初二物理 功和机械能(讲义及答案)及解析
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初二物理功和机械能(讲义及答案)及解析
一、选择题
1.下列说法正确的是()
A.受平衡力作用的物体,因为受力平衡,合力为零,所以机械能一定不变
B.木块沿斜面匀速下落的过程中,重力势能转化为动能
C.用食品夹夹取蛋糕时,食品夹属于费力杠杆
D.擦地板时,增加拖布对地板的压力是为了增大压强
2.材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会
A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定
3.如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重与滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s,2min后,物体B着地,以下说法正确的是()
A.物体A受到的摩擦力为3N
B.1min内拉力对物体A做功为36J
C.2min内B物体的重力做功为144J
D.若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动,则F=8N
4.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力F的方向,使其从
①→②→③,此过程中()
A.①位置力臂最长B.③位置力臂最长
C.弹簧测力计示数先变大后变小D.弹簧测力计示数先变小后变大
G=,拉力大5.用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进,已知小车的重力10N F=,该装置的机械效率是60%,则小车与地面之间摩擦力为()
小15N
A.27N B.36N C.18N D.270N
6.初中物理中我们用斜面做过多次探究实验,如图所示,以下分析正确的是
A.图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;
B.图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率;
C.图丙是探究动能大小与哪些因素有关;
D.如图乙木块B中,B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力
7.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
8.关于功率和机械效率,下列说法正确的是
A.机械效率高的机械,功率一定大
B.做功时间长的机械,功率一定小
C.所有机械的机械效率都小于1
D.功率大的机械,做功一定多
9.如图自行车是人们最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它应用了许多物理知识。
下列说法中不正确的是
A.刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识
B.车把相当于费力杠杆
C.脚蹬属于省力杠杆
D.轮胎制有花纹是为了增大摩擦
10.小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2(h1<h2),每个滑轮的重均相等,不计绳重及摩擦.针对这一现象,小明得出了以下4个结论:①F1做的功等于F2做的功;②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率;③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力;④F1做功的功率大于F2做功的功率,其中正确的结论有
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题
11.如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。
把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。
上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。
用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功_____焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是_____。
12.如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A 点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械,称为______,提升该物体做的有用功是______J,木棒重为______N(不计摩擦).
13.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)
14.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,拉力F的大小为20N,物体和地面之间的摩擦力大小为30N,物体运动的速度为0.5m/s,运动时间为10s。
拉力F做功的功率为___________W ,滑轮组的机械效率为____________,10s内所做的额外功为_________J。
15.如图所示的AB为轻质杠杆,O为悬点,放在水平面上的物体M用细线悬挂在杠杆A 端.已知OA:OB=1:2,M的密度为3×103kg/m3,体积为8×10﹣3m3.当B端悬挂一个质量为10kg重物时,杠杆水平平衡,则物体M对水平面的压力为________N(g取
10N/kg).
16.如图所示,一长为3m的粗细不均匀的水泥电线杆,用竖直向上的力F1=1200 N可将A 端抬起(B端仍在地面上),用竖直向上的力F2=600 N可将B端抬起.则该水泥杆重G=_____N,重心与A端距离x=_____m.
17.如图6,长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的夹角为30°,在板上站两个小孩.已知20千克的甲小孩位于板的中点,30千克的乙小孩位于板的左端.现两个小孩均以0.1米/秒的速度同时向右慢慢移动,_____ s时间后平板开始转动;乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为_____ W.(g=10N/kg)
18.如图是用高枝剪修剪树枝的情景,仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况,发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械.当园林工用30 N的力向下拉绳时,因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.
19.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右匀速直线运动。
已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,拉力F的功率是______;物体A受到水平地面的摩擦力是______N。
20.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是
___________cm;若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会
___________(选填“变大”或“变小”)。
三、实验题
21.(1)如图是某街道路灯悬挂的情景。
画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L(_______________)
(2)某同学在研究滑动摩擦力时,先后做了如下两次实验:
实验一:将重为G的物块A放在一水平薄木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动物块,使它在木板上匀速运动,如图甲所示。
读出弹簧测力计示数为F0。
实验二:再将上述木板一端垫起,构成一个长为s、高为h的斜面;然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A,使它在斜面上匀速向上运动,如图乙所示。
读出弹簧测力计的示数为
F1。
请你结合实验过程,运用所学知识解答如下问题。
(阅读图丙)
①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F N的示意图____________。
②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。
(用实验中的数据表示)
22.如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)为了在实验中方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到____________ 位置平衡。
挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,接下来应杠杆两端的螺母适当向
_________(选填“左”或“右”)调解。
(2)如图乙,A点挂有2个重力均为0.5N的钩码。
为了让杠杆在实验所需要的位置平衡,应在支点右侧B点(第2格处)挂_________个相同的钩码(每个钩码重均为0.5N)。
(3)改变钩码个数及力臂,多次实验得出结论:杠杆的平衡条件是:__________________。
多次实验是为了使实验结论具有_____________性。
(4)如图丙,现给你一个量程为0〜2N的弹簧测力计,若干个重力均为0.5N的钩码。
钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实验的影响),则在C点处所挂钩码的最多个数为__________________个。
23.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。
24.如图所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据。
斜面与水平夹角小车的
重力
G/N
斜面的
粗糙程
度
斜面的
高度
h/m
沿斜面
拉力
F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功W
总
/J
机械效
率
η/%
20° 2.1玻璃面0.090.60.50.1890.3063 30° 2.1玻璃面0.21 1.10.50.4410.5580.2 45° 2.1玻璃面0.36 1.80.5
45° 2.1棉布面0.36 2.00.50.756 1.0075.6
(1)此探究实验是采用了_____________的物理研究方法。
(2)请将上表中空格补充完整_____________。
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:___________________________。
结论二:__________________________。
25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)在表中空格处填下适当的数据_______(机械效率用百分数表示,保留一位小数). (2)在实验操作中应竖直向上____拉动弹簧测力计.
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,__________可以提高滑轮组的机械效率. (4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与_________、_________有关(写出两种影响因素).
四、计算题
26.如图甲所示是位于宜宾市高庄桥的国内首座“公路在下、铁路在上”的金沙江公铁两用大桥的施工现场照片,如图乙所示,是某次施工中使用的升降与移动的塔吊和滑轮组,为了保证塔吊起重物不会翻倒,在塔吊左边配有一个重物P ,已知OA =12m ,OB =4m ,动滑轮的质量为40kg ,一块重为8×104N 、体积为1m 3的正方体物块D ,(忽略江水流动对物块的影响,不计绳、塔吊横梁及定滑轮的自重和摩擦,江水密度取3
3
1.010kg/m ρ=⨯水,g =10N/kg);
(1)若物块D 从平台上匀速升降,为了保证铁塔不至翻倒,使其横梁始终保持水平,求
塔吊左边的配重物P 的质量为多少千克?
(2)若将物块D 完全浸没水中后以0.4m/s 的速度匀速下沉到江底,则拉力F 的功率是多少?
(3)若将物体D 从江底匀速打捞出水面,假如绳子自由端的最大拉力为2.5×104N ,那么物体D 露出体积为多少时,绳子刚好被拉断?
27.工程队为了打捞沉在河底的物体,设计了如图所示的装置。
已知物体的质量为3.9×103kg ,体积为1.5m 3,所用的拉力F 的大小是2.0×104N ,物体在20s 内匀速上升了2m 。
(物体未露出水面,不计水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m 3)求: (1)物体受到的浮力; (2)滑轮组对物体做的功;
(3)滑轮组的机械效率及物体从接触水面到刚好离开水面的过程中滑轮组机械效率的变化情况。
28.如图所示,轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中,杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。
AB =2BC =2CD =0.4m , D 端挂有一重物,现在A 点施加一个竖直向下力 F , 使得杠杆保持水平平衡。
求:
①重物为 10 牛,能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。
②若重物为 6 牛,能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。
③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量12N F ∆=, 求重物的重力 G 。
29.用如图所示的滑轮组在5s 内将静止在水平地面上质量为40kg 的物体匀速竖直提升3m ,所用拉力为250N ,若不计绳重和摩擦,问:(g 取10N/kg )
(1)物体受到的重力是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)拉力F的功率是多少?
(4)如果用该滑轮组提升60kg的物体时,滑轮组的机械效率是变大还是变小了?
30.如图所示,工人用滑轮组提升重200N的物体,所用的拉力为125N,物体在5s内匀速上升2m。
(不计摩擦及绳重)求:
(1)工人对物体做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)工人拉绳的功率。
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一、选择题
1.C
解析:C
【分析】
(1)(2)动能大小的影响因素:质量、速度。
质量越大,速度越大,动能越大;势能大小的影响因素:质量和高度。
质量越大,高度越高,势能越大;机械能是动能与势能之和;(3)省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力;
(4)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
【详解】
A.物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动;当物体静止时,动能、重力势能和机械能都不变;当物体做匀速直线运动时,动能不变,但物体可能水平运动,也可能不是水平运动;物体水平方向做匀速直线运动时,动能不变,重力势能不变,机械能不变;物体不是水平方向,而做匀速上升、或匀速下降时,动能不变,重力势能要改变,机械能改
变;所以一个物体受到平衡力的作用,动能一定不变,势能可能改变,机械能可能改变,故A 错误;
B .木块沿斜面匀速下落的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,不是重力势能转化为动能,故B 错误;
C .用食品夹夹取蛋糕时,食品夹的动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C 正确;
D .擦地板时,增加拖布对地板的压力是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
故D 错误。
故选C 。
2.C
解析:C 【详解】
由题知,甲.乙两物体的密度相同,OA <OB ,即甲的力臂要小于乙的力臂: 根据杠杆的平衡条件可知,G l G l ⨯⨯甲甲甲乙= 即:gV l gV l ρρ甲甲乙乙= 所以:V l V l 甲甲乙乙=
如果将甲.乙物体(不溶于水)浸没于水中,此时甲乙都要受到浮力的作用,根据阿基米德原理可知,甲乙受到的浮力分别为:
F gV ρ甲浮甲水= F gV ρ乙浮乙水=
此时左边拉力与力臂的乘积为:
G gV l G l gV l ρρ⨯⨯⨯甲甲甲甲甲甲甲水水(﹣)=﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为:
G gV l G L gV l ρρ⨯⨯⨯乙乙乙乙乙乙乙水水(﹣)=﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙=
所以:gV l gV l ρρ⨯⨯甲甲乙乙水水=
则由①②两式可知,此时左右两边拉力与力臂的乘积相同,则杠杆仍然会保持平衡,故C 正确,ABD 错误.
3.D
解析:D 【分析】
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度。
【详解】
A .连接动滑轮绳子的股数n =2,不计绳重与滑轮间的摩擦,绳子的拉力
116N 2N 4N 2
B F G G n '+⨯+动=()=()=
物体A 向右做匀速直线运动时处于平衡状态,受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力,则物体A 受到的摩擦力
4N f F '==
故A 项错误; B .由s
v t
=
可得,1min 内物体A 移动距离 A A 0.2m 60s 12m s v t ⨯===
拉力对A 物体做的功
A 4N 12m 48J W F s '⨯===
故B 错误;
C .2min 内物体A 移动距离
A
A 0.2m 120s 24m s v t ''⨯===
B 物体下降的距离
B A 11
24m 12m 22
h s '⨯=== B 物体的重力做功为
B B B 6N 12m 72J W G h ⨯===
故C 错误;
D .若用一个向左的拉力F 使 A 向左匀速运动,此时A 的压力和接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变仍为4N ,以A 为研究对象,A 受到向左的拉力F 、向右的绳子拉力F '和摩擦力f 处于平衡状态,其合力为零,则有
4N 4N 8N F f F '++===
故D 正确。
故选D 。
4.D
解析:D 【详解】
AB .力臂是支点到力的作用点的线段,由图可知当弹簧测力计在②位置时力臂最大,故AB 不符合题意;
CD .从①→②→③时动力臂先变大后变小,由图可知阻力等于钩码重力不变,在水平位置平衡所以阻力臂也不变,根据杠杆平衡的条件可知,弹簧测力计给杠杆的拉力先变小后变大,故C 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
5.A
解析:A 【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进,那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力,即
'F f =,该装置的有用功是
'''W F s fs ==有
三段绳子托着动滑轮,那么绳端移动的距离是'3s s =,该装置所做的总功是
'15N 3W Fs s ==⨯总
可知
'
'
100%100%60%15N 3W fs W s
η=⨯=⨯=⨯有
总 解得27N f =。
故选A 。
6.D
解析:D 【解析】 【分析】
(1)小车从同一高度滑下,小车在到达水平面时的初速度相同,研究阻力对物体运动的影响;
(2)小球推动木块移动,是研究影响动能的大小的实验; (3)研究机械效率时,用测力计拉着物体上升到顶端;
(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【详解】
A 、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车在到达水平面时的初速度相同;是研究阻力对物体运动的影响的实验装置,故A 错误;
B 、图乙中通过小球推动木块移动的距离远近来反应小球动能的大小,是探究动能大小与哪些因素有关的实验,故B 错误;
C 、图丙中测量出斜面的长度和高度,物体的重力和沿斜面的拉力,可以测定斜面的机械效率,故C 错误;
D 、图乙中,木块B 在水平面上,受到的重力与木板对木块的支持力,二力作用在同一的物体上,大小相等,作用在同一直线上,方向相反,是一对平衡力;故D 正确。
故选:D 。
7.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:
11
86722
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.
8.C
解析:C 【解析】
A. 功率表示做功的快慢,机械效率表示一次做功中有用功占的比,所以功率和机械效率是两个不同的概念,没有直接的关系,故A 错误;
B. 功率是功与时间的比,与单独的时间没有关系,故B 错误;
C. 使用任何机械时,都不可避免要做额外功,所以所有机械的机械效率都小于1,故C 正确;
D. 根据W Pt =,做功多少不仅与功率有关,还与时间有关,故D 错误;
故选C .
9.B
解析:B
【解析】A 、刹车时,人施加一个很小的力,就可以对车轮产生一个很大的摩擦力,应用杠杆和摩擦的知识,故A 正确;
B 、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆,故B 错误;
C 、脚蹬在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C 正确.
D 、轮胎制有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D 正确. 故选B .
10.B
解析:B 【解析】
(1)不计绳重及摩擦,拉力做的功分别为:
111111
22
W F s G G h G G h ==+⨯=+物轮物轮()(),
222221
33
W F s G G h G G h 物轮物轮()()==+⨯=+,
因为h 1<h 2,
所以W 1<W 2,故①错;
(2)动滑轮重相同,提升的物体重相同,
不计绳重及摩擦,由()W Gh G
W G G h G G η==
=++有用总
轮轮
可知滑轮组的机械效率相同,故②
正确;
(3)不计绳重及摩擦,
拉力1
F G G n
=+物轮(),n 1=2,n 2=3,
绳子受的拉力分别为:112F G G =+物轮(),213
F G G =+物轮(), 所以F 1>F 2,使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力,故③正确; (4)因为W 1<W 2,且做功时间相同,由W
P t
=
可知,P 1<P 2,故④错. 综上分析,②③说法都正确,正确的有两个. 故选B .
二、填空题
11.20J 、73.5% 【解析】
试题分析:手压一次所做的功为:W=Fs=100N×0.2m=20J
汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:F 阻=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76
解析:20J 、73.5% 【解析】
试题分析:手压一次所做的功为: 汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:
将后轮抬起15cm 所做的有用功为:
手压120次所做的总功为:
该千斤顶的机械效率是:
考点:机械效率
12.杠杆 36 10 【详解】
根据图示可知,木棒可以绕O 点转动,故该木棒相当于杠杆; 有用功:W 有=Gh=180N×0.2m=36J ; 因为OA=OC ,B 为OC 的中点,所以OB=2
解析:杠杆 36 10 【详解】
根据图示可知,木棒可以绕O 点转动,故该木棒相当于杠杆; 有用功:W 有=Gh=180N×0.2m=36J ; 因为OA=OC ,B 为OC 的中点,所以OB=2OA ;故当物体上升0.2m 时,B 点将上升
0.4m ;
不计摩擦,由和W额=G木h′可得:,
解得G木=10N.
13.2 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 14.75% 50 【解析】【详解】
第一空.由图像可知,此滑轮组绳子股数n=2,因此绳子自由端移动的速度为:
v绳=2v物=2×0.5m/s=1m/s
拉力F做功的功率为:
P=Fv=2
解析:75%50
【解析】
【详解】
第一空.由图像可知,此滑轮组绳子股数n=2,因此绳子自由端移动的速度为:
v绳=2v物=2×0.5m/s=1m/s
拉力F做功的功率为:
P=Fv=20N×1m/s=20W;
第二空.因为物体做匀速运动,所以水平方向上拉力F A等于摩擦力为30N,物块移动的距
离为:
s 物=v 物t =0.5m/s ×10s=5m 拉力F 移动的距离为: s 绳=2s 物=2×5m=10m
滑轮组的机械效率为30N?5m ×100%=75%20N?10m
A W s s F W F η=
==物有
总绳 ; 第三空.10s 内所做的额外功为: W 额=W 总-W 有=200J-150J=50J 。
15.40 【详解】
杠杆B 端受到的拉力为; 因为, 所以, 即;
M 物体的重力为,
地面对物体M 的支持力为,
所以物体M 对地面的压力与支持力相等,为. 【点睛】
理解M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对
解析:40 【详解】
杠杆B 端受到的拉力为10kg 10N/kg 100N B B B F G m g ===⨯=; 因为1122F L F L =, 所以••A B F OA F OB =, 即•2
100N 200N 1
B A F OB F OA =
=⨯=; M 物体的重力为3333
310kg/m 810m 10N/kg 240N M M M M G m g V g ρ===⨯⨯⨯⨯=﹣,
地面对物体M 的支持力为240N 200N 40N M
A N G F ===﹣﹣, 所以物体M 对地面的压力与支持力相等,为40N F N ==压. 【点睛】
理解M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对M 的支持力,根据力的作用相互性可以得到M 对地面的压力,关键还是杠杆平衡条件的灵活运用.
16.1 【解析】
分析:设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离,然后根据杠杆平衡的条件列出两
个关系式,联立方程组求解. 解答:如图所示,
电线杆的长L=3m ,设电线杆的重心与A 端的距离为x ,结合图示
解析:1 【解析】
分析:设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离,然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式,联立方程组求解. 解答:如图所示,
电线杆的长L=3m ,设电线杆的重心与A 端的距离为x ,结合图示可知,重心到细端的距离为L 1=3m-x ,离粗端的距离为L 2=x ,将A 端抬起(图1),由杠杆平衡的条件可得:
11F L GL =,代入数据得:120033N m G m x ⨯=⨯------()①;将B 端抬起(图
2),由杠杆平衡的条件可得:22F L GL =,代入数据得:
6003N m Gx ⨯=-----②;联立①②解得:18001G N x m ==,
故答案为 (1). 1800 (2). 1
【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用,确定两种情况下的力臂大小是关键.
17.15 【解析】
G 乙l1=G 甲l2,∴m 乙( −vt)cos30∘=m 甲Vtcos30°,即m 乙( −vt)=m 甲vt ,可得30kg×(1.5m −0.1m/s×t)=20kg×0.1m/s×
解析:15 【解析】 G 乙l 1=G 甲l 2,∴m 乙(
2l −vt)cos30∘=m 甲Vtcos30°,即m 乙(2l −vt)32=m 甲vt 3
2
,可得30kg×(1.5m−0.1m/s×t)=20kg×0.1m/s×t ,所以t =9s.乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率P =
G h W t t 乙= =m gh 30kg 10N /kg 0.1m /s 9s 129s
t ⨯⨯⨯⨯乙==15W. 点睛:已知平板长和平板与地面夹角,以及小孩的速度和质量可画出力臂,根据杠杆平衡条件可求时间,根据乙小孩移动距离可求升高的高度,还知道时间,从而求出功率.
18.杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义;。