人教版初二物理第二学期 功和机械能单元专题强化试卷检测试卷

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一、选择题
1.如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,OB=60cm,OA=20cm 两端分别悬挂实心铝球和实心铜球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在水中,(铝的密度为
2.7×103kg/m3,铜的密度为8.9×103kg/m3)则()
A.杠杆仍能保持平衡B.铝球一端下降
C.铜球一端下降D.条件不足,无法判断
2.如图所示的滑轮组,绳子的末端缠绕在电动机上,电动机转动将下方钩码匀速提起。

如果加快电动机的转速,则后一次提升与前一次相比()
A.功率增大、机械效率增大B.功率增大、机械效率不变
C.功率不变、机械效率不变D.功率不变、机械效率增大
3.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()
A.做功多的机械,功率一定大
B.功率大的机械,做功一定快
C.做功快的机械,机械效率一定高
D.精密的机械,机械效率能达到100%
4.如图所示,A物体受到的重力是 100N,在拉力F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。

已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是()
A.拉力F 的功率是 1W B.2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C.5s 内拉力所做功的大小是 15J D.物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N 5.如图,拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m,用时 1s。

运动时,物体与地面之间的摩擦力为 30N,此时滑轮组的机械效率为 80%。

下列说法正确的是()
A .拉力 F =10N
B .克服动滑轮重力做额外功 7.5J
C .动滑轮重 7.5N
D .拉力的功率是 37.5W
6.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

已知货物的质量为600kg ,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。

若人以0.6m/s 的速度匀速前行,经100s 将货物拉出仓库。

人拉货物的过程中,分析正确的是( )
A .货物移动距离为20m
B .工人的拉力为400N
C .工人做的有用功为43.610J ⨯
D .工人拉力的功率为360W
7.如图人们用木棒撬石块,在 C 点沿不同方向施加作用力 F 1 或 F 2 或 F 3 ,这三个力的大小
关( )
A .123F F F ==
B .123F F F >>
C .123F F F <<
D .无 法 判断
8.如图所示,重300N 的物体在20N 的水平拉力F 的作用下,以0.2m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s ,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中下列说法正确的是( )
A .绳子自由端移动的距离为2m
B .物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C .拉力F 的功率为4W
D.有用功为120J
9.如图所示,斜面长s=4m,高h=2m,用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则()
A.斜面的机械效率是75% B.物体所受的额外功为20J
C.物体所受的摩擦力等于拉力 D.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关10.如图所示,重20N的物体A放在水平桌面上,(不计绳重及绳子与轮的摩擦)动滑轮重6N,滑轮下面悬挂一个物体B,当物体B重8N时,恰能匀速下落,若用一个水平向左的力F A作用在物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则此拉力F A的大小为
A.F A=8N
B.F A=20N
C.F A=14N
D.F A=7N
二、填空题
11.如图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置,A B是个杠杆,O为支点,杠杆平衡时,B端受到的向下的拉力________A端受到的向下拉力(选填“大于”、“小于”或“等于”);用于装载货物的小车自重为500N,若搬运2000N的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1600N,该滑轮组的效率η甲=________;若用同样的滑轮按乙图组装,匀速提升相同的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙,乙滑轮组的效率为η乙,考虑实际情况,则F甲
________F乙,η甲________η乙(选填“>”、“<”或“=”).
12.如图所示的滑轮组,拉一重100N的物体M在水平地面上做匀速直线运动,如果拉力F=20N,绳子拉出了6m,则物体受到的摩擦力为_____N,物体前进了_____m,弹簧测力计的示数为_____N。

(不计滑轮重、绳重和摩擦)
13.为将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处.小桂同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置.当小桂所用的拉力F随时间t变化的图象如图(乙)所示,重物的速度v 随时间t变化的图象如图(丙)所示.不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.物体离开地面匀速上升时,小桂的拉力F=____N;若重物与地面的接触面积S =500cm2,在0~1s内,重物对地面的压强为________P a.
14.如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N.
15.如图所示,搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4m,所用拉力为250N,时间为20s.则此过程中总功是______J,拉力的功率是______W,滑轮的机械效率是
______.
16.如图,一个轻质杠杆可绕O点转动,甲、乙两物体分别用细线悬挂在杠杆的A、B两端,杠杆在水平位置平衡。

甲物体重10 N,则乙物体重_____N。

如果将支点O向A端移动,____端将下沉(选填“A”或“B”)
17.五一长假期间,小聪随母亲去老家农村,看到很多老乡使用如图a所示杆秤称量质量。

回家后,小聪用一根长30厘米的轻质细木棒作秤杆、用0.3千克的铁块作秤砣,在距木棒一端4厘米处系上提纽线,制作了一把简易杆秤如图b所示。

①将被测物挂上并调节秤砣至图c所示位置时杆秤水平平衡,则被测物的质量m物=_______________。

②这把简易杆秤的最大称量是________千克。

若小聪不小心将秤砣摔掉了一块,则该杆秤测量物体质量的值将比真实值________(选填“偏小”、“不变”或“偏大”)。

18.杠杆AB可绕支点O自由转动,将金属块用细绳悬挂在杠杆A端,把石块用细绳悬挂在杠杆B端时,杠杆恰好在水平位置平衡,如图所示.若将石块浸没在水中,为使杠杆在水平位置平衡,需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F,其大小为石块所受重力的
8 9.已知
OA
OB
=
3
8
,则石块的密度为______kg/m3.
19.如图所示,物体G重60 N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____ N的力;也可以在B点加一个方向为_____的_____ N的力.
20.如图所示,置于水平桌面上的物体A 的质量为90kg,悬挂在滑轮组下的物体B 的质量为60kg.在物体B 的作用下,A 恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动.现用水平向右的力F 1 拉动物体A 以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动,在此过程中,物体A 通过绳子拉动滑轮组的力为T 1 ,T 1 提升物体B 的机械效率为η 1 .当用此装置以相同的速度提升物体C 时,水平向右拉物体A 的力为F 2 ,物体A 通过绳子拉动滑轮组的力为T 2 ,T 2 提升物体C 的机械效率为η 2 .已知η 1 : η 2 =16:15,T 1 : T 2 =5:4,不计绳重及滑轮的摩擦,则拉力F 2 的功率为 W.(g取10N/kg)
三、实验题
21.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。

试验次数123
G446
钩码重/N
h0.10.10.1
钩码上升的高度/m
F 1.8 1.6 1.8
绳端拉力/N
s0.30.4
绳端移动距离/m
.
机械效率η74.1%625%
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用_____(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率_____。

(选填“越高”、“不变”或“越低”)
(3)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率η=_____。

(保留3位有效数字)
(4)用同一个滑轮组装置提升重物,所提物体越重,机械效率_____。

(选填“越高”、“不变”或“越低”)
22.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,杠杆刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。

(1)实验开始时,杠杆如图甲所示处于静止状态。

为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______移动(选填“左”或“右”);
(2)调节杠杆水平平衡后,如图乙所示,在M点挂上2个钩码,在N点挂上3个钩码。

此时,杠杆在水平位置______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)用弹簧测力计和钩码配合使用,也可以探究杠杆平衡条件。

如图丙所示,用弹簧测力计
在A处竖直向上拉杠杆,使其在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N。

23.在测量“滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,实验数据记录如下表:
实验次数钩码的重力G/N 钩码提升高度
h/m
拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η/%
120.05 1.00.1566.7 220.1 1.00.366.7 340.05 1.70.1578.4 460.05①0.15②
(1)第4次实验时的情景如图丙所示,则表格中①处的数据应为______,②处的数据应为
______;
(2)比较______两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______(选填“有关”或“无关”);
(3)分析以上实验可以得出结论:同一滑轮组的机械效率主要与______有关;
(4)将滑轮组换另一种绕绳方法,提升相同的物体时,若不计摩擦和绳重,滑轮组的机械效
率______。

(选填“变大”、“变小”或“不变”)
24.小华用图示装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如下:
次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率η
120.10 1.066.7%
230.10 1.471.4%
360.10 2.5
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计,绳端移动距离为_____m.
(2)第3次实验的机械效率为_____%.
(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是_____;小华所用动滑轮的重一定小于_____N.
25.小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图所示。

他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总和机械效率η等数据一并记入下表:
实验次数G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/Jη
12 2.10.10.10.20.2195.2%
22 1.20.10.20.20.2483.3%
320.90.10.30.20.2774.1%
420.90.30.90.60.81★
520.60.10.50.20.3066.7%
(2)比较1、2次实验数据可知:第2次的机械效率较低,主要原因是______;
(3)分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______;
(4)比较3、5次实验数据可知:在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______。

四、计算题
26.身高相同的兄弟二人在帮奶奶打扫卫生时,用一根重力不计的均匀扁担抬起一桶水(已知桶和水的总质量为20kg),扁担长1.6m,水桶挂在距离哥哥肩膀0.6m处(我们可
将扁担简化成如图所示的杠杆),求:
(1)两人静止站立时,哥哥肩膀对扁担的支持力是多少?
(2)若在抬水前,哥哥一人用竖直向上的力从地面将这桶水提起20cm高,然后水平向前行走了5m,则在此过程中,哥哥对这桶水做了多少功?(g取10N/kg)
27.用如图所示的滑轮组提升重物,摩擦不计,当物重G=1800N、拉力F为500N时,可使物体匀速上升。

求:
(1)当拉绳的速度为多大时,可使重物以0.65m/s的速度匀速上升;
(2)当被提起的重物G=2400N时,拉力F为多大时可以使物体匀速上升。

28.如图甲所示,长为 80cm 的杠杆 CD(质量忽略不计)左右两端分别用细线连接 A、B 两个物体,在水平位置处于静止状态,其中OD=20cm;物体A、B 的质量分别为 2.4kg 和6kg,底面积分别为 100cm2和 200cm2。

求:
(1)B 物体的重力大小为多少?
(2)A 物体对水平地面的压强为多大?
(3)用木板在水平方向轻轻托住 B 物体,使A 物体对地面的压强和 B 物体对木板的压强刚好相等,如图乙所示,杠杆恰好在水平位置平衡。

求此时 A 物体受到的绳子拉力大小为多少?
29.如图所示,一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体,A端用一细绳将杠杆系于地上,细绳与杠杆间的夹角为30°,OA=1m,OB=0.4m,此时杠杆在水平位置平衡,现在0点放一质量为5kg的物体,用F=10N的水平拉力使物体以0.1m/s的速度向左匀速滑动.问:
(1)物体在0点,杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少?
(2)物体运动到距A点多远的地方,细绳AC的拉力恰好为零?
30.“振华30”轮船是我国自主研制的世界最大起重船,有“大国重器”之美誉。

某次施工 中,“振华30”轮船将重达几千吨的海底隧道接头装置,匀速缓慢的从其上表面距海面 10 m 深的水下提升到空中。

“振华30”起吊装置、滑轮组示意图如图甲,提升过程中,绳子自由端拉力F 的功率随时间变化如图乙所示。

接头装置脱离水面后,滑轮组机械效率为80%。

不计绳重及摩擦,不计海水阻力,ρ海水=1.0×l03kg/m 3, g 取10N/kg )。

求:
(1)开始提升前,隧道接头装置上表面受到的压强; (2)隧道接头装置的重力; (3)隧道接头装置的密度。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.B 解析:B 【详解】
如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得
G OA G OB ⨯=⨯铝铜

gV OA gV OB ρρ⨯=⨯铝铝铜铜

33338.910kg/m 60cm 89
2.710kg/m 20cm 9
OB V V OA ρρ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯铜铝铜铝
当两球同时浸没在水中,杠杆两端力乘以力臂,左端
G F OA gV gV OA gV OA ρρρρ-⨯=-⨯=-⨯铝浮铝铝铝水铝铝水铝()()()----①
右端
G F OB gV gV OB gV OB ρρρρ-⨯=-⨯=-⨯铜浮铜铜铜水铜铜水铜()()()----②
由①②得
3333
(2.7g/cm -1g/cm )8920cm
=0.71((8.9g/cm -1g/cm )(96)0)cm
V OA V OB ρρρρ-⨯⨯⨯≈<-⨯⨯⨯铝水铝铜水铜 即左端力与力臂的乘积小于右端力与力臂的乘积,所以杠杆的右端(铜球端)下沉。

故ACD 不符合题意,B 不符合题意。

故选B 。

2.B
解析:B 【详解】
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组,则做的有用功、额外功、总功不变,则机械效率不变;加快电动机的转速,则物体提升的速度增大,若两次提升高度相同,则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间,根据W
P t
=可知,功率变大。

故ACD 错误,B 正确。

故选B 。

3.B
解析:B 【详解】
A .做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关,而功率是指的做功的快慢,由做功的多少和时间共同决定,做功多的机械,不一定花的时间短,故A 选项错误;
B .功率是指的做功的快慢,故功率大则做功一定快,是正确的,故B 选项正确;
C .做功快的机械是指功率大,是做功的快慢,而机械效率是指的有用功和总功的比例,故功率大,机械效率不一定大,故C 选项错误;
D .任何一个机械不可能达到100%,故D 选项错误。

故选B 。

4.D
解析:D 【详解】
A .由图可知,连接动滑轮绳子的股数n =2,则绳端移动的速度
v 绳=nv A =2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F 的功率
5N 0.4m /s 2W Fs W P Fv t t
=
===⨯=绳绳 故A 错误;
B .2s 内绳子自由端移动的距离
s 绳=v 绳t 1=0.4m/s×2s=0.8m
故B 错误;
C .5s 内绳子自由端移动的距离
s 绳′=v 绳t 2=0.4m/s×5s=2m
拉力做的功
W=Fs 绳′=5N×2m=10J
故C 错误; D .由
A A A W fs fs f
W Fs Fns nF
η=
=
==有用总
绳 物体A 受到水平地面的摩擦力大小
f=nηF =2×80%×5N=8N
故D 正确。

故选D 。

5.D
解析:D 【详解】
A .由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n =3,该滑轮组的机械效率
W fs f W Fns nF
η=
=
=
有用物总
物 则绳子自由端的拉力
30N 12.5N 3380%
f F η=
==⨯⨯ 故A 错误;
B .滑轮组对物体做的有用功
30N 1m 30J W fs ==⨯=有用
滑轮组做的总功
312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总
额外功为
37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用
由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ,故B 错误; C .由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ,动滑轮上升的高度为1m ,根据W Gh =知,动滑轮重小于 7.5N ,故C 错误; D .拉力做的总功为37.5J ,用时 1s ,由W
P t
=
得拉力的功率为 37.51s
J
37.5W W P t =
==总 故D 正确。

故选D 。

6.B
解析:B 【详解】
A .从图中可以看到,两条绳子托着动滑轮,人以0.6m/s 的速度匀速前行,那么货物的速度是0.3m/s ,经100s 货物移动距离为
0.3m/s 100s 30m s vt ==⨯=
货物移动距离为30m ,A 错误; B .由题意可知,货物的重力
600kg 10N/kg 6000N G mg ==⨯=
其摩擦力
0.10.16000N 600N f G ==⨯=
由于货物匀速前行,绳对货物的拉力
600N F f ==
滑轮组的机械效率为75%,可得到
600N 100%75%2s
F s
η⋅=
⨯=⋅拉
解得400N F =拉,工人的拉力为400N ,B 正确;
C .货物移动距离为30m ,绳对货物的拉力为600N ,则工人做的有用功为
4600N 30m 1.810J W Fs ==⨯=⨯有
工人做的有用功为41.810J ⨯,C 错误;
D .由于人以0.6m/s 的速度匀速前行,工人的拉力为400N ,工人拉力的功率为
'400N 0.6m 240W P F v ==⨯=拉
工人拉力的功率为240W ,D 错误。

故选B 。

7.B
解析:B 【详解】
以B 点为支点,在C 点用F 1或者F 2向下撬,从图中可以看出,F 1的力臂小于F 2的力臂,在阻力和阻力臂一定时,根据杠杆的平衡条件可得,F 1 > F 2;若以A 点为支点,相比以B 点为支点来说,动力臂变长,阻力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,F 3 < F 2,所以这三个力的大小关系是123F F F >>;故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。

故选B 。

8.B
解析:B 【详解】
A .由图知n =3,则绳子自由端移动的距离
s 绳=3s 物=3v 物t =3×0.2m/s×10s =6m
故A 错; B . 因为
=
100% =100%=100%=100%=80%33W fs fs f
W Fs F s F
η⨯⨯⨯⨯有物物绳总物 所以物体与地面间的滑动摩擦力 380%320N 80%48N f F =⨯=⨯⨯=
故B 正确; C .拉力做的功为
W 总=Fs 绳=20N×6m =120J
拉力做功的功率
120J
12W 10s
W p t =
==总 故C 错误; D .有用功
W 有=fs 物=fv 物t =48N×0.2m/s×10s =96J
故D 错。

故选B 。

9.D
解析:D
【解析】A 、总功为:,
有用功:,
机械效率为:,故A 错误; B 、额外功为:
,故B 错误;
C 、额外功为克服摩擦力所做的功,所以物体所受的摩擦力为:,摩
擦力不等于拉力,故C 错误;
D 、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关,因为两者都影响摩擦力的大小,而克服摩擦力做的是额外功,所以影响机械效率,故D 正确. 故选D .
10.C
解析:C 【解析】
分析:(1)根据滑轮组的省力情况,已知物体B 和动滑轮的重力、绳重以及滑轮轮轴间摩擦,可求出绳子自由端的拉力,物体A 匀速运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,可知物体A 所受摩擦力大小;
(2)若用一水平向左的力F 拉动物体A ,拉力F 的大小等于物体A 所受摩擦力与绳子自由端的拉力之和.
解答:承担物B 重的绳子股数是2,绳子自由端的拉力:
1186722
B F G G N N N '=+=⨯+=动()(),对物体A 的拉力为7N ,方向是水平向右的;
物体A 匀速运动,水平向右的拉力和摩擦力是一对平衡力,物体A 所受摩擦力:
7f F N ='=,方向水平向左;用一水平向左的力F 拉动物体A ,拉力:
7714F f F N N N =+'=+= ,故C 正确.
故选C .
【点睛】本题考查了动滑轮的特点,静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件进行分析,关键需要分清A 物体的受力情况,有点难度.
二、填空题
11.小于;62.5% ;&gt;;&gt; 【解析】
试题分析:1)因为OA <OB ,由FA×OA=FB×OB 可知,FA >FB ; (2)滑轮组的效率:η=W 有×100%/W 总=Gh×100%/Fs=G×
解析:小于;62.5% ;&gt;;&gt; 【解析】
试题分析:1)因为OA <OB ,由F A ×OA=F B ×OB 可知,F A >F B ; (2)滑轮组的效率:η=W 有×100%/W 总
=Gh×100%/Fs=G×100%/2F=2000N×100%/2×1600N=62.5%;
(3)由图示可知,甲图中n=2,乙图中n=3,由F=(G+G 动)/n 可知,F 甲>F 乙;根据题意可知,两种方法提升货物,并且匀速提升高度相同,则有用功相同,而图乙中绳子的长度将增加,因此乙中的额外功会大于甲中的额外功,由η=W 有/W 总=W 有/W 有+W 额可知,η甲>η乙.
考点:滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的大小比较;滑轮(组)的机械效率
12.2 40 【详解】
[1]由图可知:滑轮组上绳子的有效股数n=3,所以物体M 与地面间的摩擦力 f=nF=3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N 。

[2]物体移动的距离 物体前进
解析:2 40 【详解】
[1]由图可知:滑轮组上绳子的有效股数n =3,所以物体M 与地面间的摩擦力
f =nF =3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N 。

[2]物体移动的距离
11
6m=2m 33
=s s =⨯物绳
物体前进了2m 。

[3]弹簧测力计与定滑轮相连,定滑轮上有两股绳子,因此弹簧测力计的示数为
F 弹=2F =20N ×2=40N
弹簧测力计的示数为40N 。

13.600 【解析】 【详解】
第一空.由图丙可知在2∼3s 内,重物做匀速运动,由图乙可知,此时拉力F=40N ;
第二空.从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3, 从丙图可知,物体在2∼3s 内做匀速
解析:600 【解析】 【详解】
第一空.由图丙可知在2∼3s 内,重物做匀速运动,由图乙可知,此时拉力F =40N ; 第二空.从动滑轮上直接引出的绳子股数n =3,
从丙图可知,物体在2∼3s 内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F 3=40N , 根据F =
1
n
(G 物+G 动)可得: G 动=nF 3−G 物=3×40N−90N=30N ,
在0∼1s 内,拉力F 1=30N ,把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态, F 支+3F 1=G 物+G 动,地面对物体的支持力: F 支=G 动+G 物−3F 1=30N+90N−3×30N=30N , 根据力的作用是相互的,重物对地面的压力: F 压=F 支=30N , 对地面的压强: p =
-22
30N
510m
F S =⨯压=600Pa 。

14.4 【解析】
(1)甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力,弹簧测力计的示数
解析:4
【解析】
(1)甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于6N;(2)乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-
6N=4N.
故答案为6;4.
15.100 85%
【解析】
工人做的有用功:
W有用=Gh=425N×4m=1700J,
因为使用的是动滑轮,所以拉力移动的距离s=2h=2×4m=8m,
工人做的总功:
W总=Fs=2
解析:100 85%
【解析】
工人做的有用功:
W有用=Gh=425N×4m=1700J,
因为使用的是动滑轮,所以拉力移动的距离s=2h=2×4m=8m,
工人做的总功:
W总=Fs=250N×8m=2000J,
所以,W额外=W总-W有用=2000J-1700J=300J,
拉力的功率:
2000J
100W
20s
W
P
t
===
总;
动滑轮的机械效率:
1700J
100%100%85%
2000J
W
W
η=⨯=⨯=
有用


故答案为 (1). 2000 (2). 100 (3). 85%
16.B
【详解】
[1]∵F2=10N,L2=0.4m,L1=0.2m;
∴由杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2得
[2]如果将支点O向A端移动,则F1L1>F2L2,所以B端将下沉。

解析:B
【详解】
[1]∵F2=10N,L2=0.4m,L1=0.2m;
∴由杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2得
22 1
110N0.4m
20N
0.2m
F L F
L ⨯
===
[2]如果将支点O向A端移动,则F1L1>F2L2,所以B端将下沉。

17.5千克;1.95千克;偏大
【解析】
试题分析:轻质杠杆的质量忽略不计,在C图中杠杆平衡,满足平衡条件即G 物×4cm=G砣×20cm;可得G物=5G砣由重力与质量成正比可得m物=5m砣
=5×0.3k
解析:5千克;1.95千克;偏大
【解析】
试题分析:轻质杠杆的质量忽略不计,在C图中杠杆平衡,满足平衡条件即G物×4cm=G砣×20cm;可得G物=5G砣由重力与质量成正比可得m物=5m砣=5×0.3kg=1.5kg;这个简易杆秤的最大称量时砣在最大位置时所测物体质量,即m最大=6.5砣=6.5×0.3kg=1.95kg;若秤砣摔掉了一块,则在杆秤的同一位置,即示数不变时,物体减小杠杆才能平衡,故读数大于物体质量即该杆秤测量物体质量的值将比真实值偏大。

考点:杠杆的平衡条件
18.0×103.
【解析】
试题分析:该题有两种情况,一是石块没有浸入水中的情况,一是石块浸入水中的情况.
当石块不浸入水中时,杠杆平衡,则G金×OA=G石×OB,由于OA/OB=3/8,故3G金=8G
解析:0×103.
【解析】
试题分析:该题有两种情况,一是石块没有浸入水中的情况,一是石块浸入水中的情况.当石块不浸入水中时,杠杆平衡,则G金×OA=G石×OB,由于OA/OB=3/8,故3G金=8G石;
当石块浸入水中时,杠杆平衡,则(G金-G石)×OA=(G石-F浮)×OB,
再联立上式,解之得:F浮=G石,即ρ水gV=ρ石gV,故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m3.
考点:杠杆平衡条件,阿基米德原理.
19.竖直向下 80 竖直向上 80
【解析】
试题分析:杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力,重物G使杠杆逆时针转动,则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动,方向竖直向下,作用在B点的力应竖直
解析:竖直向下 80 竖直向上 80 【解析】
试题分析:杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力,重物G 使杠杆逆时针转动,则作用在A 点的力会使杠杆作顺时针转动,方向竖直向下,作用在B 点的力应竖直向上.力臂可以通过杠杆上的格子来表示,根据杠杆平衡条件可以算出作用在A 点、B 点的力的大小.
考点:杠杆平衡条件应用
20.【解析】 ,
而T1:T2=5:4,即, 解得:; 而mB=60kg ,
则物体B 的重力为:GB=mBg=60kg×10N/kg=600N , 因此物体C 的重力为:GC=×600N=450N ; 而==
解析:【解析】
B
11B 2C 21C 2
G 3T G 3T 16G 3T G 15
3T ηη==⨯=, 而T 1:T 2=5:4,即
B C G 3416
35G 15
⨯⨯=⨯, 解得:
B C G 4
G 3
=; 而m B =60kg ,
则物体B 的重力为:G B =m B g=60kg×10N/kg=600N , 因此物体C 的重力为:G C =
B 33
G 44
=×600N=450N ; 而
12T T =B C 1
(G G )31(G G )3
++轮轮=600N G 5
450N G 4
+=+轮轮, 解得动滑轮的重力为:G 轮=150N ;
∴A 与桌面间的滑动摩擦力为:f=1/3(G B +G 轮)=1/3×(600N+150N )=250N . 以物体A 为研究对象进行受力分析,如图所示:
而T 2=1/3(G C +G 轮)=1/3×(450N+150N )=200N , ∴拉力F 2的大小为:F 2=T 2+f=200N+250N=450N , ∵v=0.2m/s ,
∴拉力F 2的功率为:P 2=F 2v=450N×0.2m/s=90W .
三、实验题
21.乙 越低 83.3% 越高 【详解】
(1)[1]实验2中,20.4m s =,20.1m h =,所以
2220.4m =40.1m
s n h =
= 所以实验2是用乙图做的实验。

(2)[2]实验1中,10.3m s =,10.1m h =,所以
1110.3m =30.1m
s n h =
= 所以实验1是用甲图做的实验,由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多即动滑轮的质量越大,滑轮组的机械效率越低。

(3)[3]由表中第2次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍,第三次实验使用同样的装置,则第3次实验绳端移动距离
440.1m=0.4m s h ==⨯
机械效率
6N 0.1m =100%83.3%1.8N 0.4m
W Gh W Fs η⨯=
=
⨯≈⨯有用总
(4)[4]比较第2、3次实验数据可得出结论:用同一个滑轮组装置提升重物,所提物体越重,机械效率越高。

22.左 不平衡 1.2 【分析】
(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,如果杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡;
(2)杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若1122Fl F l =,杠杆平衡;若
1122l F F l ≠,杠杆就不平衡,会沿力和力臂乘积大的力的方向转动;
(3)左侧钩码对杠杆的作用力向下,使杠杆沿逆时针转动,则弹簧测力计施加的力使杠杆沿。

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