河南省郑州市第四十七中学2024年物理八年级下册期末质量检测模拟试题含解析
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河南省郑州市第四十七中学2024年物理八年级下册期末质量检测模拟试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题
1.如图,水平面上有一个底面积为200cm2,高为12cm的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg的水。
现将一个质量分布均匀,底面积100cm2,体积为500cm3的物体A(不吸水)放入容器中,物体A漂浮在水面上,物体A浸入水中的体积为总体积的2/5,再在物体A的上方放一个物体B,使A刚好能浸没于水中(B未浸入水中),则下列说法正确的是()
A.物体B的质量为200g
B.物体A从漂浮到刚好浸没,物体A下降的距离是1.5cm
C.物体A从漂浮到刚好浸没,水对容器底部增大的压力和物体A的浮力均为3N
D.物体A从漂浮到刚好浸没,容器对桌面增大的压强为100Pa
2.将重为4N,体积为6×10-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中,溢出水300g.若不计水的阻力,当物体静止时,下列判断正确的是()
A.物体上浮,F浮=6 N B.物体悬浮,F浮=4 N
C.物体漂浮,F浮=4 N D.物体沉在水底,F浮=3N
3.如图,一个鱼缸用隔板隔开两半,一半装淡水,一半装海水。
静止时液面相平,海水的密度大于淡水的密度,a、b、c、d四处位置所受到的液体压强分别为p a、p b、p c、p d,其中b处与c处离液面的深度相同,下列关于这四处位置所受到液体的压强的大小关系正确的()
A.p a>p b>p c>p d B.p a>p b=p c>p d C.p d>p c=p b>p a D.p d>p c>p b>p a
4.下列关于质量的说法正确的是()
A.水结成冰后质量变大了B.物理书在渭南和西安的质量是一样的
C.1kg的棉花比1kg的铁块质量小D.将铁块压成铁饼,质量减小了
5.下列各图与其对应的说法正确的是( )
A.甲图茶壶的壶嘴与壶身构成了连通器
B.乙图用吸管喝饮料利用了液体压强
C.丙图向两纸中间吹气,两纸向外分开
D.丁图轮船从长江驶入东海浮力变大
6.如图所示,一只“火烈鸟”在湖边觅食,开始时,鸟的两只脚站立在沙滩上,当它把一只脚抬离沙面时,下面说法正确的是
A.它对沙面的压强变大了B.它对沙面的压强变小了
C.它对沙面的压强不变D.不知道鸟的质量,无法判断
7.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是()
A.F、p不变,f变大B.F、f不变,p变大
C.F变小,p、f变大D.F、f不变,p变小
8.如图所示,用轻质弹簧(弹簧质量和空气阻力忽略不计)把小球挂在天花板上,当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中,下列说法正确的是
A.小球的机械能守恒
B.小球的重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C.小球的重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
D.小球的重力势能的减少量小于小球动能的增加量
9.如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是
A.F1B.F2C.F3D.F4
10.图所示,把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上,管中装一些酒精,然后用塞子塞紧管口。
把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动,很快会观察到塞子被顶出且在管口上方有大量“白气”产生,下列说法中正确的是()
A.来回拉动橡皮条的过程中,金属管的内能减少
B.来回拉动橡皮条的过程中,将机械能转化成内能
C.塞子被顶出后,停止拉动橡皮条,酒精蒸气的内能减小
D.管口上方的“白气”是酒精蒸气
11.如图所示,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点的过程中,下列说法正确的是
A.钢珠从a运动到b的过程中,重力势能转化为动能
B.钢珠从b运动到c的过程中,重力势能转化为动能
C.钢珠在c点比在b点的重力势能小
D.钢珠通过c时的速度比通过d时大
12.如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重为G1、G2的两个物体匀速提升相同的高度,若G1>G2,提升重物所做的有用功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2,则下列判断正确的是()
A.W1>W2、η1>η2B.W1>W2、η1=η2
C.W1=W2、η1<η2D.W1=W2、η1>η2
二、填空题
13.如图所示体温计的示数为:___________。
14.如图所示,是一条小鱼在吐气泡,气泡上升过程中,浮力将变_____,压强将变_____。
15.斜面被广泛应用于日常生活中,如图(a)所示。
某小组同学为了比较使用斜面提升物体拉力所做功W与不用斜面直接提升物体拉力所做功W2的关系,选取了倾角和斜坡长度相同但材料不同的斜面、重为2N的物块、测力计等器材进行实验,已知斜面粗糙程度甲>乙>丙。
他们用平行于斜面的力将物块从底部匀速上拉至斜面顶端,如图(b)所示。
通过计算得到了在不同斜面上拉力所做功W1分别如表所示。
序号斜面W1(焦)
1 甲 3.10
2 乙 2.90
3 丙 2.25
(1)分析实验序号1或2或3的数据及相关条件,可以得出初步结论:使用粗糙斜面提升物体拉力所做功W1________不用斜面直接提升物体拉力所做功W2
(2)分析实验序号1和2和3的数据及相关条件,可以得出初步结论:_______使用斜面提升物体拉力所做功W1越接近于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2
(3)请在前面实验结论的基础上,进行合理的推理,可得出:________。
16.掷实心球是体育中考项目之一.掷出去的实心球从a处出手后,在空中的运动轨迹如图所示,球最终停在水平地面e 点处(不计空气阻力).则实心球从b到c的过程,_________能转化为_______能,在a、b、c、d四个位置中,_________位置速度最大.
三、实验题
17.(8分)某同学利用如图甲所示的器材“探究浮力的大小跟物体浸人液体的深度是否有关”。
(1)根据测力计的示数,绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象(如图乙所示)。
该同学分析图象可知:
①_____(选填“a”或“b”)是描物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。
②图丙中测力计示数是_____(选填“F1”“F2”或“F3”)的大小。
③F1、F2和F3这三个力之间的等式关系是:_______________(用字母表示)。
(2)水的密度用ρ水表示,利用所测物理量的符号,得到实心圆柱物块的密度的表达式为:ρ物=_____(用字母表示)。
18.(8分)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系.
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_____,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_____(用实验步骤对应的字母表示).
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中.从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N,排开液体的重力是_____N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是_____,接下来的实验操作应该是_____.
实验步骤 A B C D
弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取_____相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小.
19.(8分)实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有相同规格的钩码一盒,质量不等的滑轮2个。
小华选用这些器材,探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”。
小华的主要实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计分别测出几个钩码和一个动滑轮所受的重力,分别用G和G动表示。
如图所示组装实验器材,用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表示,钩码上升的高度用h表示。
用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h。
并把测量数据记录在表格中。
②更换另一个动滑轮,保持被提升钩码数量和钩码上升的高度h不变,仿照步骤①分别测量对应的F、s,用弹簧测力计测出动滑轮所受重力G动,并把测量数据记录在表格中。
③根据W总=Fs算出总功,并将W总记录在表格中。
根据以上叙述,回答下列问题。
(滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计):
(1)小华计划探究的问题中的自变量是______;
(2)根据以上实验步骤可知,小华实际探究的是总功与______是否有关;
(3)针对小华计划探究的问题,在实验步骤②中,正确操作是______。
(4)针对小华计划探究的问题,设计实验数据记录表(____)。
四、作图题
20.(8分)请在图中画出斜面上的物体A所受的重力G和物体A对斜面压力F的示意图.
(_______)
21.(8分)如图所示,重为0.2N的小球漂浮在水面上,请画出它所受力的示意图.
(_____)
五、计算题
22.(10分)人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机,从鱼类游泳得到启示发明了潜艇。
某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示,设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示)质量是360kg。
这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。
(g取10N/kg)
(1)该车乘载两个总质量为140kg的人静止在水平地面上,轮胎与地面的接触面积总共2
﹣m2。
该车对地面的压
8.010
强多大?
(2)这款概念车在水平地面上匀速行驶18km所用的时间为0.5h,且在匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.4倍,则该车的速度是多少?此时车受到多大的牵引力?
(3)航模社的同学想将此概念车改进成“水陆两栖车”。
若上述乘载两人的概念车要在水面漂浮,且至少有三分之一的体积露出水面,则它的总体积至少为多大(假设车内不进水)?
23.(12分)小李家新买的房子位于12m高的5楼上,装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。
小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%。
若小李质量为65kg,双脚与地面的接触面积为400cm2(不计绳重及摩擦,g取10N/kg)
求:(1)在此过程中小李所做的总功是多少?
(2)在此过程中,小李对地面的压强是多少?
(3)小李利用此滑轮组提升装修材料时,一次能提起重物的重力不能超过多少N?
参考答案
一、选择题
1、C
【解析】
A.物体A漂浮在水面上,物体A浸入水中的体积为总体积的2/5,则V排=V=500cm3=200 cm3,物体A露出水面的体积V露=V V排=500cm3200 cm3=300 cm3, 在物体A的上方放一个物体B,使A刚好能浸没于水中,则B的重力等于A浸没时增加的浮力,即G B=F浮=水gV露=1.0103kg/m310N/kg300 10-6m3=3N, B的质量:
m B==0.3kg,故A错误;B.物体A的高度h==5cm,物体A从漂浮到刚好浸没,物体A下降的距离为:h=5cm=3cm,故B错误;C.物体A从漂浮到刚好浸没,水对容器底部增大的压力等于B的重力,即3N,物体A受到的浮力增加3N,故C正确;D.物体A从漂浮到刚好浸没,容器对桌面增大的力为F=3N,增大的压强为:p ==150 Pa.故D错误。
故选C.
2、C
【解析】因为物体的重力是:G=4N,体积是:V=6×10-4m3,所以根据G=mg=ρVg,可得物体的密度
是:ρ=G/vg=4N/6×10−4m3×10N/kg=0.67×103 kg/m3,即ρ<ρ水,所以物体在水中会漂浮;物体漂浮,浮力会等于重力,所以F浮=G=4N,故选C。
3、D
【解析】
液体压强与液体的密度和液体的深度有关,p=ρgh;a和b液体的密度相同,b的深度大,故p a<p b,同理可得p c<p d;b和c的深度相同,海水的密度比淡水密度大,所以p b<p c;所以p d>p c>p b>p a,故ABC错误,D正确。
故选D。
4、B
【解析】
质量是物体所含物质的多少,是物体本身的一种属性,与物体的位置、形状、状态、温度等都没有关系;
A.水结冰后,是物质状态发生变化,但质量不随状态而变化,故A错误;
B.物理书在渭南和西安,位置发生变化,但是所含物质的多少没变,质量不变,故B正确;
C.1kg铁和1kg棉花所含物质多少相同,即质量相等,故C错误;
D.将铁块压成铁饼,物体的形状发生变化,质量不变,故D错误。
故选B。
5、A
【解析】
A.茶壶的壶嘴与壶身上部开口,底部连通构成了连通器,故A正确.
B.用吸管喝饮料利用了大气压,而不是利用了液体压强,B错误.
C.丙图向两纸中间吹气,由于中间空气流速大压强小,两纸向内靠拢,故C错误.
D.轮船从长江驶入东海,漂浮在水面上,浮力等于轮船自身重力,浮力不变,故D错误.
6、A
【解析】
试题分析:压强公式P=F/S。
大小既与压力大小有关,又与受力面积的大小有关,鸟双脚站立与单脚时对地面的压力相等,等于自身重力,当它把一只脚抬离沙面时,受力面积减小,则它对沙面的压强增大。
正确选A。
【考点定位】压强
7、B
【解析】
水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,且向右缓慢地推木
板的过程中受力面积变小,由
F
p
S
可得木板对桌面的压强p变大;向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗
糙程度不变,摩擦力f不变,故选B。
8、C
【解析】
当小球从如图水平位置放手后摆动到最低点的过程中,小球的质量不变,速度变大,同时高度降低,弹簧的弹性形变变大,故小球的重力势能减小、动能增加,弹簧弹性势能增加,即小球的重力势能一部分转化为小球的动能,另一部分转化为弹簧的弹性势能,所以故重力势能的减小量等于小球动能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和,所以小球的机械能不守恒,且小球重力势能的减小量大于小球动能的增加量,小球重力势能的减小量也大于弹簧弹性势能的增加量,故ABD错误,C正确。
9、C
【解析】
如图杠杆所受的阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动,由图可知F1使杠杆顺时针转动,F2、F3、F4使杠杆逆时针转动,所以F1不能使杠杆处于平衡状态;
如图F2、F3、F4的力臂分别为OD、OB、OC,其中OB最长,根据杠杆的平衡条件FL=GL′知,F3最小。
故选C。
10、B
【解析】
AB .来回拉动橡皮条的过程中,金属管与皮条之间相互摩擦做功,将机械能转化成内能,金属管内能增加,故A 错误,B 正确;
CD .管内酒精蒸气膨胀做功,塞子被顶出,酒精蒸气内能转化为塞子机械能,蒸气内能减小,温度降低,酒精蒸气发生液化,变成液态,所以管口出现“白气”,故CD 错误。
故选B 。
11、A
【解析】
A .钢珠质量不变,从a 运动到b 的过程中,高度降低、速度增大,则重力势能减小、动能增大,即重力势能转化为动能。
故A 正确。
B .钢珠质量不变,从b 运动到c 的过程中,速度减小、高度增加,则动能减小、重力势能增大,即动能转化为重力势能。
故B 错误。
C .c 点高度比b 点高度高,所以钢珠在c 点比在b 点的重力势能大。
故C 错误。
D .钢珠从c 运动到d 的过程中,重力势能转化为动能,钢珠速度增大,即钢珠在c 时的速度小于在d 时的速度。
所以,通过c 时的速度比通过d 时小。
故D 错误。
12、A
【解析】
用两个相同的滑轮组将物体提升相同的高度,且G 1>G 2,根据W 有=Gh 可知,有用功的关系为:W 1>W 2;两个完全相同的两个滑轮组,绳重和摩擦不计,额外功相同,根据W 总=W 有用+W 额外,可知W 总1>W 总2,由
-===1-W W W W W W W 总额额有总总总
可知,η1>η2,故BCD 错误,A 正确。
故选A 。
二、填空题
13、36.6℃
【解析】
体温计的分度值是0.1℃,示数为36.6℃。
14、大 小
【解析】
∵气泡上升时,h 变小,∴由P =ρgh 得:气泡外液体的压强p 变小,会使气泡的体积变大;∵气泡的体积变大,排开
水的体积变大,∴由F 浮=ρ水v 排g 得:气泡受到水的浮力变大。
15、大于 斜面越光滑 若斜面很光滑,摩擦力为零时,使用斜面提升物体拉力所做功W 1等于不用斜面直接提升物体拉力所做功W 2
【解析】
第一空.不用斜面时做的功为:W 2=Gh =2N ×1m=2J <W 1,所以使用粗糙斜面提升物体拉力所做功W 1大于不用斜面直接提升物体拉力所做功W 2
第二空.因为斜面粗糙程度甲>乙>丙,由表格数据知W W W 甲
乙丙>>,所以可以得出斜面越光滑,使用斜面提升物体拉力所做功W 1所越接近于不用斜面直接提升物体拉力所做功W 2;
第三空.根据“斜面越光滑,使用斜面提升物体拉力所做功W 1所越接近于不用斜面直接提升物体拉力所做功W 2”知,若斜面很光滑,摩擦力为零时,使用斜面提升物体拉力所做功W 1等于不用斜面直接提升物体拉力所做功W 2。
16、重力势能 动能 d
【解析】
在实心球从b 点运动到c 点的过程中,质量不变,高度降低,速度增大,重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能;不计空气阻力,实心球在在a 、b 、c 、d 的机械能相等,而d 点最低,重力势能最小,所以在d 点时,实心球具有的动能最大,而小球在各点时质量一定,所以,在d 点时速度最大.
三、实验题
17、b F 1 F 1=F 2+F 3
12
F F •ρ水 【解析】
第一空.图乙中,图象b 表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的浮力开始越来越大,最后保持不变;图象a 表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力开始越来越小,最后保持不变。
所以描述浮力与深度关系的是b ;
第二空.图乙中,图象a 表示的是随物体浸入液体深度的增大,物体受到的拉力越来越小,在没有浸入水中时,弹簧测力计的示数即为图中F 1的大小(物体的重力);
第三空.图象a 中的F 3表示物体全部浸没后弹簧测力计的拉力;图象b 中的F 2表示物体全部浸没后,物体所受的浮力;又知道物体全部浸没后受到三个力的作用,向下的重力和向上的浮力、拉力,此时物体处于静止状态,受的是平衡力,即重力等于浮力加拉力,所以F 1=F 2+F 3; 第四空.物体的质量m =G g =1F g
, 当物体完全浸没时,受到的浮力为F 浮=F 2,
F浮=ρ水gV排
物体的体积V=V排=
F
g
浮
水
ρ=
2
F
g
ρ
水
,
物体的密度:ρ物=m
V
=
1
2
F
g
F
g
ρ
水
=1
2
F
F•
ρ水;
18、测量空桶的重力D、B、A、C 0.2 0.2 通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性换用不同液体重新实验体积
【解析】
(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力;要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力,可根据F浮=G﹣F示得出,然后测出排开液体的重力,两者进行比较即可验证.
(2)根据称重法求出实验中物体所受的浮力;用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力;为了找普遍规律,需要换用不同的液体再次实验;
(3)根据控制变量法的要求,要探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小.
【详解】
(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开水的重力,需要先测出空桶的重力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是:测量空桶的重力;
实验时,先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G﹣F 示
得出物体受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的实验步骤是:
D、B、A、C;
(2)由实验步骤AB可知,物体浸在液体中时受到的浮力:F浮=F B﹣F A=1.8N﹣1.6N=0.2N;
由实验步骤CD可知,物体排开液体的重力:G排=F C﹣F D=0.5N﹣0.3N=0.2N;
由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验;
(3)想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同、密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力的大小.
【点睛】
本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出.
19、被提升物体所受的重力动滑轮所受的重力被提升物体所受的重力见解析
【解析】
(1)[1]根据控制变量法,要探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,需要控制动滑轮的重力不变,改变被提升物体所受的重力,所以自变量是被提升物体所受的重力。
(2)[2]根据“②更换另一个动滑轮,保持被提升钩码数量和钩码上升的高度h不变”实验步骤可知,小华实际探究的是总功与动滑轮所受的重力是否有关。
(3)[3]要探究“利用动滑轮提升重物时,总功与被提升的物体所受的重力大小是否有关”,需要控制动滑轮的重力不变,改变被提升物体所受的重力,所以在实验步骤②中,应改变被提升物体所受的重力。
(4)[4]为得出普遍性的规律要多次测量,根据要测量的物理量,设计的表格如下
实验次数
被提升物体所
受重力G/N 绳子自由端的
拉力F/N
绳子自由端移
动的距离s/cm
总功W 总/J
1
2
3
4
四、作图题
20、
【解析】
重力的作用点是重心,重力的方向是竖直向下的,对斜面压力的方向应该垂直于接触面.
【详解】
重力G的方向竖直向下,作用在重心,物体对斜面的压力F垂直于斜面,作用在接触面,且G>F,如图所示;
21、
【解析】
小球漂浮在水面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,而且浮力等于重力,小球的受力示意图如图:
五、计算题
22、 (1)46.2510Pa ⨯;(2)36km/h ,3210N ⨯;(3)30.75m
【解析】
(1)该车在水平地面上静止时对地面的压力
()()3360kg 140kg 10N/kg 510N F G m g m ===+⨯+=⨯车总人
对地面的压强
34228.010510N 6.2510m
Pa F p S ⨯===⨯⨯﹣ (2)该车的速度
18km 36km h 0.5h
s v t === 因车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机的牵引力
330.40.4510N 210N F f G '===⨯⨯=⨯总
(3)因车在水面上漂浮,所以,受到的浮力
3510N F G ==⨯浮总
由F gV ρ=浮水排得,排开水的体积
3333510N 0.5m 1.010kg m 10N kg
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排水 因车至少有三分之一的体积露出水面,所以
3110.5m 3V V ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭
排 解得
30.75m V =
答:(1)该车在水平地面上静止时对地面的压强为46.2510Pa ⨯;
(2)该车的速度为36km/h ,此时车受到3210⨯N 的牵引力;
(3)它的总体积至少为30.75m 。
23、 (1) 6000J ;(2) 104Pa ;(3) 1200N
【解析】
(1)小李做的有用功
W 有用=Gh =400N×12m=4800J
小李做的总功
4800J =6000J 80%
W W η==有用总 做的总功为6000J 。
(2)由图知绳子股数n =2,拉力端移动距离
s =2h =2×12m=24m
绳端的拉力
6000J =250N 24m
W F s ==总 小李的重力
G 人=m 人g =65kg×10N/kg=650N
小李向下拉绳子时,绳子对他施加了向上的250N 拉力,此过程中他对地面的压力 F 压=G 人-F =650N-250N=400N
他对地面的压强
4-42400N =10Pa 40010m
F p S ==⨯
他对地面的压强为104Pa 。
(3)不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,拉力
()12
F G G =+动 则动滑轮的重力
G 动=2F-G =2×250N-400N=100N
小李的最大拉力
F 最大=
G 人=650N
因为
()12F G G =+动最大最大
所以提升的最大物体重力
G 最大=2F 最大-G 动=2×650N-100N=1200N
提升的最大物体重力为1200N 。
答:(1)在此过程中小李所做的总功是6000J ;
(2)在此过程中,小李对地面的压强为104Pa ;
(3)小李利用此滑轮组提升装修材料时,一次能提起重物的重力不能超过1200N 。