没有注意到著名的:“黄金律“,这是一条普适律。现给你们介绍如下:

公元前6世纪数学家华达可拉斯发现0.618的比率叫做黄金律又叫黄金比,人体的新陈代谢,生理节凑,生理功能的最佳环境温度230C,这是由于370C×0.618≈230C的缘故。标准身高用黄金分割得肚脐眼,脐眼以上分割得肩膀,肩膀以上分割得鼻炎,脐眼以下分割得膝盖,上长肢跟下长肢的比≈0.618,下长肢跟身高之比≈0.618等等

各位参加竞赛的同学,请注意以上的讨论,求出朱建华在月球上能跳多高?


10、(7分)有一支杆秤,量程是2千克,现给你质量为2千克的标准砝码,一根足够长的刻度尺,

(1)请你说明,如何检验此杆秤是否准确?

(2)如果不准确,应重新刻度,写出简单的刻度方法(要求准确到50克)。

11、(12分)某工厂设计了一个蓄水池(如图5所示),水源A罐的夜面高度h1保持不变。罐底有一个小出水口,面积为S1。孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S3,BO是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子没入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的重量减去G'。试求浮子应减去重量G'的大小。(活塞及连杆的重量不计,杠杆所受浮力不记。)

12、(7分)小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀粗木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机(如图2所示)。他把支架安在木棒的长处,每捆柴草重1000牛,为了使木棒平衡以达到省力的目的,他又在另一端吊一块配重的石头,请你算出这块配重的石头应有多重?(木棒密度0.8103千克/米3,g取10牛顿/千克。)

13、(11分)小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查到,缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米,两地的水平距离为1200米。一只缆车运载15个人上山的同时,有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组,运载8个人下山。每个人的体重大约是60千克。从铭牌看到,缆车的自重(质量)为600千克。小红还用直尺粗测了钢缆的直径,约为2.5厘米。拖动钢缆的电动机铭牌上标明,它的额定功率为45千瓦。管理人负说,在当时那种情况下,电动机的实际功率为额定功率的60%。实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。请你帮助小红估算缆车的机械效率。

五、在一次物理知识竞赛中有这样一道题:“如图5所示,杆秤秤砣的质量力1千克,秤杆和秤构的总质量为0.5千克,定盘星到提纽的距离为2厘米,秤钩到提纽的距离为10厘米.若有人换了一个质量为0.8千克的秤砣,售出2.5千克的鱼,鱼的实际质量是多少”?

小明的答案是1.96千克,而小红的答案是2.04千克.老师看了以后说,两个答案都可能是正确的.请你通过计算说明,什么情况下货物的实际质量是1.96千克,什么情况下是2.04千克。

14.(7分)螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示),用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D,螺距为h,手柄末端到转轴的距离为l,要举起质量为M的重物时,至少要给手柄顶端多大的力?指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。

15.小明推一辆满载重物的独轮车,手握在车把A处(图中未画人),遇到一个较高的台阶,他自己推不上去,小华赶快跑来帮忙.小华选择了一种最省力且效果最好的施力方法,请画出小华所施力F的示意图.