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阶段检测卷(四)
时间：40分钟 分值：100分
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题：本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图J4-1所示,下列器件中属于省力杠杆的是 ( )
图J4-1
2.冬奥会上滑雪运动员从山坡上匀速滑下,则运动员的 ( )
A.动能不变,重力势能减小
B.动能增加,重力势能减小
C.机械能守恒
D.机械能增加
3.密度均匀的刻度尺AB放在水平桌面上,刻度尺露出桌子的部分OB是全长的13,如图J4-2所示。当B端挂5 N的重物P时,刻度尺的A端刚刚开始翘起,则此刻度尺的重力为 ( )
图J4-2
A.2.5 N B.5 N
C.10 N D.无法确定
4.送水员将两桶相同的纯净水送上四楼,有两种方法：一是将两桶水一起扛上楼;二是分两次,每次扛一桶水上楼。前后两种送水方法所做的有用功和机械效率分别为W1、W2和η1、η2,则下列关系式正确的是 ( )
A.W1=W2 η1=η2 B.W1=W2 η1>η2
C.W1>W2 η1<η2 D.W1<W2 η1<η2
5.同一滑轮用如图J4-3所示甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体,已知滑轮重20 N,绳重和滑轮的摩擦力不计。则 ( )
图J4-3
A.手的拉力：F甲>F乙;机械效率：η甲<η乙
B.手的拉力：F甲=F乙;机械效率：η甲=η乙
C.手的拉力：F甲>F乙;机械效率：η甲>η乙
D.手的拉力：F甲<F乙;机械效率：η甲<η乙
6.用如图J4-4所示的滑轮组将重为40 N的物体匀速提升0.5 m,所用的拉力为25 N,则滑轮组提升重物所做的有用功及机械效率分别为 ( )
图J4-4
A.20 J,56% B.20 J,80%
C.25 J,56% D.25 J,80%
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题：本题共4小题,每空4分,共32分。
7.如图J4-5所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA∶OB=3∶1,A端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上,若使木杆保持水平位置静止,且重物对水平地面的压力为零,在B点要用 N的力竖直向下拉。此木杆为 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
图J4-5
8.如图J4-6所示,小娴用30 N的水平拉力F拉重为40 N的木箱A,使它在水平面上匀速直线运动8 m,滑轮重、绳重和摩擦忽略不计。则木箱受到的摩擦力是 N;拉力F所做的功是 J。
图J4-6
9.小明从滑梯高处加速下滑,臀部有热乎乎的感觉,该过程中小明的动能 ,机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
10.如图J4-7甲所示,重为8 N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上,在竖直向上拉力F的作用下铁块竖直向上运动。铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图像如图乙所示。若铁块受到的摩擦力为2 N,由图像可知在0~6 s内拉力F的大小 (选填“变大” “变小”或“不变”),2~6 s内拉力F做的功为 J。
图J4-7
三、作图题：本题共1小题,共4分。
11.如图J4-8所示,画出铡刀在铡草时动力F1的力臂l1和阻力F2。
图J4-8
四、简答题：本题共1小题,共6分。
12.如图J4-9所示,快速发展的南昌为缓解城市交通压力,正在兴建地铁。地铁站台的设计方案为进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。从能量利用的角度看,这种设计的优点是什么?
图J4-9
五、实验题：本题共1小题,共20分。
13.(20分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图J4-10所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了3次实验,实验数据记录在表格中。
图J4-10
实验
次数
钩码所受重力
G/N
提升高度
h/m
拉力
F/N
绳端移动的距
离s/m
机械效率
η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4
0.1
1.7
0.3
78.4%
3
6
0.1
2.4
0.3
(1)在实验过程中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)在第3次测量中,滑轮组做的有用功是 J,机械效率为 。
(3)分析表中数据可得出：同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越 (选填“高”或“低”)。
六、计算题：本题共1小题,共14分。
14.(14分)某型号汽车重为4×104 N,在平直的公路上以90 km/h的速度匀速行驶,汽车受到的阻力为2760 N。已知汽油的热值为4.6×107 J/kg,g取10 N/kg。
(1)求汽车匀速行驶100 km所用的时间。
(2)汽车以90 km/h的速度匀速行驶时,求牵引力的功率。
(3)若汽车发动机的效率为30%,求它匀速行驶100 km消耗的汽油。
【参考答案】
1.B 2.A 3.C
4.B [解析]这两桶水的重力一定,楼的高度前后不变,由W=Gh可知,两次所做的有用功相等,即W1=W2 ;第一次所做的额外功为克服自身重力所做的功,而第二次所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此第二次的额外功大于第一次的额外功,故第二次的总功大于第一次的总功,由η=W有W总×100%可知,第一次的机械效率大于第二次的,即η1>η2。
5.C 6.B
7.900 费力
8.15 120
9.增大 减小
[解析]小明从滑梯上滑下,其质量不变,速度变大,动能变大;同时其质量不变,高度减小,故重力势能变小;该过程中,人克服摩擦力做功,所以一部分机械能转化成了内能,故机械能减小。
10.变小 120
[解析]在0~6 s内,先加速后匀速,所以拉力先大于重力和摩擦力之和,后等于重力和摩擦力之和。在2~6 s内,物体以3 m/s的速度向上做匀速直线运动,则s=vt=3 m/s×(6 s-2 s)=12 m,拉力F拉动物体匀速上升,则F=G+f=8 N+2 N=10 N;在2~6 s内拉力F做的功W=Fs=10 N×12 m=120 J。
11.如图所示
12.车进站时的部分动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能;车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能作用。
13.(1)匀速
(2)0.6 83.3%
(3)高
[解析](1)测绳端拉力F时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数。
(2)由第3次实验数据知,W有=Gh=6 N×0.1 m=0.6 J,W总=Fs=2.4 N×0.3 m=0.72 J;则机械效率η=W有W总×100%=0.6 J0.72 J×100%≈83.3%。
(3)由表格中数据可知,同一滑轮组,被提升的钩码越重,其机械效率越高。
14.解：(1)该过程汽车行驶时间t=sv=100 km90 km/h=109 h=4000 s。
(2)汽车在平直的公路上匀速行驶,故牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
则F=f=2760 N, v=90 km/h=25 m/s,
牵引力的功率为P=Fv=2760 N×25 m/s=6.9×104 W。
(3)行驶100 km汽车做的有用功为W有=Fs=2760 N×100×103 m=2.76×108 J,
因η=30%,故汽油燃烧放出的热量为Q放=W有η=2.76×108J30%=9.2×108 J,
消耗汽油的质量为m=Q放q=9.2×108 J4.6×107 J/kg=20 kg。
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