机械功和能训练题.doc

机械、功和能综合训练题1 姓名_________

图4
1.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7
A 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(R>r)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4
5.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ρ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ρ0等于( )

A． B． C． D．
7.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Δx。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Δx。下列调整方法可能正确的是( )
图8
A.将A点移近O点，并增大Δx；
B.将A点移近B点，并增大Δx；
C.将A点移近O点，并减小Δx；
D.将A点移近B点，并减小Δx。
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5
11.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10
A.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OA<OB，木棒不能保持水平，现在木棒右端截去与OA等长的一段并置于OA上，木棒恰好能平衡。则OA：OB为 ( )
(A) (B)1：2 (C)1：3 (D)1：4
16、如图所示是某“汤勺”示意图，由一细长柄AB与一半球BC构成，且AB与半球相切，切点为B。已知半球的半径为R，AB柄的长度为L，L：R=：1，现用一细线系住A点，并将细线竖直悬挂，如果不计“汤勺”的质量，则“汤勺”内水的最大高度是 ( )
(A) (B) (c) (D)
17、如图所示，连通器左端试管横截面的半径为2R，右端试管横截面的半径为R。左、右水面的高度分别为H、。那么打开开关K后，右管水面能够上升到距离底部的最大高度为 ( )
(A)1.5H (B)1.3H (C)1.1H (D)0.9H
18、如图6所示，质量分布均匀的细杆水平放置，支座A在杆重心的右侧，杆的右端被位于其上面的支座B顶住。现在杆的左端C处施加一个向下的作用力，则 （ ）
A、A、B两处的弹力均增加，且△FA=△FB
B、A、B两处的弹力均增加，且△FA>△FB
C、A处的弹力减小，B处的弹力增大，且|△FA|>△FB
D、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α（α=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/4
21、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AB<AC<BC。现在有甲、乙、丙三个人来抬木板，甲抬A角，乙抬B角，丙抬C角，则抬起来后，每个人所用力的大小关系是( )
A. F甲> F乙> F丙 B. F甲< F乙<F丙 C. F甲= F乙= F丙 D.无法判断
24、如图14所示，甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去，甲和尚抬着较粗的一端，乙和尚抬着木头的中间部位，丙和尚抬着较细的一端。则下列判断正确的是{ )
(A)当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变轻，乙的负担顿时加重
(B)当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变重，丙的负担顿时变轻
(C)当乙的作用力减小时，甲、丙两人的作用力均增加，但△F甲>△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|<|△F丙|
25、将一根粗细均匀、质量为M的铁丝弯成直角，直角边边长之比AC：BC=m：n(m>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θ，则sinθ=_______，若在B点悬挂一物体，将使θ=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2.5´103千克/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]；M[m-n]/2n 26.4；173.2
27.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13
31. 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10
33.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）（ ）
Ａ．逐渐变小Ｂ．逐渐变大Ｃ．先逐渐变大，后又变小Ｄ．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Ｌ与斜面高ｈ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Ｆ与重物所受重力Ｇ的比值为　　　．
36．在图12中，ＡＢ、ＣＤ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Ｇ，长为Ｌ，分别可绕各自的支点Ｏ１、Ｏ２自由转动，且ＡＯ１∶Ｏ１Ｂ＝ＣＯ２∶Ｏ２Ｄ＝2∶1，现将一根每节重为Ｐ，长度超过Ｌ的链条ＭＮ悬挂在两板的Ｂ端和Ｄ端，当两木板的Ｂ、Ｄ两端相距Ｌ／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Ｌ时，ＡＢ板将　　（填：“绕Ｏ１顺时针转动”，“仍保持水平平衡”或“绕Ｏ１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2
A.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8
D.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ρo，物块的密度为1/2ρo，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5
A.若CD杆与AB杆接触处是光滑的，则F1<F2。
B.若CD杆与AB杆接触处是光滑的，则F1>F2。
C.若CD杆与AB杆接触处是有摩擦的，则F1<F2。
D.无论接触点是否光滑，及转动方向如何，F1=F2。

图6
44.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1.6×105Pa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9
46.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. 2.23×1011；2.6×104 45.16；90
46. 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Δh=。 (2分)
活塞减重前，杠杆平衡时（S3 h3ρ水g-G）l=ρ水gS2(h1+Δh) (1) (3分)
浮子减重后〔S3h2ρ水g-(G-G')〕l=ρ水gS1h1 (2) (3分)
解上面的联立方程，可得 G'=ρ水g〔S1h1+3S3(h3-h2)-S2(h1+)〕 (3分)
49. 三、参考解答：如图

50. (1)由公式P=W／t=Fs／t=Fv，故汽车在AB段对重物的拉力为F1=700W／0.2m／s=3 500N
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  ① 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  ② 对应图3乙CD段。
因为G=F3 =4 000N，所以m=G／g=4 000N／10N/kg=400kg
(2)由① ②知F浮= G－F1 = F3 －F1 =500N
因为F浮=ρ水gV排=ρ水gV物
所以V物=5×10-2m3  ρ物=m／V物=400kg／5×10-2m3=8×103kg/ 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
60 s?D50s=10s，上升速度为0.2m／s，所以物体高h=10s×0.2m／s=2m所以，
物体上、下表面积为S= m／V物=5×10-2m3／2m=2.5×10-2m2
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=50s×0.2m／s=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=ρ水gHS=1.0×103×10×10×2.5×10-2N=2.5×103N