初二物理下学期 功和机械能单元达标专项训练检测
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、选择题
1.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()
A.做功多的机械,功率一定大
B.功率大的机械,做功一定快
C.做功快的机械,机械效率一定高
D.精密的机械,机械效率能达到100%
2.轻质硬杆AB长50cm。
用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。
在距A点20cm处的O点支起AB时,甲静止在桌面上,乙悬空,杆AB处于水平平衡。
将乙浸没在水中后,杆AB仍平衡,如图所示。
下列说法中正确的是(取g=10N/kg)()
A.杆A端受力增加了15N
B.杆A端受力减小了10N
C.甲对水平桌面的压强增加了1500Pa
D.甲对水平桌面的压强减小了1500Pa
3.如图所示,不计绳子的质量和一切摩擦作用,整个系统处于静止平衡状态。
重物G1
=100N,每一个滑轮重力均为20N,则下列说法正确的是()
A.b处绳子的拉力为50N
B.G2=280N
C.e处绳子的拉力为140N
D.G2=200N
4.农村建房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材。
在一次提升建材的过程中,建筑工人用400N的拉力,将重600N的建材在10s内匀速提高3m。
不计绳重及摩擦,则下列判断正确的是()
A.该滑轮的机械效率η=75% B.滑轮所做的有用功为1200J
C.滑轮自身的重力为100N D.绳子自由端移动的距离大小为3m
5.如图所示,一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上,若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则()
A.F1>F2,因为甲中的动力臂长
B.F1<F2,因为乙中的阻力臂长
C.F1>F2,因为乙中的阻力臂短
D.F1=F2,因为动力臂都是阻力臂的2倍
6.如图所示,轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B(G A>G B),杠杆水平位置平衡,当两端各再加重力相同的物体后,杠杆
A.仍能保持平衡
B.不能平衡,左端下沉
C.不能平衡,右端下沉
D.不能确定哪端下沉
7.如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。
滑轮组通过固定架被固定住,滑轮组中的两个定滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为
2000N.大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3,升降机货箱和动滑轮的总重力是300N.在某次提升15块大理石的过程中,升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m,绳子末端的拉力为F,拉力F的功率为P,此时滑轮组的机械效率为η.不计绳子的重力和轮与轴的摩擦,g取10N/kg.下列选项中正确的是
A.升降机一次最多能匀速提升40块大理石
B.拉力F的大小为1300N
C.拉力F的功率P为1125W
D.滑轮组的机械效率η为85%
8.如图,粗细均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N;则木棒的重力为()
A.160N B.120N C.80N D.4ON
9.如图,质量分别为m1、m2、m3(m1>m2)的物体通过轻绳和弹簧连接起来,三个物体均处于静止状态.不计弹簧自重、绳重和摩擦,关于此装置的说法错误的是()
A.绳子对m2的拉力大小为m2g
B.绳子对m1的拉力大小为m1g
C.弹簧中拉力大小为(m1-m2)g
D.地面对m3的支持力大小为(m2+m3-m1)g
10.如图所示,斜面长s=4m,高h=2m,用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则()
A.斜面的机械效率是75% B.物体所受的额外功为20J
C.物体所受的摩擦力等于拉力 D.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关二、填空题
11.如图,物体A重120N,物体B的体积是1dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动,若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,不计滑轮摩擦,绳重及滑轮重,则此时绳子对物体B的拉力功率
______W;物体B密度___kg/m3。
12.如图,重力不计的一长木板AB可绕O点无摩擦转动,且OA=1m,OB=4m。
在A端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C,体重为600N的小明站在B点时,正方体C对地面的压力刚好为300N,则正方体C的重力为____N;当小明由B点向左走____ m时,正方体C 对地面的压是6000Pa。
13.用如图甲所示的滑轮组运货物上楼,图乙记录了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,当货物的重力为400N时,绳子的拉力为_____N;此时滑轮组的机械效率为_____%.(不考虑绳重和摩擦)
14.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).
15.一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛,下底面积为20厘米2,将它放在水平桌面上,
并有1
4
的长度露出桌面外,如图所示.
(1)直棒对桌面的压强为_____帕.
(2)在棒的右端至少应施加_____牛的竖直向下的力,才能让它的左端离开桌面.
16.如图为吊装工具示意图,物体M为重5000N的配重,杠杆AB的支点为
O,OA:OB=1:2,每个滑轮重100N.当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为_____N,物体M对地面的压力为_____N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)
17.如图所示,质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m,中央支于支架O上,A、B
端分别用细绳AD、BC系于天花板上,木板AB水平时,绳AD、BC刚好绷直,且AD绳竖直,BC绳与板AB成30°角,已知细绳承受的最大拉力均为360N.现有重为300N的小孩,从O点出发。
(1)如果沿OA方向向A端缓慢行走,当小孩行走到距离O点1.5m的E点时,AD绳上的拉力是_______N
(2)如果沿OB方向向B端缓慢行走,在保证细绳不被拉断的情况下,小孩向右行走的最大距离是_______m。
18.某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为
500cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N,g=10N/kg,盐水密度是
________kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是________N。
(一切摩擦与阻力均忽略不计)
19.如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O 点的距离S的关系如图所示,则杆重________ N;当滑环滑到图中A点时,金属杆是一个________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
20.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为__.如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为__.
三、实验题
21.探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验次数物
重
G物
/N
动滑轮
重
G动/N
钩码上升的高
度
h/m
动力
F/N
动力作点移动
的距离s/m
滑轮组的
机械效率
η/%
110.50.10.70.347.6
220.50.1 1.10.360.6
340.50.120.3
4410.10.550.0
(2)在实验中测量绳端拉力F时,应尽量沿___________方向匀速拉动弹簧测力计,第3次实验时滑轮组的机械效率为___________。
若弹簧测力计静止时就读出示数,则测出的机械效率将___________。
(“变大”、“变小”或“不变”)
(3)对比表中第___________几组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
(4)由表中第3、4组数据可知,不同滑轮组的机械效率与摩擦和___________有关,请计算
出第3组实验中克服摩擦所做的额外功___________J。
22.小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验过程中应将杠杆调节到______位置平衡,这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于______。
如果杠杆左端向下倾斜,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;
(2)杠杆平衡后,在A点挂3个相同的钩码,再在B点挂______个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(3)在(2)杠杆平衡的基础上,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端将下沉。
23.八年级(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时:
(1)安装好杠杆,发现杠杆左高右低,如图甲所示,这时应将杠杆右端的平衡螺母向
_____(选填“左”或“右")调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是实验时便于测量______。
(2)如图乙所示,在刻度线B处挂4个钩码,在刻度线A处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,若此时杠杆右端依然比左端低,下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时,将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,如使杠杆保持水平平衡,测力计读数将
______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)通过操作后,杠杆在水平位置平衡,将数据记录在下表中、
次数动力F1/N动力l1/cm阻カF2/N阻力臂l2/cm 1210205
能不能根据上表中的数据得出结论?______(选填“能”或“不能"),理由是:_____ 。
(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况,于是将弹簧测力计改至杠杆右侧的C点,如图丙所示,在C点施加一个始终水平向右的拉力F,发现无论用多大的力,都不能使杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是____________。
24.小华用图示装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如下:
次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率η
120.10 1.066.7%
230.10 1.471.4%
360.10 2.5
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计,绳端移动距离为_____m.
(2)第3次实验的机械效率为_____%.
(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是_____;小华所用动滑轮的重一定小于_____N.
25.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。
实验次数钩码重G/N 钩码上升高
度h/m
绳端拉力
F/N
绳端移动距
离s/m
机械效率
Q/η
1 2.00.1 1.00.366.7%
2 4.00.1 1.80.374.1%
3 6.00.10.3
(2)如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为_____N,滑轮组的机械效率为_____(结果保留一位小数);
(3)实验时,如果他只测量了钩码上升高度h而没有测量绳自由端移动的距离s,则他_____(填“能”或“不能”)计算出滑轮组的机械效率;
(4)分析表格中的实验数据,可知:用同一滑轮组提升重物时,在允许的范围内被提升的物体越重,滑轮组的机械效率_____(填“越大”、“越小”或“不变”)。
四、计算题
26.慈溪某建设工地,有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物;如图所示,A为塔吊的配重,OB为塔吊的起重臂,C为能在起重臂上移动的载重小车,载重小车下挂有滑轮组,OB=25m.当载重小车在B点时,能安全起吊重物的最大质量是1200kg.现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上,准备起吊该圆柱形重物(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦.g=10N/kg)问:
(1)起吊后,当重物匀速上升时,载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大?
(2)如果将重物匀速提升20m,则拉力做功多少?
(3)塔吊将重物从起吊点提升20m后,载重小车最多能向B点方向再平移多少米,才能保证安全工作?
27.图甲是某起重船的示意图,A处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。
在一次吊装施工中,当起重船从运输船上吊起重物时,起重船浸入海水中的体积增加了18m3,重物在空中匀速竖直上升了3m。
已知动滑轮总重为2×104N,海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
当重物在空中匀速上升时,若不计摩擦及钢丝绳重,求:
(1)被吊起的重物受到的重力;
(2)钢丝绳拉力F所做的功;
(3)滑轮组的机械效率。
28.如图所示,长方体A、B是两个形状相同,材料不同的柱形物体,他们之间用细绳连接,并与滑轮组的动滑轮D连接。
在向长方体容器C中缓慢加水时,用弹簧测力计拉住绳子自由端不动,其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。
忽略题中所有绳重以及摩擦,加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。
已知:容器C的内底面积S C = 80 cm2,物体A的底面积S A =20cm2,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)加水多少cm3时,物体B刚好接触水面?
(2)物体B的高度是多少?
(3)绳子自由端的拉力F2是多少?
29.体重为 600N 的小亮,用如图所示的滑轮组将一个重为 400N 的木箱从水平地面匀速提高 2m,所用的拉力为 250N,不计绳重和摩擦.求这个过程中:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为 500N,求小亮利用这个滑轮组工作时能提起的最大物重.
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。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B
解析:B 【详解】
A .做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关,而功率是指的做功的快慢,由做功的多少和时间共同决定,做功多的机械,不一定花的时间短,故A 选项错误;
B .功率是指的做功的快慢,故功率大则做功一定快,是正确的,故B 选项正确;
C .做功快的机械是指功率大,是做功的快慢,而机械效率是指的有用功和总功的比例,故功率大,机械效率不一定大,故C 选项错误;
D .任何一个机械不可能达到100%,故D 选项错误。
故选B 。
2.C
解析:C 【详解】 乙球受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×10﹣3m 3=10N
杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂,所以
F 浮×OB =F ×OA
所以
10N×(25cm ﹣10cm)=F ×10cm
所以F =15N 。
杠杆左端受到甲的拉力减小了15N ,甲对桌面的压力增大15N , 所以甲对水平桌面的压强增大了,增大的值为
-4215==1500Pa 101010m
F N P S =
⨯⨯ 故选C 。
3.C
解析:C 【详解】
A .由图知,a 、b 、c 、d 在同一根绳上,拉力相同;e 、f 在同一根绳上,拉力相同;G 1由两根绳子承担
12b G G F +=动
则b 处绳子的拉力为
1100N+20N
60N 22
b G G F +=
==动 故A 错误; C .e 处绳子的拉力为
2260N 20N 140N e b F F G =+=⨯+=动
故C 正确;
BD .G 2由两根绳子加上f 承担,则
22b f G G F F +=+动
2f b F F G =+动
则
24460N 240N b G F ==⨯=
故B 、D 错误。
故选C 。
4.A
解析:A 【详解】
AB .滑轮所做的有用功为:
W 有用=Gh =600N×3m=1800J ,
因为是动滑轮,所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍,即6m ,则拉力做的总功为:
W 总=Fs =400N×6m=2400J ,
所以动滑轮的机械效率为:
1800J
×100%=100%=75%2400J
W W η=
⨯有用总, 故A 正确,B 错误;
C .不计绳重及摩擦,则拉力为:
1
2
F G G =+动(),
那么动滑轮的重为:
G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ,
故C 错误;
D .由图知,使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n =2,绳子自由端移动的距离为:
s=nh=2×3m=6m ,
故D 错误; 故选A 。
5.D
解析:D 【分析】
把水泥板看做一个杠杆,抬起一端,则另一端为支点;由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体,所以,其重力的作用点在其中心上,此时动力F 克服的是水泥板的重力,即此时的阻力臂等于动力臂的一半;在此基础上,利用杠杆的平衡条件,即可确定F 1与F 2的大小关系。
【详解】
两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍;依据Fl Gl =阻动可得,
1
2
l F G
G l ==阻动, 所以,前后两次所用的力相同,即12F F =,故ABC 都错误,D 正确。
【点睛】
本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题,很容易让学生在第一印象中选错,一定要仔细分析,重点记忆!
6.C
解析:C 【详解】
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G A 和G B ,其对应的力臂分别为l A 和l B ,如图所示:
根据杠杆平衡条件可得:G A l A =G B l B ;
已知G A >G B 所以l A <l B ,当两端各再加重力相同的物体后,设增加的物重为G ,此时左边力和力臂的乘积:
(G A +G )⋅l A =G A l A +Gl A
右边力和力臂的乘积:
(G B +G )⋅l B =G B l B +Gl B
由于l A <l B ,所以Gl A <Gl B ; 所以:
G A l A +Gl A <G B l B +Gl B
即右边力和力臂的乘积较大,所以杠杆不能平衡,向右端下沉。
故选C 。
7.C
解析:C
【解析】
【分析】
(1)已知大理石的密度和体积,利用m=ρV求质量,再利用公式G=mg得到重力;由图知,作用在动滑轮上的绳子有3段,已知钢丝绳能够承受的最大拉力、升降机货箱和动滑轮的总重力和作用在动滑轮上的绳子段数,可以得到动滑轮能够提升的最大重力;已知动滑轮提升的最大重力和货箱的重力,可以得到大理石的总重力;已知大理石的总重力和每块大理石的重力,两者之比就是大理石的数量;
(2)利用F=1
3
(G+G0)求拉力;
(3)利用s=3h求拉力端移动的距离,利用W=Fs求拉力做的功;已知做功时间,利用公
式P=W
t
求拉力的功率.
(4)求出有用功,再利用效率公式η=W
W
有
总
×100%求滑轮组的机械效率.
【详解】
(1)由ρ=m
V
得每块大理石的质量:m=ρV=2.8×103kg/m3×1.0×10-2m3=28kg
每块大理石重:G=mg=28kg×10N/kg=280N;
升降机一次能够提起的总重为G总=3×F最大=3×2000N=6000N
升降机一次能提起的大理石的总重为G石=G总-G0=6000N-300N=5700N
升降机一次能提起的大理石的块数为n=G
G
石=
5700
280
N
N
≈20(块),故A错;
(2)提升15块大理石的过程中,钢丝绳端移动的距离:s=3h=3×15m=45m
F=1
3
(G+G0)=
1
3
(15×280N+300N)=1500N,故B错;
(3)把货物提升15m拉力做的功:W=Fs=1500N×45m=6.75×104J
升降机的功率为P=W
t
=
4
6.7510J
60s
⨯
=1125W;故C正确;
(4)W有用=Gh=15×280N×15m=6.3×104J,
η=W
W
有
总
×100%=
4
4
6.310J
6.7510J
⨯
⨯
×100%≈93.3%,故D错.
故选C.
8.B
解析:B
【详解】
设木棒AB的重心在C点,抬起B端时的支点为O,由于AO=0.25m,则抬B端的力的力臂
OB=AB−AO=1m−0.25m=0.75m
木棒AB的重心距离支点的距离,即重力的力臂
11
1m 0.25m 0.25m 22
OC O C AB AO '=
-⨯-=== 木棒平衡,则有
F ×OB =
G ×OC
木棒的重力
40N 0.75m
=120N 0.25m
F OB
G OC ⨯⨯=
= 故B 正确。
故选B 。
9.A
解析:A 【解析】
分析:分别对质量为m 1、m 2、m 3的物体进行受力分析,然后对照各选项逐一进行判断即可.
解答:如图所示:
A 、根据定滑轮工作特点可知,绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力,等于乙物体的重力,所以,绳子对甲物体的拉力大小为m 1g ,故A 错误;
B 、对乙物体进行受力分析可知,此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力,所以,绳子对乙物体的拉力大小为m 1g .故B 正确;
C 、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差,即(m 1-m 2)g ,故C 正确;
D 、对丙物体进行受力分析可知,物体丙受到地面的支持力、甲物体的压力(等于重力)、乙物体的拉力(等于重力)三个力的作用,地面对丙物体的支持力大小为(m 2+m 3-m 1)g .故D 正确. 故选A .
【点睛】此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系,关键是对各个物体进行正确的受力分析,有一定难度!
10.D
解析:D
【解析】A 、总功为:
,
有用功:
,
机械效率为:,故A 错误; B 、额外功为:
,故B 错误;
C 、额外功为克服摩擦力所做的功,所以物体所受的摩擦力为:,摩
擦力不等于拉力,故C 错误;
D 、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关,因为两者都影响摩擦力的大小,而克服摩擦力做的是额外功,所以影响机械效率,故D 正确. 故选D .
二、填空题
11.【详解】
[1] [2]B 物体下滑的速度为
当物体A 水平向右匀速运动时,A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F1,B 物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB ,根据力的平衡条件可得:,,由于,,所 解析:3310⨯
【详解】
[1] [2]B 物体下滑的速度为
2=20.2m/s=0.4m/s B A v v =⨯
当物体A 水平向右匀速运动时,A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F 1,B 物体受竖直向上的拉力F 1和竖直向下的重力G B ,根据力的平衡条件可得:12f F =,1B F G =,由于
G mg =,m V ρ=,所以
222B B f G m g Vg ρ===①
当A 向左匀速直线运动时,物体A 受向左的拉力F 和向右的摩擦力f 以及向右的拉力2F 2,B 物体受竖直向上的拉力F 2以及竖直向上的拉力F 浮和竖直向下的重力G B ,因为物体A 对水平桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力f 的大小不变,则根据力的平衡条件可得
2F f F =+
()22B F G F =-浮 ()2B F f G F =+-浮②
因为物体B 始终浸没在水中,所以V V =排,则
F gV ρ=浮水③
由①②③式可得
42F Vg gV ρρ=-水
即
()
33-3333-33100N+2 1.010kg/m 10N/kg 110m 2=
=310kg/m 4410m 10N/kg
F gV Vg
ρρ⨯⨯⨯⨯⨯+=
⨯⨯⨯水
物体A 受到的摩擦力f 为
33-3322=2310kg/m 10N/kg 10m =60N B f G gV ρ==⨯⨯⨯⨯
B 物体的重力为G B =30N ,B 物体受到的浮力为
33-33=1.010kg/m 10N/kg 10m =10N B F gV ρ=⨯⨯⨯浮水
物体B 在水中匀速上升时,绳的拉力为
2=30N-10N=20N B F G F =-浮
拉力的功率为
22=20N 0.4m/s=8W B P F v =⨯
12.2 【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
因力的作用是相互的,正方体C 受到的拉力为2400N ,正方体C 受力平衡,故
重力为 2400N300N=2700N [2]当正方体C 对地面的压强为6
解析:2 【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
1F OA G OB ⨯=⨯人
1OB 4m
600N 2400N OA 1m
F G ⨯
=⨯人== 因力的作用是相互的,正方体C 受到的拉力为2400N ,正方体C 受力平衡,故重力为
2400N +300N=2700N
[2]当正方体C 对地面的压强为6000Pa 时,正方体C 对地面的压力为
()2
6000Pa 0.5m 1500N F pS ==⨯=
此时正方体C 对木板的拉力为
12700N 1500N 1200N F =-='
根据杠杆的平衡条件得
1F OA G OB '⨯=⨯'人
∴11200N 1m
2m 600F OA OB G N
⨯⨯'=
=='人 即小明由B 点向左走
4m-2m=2m
13.80 【分析】 不计绳子重和摩擦:
(1),额外功即克服动滑轮重力做的功,所以;根据图像知,当物重为100N 时,滑轮组的机械效率为50%,将数据代入公式即可求出动滑轮的重力;
(2)判断出承
解析:80 【分析】
不计绳子重和摩擦:
(1)=有用W Gh ,额外功即克服动滑轮重力做的功,所以W G h =额动;根据图像知,当物重为100N 时,滑轮组的机械效率为50%,将数据代入公式
W W Gh G W W W Gh G h G G 有用有用总
有用额
轮轮
η=
=
=
=+++即可求出动滑轮的重力;
(2)判断出承担物重的绳子段数,将数据代入公式1F G G n
=+物动()可得出绳子拉力,将重力及拉力代入公式100%100%100%W Gh Gh G
W Fs Fnh nF
η=⨯=
⨯==⨯有用总
计算出滑轮组的机械效率. 【详解】
由乙图知,当G=100N 时,η=50%,因不考虑绳子重和摩擦,则滑轮组的机械效率
W W Gh G
W W W Gh G h G G 有用有用总
有用额
轮轮
η=
=
=
=+++,即:10050%100N N G =+动,解得:G 动
=100N ;
由甲图知,滑轮组由2段绳子承担物重,当货物的重力为400N 时,因不考虑绳子重和摩
擦,则此时的拉力:1
140010025022
F G G N N N ='+=⨯+=动()
(),此时滑轮组的机械效率:400100%80%222250W G h G h G N
W Fs F h F N
有用总
η''''=
=
===⨯=⨯⨯. 故答案为250;80. 【点睛】
此题考查了学生对机械效率公式的应用,用好不计摩擦和动滑轮重时1
F G G n
=+物动(),
能从图像中得出相关信息是本题的关键.
14.40 【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.
15.1.5 【详解】
(1)直棒对桌面的压力:;
有的长度露出桌面外,直棒对桌面的压强为: ;
(2)在棒的右端施加力,使左端抬起,此时直棒相当于杠杆,支点在桌边,如图所示:
支点左侧重,即阻力
解析:1.5 【详解】
(1)直棒对桌面的压力: 1.5N F G ==压; 有14
的长度露出桌面外,直棒对桌面的压强为: 421.5N 1000Pa 12010m 14F p S 压-===⎛⎫⨯⨯- ⎪⎝⎭;
(2)在棒的右端施加力,使左端抬起,此时直棒相当于杠杆,支点在桌边,如图所示: 支点左侧重,即阻力为:34G ,左侧的重心位置距离支点,即阻力臂为:33428
L L =; 支点右侧重:14G ,此部分重的力臂为:11428
L L =; 在棒的右端施加力,力臂为
14
L ,使左端抬起,根据杠杆平衡条件得: 3311148484
G L G L F L ⨯=⨯+⨯ 解得: 1.5N F G ==.
【点睛】 重点是压强的计算和杠杆平衡条件的应用及计算,关键是确定支点后,正确判断出动力臂及阻力臂.
16.4500
【详解】
重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时,由于力的作用是相互的,所以人会受到300N 的向上的拉力,所以此时工人对地面的压力为: ;
从A 点看,通过滑轮组,有
解析:4500
【详解】
重为700N 的工人用300N 的力竖直向下匀速拉动绳子时,由于力的作用是相互的,所以人会受到300N 的向上的拉力,所以此时工人对地面的压力为:
700N 300N=400N F G F =-=-人压;
从A 点看,通过滑轮组,有三段绳子向下拉着滑轮,再加上一个滑轮的重,故A 点受到的拉力为:
3=3300N+100N=1000N A F F G =+⨯定滑轮
根据杠杆平衡条件得:
B A F OB F OA ⨯=⨯,代入得:21000N B F OA OA ⨯=⨯
解得:500N B F =
因为力的作用相互,绳子对M 向上的拉力也为500N ,所以M 对地面的压力为: M B 5000N 500N=4500N M F G F =-=-压.
点睛:重点是滑轮组的工作特点,以及杠杆平衡条件的应用,难点是求A 点的拉力时,要理解下方的滑轮由绳子拉着,所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中,故A 点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重.
17.1.2
【解析】(1)当小孩在OA 侧时,CB 松驰,在人与DA 的拉力的作用下平衡,以O 为支点,由杠杆平衡条件可得G1×OE=F×OA,
代入数据得:300N×1.5m=F×2m,解得:F=225N 。
解析:1.2
【解析】(1)当小孩在OA 侧时,CB 松驰,在人与DA 的拉力的作用下平衡,以O 为支点,由杠杆平衡条件可得
, 代入数据得:,解得:。
(2)小孩在B 侧时,B 产生拉力,在人与BC 的拉力的作用下平衡,以O 为支点,则BC 绳的拉力的力臂为:
,
设人走的最远距离为L ,由杠杆平衡条件可得:
,
点睛:重点是杠杆平衡条件的应用及计算,难点是根据直角三角形中30度所对的直角边等于斜边的一半,得出B 点的拉力的力臂,再根据平衡条件进行计算。
18.3
【详解】
[1]木块受到的浮力为
F 浮=F+G=3N+2.5N=5.5N
因为所以液体的密度为
[2]因为G=mg 所以木块的质量为
木块的密度为
小于液体密度,木块将上浮,最终静止
解析:3
【详解】
[1]木块受到的浮力为
F 浮=F +
G =3N+2.5N=5.5N。