成都市实验中学简单机械中考综合专项复习训练
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成都市实验中学简单机械中考综合专项复习训练
一、选择题
1.如图,保持F的方向竖直向上不变,将杆由A位置匀速转动到B位置,在这个过程中F 将()
A.先变大后变小B.始终变大C.始终变小D.始终不变
2.如图所示,斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端,下列判断正确的是()
A.重力做功的大小为800J B.斜面对木箱的摩擦力大小为25N
C.拉力做功的功率为125W D.斜面的机械效率为75%
3.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。
已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为3.2N.g取10N/kg。
在0~2s的过程中,下列说法中正确的是()
A.物体上升的速度为0.1m/s B.机械提升动滑轮做的功0.2J
C.滑轮组的机械效率为90% D.拉力F的功率为0.64W
4.如图所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。
若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时,(不计摩擦)则()
A.沿着AB用的拉力小,做功多B.沿着AC用的拉力小,做功多
C.沿着AD用的拉力大,做功少D.沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多
5.利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,拉力做的功分别为W甲、W乙,拉力的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别是η甲、η乙,(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是()
A.W甲=W乙,P甲=P乙B.F甲>F乙,η甲>η乙
C.W甲=W乙,P甲>P乙D.F甲=F乙,η甲=η乙
6.端午节是我国的传统节日,很多地方举行了赛龙舟活动,极大丰富了人们的文化生活,关于赛龙舟活动,以下分析不正确的是()
A.运动员划水的船桨是费力杠杆
B.龙舟漂浮在水面上,说明龙舟受到的浮力大于重力
C.运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的
D.划船时,水既是受力物体同时也是施力物体
7.小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡.若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N,小兰站在距离中央支点2米的一侧,爸爸应站在距离支点l米的另一侧,木板水平平衡.现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5米/秒,则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
A.1.0米/秒B.0.75米/秒C.0.5米/秒D.0.25米/秒
8.质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼.已知工人在1min内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示
(机械中摩擦和绳重均不计).下列说法正确的是
A.作用在钢绳上的拉力的功率为400W
B.动滑轮的重力为200N
C.人对绳子的最大拉力为1000N
D.该滑轮组的最大机械效率为83.3%
9.如图,粗细均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N;则木棒的重力为()
A.160N B.120N C.80N D.4ON
10.如图,质量分别为m1、m2、m3(m1>m2)的物体通过轻绳和弹簧连接起来,三个物体均处于静止状态.不计弹簧自重、绳重和摩擦,关于此装置的说法错误的是()
A.绳子对m2的拉力大小为m2g
B.绳子对m1的拉力大小为m1g
C.弹簧中拉力大小为(m1-m2)g
D.地面对m3的支持力大小为(m2+m3-m1)g
11.如图所示,粗细均匀的直尺AB,将中点O支起来,在B端放一支蜡烛,在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛,此时直尺AB恰好在水平位置平衡,如果将三支蜡烛同时点燃,且它们的燃烧速度相同,那么在蜡烛的燃烧过程中,直尺AB将()
A.A端将逐渐上升
B.始终保持平衡
C.B端将逐渐上升
D.不能保持平衡,待两边蜡烛燃烧完了以后,才能恢复平衡
12.如图所示,物体A所受重力为G A,在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速直线运动.物体A所受的支持力为N,物体A与水平面间的摩擦力为f ,绳子对物体A水平向右的拉力为F1.物体B所受重力为G B,绳子对物体B竖直向上的拉力为F2,忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦,下列说法正确的是
A.F与f是一对平衡力B.F1、f之和与F大小相等
C.G B与F2是一对相互作用力D.G A与N是一对相互作用力
二、填空题
13.如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。
若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将
________(填“增大”“不变”或“减小”)。
14.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。
实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计,拉力大小如图所示,则动滑轮重为______N,将弹簧测力计向上移动
30cm,则钩码上升的高度为______cm。
(不计一切摩擦及绳重)
15.一根粗细均匀的木料(圆柱形的),重是100N,放在水平地面上,现将它的一端微微抬起,所需的最小力是 _______N。
16.如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。
该潜水器设计最大下潜深度为40m,空载时质量为24t,总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m,配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。
海水密度取1.0×103kg/m3。
(g=10N/kg)
(1)潜水器潜入水面后,在下潜过程中受到海水的浮力________,海水对它的压强
________ (选填:不变、变大或变小)
(2)该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______?(3)该潜水器空载浮在海面时,受到的浮力多大______?排开海水的体积约为多大
_______?
(4)潜水器返回母船时,利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。
若潜水器在海面上被吊起的过程中,起吊装置的机械效率为80%,潜水器匀速竖直上升速度为
0.2m/s,则起吊装置在1min内的总功为多少________?起吊装置的功率为多大_______?(设起吊过程中潜水器空载)。
17.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为
500cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N,g=10N/kg,盐水密度是
________kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是________N。
(一切摩擦与阻力均忽略不计)
18.如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图.杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等地,杆AB的重力不计,柱形物体较重.
(1)制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F更小,在其它条件相同时,只改变支点O 点的位置,应将O点更靠近_____端.
(2)若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中,动力F大小的变化是_________.
19.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为__.如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为__.
20.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时它相当于一个___________杠杆(选填“省力”或“费力”)。
若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为___________N;在拉起的过程中,拉力方向始终与拉杆垂直,则拉力的大小
___________(选填“变小”、“变大”或“不变”)。
三、实验题
21.小苗利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杜杆的平衡条件”实验,已知纡个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置半衡。
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂_______个钩码。
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弾簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆在水平位置平衡,测力计的拉力为__________N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使
之斜向右上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则测力计的读数将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_____调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为1126N,20cm,4N F L F ===和
230L cm =。
该同学根据这些数据能否得出探究结论?_____。
理由是:_____。
(3)如图,杠杆在水平位置平衡。
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_____(选填“能”或“不能”)平衡,杠杆的_____端(选填“左”或“右”)将下沉。
23.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如下图所示),实验数据记录如下表.
(1)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计. (2)表格中编号①处数据为______编号②处数据为______.
(3)第3次实验时,钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为______W.
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”或“低”).
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率
_____(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是_____.
24.在探究“杠杆的平衡条件”实验时,所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个.
(1)实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉(如图甲所示),此时应将平衡螺母向_____(选填“左“或”右“)调,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)调节杠杆平衡后,小明在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂_____个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码,则杠杆____(选填“左”或“右”)端会下沉.
(3)在实验(2)中,若用弹簧测力计拉B点,要使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计应沿______拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动,杠杆始终保持平衡,则弹簧测力计的读数将逐渐______(选填“增大“、”等于“或”减小“)
(4)实验结束后,小明提出一个新的问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_____.
25.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关;滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所滑实验数据填入下表:
实验次数动滑轮
重/N
物重/N拉力/N
绳子的
股数n
机械效
率η
1121
214 1.67
3242
414 2.5
(1)实验时,应______、_______拉动弹簧测力计,使钩码上升,并由弹簧测力计读出绳子自由端的______的大小;同时用______测出钩码升高的高度;
(2)在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率;
(____)
(3)根据实验_____和_____(填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关;
(4)根据实验②和③可知,滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越_____;(5)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越______;(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关,应该选用______(填“同一”或“不同”)滑轮组,提升_____(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
26.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学用两个完全相同的滑轮先后组成了如图甲、乙、丙所示的三个滑轮组并用这三个滑轮组各进行了一次实验,实验数据如下表。
(1)将表格中的数据①②补充完整.①_____;②_____。
(2)已知实验次数3中的数据是通过滑轮组丙实验得到的。
分析表中的实验数据可知:实验次数2中的数据是通过滑轮组_____实验得到的。
(3)分析实验次数2和3的数据可初步得出:使用同一滑轮组时,提升的物体_____,滑轮组的机械效率越高。
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一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
如图,杠杆在A 位置,因为杠杆平衡,所以
F ×OA =
G ×OC
所以
OC F G OA
= 杠杆在B 位置,OA '为动力臂,OC '为阻力臂,阻力不变为G ,因为杠杆平衡, 所以
F OA
G OC '⨯'=⨯'
所以
OC F G OA ''=
'
如图,又因为 OC D OA B ''∽
所以
::OC OA OD OB ''=
因为
::OD OB OC OA =
所以
::OC OA OC OA ''=
所以
OC OC F G G F OA OA
''===' 由此可知当杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中,力F 的大小不变。
故ABC 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
2.B
解析:B
【详解】
A .由题意可知,重力做功的大小是
G 200N 1m 200J W Gh ==⨯=
A 错误;
B .由题意可知,摩擦力所做的功是额外功,总功大小是
75N 4m 300J W Fs ==⨯=总
由上述可知,有用功大小是
G 200J W W ==有用
那么额外功大小是
-300J -200J 100J W W W ===额总有用
可知斜面对木箱的摩擦力大小是
100J 25N 4m
W f s =
==额 B 正确; C .木箱是匀速运动的,根据P Fv =可知,拉力做功的功率是
75N 0.2m/s 15W P Fv ==⨯=
C 错误;
D .由上述可知,斜面的机械效率是
200J 100%100%66.7%300J
W W η=
⨯=⨯≈有用总 D 错误。
故选B 。
3.D
解析:D
【详解】
A .由图可知,当物体运动2s 时,路程是10cm ,物体上升速度为
0.1m 0.05m/s s
10cm 2s 2s v t ====
物物 故A 错误;
B .动滑轮做的功 0.05kg 10N/kg 0.1m 0.05J W G s m gs ===⨯⨯=动动物动物
故B 错误;
C .当物体运动2s 时,路程是10cm ,有用功为
0.45kg 10N/kg 0.1m 0.45J W G s m gs ===⨯⨯=有物物物物
总功为
3.2N 0.4m 1.28J W Fs ==⨯=绳总
机械效率为
0.45J 100%100%35.2%1.28J
W W η=
⨯=⨯≈有总 故C 错误; D .根据图可知,当绳子运动2s 时,路程是40cm ,绳子的速度为
s
40cm s 2s 0.4m 0.2m/2s v t ==
==绳绳 拉力F 的功率为 3.2N 0.2m/s 0.64W P Fv ==⨯=绳
故D 正确。
故选D 。
4.D
解析:D
【详解】
由图可知,斜面AB 倾斜角度最小,所以沿着AB 用的拉力最小;斜面AD 斜角度最大,沿着AD 的拉力最大;不考虑摩擦,额外功为0,利用斜面做的功都等于提升物体做的功,所以拉力在三斜面上做功相同;由以上分析可知,沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多。
故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
5.A
解析:A
【详解】
AC .因忽略绳重与摩擦时,克服物体重力做的功为有用功,克服物体和动滑轮总重力做的功为总功,且两物体提升相同高度,所以,由W =Gh 可知,F 甲、F 乙做的总功均相等,故W 甲=W 乙,又因为时间相同,故P 甲=P 乙,故A 正确C 错误;
BD .由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n 1=3,乙滑轮组绳子的有效股数n 2=2,由题意可知,两滑轮组中动滑轮的重力相等,且提升物体的重力相等,所以,忽略绳重与摩擦时,由G G F n
+=动可知,F 甲<F 乙,故BD 错误。
故选A 。
6.B
解析:B
【详解】
A .杠杆是可以让某一固定点转动的硬棒,划水的船桨符合杠杆的特点,所以划水的船桨是杠杆,又划水时省了距离,故必定费力,即船桨是费力杠杆,故A 正确,不符合题意;
B .龙舟漂浮在水面上时,处于平衡状态,龙舟所受的浮力等于重力,故B 错误,符合题意;
C .运动员向后划水,给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的反作用力,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的,故C 正确,不符合题意;
D .划船时,船桨给了水一个向后的作用力,此时水为船桨的受力物体,同时船桨也受到水向前的反作用力,此时水为船桨的施力物体,所以水既是受力物体同时也是施力物体,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
7.D
解析:D
【分析】
小兰和爸爸相向而行,动力、阻力不变,力臂同时减小,减小的量为vt ,再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度.
【详解】
木板平衡时,小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力,
所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F 1=400N ,F 2=800N ,
由题意可知,两力臂分别为l 1=2m ,l 2=1m ,
他们同时开始匀速相向行走,设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为v 1和v 2,行走时间为t ,
要保证杠杆水平平衡,根据杠杆的平衡条件有:111222F l v t F l v t ()()
-=- 2400N 2m 0.5m/s 800N 1m t v t ⨯-⨯=⨯-()(),
解得v 2=0.25m/s .
故选D .
8.B
解析:B
【分析】
(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离s nh = ,利用W Fs = 求拉力做的功,再利用W P t
=求拉力的功率; (2)由图乙可知,物重G=300N 时,滑轮组的机械效率η=60%,利用
=33W Gh Gh G W Fs F h F
η===有
总求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力13
F G G =+动(),据此求动滑轮重力; (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力等于工人的重力;
(4)利用1
3
F G G =+动()求提升的最大物重,滑轮组的最大机械效率 ()()
W G h G W G G h G G 有最大最大大总最大动最大动η===++ . 【详解】
(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离:36m 18m s nh ==⨯= ,
拉力做的功:400N 18m 7200J W Fs ==⨯=总, 拉力的功率:7200J 120W 60s
W P t ===总,故A 错; (2)由图乙可知,物重G=300N 时,滑轮组的机械效率η=60%, 根据=33W Gh Gh G W Fs F h F
η===有
总可得:拉力300N 500167N 3360%3G N F η===≈⨯, 因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则()13F G G =
+动, 所以,5003N 200N 300N 3
G nF G =-=⨯-=动 ,故B 正确; (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力:
60kg 10N/kg 600N F G mg ===⨯=人大 ,故C 错;
(4)由()13
F G G =+动可得,提升的最大物重:3600N 200N 1600N G nF G =-=⨯-=大大动 , 机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率:
()()1600N 100%88.9%1600N 200N
W G h G W G G h G G 有最大最大大总最大动最大动η=
===⨯=+++,故D 错. 故选B .
9.B
解析:B
【详解】
设木棒AB 的重心在C 点,抬起B 端时的支点为O ,由于AO =0.25m ,则抬B 端的力的力臂
OB =AB −AO =1m−0.25m =0.75m
木棒AB 的重心距离支点的距离,即重力的力臂
111m 0.25m 0.25m 22
OC O C AB AO '=
-⨯-=== 木棒平衡,则有 F ×OB =G ×OC
木棒的重力
40N 0.75m =120N 0.25m
F OB
G OC ⨯⨯=
= 故B 正确。
故选B 。
10.A
解析:A
【解析】
分析:分别对质量为m1、m2、m3的物体进行受力分析,然后对照各选项逐一进行判断即可.
解答:如图所示:
A、根据定滑轮工作特点可知,绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力,等于乙物体的重力,所以,绳子对甲物体的拉力大小为m1g,故A错误;
B、对乙物体进行受力分析可知,此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力,所以,绳子对乙物体的拉力大小为m1g.故B正确;
C、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差,即(m1-m2)g,故C正确;
D、对丙物体进行受力分析可知,物体丙受到地面的支持力、甲物体的压力(等于重力)、乙物体的拉力(等于重力)三个力的作用,地面对丙物体的支持力大小为(m2+m3-m1)g.故D正确.
故选A.
【点睛】此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系,关键是对各个物体进行正确的受力分析,有一定难度!
11.B
解析:B
【详解】
设一只蜡烛的质量为m,直尺长度为L,因为
2m×1
4
L=m×
1
2
L
所以直尺在水平位置平衡;因为三支蜡烛同时点燃,并且燃烧速度相同,所以三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同,因为
2(m−m′)×1
4
L=(m−m′)×
1
2
L
所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。
故选B。
12.B
解析:B
【解析】
对物体A 进行受力分析可知,物体A 在水平方向上受到三个力的作用,水平向左的拉力F 、物体与平面间的摩擦力f 和绳子对物体A 水平向右的拉力为F 1,这三个力平衡,故A 错;F 1、f 的合力与F 是平衡力,所以F 1、f 之和与F 大小相等,故B 正确;G B 与F 2是一对平衡力,而不是相互作用力,故C 错;G A 与N 是一对平衡力,而不是相互作用力,故D 错;应选B .
二、填空题
13.不变
【详解】
[1]如图,杠杆在水平位置,lBA =2lBC ,杠杆平衡,FlBA =GlBC ,所以 G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后,如图所示:
BA′为动力臂,BC′
解析:不变
【详解】
[1]如图,杠杆在水平位置,l BA =2l BC ,杠杆平衡,Fl BA =Gl BC ,所以 G=
BA BC
F l l ⨯=10N 2BC BC l l ⨯=2×10N=20N [2]杠杆被拉起后,如图所示:
BA ′为动力臂,BC ′为阻力臂,阻力不变为G
△BC′D ∽△BA′D ′
BC ′∶BA ′=BD ∶BD ′=1∶2
杠杆平衡,所以
F ′l BA ′=Gl BC ′
F ′=BC BA
G l l ⨯''=2
G =20N 2=10N 由此可知当杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中,力F 的大小不变。
14.2 10
【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;在进行测量工具的读数时,要先认清分度值;
(2)不计绳重和摩擦,利用F=(G+G轮)求动滑轮
解析:2 10
【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;在进行测量工具的读数时,要先认清分度值;
(2)不计绳重和摩擦,利用F=1
3
(G+G轮)求动滑轮的重力;
(3)由图可知,该滑轮组绳子的段数为n=3,根据s=nh可以判断出钩码上升的高度。
【详解】
[1]弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是2.4N。
不计绳重和摩擦,根据F=1
n
(G+G轮)可得,动滑轮的重力
G轮=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N
[2]由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,则由s=3h得,钩码上升的高度
h=1
3
s=
1
3
×30cm=10cm
15.50 【详解】
根据题意知,此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆,阻力是木棒的重力,为100N,因为木棒是均匀的,所以动力臂等于木棒长L,阻力臂是木棒长的一半为,根据杠杆的平衡条件可
解析:50
【详解】
根据题意知,此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆,阻力是木棒的重力,为100N,因为木棒是均匀的,所以动力臂等于木棒长L,阻力臂是木棒长的一半为1
2
L,根据杠杆的平衡条件可得所需要的力为
22 1
1
100N
2
==50N
L
F L
F
L L ⨯
=
故所需要的最小的力为50N。
16.不变变大40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W 【解析】
【详解】
第一空.下潜过程中排开液体体积不变,由可知受到的浮力大小不变; 解析:不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W
【解析】
【详解】
第一空.下潜过程中排开液体体积不变,由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变; 第二空.下潜过程中深度不断增加,由液体压强公式p gh ρ=可知,压强增大; 第三空.水面下40m 处受到的压强为:
335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=
压力为:
5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ;
第四空.因为漂浮,所以浮力等于重力为:
3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ;
第五空.排开海水的体积约为:
53332.4?10N =24m 10kg /m ?10N /kg
F V =g ρ=浮排液 ; 第六空.有用功为:
562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有 因为W W η=有总
则 总功为:
662.88?10J ===3.6?10J 80%80%
W W 有
总; 第七空.起吊装置的功率为: 643.6?10J ==6?10W 60s
W P t = 。
17.3
【详解】
[1]木块受到的浮力为
F 浮=F+G=3N+2.5N=5.5N
因为所以液体的密度为
[2]因为G=mg 所以木块的质量为
木块的密度为
小于液体密度,木块将上浮,最终静止
解析:3
【详解】
[1]木块受到的浮力为
F 浮=F +
G =3N+2.5N=5.5N
因为=g F ρ浮液排V 所以液体的密度为
33635.5N 1.110kg m g 10N kg 50010m F V ρ-===⨯⨯⨯浮排 [2]因为G=mg 所以木块的质量为 3N 0.3kg 10N kg G m g =
== 木块的密度为
33630.3kg =0.610kg m 50010m
m V ρ-'==⨯⨯ 小于液体密度,木块将上浮,最终静止在液面上,受到的浮力为F 浮′=G =3N 。
【点睛】
浮力的计算
18.B (或右) 先增大后减小
【解析】
试题分析: 舂米工具的结构示意图O 点是支点,制作舂米工具时,为了使作用在A 点的力F 更小,在其它条件相同时,只改变支点O 的位置,应将O 点更靠近右端,减
解析:B (或右) 先增大后减小
【解析】
试题分析: 舂米工具的结构示意图O 点是支点,制作舂米工具时,为了使作用在A 点的力F 更小,在其它条件相同时,只改变支点O 的位置,应将O 点更靠近右端,减小阻力臂增大动力臂来省力.
当杠杆在水平位置时,阻力臂为L ,杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中,当杠杆上升的高度为时,阻力臂最大,而杠杆转动45度时,杠杆上升高度为,因此阻力臂先变大后变小,由杠杆平衡可知,动力F 先增大后减小.
考点: 杠杆
19.80% 1150 【详解】
(1)由图可知 s=2h
则滑轮组的机械效率
(2)在不计摩擦与绳重时 所以
GM=2F-GT=125N×2-200N=50N 因为人站在地面施加的最
解析:80% 1150 【详解】 (1)由图可知
s =2h
则滑轮组的机械效率
200N
80%22125N 2
u W Gh Gh G W Fs F h F η∑=
=====⨯ (2)在不计摩擦与绳重时
1
()2T
M F G G =
+ 所以
G M =2F -G T =125N ×2-200N=50N
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,所以最大拉力为
F ′=600N
根据1
()2
T M F G G ''=
+得 最大物重为
G T ′=2F ′-G M =2×600N-50N=1150N
20.省力 70 变小
【详解】
[1]竖直向上的力F 为动力,箱体的重力为阻力,支点在轮子中心,即动力臂大于
阻力臂,所以是省力杠杆。
[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时,
由题
解析:省力 70 变小
【详解】
[1]竖直向上的力F为动力,箱体的重力为阻力,支点在轮子中心,即动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。
[2]当旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡时,
由题意知道,L1 =3L2,又因为F1L1 =F2L2 ,所以竖直向上的拉力为
2 111
210N=70N 33
GL
F G
L
===⨯
[3]在拉起的过程中,拉力方向始终与拉杆垂直,动力臂L1大小不变,在提升过程中,重力的力臂逐渐变小,根据杠杆的平衡条件知道,拉力F将变小。
三、实验题
21.右 3 1.5 变大
【详解】
(1)[1]杠杆在使用前左端下沉,说明左侧力与力臂的乘积大,应将平衡螺母向右调节。
(2)[2]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:F A L A=F B L B,得
4G×3L=F B×4L
解得
F B=3G
即需在B点处挂3个钩码。
(3)[3]取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力,根据杠杆的平衡条件:F A L A=F C L C,得
4G×3L=F C×4L
解得
F C=3G=3×0.5N=1.5N
[4]如改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,动力要增大,所以弹簧测力计示数变大,才能使杠杆仍然水平平衡。
22.左不能一次实验具有偶然性不能右
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉,则重心偏右侧,应将平衡螺母向左调节,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向左调,直到杠杆在水平位置平衡为止。