中考物理压轴题专题复习——杠杆平衡条件的应用问题的综合含详细答案
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一、初中物理杠杆平衡条件的应用问题
1.如图所示,AOB 为一杠杆,O 为支点,杠杆重不计,AO =OB .在杠杆右端A 处用细绳悬挂重为G 的物体,当AO 段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B 端施加最小的力为F 1;当BO 段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B 端施加最小的力为F 2,则
A .F 1<F 2
B .F 1>F 2
C .F 1=F 2
D .无法比较
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当AO 段处于水平位置时,如左图所示最省力,
∵
F 1l OB =Gl OA
∴
F 1=OA
OB
Gl
l =G ;
(2)当OB 段处于水平位置时,如右图所示最省力,
∵
F 2l OB =Gl OC
∴
F 2=OC
OC OB OB
Gl
G l l l ⨯=
∵
l OC <l OB
∴
F 2<G
∴
F 1>F 2;
故选B .
2.如图所示,轻质杠杆OA的B点挂着一个重物,A端用细绳吊在圆环M下,此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合,那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中,绳对A端的拉力大小将()
A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先变小再变大
【答案】D
【解析】
【详解】
作出当环M位于P点、圆弧中点、Q点时拉力的力臂l1、l2、l3如下
由图可知,动力臂先增大,再减小,阻力与阻力臂不变,则由杠杆平衡公式F1l1=F2l2可知,拉力先变小后变大,故选D。
3.如图所示,杠杆挂上钩码后刚好平衡,每个钩码的质量相同,在下列情况中,杠杆还能平衡的是
A.左右钩码各向支点移一格B.左右各减少一个钩码
C.左右各减少一半钩码D.左右各增加两个钩码
【答案】C
【解析】
设杠杆的分度值为 L,一个钩码的重为G.原来4G×2L=2G×4L;
左、右钩码各向支点移动一格,左边=4G×L=4GL,右边=2G×3L=6GL,左边<右边,杠杆向右端下沉,A不符合题意;
左右各减少一个钩码,左边=3G×2L=6GL,右边=G×4L=4GL,左边>右边,杠杆向左下沉,B 不符合题意;
左、右钩码各减少一半法码,左边=2G×2L=4GL,右边=G×4L=4GL,左边=右边,杠杆平衡;
C符合题意;
左右各增加两个钩码,左边=6G×2L=12GL,右边=4G×4L=16GL,左边<右边,杠杆右边下沉,D不符合题意,故选C.
4.如图所示的轻质杠杆OA上悬挂着一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡。
下列叙述正确的是()
A.此杠杆一定是省力杠杆B.沿竖直向上方向用力最小
C.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡D.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.因为无法确定动力臂的大小,所以无法确定是哪种杠杆,故A错误;
B.沿垂直杠杆向上的方向用力,动力臂最大,动力最小,最省力,故B错误;
C.沿OA方向动力臂是零,杠杆无法平衡,故C错误。
D.因为杠杆的动力臂无法确定,所以它可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆,故D正确。
故选D。
5.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,
AO OB ,甲物体的底面积杠杆在水平位置平衡,已知:乙物体所受重力为30N,:1:3
为0.2m2,g取10N/kg。
下列说法正确的是()
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】
【分析】
【详解】
对物体甲受力分析,甲受到重力、地面给甲的支持力、杠杆施加的拉力的作用,其中杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力,地面给甲的支持力和甲给地面的压力为一对相互作用力。
AB .根据杠杆平衡条件可知杠杆A 端受到物体的拉力与OA 的乘积等于乙给B 端的拉力与OB 的乘积相等,则有
A 330N 90N 1
G OB F OA ==⨯=乙 即甲对杠杆的拉力为90N ,杠杆施加的拉力与甲对杠杆的拉力为一对相互作用力,故AB 项错误;
CD .甲给地面的压力等于地面给甲的支持力为
A 150N 90N 60N F F G F ==-=-=甲压支
则甲物体对水平地面的压强
2
60N 300Pa 0.2m F p S =
==压甲甲 故C 项错误,D 项正确。
故选D 。
6.如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆在力F 作用下在水平位置平衡,现保持杠杆始终在水平位置平衡,将弹簧测力计绕B 点从a 转动到b 的过程中,拉力F 与其力臂的乘积变化情况是( )
A .一直变小
B .一直变大
C .一直不变
D .先变小后变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 将测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA 不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F 与其力臂的乘积也是不变的。
故选C 。
7.如图所示,杠杆可绕O 点转动,力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直;在将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B 的过程中,力F ( )
A .变大
B .变小
C .不变
D .先变大后变小
【答案】A
【解析】
【分析】 解答此题,首先要判断杠杆的五要素中,有哪些要素发生了变化,然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。
【详解】
将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B ,动力臂不变,阻力G 的力臂变大,而阻力不变,根据杠杆平衡条件1122Fl F l =分析得出动力变大。
故选A 。
8.如图所示装置,杆的两端A 、B 离支点O 的距离之比:1:2OA OB =,A 端接一重为G A 的物体,B 端连一滑轮,滑轮上挂有另一重为G B 的物体。
现杠杆保持平衡,若不计滑轮重力,则G A 与G B 之比应是( )
A .1∶4
B .1∶2
C .1∶1
D .2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由杠杆平衡条件可知 A G OA F OB ⋅=⋅
即
A G OA F OB
⋅=
因 :1:2OA OB =
所以
12
A F G = 由图和动滑轮的特点可知
12
B F G = 故
1:1A B
G G = 故选C 。
9.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A .将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格
B .在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
C .将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
D .将左右两边的钩码均向外移动一格
【答案】A
【解析】
【详解】
设杠杆的一个小格是1cm ,一个钩码的重是1N ;
A .将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格,(4-2)N ×3cm =3N ×(4-2)cm ,杠杆仍然平衡,故A 符合题意;
B .在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变,由(4+1)N ×3cm <(3+1)N ×4cm 得,杠杆的右端下沉,故B 不符合题意;
C .将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变,由(4-1)N ×3cm >(3-1)N ×4cm 得,杠杆的左端下沉,故C 不符合题意;
D .将左右两边的钩码均向外移动一格,由4N ×(3+1)cm >3N ×(4+1)cm 得,杠杆的左端下沉,故D 不符合题意。
10.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,已知杠杆上每个小格的长度为
2cm,用弹簧测力计在A点斜向上(与水平方向成30°角)拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。
下列说法中正确的是()
A.此时杠杆的动力臂为0.08m
B.此时为省力杠杆
C.当弹簧测力计向左移至竖直位置时,其示数为1N
D.图中钩码的总重力为2N
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,所以动力臂
111
42cm4cm=0.04m
22
l OA
==⨯⨯=
故A错误;
B.由图知,钩码对杠杆拉力为阻力,阻力臂的大小
l2=3×2cm=6cm>l1
杠杆为费力杠杆,故错误;
CD.由图知,弹簧测力计示数为3N,根据杠杆的平衡条件F1l1=Gl2可得
11
2
3N4cm
=2N
6cm
F l
G
l
⨯
==
竖直向上拉A点时,力臂大小等于OA,由杠杆平衡条有'
12
F OA Gl
⋅=,所以测力计的示数
2
1
2N6cm
=1.5N
2cm4
Gl
F
OA
'
⨯
==
⨯
故C错误,D正确。
故选D。
11.如图所示,杠杆恰好处于水平平衡状态,若在B处下方再挂一个钩码,若要使杠杆在水平位置再次平衡,下列可行的操作是______。
(选填字母)
A.减少一个悬挂在A处的钩码B.增加一个悬挂在A处的钩码
C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格D.将悬挂A处的钩码向右移动一格
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
假设一个钩码重力为G,杠杆一格为l,杠杆平衡时
⨯=⨯=
32236
G l G l Gl
若在B处下方再挂一个钩码,则右边为
339
⨯=
G l Gl
A.减少一个悬挂在A处的钩码,则左边为
⨯=
224
G l Gl
左边小于右边,杠杆不能平衡,故A项不符合题意;
B.增加一个悬挂在A处的钩码,则左边为
G l Gl
⨯=
428
左边小于右边,杠杆不能平衡,故B项不符合题意;
C.将悬挂在A处的钩码向左移动一格,则左边为
G l Gl
⨯=
339
左边等于右边,杠杆能再次平衡,故C项符合题意;
D.将悬挂A处的钩码向右移动一格,则左边为
⨯=
G l Gl
313
左边小于右边,杠杆能再次平衡,故D项不符合题意。
故选C。
12.在我国古代书籍《墨经》中,对杠杆有精辟论述,并有许多巧妙的应用.如下图所示是在井上汲水的桔槔,下列对其在使用中正确的解释是
A.桔槔是等臂杠杆,不省力也不费力
B.向井内放送水桶时,人用的力气一定小于水桶的重力,所以省力
C.桔槔是不等臂杠杆,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆
D.往上提水时,人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力
【答案】D
【解析】
【分析】
杠杆的分类:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂;要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力(用力点、支点和阻力点)的大小跟它们的力臂成反比。
【详解】
AC .由图可见,桔槔是不等臂杠杆,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故AC 错误; B .向井内放送水桶时,人用的力通过杠杆原理,与石头的重力相关,一般比木桶的重力要大,故B 错误;
D .往上提水时,因为有石头帮忙,人的力气比水和桶的总重力小,故D 正确。
故选D 。
【点睛】
此题主要考查了对简单机械的认识,要掌握杠杆的要素。
13.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N 的重物.已知扁担长为1.8m ,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m ,如图所示.则
A .以哥哥的肩A 为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
B .以O 为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C .以O 为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D .以弟弟的肩B 为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A .设哥哥承担的压力为F A ,弟弟承担的压力为F
B ,以哥哥的肩A 为支点,由杠杆平衡条件可得:
B F AB G OA ⨯=⨯,
9000.84001.8B G OA N m F N AB m
⨯⨯=
==, A 选项正确; BC .因为支点是固定点,杠杆能绕支点转动,图中的O 不符合支点的特点,B 、C 选项错误,不符合题意.
D .以弟弟的肩B 为支点,由杠杆平衡条件可得:
A F A
B G OB ⨯=⨯,
900N 1.0m =500N 1.8m
A G O
B F AB ⨯⨯=
=, D 选项错误,不符合题意;
14.如图,用橇棒撬起石块并保持平衡,下列说法正确的是( )
A.动力对橇棒的转动效果小于阻力对橇棒的转动效果
B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆
C.手在A点向不同方向施力时,力的大小都相等
D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.因用撬棒撬起石块并保持平衡,根据杠杆的平衡条件,动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂。
所以动力对撬棒的转动效果等于于阻力对撬棒的转动效,A选项错误;
B.手在A点竖直向下施力时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件,动力小于阻力,撬棒是个省力杠杆,B选项正确;
C.手在A点向不同方向施力时,动力的力臂大小随方向的改变而改变,而阻力和阻力臂大小不变,所以动力的大小不相等,C选项错误;
D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在A点的动力臂小于在B点的动力臂,根据杠杆的平衡条件,手在A点沿竖直向下方向施力大于在B点沿竖直向下方向施加的力,即在A点比在B点费力,D选项错误。
故选B。
15.将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆右端,左端挂适量钩码使杠杆水平平衡。
将气针插入篮球气孔中,篮球中的部分空气充入气球后,杠杆左端下降,如图所示。
这个现象说明()
A.大气压的存在
B.钩码重大于篮球与气球总重
C.空气充入气球后,钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大
D.空气充入气球后,篮球和气球受到总的空气浮力变大
【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】
开始杠杆平衡,由杠杆平衡条件得
G 钩码×L 左=F 绳拉力×L 右
篮球与气球受到竖直向下的重力G 、竖直向上的绳子拉力F 、空气的浮力F 浮作用而静止,处于平衡状态,由平衡条件得
G =F +F 浮
则
F =
G -F 浮
将气针插入篮球的孔中,篮球中的部分空气就充入气球后,篮球与气球受到的浮力F 浮变大,而重力G 不变,绳子的拉力F 变小,因为球对杠杆的拉力F 绳拉力等于球受到的拉力F ,所以杠杆右端受到的拉力F 绳拉力变小,而G 钩码、L 左、L 右不变,因此
G 钩码×L 左>F 绳拉力×L 右
杠杆左端下沉。
故A 、B 、C 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
16.如图所示,在轻质杠杆AB 两端各挂体积相同的实心物体甲、乙,杠杆在水平位置保持不变。
下列说法正确的是( )
A .分别将甲、乙切去等体积的一小块,杠杆右端向下倾斜
B .分别将甲、乙切去等体积的一小块,杠杆仍在水平位置平衡
C .分别将甲、乙切去等质量的一小块,杠杆左端向下倾斜
D .分别将甲、乙切去等质量的一小块,杠杆仍在水平位置平衡 【答案】B 【解析】 【分析】
动态杠杆相关判断。
【详解】
AB .因为为杠杆平衡,所以
G OA G OB =甲乙,
即
Vg OA Vg OB ρρ⨯=⨯甲乙,
所以
OA OB ρρ⨯=⨯甲乙。
若分别将甲、乙切去等体积的一小块,则:
左边()
=OA G OA Vg OA G G ρ⨯=--∆⨯甲甲甲切甲,
右边()OB G OB Vg O G
B G ρ
⨯==--∆⨯乙
乙
乙
切乙
,
左边等于右边,杠杆仍保持水平平衡,故A 错误,B 正确; CD .若分别将两物体切去等质量(即等重G )的一小块,则:
左边()
G G OA G OA G OA -⨯==-⨯甲甲, 右边()=OB G O G G B G OB ⨯=--⨯乙乙,
因OA OB >,则左边小于右边,则杠杆右端向下倾斜,故CD 错误。
【点睛】
较难题.失分原因是:
(1)没有根据题干信息确定出OA OB ρρ⨯=⨯甲乙的等量关系;
(2)将“切去等体积”、“切去等质量”代入杠杆平衡条件后,两边力和力臂的关系确定错误;
(3)忽略了左右两侧的力臂不同,在分析杠杆平衡时判断猎误。
17.如图所示,AC 硬棒质量忽略不计,在棒的B 点悬挂一个重物,在棒的C 点施加一个方向沿OO '的力F ,棒在力F 的作用下从水平位置被缓慢提升到图示位置。
则下列相关描述正确的是( )
A .力F 的方向沿OO '向下
B .AB
C 是费力杠杆
C .阻碍杠杆转动的力是悬挂在杠杆上的物体的重力
D .在提升过程中,力F 变小
【答案】D 【解析】 【详解】
A .F 1对杠杆的拉力向下,则为了将杠杆抬起,力F 的方向应沿OO '向上,故A 错误;
B .由于力F 的方向应沿OO '向上,则动力臂为S 2,阻力臂小于动力臂,则杠杆为省力杠杆,故B 错误;
C .与杠杆接触的是悬挂在杠杆上的绳子,则阻碍杠杆转动的力是绳子对杠杆的拉力,故
C 错误;
D .在移动过程中,F 1的力臂逐渐变小,拉力F 力臂不变,则由杠杆平衡公式F 1l 1=F 2l 2可知力F 变小,故D 正确。
故选D 。
18.C 点为硬棒AD 的重心,硬棒可绕A 点转动。
在棒的B 点施加力F 1,F 1的方向沿OO '线,棒在图所示位置处于静止状态。
则
A .F 1>G
B .F 1=
1
2
G s s C .重力的力臂等于S 1 D .F 1方向沿OO ′线向下
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由图像可得,A 点到F 1的距离为s 2,若令A 点到重力的距离为s 3,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知
123F s G s ⨯=⨯
可以推出
3
12
s F G s =
由于
32s s >
可得
1F G >
故A 选项正确,符合题意,B 选项错误,不符合题意;
C .重力的力臂为支点A 到重力的距离,重力竖直向下,因此力臂为水平方向,故C 选项错误,不符合题意;
D .F 1与G 在支点同侧,重力方向竖直向下,所以F 1的方向应该向上,故D 选项错误,不符合题意。
19.如图所示,粗细均匀的铁棒AB 静止在水平地面上,小明用力F 将铁棒从水平地面拉
至竖直立起.此过程中,力F 作用在B 端且始终与铁棒垂直,则力F 将( )
A .逐渐变大
B .逐渐变小
C .保持不变
D .先变小后变大 【答案】B 【解析】 【详解】
如下图所示: 在抬起的过程中,阻力F 2 不变,F 与铁棒始终垂直,所以动力臂l 1 不变,由于铁棒的位置的变化,导致了阻力F 2 的阻力臂l 2 在变小,根据杠杆的平衡条件可得:Fl 1=F 2 l 2 可知,l 1 、F 2 都不变,l 2 变小,所以F 也在变小。
故选B 。
20.如图杠杆AOB 用细线悬挂起来,分别在A 、B 两端分别挂上质量为1m 、2m 的重物时,杠杆平衡,此时AO 恰好处于水平位置,AO BO =,不计杠杆重力,则1m 、2m 的关系为
A .12m m >
B .12m m =
C .12m m <
D .无法判断
【答案】C 【解析】 【详解】
杠杆示意图如下:
根据杠杆的平衡条件:1122F L F L =可知,
1122G L G L = 1122m gL m gL =
即1122m L m L =
因为力与相应的力臂成反比关系,从图中可以看出力臂12L L >,所以物体的重力
12G G <,即12m m <,故选C 。
二、初中物理功和机械能问题
21.如图所示,在伽利略理想实验中,小球每次均从斜面a 点自由滚下,分别经过图中b ,c ,d 各位置,关于小球的动能、重力势能、机械能描述正确的是( )
A .小球的重力势能一直在减小
B .在d 点的重力势能小于在c 点的重力势能
C .从b 点运动到c 点的过程中,动能转化为重力势能
D .从a 到b 小球速度越来越大,机械能越来越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .小球从a 到b 的过程中,高度变小,重力势能减小,从b 到c 或d 的过程,高度增大,重力势能增加,所以不同的过程重力势能的变化不同,故A 错误;
B .c 、d 两点在同一高度,所以小球在这两点的重力势能相等,故B 错误;
C .小球从b 点到c 点的过程中,动能减小,重力势能增大,是动能转化为重力势能,故C 正确;
D .在伽利略理想实验中,机械能是守恒的,所以从a 点到b 点,小球的机械能不变,故D 错误。
故选C 。
22.2019年5月17日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭成功发射第45颗北斗导航卫星。
下列说法错误的是( )
A .运载火箭加速上升过程中,重力势能变小,动能增大
B .运载火箭加速升空是利用了物体间力的作用是相互的
C.北斗卫星绕轨道运行时受到非平衡力的作用
D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时,动能变小,机械能守恒
【答案】A
【解析】
【分析】
物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,动能就越大;物体由于被举高而具有的能叫重力势能,质量越大,高度越高,重力势能就越大;物体间力的作用是相互的;物体受平衡力的作用处于平衡状态;在太空中,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,机械能守恒。
【详解】
A.火箭上升过程中高度增大,重力势能增大,速度增大,动能增大,故A错误,符合题意;
B.火箭升空时向后喷出高温气体给空气一个向后的力,空气给火箭以反作用力,是利用了物体间力的作用是相互的,故B正确,不符合题意;
C.火箭入轨后做圆周运动运动状态不断改变,故受到非平衡力的作用,故C正确,不符合题意;
D.北斗卫星绕轨道从近地点向远地点运动时,速度减小,高度增加,所以动能减小,势能增加;北斗卫星在地球大气层外运行,不受空气阻力的作用,只有动能和势能之间的转化所以机械能守恒,故D正确,不符合题意。
故选A。
23.李明同学,一次缓慢地从一楼走上五楼,另一次则急促地跑上去,下列说法正确的是()
A.两次做的有用功相同,功率不同
B.两次做的有用功和功率都相同
C.两次做的有用功不同,功率相同
D.条件不足,无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】
=可知两次上楼过程所做的有用李明同学的体重不变,上楼的高度不变,根据公式W Gh
功相等;缓慢走上去用的时间比跑上去用的时间多,且前后做的功相等;根据公式
W
P
可知,走上去做功的功率小于跑上去做功的功率。
t
故选A。
24.小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度,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;④F 1做功的功率等于F 2做功的功率;其中正确的为( )
A .①、②、③
B .②、③、④
C .①、③、④
D .①、②、③、④
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
①在不计绳重及摩擦时,拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功,因为物重相同,提升的高度相同,所以两次拉力做的功都等于
()=W Fs G G h =+总动
故F 1做的功等于F 2做的功,①正确;
②在不计绳重及摩擦时,甲滑轮组和乙滑轮组的机械效率都为
()W Gh G
W G G G G h η=
==++有用总动
动 即机械效率相等,故②正确;
③甲滑轮组由两段绳子承重,拉力为
()11
2
F G G =
+动 乙滑轮组由三段绳子承重,拉力为
()21
3
F G G =
+动 所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力,③正确; ④两次拉力做的功,用时也相等,根据W
P t
=知,F 1做功的功率等于F 2做功的功率,④正确; 故选D 。
25.班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动,从一楼登上五楼,比谁的功率最大。
为此,需要测量一些物理量。
下列物理量中必须测量的是( ) ①五楼到一楼的高度H ; ②从一楼到达五楼所用的时间T ; ③每个同学的体重G ; ④四楼到五楼楼梯的长度L 。
A.①②③B.②③④C.①③D.②③
【答案】D
【解析】
【详解】
由功率公式得
W GH
==
P
T T
学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼,所以H高度相同,没有必要测量高度H的大小了;学生自身重不同,爬楼用的时间不同,所以必须测出各个体重和所用时间,这样可对比出不同学生上楼时的功率大小关系了。
故选D。
26.小明用弹簧测力计拉动木块,使它沿同一水平木板滑动,如图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.下列说法正确的是
A.木块两次具有的动能一样大B.两次拉力对木块做的功一样多
C.木块第一次受到的拉力较大D.第一次拉力对木块做功的功率较大
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图知,第一次物体的速度较大,第一次物体的动能较大,故A错误;
B.从图中可以看出,在相同拉力作用下,木块两次运动的距离不同,所以木块两次所做的功不同,由W=Fs可知,但是在没有指出是相同时间内,因此不能比较二者做功多少,故B错误;
C.由A分析知,木块两次受到的拉力相等,故C错误;
D.从图中可以看出第一次木块运动的速度较大,由功率的变形公式P=Fv可知,力F相同,第一次速度v大,所以功率大,故D正确。
27.甲物体放在光滑的水平面上,乙物体放在粗糙的水平面上,它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s,那么,力F对两物体所做的功()
A.甲较多B.乙较多C.相等D.无法确定
【答案】C
【解析】
【分析】
物体受力,且在力的方向上移动距离,力对物体做了功。
【详解】
根据条件,物体受力相同,移动的距离相同,则力对物体做的功相同,故C 正确。
故选C 。
28.如图中甲图所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像.下列说法正确的是
A .两次木块运动的速度相同
B .木块第一次受到的摩擦力较大
C .两次拉力对木块做的功一样多
D .两次拉力对木块做功的功率一样大
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .两次木块运动相同的距离,第2次所用时间比第1次长,两次木块运动的速度不相同,A 选项说法不正确;
B .摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,两次运动中压力大小和接触面的粗糙程度相同,所以摩擦力相同,B 选项说法不正确;
C .木块两次沿水平木板匀速滑动相同的距离,两次滑动中水平方向所受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,因摩擦力大小相等,两次的拉力相等,由W=Fs 可得两次拉力对木块做的功一样多,C 选项说法正确;
D .由图可见两次滑动距离相同,所用时间不同,由W
p t
=得两次拉力对木块做功的功率不一样大,D 选项说法不正确; 故选C .
29.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上,小球由A 点以速度v 沿轨道滚下,经过另一侧高点B 后到达最高点C .下列分析不正确的是( )
A .小球在A 、
B 、
C 三点的速度大小关系是C B A v v v <<
B .小球在A 、B 两点的动能之差等于小球从A 点到B 点克服摩擦力做的功
C .小球在A 、B 两点具有的重力势能相同
D .整个过程只有重力对小球做功 【答案】D 【解析】。