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11.5 改变世界的机械 同步练习
一、单选题
1．为将器材拉到某高处，他协助搬运工设计了如图所示的装置，通过固定的半径比为3∶1的轮轴和斜面，将质量为1t的器材运到水平距离16m外，高为12m的位置。实际用力F拉动器材匀速上升时，发现该装置的效率是80%。机械优势是牛顿曾提出的一个概念，即物体的重力与使用机械后的实际用力的比值。以下判断正确的是（不计器材本身尺寸大小对距离的影响）（　　）
A．将器材拉到高处的过程中产生的总热量是2.4×104J
B．需用到拉力F的大小为2.5×103N
C．这个装置的实际机械优势是5
D．若将拉力F改为水平方向，那么需要更大的拉力才能匀速拉动器材
2．门的设计与使用蕴含着许多物理知识，下列说法错误的是（　　）
A．门把手安装在离门轴较远的地方，利用了力的作用效果与力的作用点有关
B．门轴上的合页加润滑油是为了减小摩擦
C．门把手（轮轴）使用时可以省距离
D．为了防止风把门吹开可以在门缝塞一些纸，这是通过增大压力的方法增大了摩擦力
3．如图所示是使用四种不同方式匀速提升同一物体的情景（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图中斜面高为，长为，将重的物体沿着斜面由底端匀速拉到顶端，需要平行于斜面的力为，那么关于功和斜面效率的说法正确的是
A．有用功为，斜面效率为
B．总功为，斜面效率为
C．有用功为，斜面效率为
D．总功为，斜面效率为
5．关于轮轴，下列说法中错误的是（　　）
A．轮轴是变形的杠杆 B．轮轴是由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转
C．使用轮轴可以省力 D．使用轮轴一定省力
6．如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面的推力，将质量为40kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长，（g取）则（ ）
A．推力的功率为80W B．推力做的总功为300J
C．斜面的机械效率为75% D．斜面对物体的摩擦力大小为100N
7．为了把一个重1000N的圆筒搬上车厢，工人用长木板搭个斜面，将绳子一端系在斜面顶端，使绳子绕过圆筒用力F拉绳，使圆筒以0.1m/s的速度沿斜面匀速滚上去，如图所示。已知斜面高H=1.5m，长L=4m，若这个装置的机械效率为75%。则下列判断正确的是（　　）
A．拉力F做的功是4000J B．拉力F的大小是250N
C．拉力做功的功率是25W D．斜面对圆筒摩擦力是375N
8．为模拟盘山公路，现将连接了重1N小球的细线穿入一根长1m的细管，如图，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕至顶部b点，相邻细管间的高度均为12m，在b点处通过细线用0.8N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点，则缠绕在圆柱体上的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为（　　）
A．83.3% B．80% C．75% D．60%
9．如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端，斜面的倾斜角为30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍，则下列说法正确的是（　　）

A．木箱克服摩擦力做功80J B．木箱克服重力做功800J
C．斜面的机械效率80% D．拉力做功为880J
10．在抗洪抢险行动中，小军需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上，为了省力他采用5m的长木板搭了一个斜面（如图）。搬运过程中，他用沿斜面向上1200N的力，历时5min将重物匀速地推到车上。关于此简易斜面装置，下列说法中正确的是（　　）
A．小军做的功为2400J
B．小军做功的功率为1200W
C．小军对重物做的有用功为6000J
D．此简易斜面装置的机械效率为80%
二、填空题
11．如图所示，斜面长4m，高1m，工人沿斜面方向用500N的力把重1500N的货物匀速推到车上，推力对木箱做的功是 J，木箱受到的摩擦力是 N，斜面的机械效率是 。

12．如图所示，斜面长，高，建筑工人用绳子在内将重的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是，则拉力的功率是 W，物体受到的摩擦力大小为 N，斜面的机械效率是 %。
13．斜面是在生活和生产中常见的简单机械，也是物理实验中常用的实验器材。
使用斜面提升物体可以省力。如图，将重力为60N的木块放在长1m、高0.2m的斜面上，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计记下测力计的示数为16N，则该斜面的机械效率 %，木块在斜面上运动时受到的滑动摩擦力为 N。继续探究可以得出斜面越缓，省力越 （选填“多”或“少”）。
14．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面长1.2m，高为0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中克服重力做功为 J，克服摩擦力做功为 J，拉力做功为 J。
15．如图所示，已知斜面长为6m，高为3m。小南同学用绳子沿斜面将重为600N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为400N，绳重不计。斜面的机械效率为 ，物体所受斜面的摩擦力为 N。

16．如图所示，沿斜面向上拉一个重为10N的物体到斜面顶端，斜面长1m，高0.3m，拉力大小为4N，则这个斜面的机械效率是 ，物体受到的摩擦力是 N。
17．建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的机械装置，斜面的倾角为30°且固定在水平面上。工人用375N的力拉绳子，重为600N的货物沿斜面匀速向上运动20m所用时间为40s，在此过程中有用功为 J，该装置的机械效率为 。
18．如下图所示，不计空气阻力，小明用大小恒定的水平推力F，将一个重为G＝100N的物体，沿长L＝5m、高h＝3m的斜面匀速推到斜面顶端，物体受到的摩擦力为10N，则推力F为 N。
19．利用斜面移动物体可以 （选填“省力”、“省距”、“省功”）．小明想把重的木箱搬到高，长的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用的拉力将木箱以的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端，则小明拉木箱的功率 ，斜面的机械效率为 ，木箱在斜面上的匀速运动时受到摩擦力为 ．
20．如图所示，斜面长6m，高1m，工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上，推力对箱子做的功是 J，斜面的机械效率是 。
三、综合题
21．工地上需将一个工件从A处运到坡顶C处，如图所示，工件重为1200N，斜坡（BC段）长3m，高1m，在工人将工件由B点匀速推至C点的过程中，工人沿斜面向上的推力为560N。
（1）斜面在生活中的应用十分广泛，请你举出一个生活中的实例： ；
（2）由B点到C点，工人克服重力做了多少功？
（3）斜面的机械效率是多大？（保留到0.1%）
（4）当工件沿斜坡向上移动时，工件受到的摩擦力是多大？
22．太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车．因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡．图甲是一款新型太阳能家用电动车，它的相关数据如下表所示，请解答：
整车质量 1480kg
每个轮胎与地面的接触面积 100cm2
太阳能电池总表面积 5.8m2
太阳能电池额定最大输出功率 1.4kW
所搭载的蓄电池容量 15kW h
在蓄电池满电并且太阳能电池达到最大输出功率 的情况下，最大续航里程 1000km
（1）太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是 （选填“导体”、“半导体”或“超导体”），太阳能是一次能源，也是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）．
（2）当该太阳能电动车空载停在水平地面上时，求汽车对地面的压强；
（3）太阳能汽车搭载蓄电池的目的是“闲时充电忙时用”．某一天阳光明媚，一司机开着这辆蓄电池已经充满电的太阳能汽车，从上午 10：00 到下午 3：00 点匀速的在水平路面上行驶 360km，若太阳能电池达到了最大输出功率，此速度时汽车的电动机可将所消耗电能的 90% 推动汽车前进，停止时蓄电池容量表显示剩余三分之二，求该太阳能汽车平直匀速行驶时，受到的阻力为多少？（不计蓄电池对外供电时的能量损失）
23．生活中我们经常使用简单机械。
（1）小华用如图1所示的方法将被台风刮倒的树拉正，A的树干相当于 ，如图2所示将石碾子滚上台阶，石碾子相当于 （均选填“动滑轮”、“定滑轮”或“杠杆”）；
（2）如图3，螺丝刀的手柄 （选填“粗”或“细”） 一些用起来更省力；
（3）如图4，将钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个 （选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”）；
（4）如图5所示，一根撬棒AD=1m，CD=BC=0.2m，石头垂直作用在棒上的力是500N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是 N；
（5）大楼外墙清洁工人用如图6的滑轮组升降，若拉力 F＝300 N，若不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为50N，工人的重力为500N，则吊篮和清洁工具的重力为 N。
参考答案：
1．B
2．C
3．D
4．A
5．D
6．D
7．B
8．C
9．B
10．D
11． 2000 125 75%
12． 75 45 64
13． 75% 4N 多
14． 1.8 0.36 2.16
15． 75% 100
16． 75 1
17． 6000 40%
18．87.5
19． 省力 100 80% 100
20． 3000 80%
21． 盘山公路 1200J 71.4% 120N
22． 半导体 可再生 3.7 105Pa 108N
23． 动滑轮 杠杆 粗 轮轴 100 350

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