机械功和能训练题.doc

机械、功和能综合训练题1 姓名_图41.如图7所示，一把均匀直尺可以绕中点自由转动，尺上垂直放有A、B、C三支蜡烛，并处于平衡。如三支蜡烛的材料和粗细都相同，而长度LA=LC=LB，现同时点燃这三支蜡烛，且设它们在单位时间内燃烧的质量相等，则在蜡烛燃烧的过程中( )图7A 直尺将失去平衡，且B、C端下沉。B 直尺将失去平衡，且A端下沉。C 直尺始终保持平衡。D 无法判断。2.图4中神仙葫芦就是半径分别为R和r(Rr)且固连在同一轴上的两个定滑轮和一个动滑轮C组成，不计摩擦，当匀速提起重为P的物体时，所用的拉力F是( )A ； B ； C ； D 。3.如图6所示，一杠杆在三个大小相同的力F作用下保持平衡，如果将力F均减小一半，则该杠杆将：( )A向左倾斜； (B)向右倾斜；(C)仍旧平衡； (D)无法确定。4.一人挑担子，扁担长1.2米。若在A端挂上400牛的重物，B端挂上200牛的重物，则人肩应在距B端_米处担子才能自然平衡。若使两端重物各减少100牛，则人肩应向_(填“A”或“B”)端移动才有可能保持平衡图45.在0时，将两根长度和质量都相同的均匀铜棒甲跟铁棒乙并接在一起，并将支点支在接头处，刚好平衡，如图4所示。当温度升高数百摄氏度时，已知铜比铁膨胀快，你将观察到( )A. MON仍将保持平衡(静止在水平状态)；B. M端将向上翘起，呈左高右低状态；C. N端将向上翘起，呈左低右高状态D. 以上三种情况都可以出现。6. 有一根长为l的均匀细棒，一部分浸入密度为的液体中，浸入部分的长度为b；另一端搁在容器器壁上，伸出器壁的长度为a，如图2所示。则细棒的密度0等于( ) A B C D7.有一根细木棒，在A处挂一吹足空气的气球，在O处用一根细绳将细持水平，如图7所示。现用一钢针在气球水平直径的两端各刺一个小洞，使球中的空气逐步缓慢泄出，气球体积同时逐渐减小。对这一过程中细木棒位置变化的判断及其原因分析最正确、全面的是( )A.细木棒继续保持水平，因为气球所受浮力的减小值等于泄出空气所受的重力值；B.细木棒顺时针方向偏转，因为气球所受浮力的减小值小于泄出空气所受的重力值；C.细木棒逆时针方向偏转，因为气球所受浮力的减小值大于泄出空气所受的重力值；D.细木棒逆时针方向偏转，因为气球所受浮力的减小值小于泄出空气所受的重力值。8.图8所示是一把杆秤的示意图。图中O为支点，A为零刻度线位置，B为重物所挂位置。C为秤陀，秤杆上相邻两侧刻度线之间的距离为x。若把这把杆秤的秤砣换一个较重的秤砣，则为了仍能使用这把杆秤的正确秤量，在保持O点、B点位置不变的条件下，必须适当改变零刻度线A的位置和调整相邻两刻度线之间的距离x。下列调整方法可能正确的是( )图8A.将A点移近O点，并增大x；B.将A点移近B点，并增大x；C.将A点移近O点，并减小x；D.将A点移近B点，并减小x。9.图12是磅秤构造的示意图。AB是一根不等臂的杠杆，支点为O1，CD和EF都是可看作为杠杆的两块平板，分别以O2、O3为支点，CD板用竖直杆HC悬于H点，EF板用竖直杆EB悬于B点，EB穿过CD板的小孔。若HB、O1H、O1A，O2E，O2F的长度分别用L1、L2、L3、l1、l2表示，而且L1=10厘米，L2=1厘米，L3=60厘米，l1=40厘米，l2=4厘米。磅秤平衡时，秤码重力P=50牛。求：秤台CD上的重物的重力G(除重物G和秤码P，其他物件重力不计)。10.有一种声控玩具，只要对着它拍一下手，就会动作起来。这种玩具所接受信号的能量是( )A.电磁能。 (B)光能。 (C)机械能。 (D)化学能。 图511.如图5所示，用斜向放置的传送带将货物匀速地自低处运送到高处。在这过程中，货物的重力势能不断增加。这是因为( )A.静摩擦力做功。 (B)重力做功。(C)支持力做功。 (D)动能转化为势能。( )12.一人从底楼奔上四楼，共用8秒的时间，该人上楼时克服重力做功的平均功率最接近于( )A. 10瓦； (B)50瓦； (C)100瓦； (D)500瓦。13.一名体重为500牛顿的举重运动员，他最多能举起1200牛顿的物体。这个人站在地面上，利用图示装置来提升重物，那么，在给定的以下四个物体中，他所能提起的最重物体是( )A、重500牛顿的物体； B、重900牛顿的物体；C、重1200牛顿的物体； D、重2000牛顿的物体。14.在图10所示的装置中，A、B是动滑轮，C是定滑轮，D是轮轴，D的轮半径R=10厘米，轴半径r=5厘米，物重G=500牛顿，每个动滑轮重P=50牛顿。如果不计绳重和摩擦，各段绳的方向保持相平行，那么：图10A.为把重物提起，作用在轮上的动力F至少要大于多少牛顿?B.若把重物提起0.1米，动力F的作用点要移动几米?C.该装置的机械效率是多少?15、将一根均匀的木棒AB，放在支点O上，由于OAFBC、A处的弹力减小，B处的弹力增大，且|FA|FBD、A处的弹力增大，B处的弹力减小，且FA|FB|19、如图9 所示，某轻质杆AOB可绕O点在竖直平面内转动，且OA与OB的夹角始终保持不变，A端通过细绳系一质量为1千克的秤盘，B端固定一平衡球。当秤盘中不放物品时，OA杆恰好成水平，OB杆与竖直方向夹角为（=30）；当秤盘中放入一物体时，OB与竖直方向的夹角增大了60那么该物体的质量为 （ ）A、1千克 B、2千克 C、3千克 D、4千克20、如图18 所示，七块完全相同的砖块按照图示的方式叠放起来，每块砖的长度均为L，为保证砖块不倒下，6号砖块与7号砖块之间的距离S将不超过 （ ）A、31L/15 B、2L C、5 L /2 D、7L/421、如图10所示，轻质细杆ABC的A端用铰链固定在竖直墙面上，C端悬挂一重物P,B点与一细绳相连，细绳的另一端系于墙面D点。整个装置平衡时，细杆正好呈水平。关于细杆在A端所受外力的示意图如图11所示，其中正确的是( ) 22、甲、乙两人质量之比为5:4，他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为3:2，甲跑上楼所用的时间是t1。当甲站在自动扶梯上不动，开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间是t2。那么，当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时，所用的时间为( ) 23、如图13所示是一块三角形的均匀大木板ABC，已知ABAC F乙 F丙 B. F甲 F乙F丙(D)当甲的作用力增加时，乙、丙两人的作用力均减小，但|F乙|n)，将直角顶点C固定，如图20所示，当直角铁丝静止时，BC边与竖直方向的夹角为，则sin=_，若在B点悬挂一物体，将使=45，则该物体的质量为_。26 如图8所示，有一个半径为1米，重为300牛的均匀球，置于倾角为600的斜面上，用一水平细绳拉住球，使球处于平衡状态，则此均匀球受到 个力作用，水平绳的拉力大小为 牛。（sin60o=0.866,cos60o=0.5）27.如图所示，O为杠杆的支点，为了提升重物A，用一个跟杠杆始终保持垂直的力F，使杠杆由竖直位置黑心到水平位置，在这个过程中（）（A）杠杆始终是省力的，（B）杠杆始终是费力的，（C）杠杆先是省力的后是费力的，（D）杠杆先是费力的后是省力的。28. 如图所示，圆柱形物体高2米，底面积200厘米2，密度为2.5103千克/米3，某人在河岸边通过图示滑轮装置（滑轮、绳子质量和摩擦均不计）将该物体从水中以0.2米/秒的速度匀速拉起，水面高度始终不变，人手中绳子能承受的最大拉力为400牛，g取10牛/千克，某时刻，圆柱体底面距离河面H为5米，从此时算起，经过_秒，绳子将被拉断？该过程中，人所做的功为_焦。答案：1.A 2.A 3.C 4.0.8；A 5.C 6.A 7.B 8.C 9.3000N 10.C 11.A 12.D 13.B 14.75N；0.8米；83.3%15.A 16.B 17.B 18.B 19.C 20.A 21.C 22.A 23.C 24.A 25. m2/m4+n4；Mm-n/2n 26.4；173.227.C 28.20；2500图7机械、功和能综合训练题2 姓名_29有报道说：台湾一家厂商发明了一种“手机自生能”技术。装上特制电池上下左右摇晃即可产生电能，每摇一分钟可通话两分钟。如果将手机上下摇动一次相当于将200克的重物举高lO厘米，每秒约摇一次。则根据报道可知手机使用时的功率约为 瓦。(g取10牛千克)30.一铝球挂在匀均细杆支点O的左侧，细杆质量不计，小球浸没在水中，在细杆的右端挂上适量的砝码，杠杆恰好平衡，如图7所示。若再往水中倒入酒精，杠杆就失去平衡。为了使杠杆恢复平衡，可采用的办法是( )A.砝码左移。 (B)挂铝球的位置向左移。(C)减少砝码。 (D)支点O左移。图12图1331. 如图12所示的斜面长6米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，拉力F共做了450焦的功。拉力F的大小是_牛，物体与斜面间摩擦力的大小是_牛。32. 如图13所示，将重为16牛的小球，挂在墙壁的挂钩上，墙壁对挂钩B处的支持力是_牛。 图1033.甲、乙两个形状相同的容器，开口都向上，现倒入部分水，如图10所示，如果将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度，这时两容器水面相齐平。如将金属块匀速提离水面，则做功多的是( )(A) 甲。 (B)乙。 (C)一样多。 (D)无法判断。34如图12所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力（棒和悬线均足够长）（ ）逐渐变小逐渐变大先逐渐变大，后又变小先逐渐变小，后又变大35图8所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的若斜面的长与斜面高的比值为2，整个机械的效率为80，则使用该机械将重物沿斜面缓慢拉上的过程中，作用力与重物所受重力的比值为36在图12中，、分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板，它们的重均为，长为，分别可绕各自的支点、自由转动，且21，现将一根每节重为，长度超过的链条悬挂在两板的端和端，当两木板的、两端相距2时，两木板恰好保持水平平衡，则该链条共有节组成若将两木板距离增大为时，板将（填：“绕顺时针转动”，“仍保持水平平衡”或“绕逆时针转动”）37.如图所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形槽MN上，D可以在MN上自由滑动，在绳的D端从N向M滑动过程中杠杆仍保持平衡，则绳对杠杆的拉力变化情况是（）（A）变大（B）变小（C）先变大后变小（D）先变小后变大。38.如图所示，天平处于平衡状态，现在右盘内斜面上有一电动玩具小车匀速上行，则天平( )（A）左端下降，（B）右端下降，（C）仍然平衡，（D）无法判断。39.在杂技表演中，有一项跳板节目，若支点在跳板的中央，当质量为60千克的两名男演员同时从距离地面3米高处由静止下落到跳板的一端时，静立于另一端的质量为40千克的一名女演员被向上弹起4米高。若不考虑空气阻力和人的内力做的功。则跳板的机械效率为( )图2A.88.9。 (B)85.3。 (C)44.4。 (D)40.4。40.如图2所示，一块冰悬挂在支架上，冰的一部分浸没在浓盐水中，此时天平平衡。在冰块熔化为水的过程中( )A.杯中的盐水密度逐渐减小，天平的平衡破坏，左侧下降。B.杯中的盐水密度逐渐减小，天平的平衡破坏，右侧下降。C.杯中的盐水密度逐渐减小，天平仍平衡不动。图8D.杯中的盐水密度保持不变，天平仍平衡不动。41.如图8所示，一人利用滑轮装置，从水面离地面为10米深的井中，把质量共为10千克的水桶与水提出到地面，由于水桶漏水，每升高1米要漏出0.2千克的水。若不考虑水桶大小、滑轮、绳的质量和阻力，则该人要将这桶水提到地面所做的功为_焦(计算的起始位置为水桶全部离开水面时)。42、如图12所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L。已知杯子的横截面积为2s,水的密度为o，物块的密度为1/2o，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是 ( ) 43.如图5所示，AB、CD分别是两个可以绕A、C两转轴转动的质量均匀的杠杆，它们的质量相等，长度相等。现在B端施加一个始终垂直AB杆的力，使AB杆和CD杆缓缓绕顺时针或逆时针转动。设使AB杆顺时针转动到图示位置时施加在B点的力为F1，使AB杆逆时针转动到图时位置时施加在B点的力为F2。则下列说法中正确的是( )图5A.若CD杆与AB杆接触处是光滑的，则F1F2。C.若CD杆与AB杆接触处是有摩擦的，则F1F2。D.无论接触点是否光滑，及转动方向如何，F1=F2。图644.我国已兴建抽水蓄能水电站，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，如图6所示。若上蓄水池长150m，宽30m，从深夜11时至清晨4时抽水，使上蓄水池的水面增加20米。而下蓄水池的水面下降5m，开始抽水时，上、下蓄水池的水面高度差为400m。已知：抽水机的效率为80%，发电机的效率为60%，g为10N/kg。则白天通过闸门放水发电将夜晚抽水蓄的能转化成电能，给电网补充的电能为_J，抽水机的平均功率为_KW。45 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为_W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为_。图946.如图9所示，一均匀木条可绕转轴O自由转动，现有材料相同，长度相同，横截面积之比Sa:Sb:Sc=1:4:2的三支蜡烛a、b、c，垂直立于木条上，木条恰好处于平衡。三支蜡烛离转轴的距离分别为L1、L2和L3，若L1=4L2，则L3=_L2。若同时点燃蜡烛，蜡烛在燃烧过程中，要使杠杆保持平衡，则L1:L2:L3=_(设蜡烛在相等时间内燃烧的质量相同)。47.如图所示，天平平衡后将天平制动，再把一实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中（溢出的水将落在盘外的杯中），待物块在水中稳定后，再松开制动观察天平，若物块A的密度大于水的密度，则天平将会_，若物块A的密度小于水的密度，则天平将会_。48. (12分)某工厂设计了一个蓄水池（如图5所示），水源A罐的液面高度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。）49、 (1)、甲、乙、丙三人要扛一重物。物重600牛，三人肩头所能承受的最大压力均为200牛。现在两根一样长的硬棒及必要的绳子（硬棒及绳的自重不计），请你设计出一种方法，使三人肩头承受的压力都不超过最大压力。画出示意图表示你设计的扛重物的方法。(2)、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。50、图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度V = 0.2 m/s 向右运动。图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t 变化的图象。设t = 0 时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10 N/kg。求：（1）圆柱形重物的质量；（2）圆柱形重物的密度；（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受的水的压力。答案：29.0.1 30.D 31.75；25 32.10 33.A 34.D 35.5/16 36.G/P；仍保持水平平衡37.D 38.C 39.C 40.C 41.882或900 42.A 43.C 44. 2.231011；2.6104 45.16；9046. 4；2：1：3 47.左端下倾；平衡48. 设浮子原重为G，杠杆长为l。浮子减重G后，由倾斜变文水平。上升高度为h3-h2, (1分)活塞上升h=。 (2分)活塞减重前，杠杆平衡时（S3 h3水g-G）l=水gS2(h1+h) (1) (3分)浮子减重后S3h2水g-(G-G)l=水gS1h1 (2) (3分)解上面的联立方程，可得 G=水gS1h1+3S3(h3-h2)-S2(h1+) (3分)49. 三、参考解答：如图 50. (1)由公式P=Wt=Fst=Fv，故汽车在AB段对重物的拉力为F1=700W0.2ms=3500N同理，汽车在CD段对重物的拉力为F3=4000N整个重物打捞过程应该分为三个阶段： 第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面。这一过程，G不变，F浮不变，F1不变，且有 G=F浮+F1 对应图3乙AB段第二阶段，将重物拉出水面的过程。这一过程中，G不变，F浮变小直至为0，故拉力F越来越大，对应图3乙BC段。第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程。这一过程中，G不变，F3与重力G相等， G=F3 对应图3乙CD段。因为G=F3=4000N，所以m=Gg=4000N10N/kg=400kg(2)由知F浮=GF1=F3F1=500N因为F浮=水gV排=水gV物所以V物=510-2m3 物=mV物=400kg510-2m3=8103kg/m3 (3)由图3乙的BC段可知，打捞的重物从上表面接触水面到刚好整个物体全部出水，历时60s?D50s=10s，上升速度为0.2ms，所以物体高h=10s0.2ms=2m所以，物体上、下表面积为S=mV物=510-2m32m=2.510-2m2又由图3乙AB段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面历时50s，上升高度H=50s0.2ms=10m故物体沉在水底时上表面离水面10m，水对物体上表面产生的压力为F压=pS=水gHS=1.010310102.510-2N=2.5103N