人教版物理八年级下册 期末实验计算题压轴试卷检测题(WORD版含答案)(66)
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人教版物理八年级下册期末实验计算题压轴试卷检测题(WORD版含答案)(2)
一、实验题计算题压轴题等
1.如图甲,水平面上有一底面积为5.0×103m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为
0.5kg 的水。
现将一个质量分布均匀、体积为5×10-5m3的物块A(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块A浸入水中的体积为4.0×10-5m3(g取10N/kg,水的密度ρ水=
1.0×103kg/m3)。
(1)求物块A的密度;
(2)如图乙,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端与物块A相连,此时物块A有3
5
的体积
露出水面,求出此时弹簧对物块的作用力;
(3)如图丙,用力缓慢向下压物块A,使其恰好浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。
2.小明有两个不同材料制作的正方物块颜色分别为红色和蓝色,它们的边长相等,红色块重6N,蓝色块重力未知.如图甲所示,将其中红色块放入水中,静止时,刚好有五分之二的体积露出水面.如图乙所示,小明再将蓝色块叠放在红色块上面,静止时,红色块刚好完全没入水中.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中,红色块放入水中漂浮时,受到的浮力和其排开水的体积;
(2)蓝色块的重力;
(3)蓝色块的密度.
3.如图甲所示,一个规则物体挂在弹簧测力计下,浸没在水中,现将该物体从水中竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。
求:
(1)物体的重力;
(2)物体浸没时受到的浮力; . (3)物体的体积; (4)物体的密度。
4.小英同学得到两个外形相同的均匀实心正方体物块A 和B ,先将它们的中心点用轻质细线L 1连接起来,再用另一条相同长度的细线L 2将B 的中心点与容器底部相连接。
最开始容器中注满了水,A 、B 的状态如图甲所示,之后从容器底部的阀门缓慢匀速地将水放完,随 着水的放出,两条细线所受拉力发生了变化,小英同学由两条细线所受拉力F 随水面到容器 底部的距离h 的变化关系,绘制出了从开始放水到AB 恰好接触之间的函数图像(如图乙)。
(g 取 1 0N/kg )求:
(1)物块A 的底面积。
(2)当物块A 、B 刚接触时水对容器底部的压强。
(3)请通过计算G B 、L 2等信息,补充完成图乙中缺少的部分函数图像。
5.如图甲所示,在一个长方体容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m 的实心正方体物块A ,当容器中水的深度为20cm 时,物块A 有3/5的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(即没有发生形变)(已知3
3
1.010kg /m ρ=⨯水)。
求:
(1)物块A受到的浮力大小;
(2)物块A的密度大小;
(3)若往容器中缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时,立即停止加水,相比加水之前,此时水对容器底部压强的增加量p大小。
(已知缓慢加水的过程中,弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量L关系如图乙所示)
6.为保证市场的公平交易,我国已有不少地区禁止在市场中使用杠杆.杠杆确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机.请看下例.
秤砣质量为1千克,秤杆和秤盘总质量为0.5千克,定盘星到提纽的距离为2厘米,秤盘星到提纽的距离为10厘米(下图).若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼,售出2.5千克的物品,物品的实际质量是多少?
7.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。
滑轮组的机械效率随建材重量变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。
g取10N/ kg。
(1)若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少?
(2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了 12 m,作用在钢绳上的拉力为200 N,求拉力的功率;
(3)当滑轮组的机械效率为90%时,运送建材的重力是多大?
8.如图所示,一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物,重物0.2m/s 的速度匀速上升,该滑轮组的机械效率为80%.不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g取
10N/kg.求:
(1)动滑轮受到的重力G动;
(2)地面对工人师傅支持力F支;
(3)工人师傅做功的功率P.
9.如图所示,工人用滑轮组提升货物,每个滑轮所受的重力均为50N.
(1)用滑轮组让重为750N的货物以0.2m/s的速度竖直上升10s,求工人做的有用功.(2)若绳子能够承受的最大拉力为500N,货物提升过程中绳子所受的重力和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的最大机械效率.
10.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象.求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是_____________N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是_____________N;
(3)圆柱体的体积是_____________m3;
(4)圆柱体的密度是_____________kg/m3;
(5)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越_____________(选填“大”或“小”);
(6)分析图象CD段,可得结论_____________.
11.(2017安顺卷)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,请你根据图所示实验操
作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果.
(1)探究的因素是:_____________________.选用的图是:___________(填图中的序号).
(2)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力___________第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”);
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关,小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片___________的改变,忽视了___________对浮力大小的影响.
12.小林同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图所示的实验.
()从图中、、、可得出:浮力的大小与__________有关.
()图中物体受到的浮力是__________.
13.小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验.
实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然
后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用__________图.(填“甲”或“乙”)(2)甲、乙两组实验可以得出的结论是_____________________.
(3)这个实验中,利用_____来比较物体的动能大小,这种研究方法在物理学上称为___法.
(4)写出下面两个图分别可以用来探究哪个实验________________________.
14.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。
已知井深12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.5×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。
求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
15.如图甲所示,是小区内的一种新型健身器械,叫单人坐拉器,它的简化模型图,如图乙所示.坐在坐拉器座椅上的人,当双手用力向下拉动手柄A时,操作杆AB会绕着转轴O转动,连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动,将座椅向上抬起,(g取10N/kg)
(1)关于该坐拉器及其模型图,下列说法正确的是_____.
A.该坐拉器是个组合杠杆,使用过程中可以省功
B.O′DC杠杆是费力杠杆,而BOA杠杆是省力杠杆
C.人的体重越重,坐拉器使用过程中的机械效率越高
D.该坐拉器的机械效率为定值,不会发生变化
(2)已知手柄竖直向下移动30cm时,座椅竖直升高9cm,用时5s,若人的质量为
60kg,利用坐拉器抬起人的机械效率为90%,则抬起人的过程所做功的功率为多少_____?(3)已知图乙中OA:OB=6:1,O′C:O′D=2:1,此时AB杆处于水平位置,BD杆
垂直于杆AB 和O ′C ,BD 杆对AB 和O ′C 杆的拉力均沿着BD ,且大小相等.若手臂对手柄A 的拉力方向和人的重力方向视作同一直线,物体间相互作用力的大小相等、方向相反,忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度.若小红的质量为40kg ,则此时小红让自己保持图乙的状态,需要对手柄A 施加竖直向下的拉力为多大 _______?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、实验题计算题压轴题等
1.(1)0.8×103kg/m 3;(2)0.2N ;(3)1.1×103Pa 【详解】
(1)已知V 排1=4.0×10-5m 3,则
F 浮1=ρ水gV 排1=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×4×10-5m 3=0.4N
由于物块漂浮在水面上,则物块的重力为
G =F 浮1=0.4N
物块的质量为
0.4N 0.04kg 10N/kg
G m g =
== 故物块的密度为
33530.04kg 0.810kg /m 5.010m
m V ρ-=
==⨯⨯ (2)此时物块受到的浮力
335322 1.010kg/m 103
N/kg (1510m 0.)5
2N F gV ρ-==⨯⨯⨯-⨯⨯=浮水排
弹簧对物块的作用力为
20.4N 0.2N 0.2N F G F =-=-=浮
(3)由m
V
ρ=
得水的体积为 43
33
0.5kg
510m 1.010kg/m
m V ρ-=
=
=⨯⨯水水水 物块恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积
V =V 水+V 物=5×10-4m 3+5×10-5m 3=5.5×10-4m 3
则水的深度为
4332
5.510m 0.11m 5.010m V h S --⨯===⨯
所以水对容器底的压强
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.11m=1.1×103Pa
答:(1)物块A 的密度为0.8×103kg/m 3; (2)弹簧对物块的作用力为0.2N ; (3)水对容 器底的压强为1.1×103Pa 。
2.(1)6N ; 6×10-4m 3;(2)4N ;(3)0.4×103kg/m 3. 【详解】
(1).由图可知,红色块漂浮:
F 浮=
G 红=6N ;
由F 浮=ρ水V 排g 得排开水的体积:
V 排=33
6N
110kg/m 10N/kg
F g ρ=⨯⨯浮水=6×10-4m 3; (2).红正方体体积:
V =43
610m 23155
V -⨯=
-排=1×10-3m 3, 由图乙可知,红色正方体完全浸没在水中时受的浮力:
F 浮'=ρ水Vg =1.0×103kg/m 3×1×10-3m 3×10N/kg=10N ,
蓝色正方体的重力:
G =F 压=F 浮'-G 红=10N-6N=4N ;
(3).由题可知,红、蓝色正方体的边长相等,即体积V 相同,蓝色正方体的密度:
ρ蓝=-334N =10N/kg 110m
m G V gV =⨯⨯蓝蓝=0.4×103kg/m 3. 答:(1).图甲中,红色块放入水中漂浮时,受到的浮力为6N ;其排开水的体积为6×10-4
m 3;
(2).蓝色块的重力为4N ; (3).蓝色块的密度为0.4×103kg/m 3.
3.(1)0.35N (2)0.1N (3)1×10-5 m 3(4)3.5×103kg/m 3 【解析】 【详解】
(1).由乙图可知,物体在h =4cm 时拉力F 不再变化,说明此时物体完全露出水面,此时拉力F 与物体重力G 是一对平衡力,大小相等,即G =F =0.35N ;
(2).由图乙可知,物体在被提高0-2cm 时,弹簧测力计的示数为0.25N 不变,此时物体全部浸没在水中,则受到的浮力: F 浮=G -F =0.35 N-0.25N=0.1N ;
(3).由于物体浸没,所以V 物=V 排,由阿基米德原理可得
-5333
0.1N
=1?10m 1?10kg /m ?10N /kg
F V V g ρ==
=浮物排液 ; (4).因为G=mg ,m
V
ρ=
,所以,物体的密度为:
33-530.35N
=3.5?10kg /m 1?10m ?10N /kg
m G V Vg ρ=
==物物物 。
答:(1).物体的重力为0.35N ; (2).物体浸没时受到的浮力为0.1N ; (3).物体的体积为1×10-5m 3; (4).物体的密度为3.5×103kg/m 3。
4.(1).22410m -⨯;(2).4.5×103Pa ;(3).
【解析】 【详解】
(1).根据题意由图乙知道,a 图像对应的是B 物体的F-h 变化关系,b 图像对应的是A 物体的F-h 变化关系;
容器中注满水时,水面距离容器底部的深度h =100cm ,此时AB 都浸没在水中,当h =80cm 时,水面降到与A 的上表面相平,当h =65cm 时,A 受到的L 2的作用力变为0,此过程中L I 始终绷紧,A 受到重力G A 、L 1的拉力F 1和浮力F 浮,且
1A G F F +=浮
所以,此过程浮力的变化是:
1==60N L F F ∆∆浮拉
又因为=F gS h ρ∆∆浮 ,所以物块A 的底面积是:
()2233
110k 60N =410m g/m 10N/kg 8065cm
F S g h ρ-⨯⨯∆==⨯∆⨯-浮水 (2).根据题意知道,当AB 恰好接触时,L 1的拉力为零,由图乙知道,此时水的深度是: h ″=45cm ,
由p =ρ水 gh 知道,水对容器底部的压强是:
333110kg/m 10N/kg 45cm=4.Pa 510p gh ρ==⨯⨯⨯⨯水 ;
(3).由于正方体物块A 的底面积是4×10-2m 2,所以 ,两正方体的边长是:
22410.2m=2m 0c 0m A B L L L S -=⨯==== ,
两者全部浸没时,由于两者外形相同,所以受到的浮力相等,即==A B F F F 浮浮浮 , 当L 1的拉力是60N 时,A 受到重力G A 、L 1的拉力 F 1和浮力F 浮,且
60N A F G =+浮
此时B 受到重力G B 、L 2的F 2=100N 、L 1的拉力 F 1′=60N 和浮力F 浮,且
21B G F F F '+=+浮,
即2140B B F F G F G N '=+-=+浮 所以,20N A B G G -=
由F 浮=ρ水 V 排 g 知道,此时受到的浮力是:
3322110kg/m 10N/kg 410m 20cm=80N F V g SLg ρρ-===⨯⨯⨯⨯⨯浮水排水
故G A =20N ,G B =40N
所以当F 浮′=G B =40N 时L 2的拉力为0,此时水的深度是:
3322
110kg/m 40N
0.110N/k m 10cm g 410m
h Sg F ρ-∆'⨯⨯'∆=
===⨯⨯水浮 所以图乙中函数图像如下图:
5.(1)4N (2)0.4×103kg/m 3 (3)600Pa 【解析】 【详解】
(1)物块A 体积为V =(0.1m )3=0.001m 3, 则V 排=V -V 露=V -35V =25V =
32
0.001m 5
⨯=4×10-4m 3, 物体A 受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=1×
103kg/m 3×10N/kg×4×10-4m 3=4N ; (2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,弹簧对物体没有力的作用,物体受到重力和
浮力作用,F 浮=G ,ρ水gV 排=ρ物gV ,ρ物=
V V
排ρ水=33
2110kg/m 5⨯⨯=0.4×103kg/m 3;
(3)物块A 刚好完全浸没水中弹簧对A 的拉力:
F 1=F 浮-
G =ρ水gV -ρ物gV =1×103kg/m 3×10N/kg×10-3m 3-0.4×103kg/m 3×10N/kg×10-3m 3=6N ; 由图乙可知:此时弹簧伸长了6cm ,则容器内水的深度增量6cm 0.06m h ∆==; 水对容器底压强的变化量:Δp =ρ水g △h =1×103kg/m 3×10N/kg×0.06m=600Pa 。
答:(1)物块A 受到的浮力是4N ; (2)物块A 的密度大小是0.4×
103kg/m 3; (3)水对容器底压强的变化量是600Pa 。
6.96kg
【分析】
首先求出秤杆和秤盘的重心C 所在位置,然后求出在正常情况下(用1kg 秤砣称2.5kg 物品),秤砣到支点O 的距离,最后根据杠杆的平衡条件求出使用不标准的秤砣时(秤砣到支点的距离不变),消费者得到的物品实际质量。
【详解】
根据分析在图中标注点如下:
设秤杆和秤盘的重心为C ,当杠杆平衡时秤砣放在A 点,由于
G OC G OA ⨯=⨯秤砣,
即:
0.5kg 1kg 2cm OC ⨯=⨯,
则OC =4cm ,使用1kg 秤砣(正常情况下),设秤砣到O 点的距离L ,则:
m g OB m g OC m g L ⨯+⨯=⨯秤砣物
即:
2.5kg 10cm 0.5kg 4cm 1kg g g g L ⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯
解得:L =27cm ,当使用0.8kg 秤砣时,秤砣到O 点的距离不变,得:
m g OB m g OC m g L '⨯+⨯='⨯秤砣物,
即:
10cm 0.5kg 4cm 0.8kg 27cm m g g g '⨯+⨯⨯=⨯⨯物
解得: 1.96kg m '=物。
答:物品的实际质量是1.96kg 。
7.(1)500N ;(2)80W ;(3)900N 。
【解析】
【详解】
(1).建材的重力
G =mg =50kg×10N/kg=500N ;
(2).由图可知,n =2,则1min 绳子自由端移动的距离
s =2h =2×12m=24m ,
拉力做的功:
W =Fs =200N×24m=4800J ,
拉力的功率:
P =4800J 60s
W t ==80W ; (3).滑轮组机械效率为80%时,所以滑轮组的机械效率:
η=400N =400N+W Gh G W Gh G h G G G ==++有总动动动
=80%, G 动=100N ;
当滑轮组的机械效率为90% 时:
==100N
W G h G G W G h G h G G G η''''=='''+++有总动动=90%, G ′=900N 。
答:(1).建材的重力是500N ;
(2).拉力的功率是80W ;
(3).当滑轮组的机械效率为90%时,运送建材的重力是900N 。
8.(1)500N ;(2)300N ;(3)500W .
【解析】
【详解】
(1).当不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦时,滑轮组的机械效率为:
()100%100%100%W Gh G W G G G G h
η=⨯=⨯=⨯++有总轮轮, 即:2000N =80%2000N G +轮
, 解得:G 轮=500N ;
(2).由图可知,n=5,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦时,拉力为:
2000N 500N 500N n 5
G G F ++===轮, 人受力平衡,人受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力,故有:
F +F 支=
G 人,
故支持力为:
F 支=
G 人-F =800N-500N=300N ;
(3).重物0.2m/s 的速度匀速上升,n=5,则绳子的自由端的速度为:
v =5v 物=5×0.2m/s=1m/s ,
则拉力的功率为:
500N 1m/s 500W P Fv ==⨯=。
答:(1).动滑轮受到的重力为500N ;
(2).地面对工人师傅支持力为300N ;
(3).工人师傅做功的功率为500W 。
9.(1)1500J ;(2)85%.
【解析】
【详解】
(1)由s v t
=
可得物体升高的高度: h =vt =0.2m/s ×10s =2m ,
工人做的有用功:
W 有用=Gh =750N ×2m =1500J ; (2)由题知,货物提升过程中绳子所受的重力和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%, 当以绳子能够承受的最大拉力提升货物时,拉力做的总功Fs ,则有:
Fs =G 物h +G 动h +10%×Fs ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由图可知n =2,则s =2h ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
将②代入①可得:1.8F =G 物+G 动
即提升物体的最大重力:G 物=1.8F ﹣G 动=1.8×500N ﹣50N =850N ,
则滑轮组的最大机械效率:
850N =100%100%85%222?500N
W Gh Gh G W Fs F s F η⨯====⨯=⨯有总. 答:(1)工人做的有用功为1500J ;
(2)滑轮组的最大机械效率为85%.
10.8 8×10﹣4 1.5×103 大 浮力大小跟物体的浸没深度无关
【解析】
【详解】
(1)由图象可知,当h =0时,弹簧测力计示数为12N ,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G =12N ;
(2)从h =7cm 开始,弹簧测力计示数F ′不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,则圆柱体浸没在水中时,受到的浮力:F 浮=G ﹣F 拉=12N ﹣4N =8N ;
(3)因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由F 浮=ρ液V 排g 得,圆柱体的体积:-43338N =8?10m 10kg /m ?10N /kg
F V V g ρ===浮排水; (4)由
G =mg 可得,物体的质量:kg 10N/kg
12N =1.2G m g ==,则圆柱体的密度:33-431.2kg =1.5?10kg /m 8?10m
m V ρ== ; (5)分析图象BC 段,物体完全浸没前,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明受到的浮力增大;
(6)分析CD ,物体完全浸没,浸没的深度变化,测力计的示数不变,可知浮力大小不变,可得结论:浮力大小与物体浸没的深度无关.
11.浮力大小与物体排开液体的体积的关系 ①②③(或①②④) 小于 形状 排开水的体积
【解析】
试题分析:(1)测物体所受的浮力要利用称重法,即F 浮=G ﹣F 拉,故每次必须要选图①
才行;若要探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,应控制液体的密度相同,而物体排开液体的体积不同,故应选用图①②③或①②④;若要探究浮力大小与液体密度的关系,应控制物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故应选用图①④⑤;(2)①第一次铁片下沉,说明F浮1<G,第二次铁片漂浮,说明F浮2=G,所以F浮1<F浮2;②本探究实验把铁片弯成“碗状”,改变了形状,虽然都是水,但两次排开液体的体积不同,所以得出结论是不正确的,即:他只关注了铁片形状的改变,忽视了排开水的体积对浮力大小的影响.
【考点定位】探究浮力大小的实验
12.排开液体的体积大小
【解析】()由图中步骤比较可知,物体排开液体的体积变大时,物体受到的浮力也在变大,所以可知:浮力大小与排开液体的体积大小有关;
()图E中,物体排开液体的体积与相比没有变化,根据阿基米德原理可知,浮力相等,即,测力计示数变小的原因是碰到了容器底,受到了容器底的支持力。
13.甲物体质量一定时,物体速度越大,动能越大物体速度一定时,物体质量越大,动能越大利用木块被碰撞后移动的距离长短转换法动能大小的影响因素实验惯性定律的实验
【解析】
(1)如图甲,小球质量相同,从同一斜面不同高度滑下,到斜面底部的速度不同,可探究物体动能的大小与速度的关系.
(2)甲图,质量相同的小球,速度越大时,木块被推动的距离越大,即动能越大,乙图可知,速度相同时,质量越大的小球推动木块的越大,即动能越大,所以甲、乙图可得结论:质量一定时,物体速度越大,动能越大;速度一定时,物体质量越大,动能越大.(3)利用木块移动的距离来表示物体的动能大小,这种研究方法在物理学上称为转换法.
(4)左图,小球从斜面滚下,推动木块移动一定的距离,可以研究影响动能大小的因素;
右图,小球从斜面滚下,在不同表面运动距离不同,可以研究力和运动的关系,即惯性定律的实验.
14.(1)9×104J(2)80%。
【解析】
【详解】
(1).由图可知n=3,拉力端移动距离s=3h=3×12m=36m,
汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:
W=Fs=2.5×103N×36m=9×104J;
(2).滑轮组的机械效率:
η=W
W
有用
总
=
Gh
Fs
=
3
Gh
F h
=
3
G
F
=
3
3
610N
3 2.510N
⨯
⨯⨯
×100%=80%
答:(1).将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了9×104J的
功。
(2).滑轮组的机械效率为80%。
15.BC 12W 100N
【详解】
(1)根据题意知道,该坐拉器是个组合杠杆,由功的原理可知道,使用任何机械都不能省功,故A 错误;由图知道,操作杆AB 会绕着转轴O 转动,由于OA 大于OB ,所以BOA 杠杆是省力杠杆;连杆BD 拉动杆O ′C 绕转轴O ′转动,O ′C 大于O ′D ,所以O ′DC 杠杆是费力杠杆,故B 正确;手柄竖直向下移动30cm ,座椅竖直升高9cm ,即二者的比值不变,由W Gh W Fs
η==有
总×100%知道,人越重,则有用功占总功的比值越大,所以坐拉器的机械效率越高,故C 正确,D 错误;
(2)根据题意知道,人的体重是:G mg = =60kg ×10N/kg=600N ,
抬起人的过程做的有用功是:
W Gh =有 =600N ×0.09m=54J , 由W W η=有
总×100%知道,抬起人的过程所做的总功是:54J 90%
W W η==有总=60J , 则此过程所做功的功率是 :60J 5s
W P t ==总=12W . (2)小红的重力是:'G mg = =40kg ×10N/kg=400N , 对于杠杆AOB 由杠杆平衡条件知道,A B
F OA F OB ⨯=⨯,即:A B 16F OB F OA ==, 对于杠杆O ′CD ,则A D '?''?'
G F O C F O D -⨯=⨯(),即:A D 400N ?''1'2
F O D F O C -==, 根据题意知道,F B =F D ,又因为物体间相互作用力的大小相等,即F A =F A ′,
所以解得:F A =100N .。