2020九年级物理上学期10月月考试题(含解析) 苏科版1
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一、选择题(共10小题,每小题2分,满分20分)
1.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A.
核桃夹B.
筷子C.
钳子D.
剪子
2.如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆在水平位置平衡,应在B处悬挂的钩码的个数是( ) A.1个B.2个C.3个D.6个
3.如图所示,在拉力F的作用下,总重60N的物体被匀速提升了10cm,若不计滑轮,绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为( ) A.F=60N,s=0.2m B.F=30N,s=0.2m C.F=60N,s=0.1m
D.F=30N,s=0.1m
4.简单机械在我们的生活中应用很广泛.下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中不省力的是( )
A.B.C.D.
5.如图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )
A.
大力士表演拉汽车前行,此时人拉车的力做了功
B.
起重机吊着重物水平移动,钢丝绳的拉力对重物做了功
C.
举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功
D.
足球在水平地面上运动,足球的重力对足球做了功
6.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.lJ B.1J C.10J D.100J
7.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功快
B.做功多的机器机械效率一定高
C.机械效率高的机器功率一定大
D.功率小的机器做功时间一定长
8.重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置.在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变小
C.动力F逐渐变大D.动力F保持不变
9.小明用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相等时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是( )
A.F1>F2 W1>W2 B.F1=F2 W1>W2 C.F1=F2 W1<W2
D.F1<F2 W1<W2
10.如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重力为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>η2C.W1>W2 η1<η2
D.W1=W2 η1>η2
二、填空题(共8小题,每小题1分,满分21分)
11.如图是探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆平衡,若弹簧测力计逐渐向右倾斜,始终保持水平平衡,拉力F将
__________(填“变大”“变小”或“不变”)
12.如图甲中的起瓶器,它属于__________杠杆(填“省力”或“费力”),它的支点是__________(填A、B、C或D);若沿竖直方向用力开启瓶盖,在图中__________点用力最小(填A、B、C或D);图乙中,用扳手拧螺帽时,图__________的握法更有利于拧紧或松开螺帽,原因是__________.
(3)小李在杠杆的一侧挂钩码,在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿__________拉住杠杆,使其在水平位置平衡,以便直接从杠杆上读出力臂;
(4)记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整;
次数动力F1/N
①_______ ___ ②_________
_
阻力臂
I2/cm
1 3 0.1 1 0.3
(5)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,你认为他的结论__________(填“可靠”或“不可靠”),理由是__________.
21.据报道,一位物理老师在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的质量.在称象过程中,他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具.操作步骤如下:
步骤1.他首先将铁笼系于槽钢上的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡,测得OB=6cm.
步骤2.将大象引入铁笼,用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,测得OA=9m,弹簧测力计的示数为200N.
(1)老师运用了__________原理进行测量的.
(2)设计步骤1的目的是__________.
(3)试计算大象的质量(g取10N/kg).
22.如图所示,人工用300N的力将重500N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)动滑轮的重;
(3)工人做工的功率;
(4)滑轮组的机械效率.
23.在“测滑轮组机械效率”的实验中,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G,再按如图所示连接方式线装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.
(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计__________(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数
(2)按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为
F__________(选填“>”、“=”或“<”).
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量
__________,从而计算有用功和总功;
(4)某实验小组用同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在表中:
次数钩码重/N 钩码上升
的距离/m 弹簧测力
计的示数
/N
弹簧测
力计上
升的距
离/m
机械效率
1 2 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 4 0.1 1.7 0.
3 78.4%
3 6 0.1 2.
4 0.3
①在第3次测量中,滑轮组做的有用功是__________J,机械效率为
__________;
②分析表中数据可得出:同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越
__________(选填“高”或“低”)
24.同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮__________;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示.据此可知,使用动滑轮__________.
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行的实验如丙图所示.请根据丙图信息.写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题.
20xx-20xx学年江苏省××市××区九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、选择题(共10小题,每小题2分,满分20分)
1.如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A.
核桃夹B.
筷子C.
钳子D.
剪子
【考点】杠杆的分类.
【专题】应用题;比较思想;简单机械.
【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:A、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选B.
【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种: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.
2.如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆在水平位置平衡,应在B处悬挂的钩码的个数是( ) A.1个B.2个C.3个D.6个
【考点】杠杆的平衡条件.
【专题】计算题;图析法;简单机械.
【分析】由图示确定动力、动力臂、阻力臂,然后由杠杆平衡条件F动×L 动=F阻×L阻,求出在B处所挂的钩码个数.
【解答】解:设每个钩码的重力是G,
杠杆每格的长度是L,
由图示可知,动力F动=4G,
动力臂L动=3L,阻力臂L阻=2L,
由杠杆平衡条件得:F动×L动=F阻×L阻,
即4G×3L=F阻×2L,
解得F阻=6G,
则在B处应挂6个钩码.
故选D.
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,由图示求出动力臂与阻力臂、熟练应用杠杆平衡条件即可正确解题.
3.如图所示,在拉力F的作用下,总重60N的物体被匀速提升了10cm,若不计滑轮,绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为( ) A.F=60N,s=0.2m B.F=30N,s=0.2m C.F=60N,s=0.1m
D.F=30N,s=0.1m
【考点】动滑轮及其工作特点.
【专题】计算题;简单机械.
【分析】根据F=G即可求出拉力的大小;根据s=2h求拉力向上移动的高
度.
【解答】解:由图知,此时拉力:
F=G=×60N=30N.
拉力作用点上移的高度是物体上移的距离为:
s=2h=2×10cm=20cm=0.2m.
故选B.
【点评】此题灵活考查了对动滑轮的理解与应用,注意不要机械地使用的结
论F=G,要具体问题具体分析.
4.简单机械在我们的生活中应用很广泛.下面是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中不省力的是( )
A.B.C.D.
【考点】轮轴及其他常见简单机械;杠杆的平衡条件;滑轮组及其工作特点.
【专题】简单机械.
【分析】①不计机械重和摩擦,则用机械做的功等于直接用手做的功.
②根据滑轮组的省力特点进行判断;
③使用定滑轮不省力;
④根据杠杆的平衡条件进行分析.
【解答】解:
不计机械重和摩擦,
A、由图知,F1×4m=G×2m,所以F1=G;
B、滑轮组由三段绳子承担,所以F2=G;
C、由图知,是定滑轮,不能省力,所以F3=G;
D、根据杠杆的平衡条件:F4×(L+2L)=G×L,所以F4=G.
由以上分析得,只有C不省力.
故选C.
【点评】此题考查了功的原理、滑轮组的省力特点、定滑轮的特点及杠杆的平衡条件的应用,涉及的比较全面,是一道基础性很好的题目.
5.如图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述,正确的是( )
A.
大力士表演拉汽车前行,此时人拉车的力做了功
B.
起重机吊着重物水平移动,钢丝绳的拉力对重物做了功
C.
举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃做了功
D.
足球在水平地面上运动,足球的重力对足球做了功
【考点】力是否做功的判断.
【专题】功、功率、机械效率.
【分析】力对物体做功的两个条件:1、作用在物体上的力.2、物体沿力的方向通过的距离.两个条件缺一不可.
【解答】解:A、人拉车,车移动了距离,有力的作用,也在力的方向上移动距离,所以做功了,符合题意.
B、起重机吊着重物水平移动,钢丝对重物有向上的拉力,重物沿水平方向移动了距离,没在拉力方向上移动距离,所以没做功,不合题意.
C、运动员举着杠铃不动,有力但是没有在力的方向上移动距离,所以没有做功,不合题意.
D、足球在水平地面上滚动,足球受重力的作用,但是并没有在重力的方向上移动距离,所以重力没有对足球做功,不合题意.
故选A.
【点评】此题考查的是力对物体做功的条件的判断,特别要好好理解物体沿力的方向通过的距离.
6.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.lJ B.1J C.10J D.100J
【考点】功的大小比较.
【专题】应用题;估算综合应用题.
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后确定最符合实际的答案.
【解答】解:一只鸡蛋的质量约50g,受到的重力为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
从地上拿起鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,通过的距离大约2m,
所以对鸡蛋做的功大约为W=Gh=0.5N×2m=1J.
故选B.
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义.7.下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A.功率大的机器做功快
B.做功多的机器机械效率一定高
C.机械效率高的机器功率一定大
D.功率小的机器做功时间一定长
【考点】功率的概念;机械效率.
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关.
(3)根据W=FS判断拉力做的功.
【解答】解:(1)根据图象可知,物体两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度相同,因此滑动摩擦力相等,拉力也相等,即F1=F2.
(2)从图象中可以判断出相同时间内第②次通过的距离小,根据公式
W=FS,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,即W1>W2.故选B.
【点评】本题通过图象可以判断木块进行匀速直线运动,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系,根据W=FS 判断做功的大小.
10.如图所示,用完全相同的两个滑轮组,分别将重力为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<η2
D.W1=W2 η1>η2
【考点】功的大小比较;机械效率的大小比较.
【专题】比较思想;图析法;功、功率、机械效率.
【分析】根据公式W=Gh可比较所做的有用功的大小;
不计摩擦和绳重,提起物体时对动滑轮所做功是额外功,根据η==1﹣可比
较两滑轮组的效率高低.
【解答】解:
用两个相同的滑轮组物体提高到相同高度,且G1>G2.
根据公式W=Gh可知有用功:W1>W2;
两个滑轮组相同,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η==1﹣可得,η1>η2.所以ACD错误,B正确.
故选B.
【点评】本题考查有用功和总功、机械效率的计算,关键是知道使用同一个滑轮组使物体升高相同高度时,产生的额外功相同.
二、填空题(共8小题,每小题1分,满分21分)
11.如图是探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆平衡,若弹簧测力计逐渐向右倾斜,始终保持水平平衡,拉力F将变大(填“变大”“变小”或“不变”)
【考点】杠杆的平衡分析法及其应用.
【专题】应用题;动态预测题;控制变量法;简单机械.
(2)在水平移动的过程中,在拉力的方向上没有移动距离,不做功,
W2=0J.
故答案为:4.8×104;0J.
【点评】本题考查了是否做功的判断以及功的计算,属于基础题目.
14.在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC.如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1;在BC段重力做功W2,做功功率P2,则W1=W2,P1<P2(两空均选填“>”、“<”或“=”).
【考点】功的大小比较;功率大小的比较.
【专题】功、功率、机械效率.
【分析】已知AB=BC,根据W=Gh可知这两段物体做的功相等;因小球在自由下落时做加速下落运动,所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系,再根据功率公式得出它们的功率关系.
【解答】解:
由题AB=BC,
根据W=Gh可知,物体在AB段和BC段做的功相等,即W1=W2;
由于小球在自由下落时做加速运动,
由v=可得,t=可知,小球在BC段运动的时间短,
根据公式P=可知,物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即
P1<P2.
故答案为:=;<.
【点评】本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用以及牛顿第一定律的理解,关键是知道自由下落物体的运动是加速下落,从而得到AB和BC段的时间关系.
15.小明将放在水平桌面上重为3N物理课本,在4s内水平匀速拉动了
40cm,所用的水平拉力为2N,则他克服课本重力做功0J,水平拉力做功率为0.2W.
【考点】功的计算;功率的计算.
【专题】计算题;功、功率、机械效率.
【分析】(1)根据做功的必要条件可知:重力不做功,因为在重力的方向上没有移动距离,做功为0;
(2)拉力做功可用公式W=FS计算得出,利用P=求出功率.
【解答】解:①重为3N的物理课本,在水平面上匀速拉动40cm,虽然有力,也有距离,距离不是在重力的方向上通过的距离,所以没做功.
②课本水平拉力为3N,并在水平面上匀速前进40cm=0.4m,具备做功的两个条件,所以拉力做了功,
W=Fs=2N×0.4m=0.8J,
则P===0.2W.
故答案为:0;0.2.
【点评】判断力是否做功时一定要紧扣做功的必要条件,特别是有力有距离时,但是移动距离不是在力的方向上移动的,这种情况一定不做功.16.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动.
(1)测量所需要的器材有:体重计、秒表、刻度尺.
(2)他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较.可行的是D A.只有①B.只有①②C.只有②③D.①②③都可以
(3)登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了20s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于B
A.3000W
B.300W
C.30W
D.3W.
【考点】功率的测量实验.
【专题】测量型实验综合题.
【分析】(1)爬楼过程中要克服重力做功,根据功率公式求出功率表达式,然后分析测量需要的器材;
(2)要比较功率的大小,有三种方法:
①做功时间一定,比较做功的多少,做功多的,功率大;
②做功的多少一定,做功时间短的,功率大;
③分别测出功率,进行比较.
比较功率不一定必须测出功率.
(3)先估算出该同学上楼所做的功,然后由功率公式求出他上楼的功率.
【解答】解:(1)爬楼要克服自身重力做功,功率P===,由P=可知,
实验时需要测量:体重(质量m)、楼高h、爬楼所用时间t,
因此需要的实验器材为:体重计、秒表、刻度尺;
(2)爬楼是克服自身的重力做功,爬楼功率P=;
①测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度,由P=求出功率,直接比较功
率的大小;
②控制爬楼的时间相同,测出各自的体重,爬楼的高度,若mgh越大,功率就越大;
③控制爬楼高度相同,测出各自的体重,爬楼时间t,若的比值越大,功率就越大;
所以三种方法都是可以的,故D正确.
(3)同学的质量约为50kg,每层楼的高度约为3m,
上5楼所做的功约为W=mgh=50kg×10N/kg×4×3m=6000J,
功率约为P===300W,故选B;
故答案为:(1)体重计;秒表;刻度尺;(2)D;(3)B.
【点评】解答此题的关键是我们首先要知道爬楼是克服自身的重力做功,然后根据比较功率的方法来解答.
17.拖拉机的功率为3×104W,耕地时匀速前进的速度为1.5m/s,则拖拉机耕地时受到的阻力为2×104N,拖拉机前进80m,做功为1.6×106J.【考点】功率计算公式的应用.
【专题】计算题;功、功率、机械效率.
【分析】(1)由公式P===Fv的变形公式求出牵引力,然后由平衡条件求出
拖拉机受到的阻力.
(2)由公式W=Fs求出拖拉机做的功.
【解答】解:(1)根据P===Fv可得,拖拉机的牵引力:
F===2×104N,
拖拉机匀速前进,处于平衡状态,
由平衡条件得:拖拉机所受阻力f=F=2×104N;
(2)拖拉机前进80m,做功:
W=Fs=2×104N×80m=1.6×106J;
故答案为:2×104;1.6×106.
【点评】本题考查了求拖拉机受到的阻力、拖拉机所做的功等问题,熟练应用功率的变形公式、平衡条件、功的计算公式即可正确解题.
18.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,由图可知动滑轮重为100N;当某次运送3件货物时,滑轮组的机械效率为75%.(不考虑绳重和摩擦)
【考点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算.
【专题】计算题;功、功率、机械效率;图像综合题.
【分析】(1)不考虑绳重和摩擦,动滑轮不变,取物重G=100N,知道此时
的机械效率为50%,利用η=×100%=×100%=×100%=×100%求出动滑轮重;
(2)根据题意求出运送3件货物时的总重力,再根据
η=×100%=×100%=×100%=×100%求出滑轮组的机械效率.
【解答】解:(1)由乙图可知:当G=100N时,η=50%,
∵η=×100%=×100%=×100%=×100%,
即:50%=×100%,
解得:G动=100N;
(2)当运送3件货物时,G′=3×100N=300N,此时滑轮组的机械效率:
η′=×100%=×100%=×100%=×100%=75%.
故答案为:100;75%.
【点评】本题考查了学生对机械效率公式及其变形公式的应用,能从图象中得出相关信息是本题的关键.
三、解答题(共1小题,满分4分)
19.按要求作图:
(1)如图1所示,用螺丝刀撬钉子,O为支点,画出动力F的力臂I;
(2)请在图2中用笔画线,画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.
【考点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题.
【专题】作图题;比较思想;简单机械.
【分析】(1)从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂;
(2)滑轮组绳子的绕法,有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.【解答】解:(1)过支点O作出动力F作用线的垂线,即为动力臂L.如图所示:
(2)图中滑轮组有两种绕线方法,一种是由两根绳子承担重物,一种是由三根绳子承担重物,要想最省力,应选用三根绳子承担的绕法,即从动滑轮开始缠绕,如图所示:
【点评】(1)作力臂时重点是找出支点与力的作用线,力臂是从支点到力的作用线的距离.
(2)滑轮组最省力的绕绳方法,其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数,明确了这一点,滑轮组的绕法就变得非常简单.
四、解答题(共5小题,满分35分)
【点评】本题是探究杠杆平衡条件的实验,考查了杠杆的调节、调节杠杆在水平位置平衡的原因、对实验数据的评估等问题,是杠杆考查的重点,应熟练掌握.
21.据报道,一位物理老师在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的质量.在称象过程中,他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具.操作步骤如下:
步骤1.他首先将铁笼系于槽钢上的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡,测得OB=6cm.
步骤2.将大象引入铁笼,用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,测得OA=9m,弹簧测力计的示数为200N.
(1)老师运用了杠杆原理进行测量的.
(2)设计步骤1的目的是消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响.
(3)试计算大象的质量(g取10N/kg).
【考点】杠杆的应用.
【专题】简单机械.
【分析】(1)长的槽钢实质是一个省力杠杆;
(2)设计步骤1的目的,从列式中分析可知消除槽钢重力对杠杆的影响.(3)利用杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻×力阻力臂,根据已知条件确定杠杆所受的力及力臂代入便可求出未知量.
【解答】解:
(1)由图可知,长的槽钢实质是一个省力杠杆,因此,老师称象的过程运用的是杠杆原理;
(2)从题干中不难发现设置步骤1的作用:消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响.
(3)杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
200N×9m=G×0.06m
解得:G=30000N.
大小的质量m===3000kg.
答:(1)杠杆;(2)消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响;(3)3000kg.
【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用,关键是能够正确分析杠杆所受的力及力臂,在代入数据时一定要细心,并注意单位,物理来源于生活,也服务于生活.
22.如图所示,人工用300N的力将重500N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)动滑轮的重;
(3)工人做工的功率;
(4)滑轮组的机械效率.
【考点】滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
【专题】计算题;简单机械;功、功率、机械效率.
【分析】(1)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,利用s=2h求拉力端移动的距离;
(2)不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮),据此求动滑轮的重力;
(3)求出拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做功,知道时间,利用功率公式求拉力做功功率;
(4)利用W=Gh求有用功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.
【解答】解:
(1)由图知,n=2,s=2h=2×2m=4m;
(2)不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮),则动滑轮的重力G轮=2F﹣
G=2×300N﹣500N=100N;
(3)拉力端移动的距离s=4m,拉力做功W总=Fs=300N×4m=1200J,
P===120W;
(4)W有用=Gh=500N×2m=1000J,
滑轮组的机械效率η=×100%=×100%≈83.3%.
答:(1)绳子自由端移动的距离是4m;
(2)动滑轮的重是100N;
(3)工人做工的功率是120W;
(4)滑轮组的机械效率是83.3%.
【点评】本题考查了使用滑轮组动滑轮重力、有用功、总功、功率、机械效
率的计算,求动滑轮重力要利用好:不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮).23.在“测滑轮组机械效率”的实验中,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G,再按如图所示连接方式线装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.
(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计缓慢匀速提升(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数
(2)按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F
>(选填“>”、“=”或“<”).
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功;
(4)某实验小组用同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在表中:
次数钩码重/N 钩码上升
的距离/m
弹簧测力
计的示数
/N
弹簧测
力计上
机械效率。