人教版物理第十五单元 简单机械及机械效率【过关测试】（解析版）.doc

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第十五单元 简单机械【过关测试】（解析版）
一、选择题
1.小军利用如图所示的装置测量某液体的密度ρ，他将同种材料制成的甲、乙两物块分别悬挂在轻质硬杆AB的两端，把甲浸没在待测液体中，调节乙的位置到C处时，硬杆AB恰好水平平衡。已知：OC＝2OA，甲、乙的体积比为13：2，甲、乙两物块的密度为2.6g/cm3．则下列说法中正确的是（ ）。
A．ρ＝0.8×103kg/m3 B．ρ＝1.0×103kg/m3
C．ρ＝1.8×103kg/m3 D．ρ＝2.6×103kg/m3
【答案】C。
【解析】甲、乙的体积比为13：2，设甲的体积为13V，乙的体积为2V；
将甲浸没在液体中，杠杆在水平位置平衡，甲受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力的共同作用；
则FA＝G﹣F浮＝ρ甲g13V﹣ρ液g13V；
乙的重力即对C向下的拉力为：FB＝GB＝ρ乙g2V；
则根据杠杆的平衡条件得：FAOA＝FBOC；
（ρ甲g13V﹣ρ液g13V）•AO＝ρ乙g2V•OC；由于OC＝2OA，则化简得：（ρ甲﹣ρ）×13＝4ρ乙，
甲、乙两物块的密度为2.6g/cm3；则：（2.6g/cm3﹣ρ）×13＝4×2.6g/cm3，
则液体的密度为ρ＝1.8g/cm3＝1.8×103kg/m3。故选：C。
2.图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，下列说法中正确的是（ ）。
A．它是定滑轮，用它可以省力；
B．它是定滑轮，用它可以改变力的方向；
C．它是动滑轮，用它可以省力；
D．它是动滑轮，用它可以改变力的方向
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【答案】B。
【解析】旗杆上滑轮的轴固定不动，为定滑轮，使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力，故ACD错、B正确。故选：B。
3.某工人用如图所示的滑轮组提起重1200N的货物，所用的拉力是500N，绳子自由端被拉下3m，下列说法正确的是（ ）。
A．动滑轮重一定是300N，机械效率是80%；
B．有用功是1200J，机械效率是80%；
C．有用功是1200J，机械效率是60%；
D．有用功是3600J，总功是4500J
【答案】B。
【解析】（1）由图知，动滑轮上有3段绳子，已知绳子自由端移动距离s＝3m，
根据s＝nh可得，物体升高的高度：h1m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝500N×3m＝1500J，
有用功：W有用＝Gh＝1200N×1m＝1200J，
滑轮组的机械效率：η100%＝80%；故B正确，C、D错误；
（2）该过程中，所做的额外功W额外＝W总﹣W有＝1500J﹣1200J＝300J，
若不计绳重和摩擦，此时额外功的来源为克服动滑轮自重做的功，
根据W额＝G动h可得，此时动滑轮的自重：G动300N，
因实验中绳重和摩擦是存在的，则额外功的来源为克服动滑轮自重做的功以及克服机械间的摩擦做的功，故克服动滑轮自重做的额外功小于300J，则动滑轮的自重小于300N，故A错误。
故选：B。
4.如图所示，将重150N的甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，杠杆的B端悬挂乙物体，杠杆在水平位置平衡，已知：乙物体所受重力为30N，AO：OB＝1：3，甲物体的底面积为0.2m2，g取10N/kg。下列说法正确的是（ ）。
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A．甲物体对杠杆的拉力为10N；
B．杠杆对甲物体竖直向上的拉力为60N；
C．甲物体对水平地面的压强为750Pa；
D．水平地面对甲物体的支持力为60N
【答案】D。
【解析】（1）根据杠杆平衡条件可得：FA•LAO＝FB•LOB，
AO：OB＝1：3，则OB＝3AO，
所以细绳对杠杆拉力的作用FA3G乙＝3×30N＝90N；
根据力的作用的相互性可得，杠杆对甲物体竖直向上的拉力为90N，甲物体对杠杆没有拉力的作用，故AB错误。
（2）对甲物体进行受力分析可知，甲物体共受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的拉力三个力的作用，且重力等于拉力与支持力之和，
则甲物体对地面的压力：F甲＝F支＝G甲﹣FA＝150N﹣90N＝60N，
甲物体对地面的压强：p300Pa．故C错误，D正确。故选：D。
5.太极剑是太极拳运动的一个重要内容。图是太极剑运动的某一场景，人和剑均处于静止状态。若此时人左脚所受支持力为F1，右脚所受支持力为F2，人和剑所受总重力为G．下列选项正确的是（ ）。
A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1＝F2＝G D．F1＝F2＝G/2
【答案】A。
【解析】将人和剑视为一个整体，为一杠杆，如下所示：
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