人教版初二物理下学期第十二章 简单机械单元 期末复习提高题学能测试试卷
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人教版初二物理下学期第十二章简单机械单元期末复习提高题学能测试试卷
一、选择题
1.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()
A.此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B.当G物=6N 时,机械效率约为η=66.7%
C.同一滑轮组η随G物的增大而增大,最终将超过 100%
D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
2.利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,拉力做的功分别为W甲、W乙,拉力的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别是η甲、η乙,(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是()
A.W甲=W乙,P甲=P乙B.F甲>F乙,η甲>η乙
C.W甲=W乙,P甲>P乙D.F甲=F乙,η甲=η乙
3.如图在水平力F的作用下,使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角 逐渐增大的过程中,下列说法中正确的是()
A.拉力F不变,F的力臂变大
B.拉力F变大,F的力臂变小
C.重力G不变,G的力臂变小
D.重力G变小,G的力臂变大
4.如图所示,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中下列说法正确的是()
A.绳子自由端移动的距离为2m
B.物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C.拉力F的功率为4W
D.有用功为120J
5.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
6.关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是
A.功率大的机械,机械效率一定高B.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
C.机械做功时,工作时间越短,功率一定越大D.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功
7.工人师傅用拉力F1将重物匀速搬运到h高处,对重物做的功是W1;若工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h高处,拉力为F2,对重物做的功是W2(滑轮、绳的重力及摩擦力可忽略不计),则下列说法正确的是
A.F1=F2B.F1<F2
C.W2>W1D.W2=W1
8.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起.A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡.不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是
A.甲的质量和密度都比乙大
B.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
C.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
D.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
9.如图所示杠杆,力F方向始终竖直向上,当此杠杆在动力F作用下,将一个由细绳系的物体由图中位置逆时针匀速转动到水平位置时,则
A.F大小始终不变B.F先变大后变小
C.F先变小后变大D.无法判断F大小的变化
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,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。
若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将
________(填“增大”“不变”或“减小”)。
12.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)
13.在物理实践活动中,小南同学组装了如图甲所示的滑轮组来运送货物上楼,已知货物相同且每件货物重均为100N。
小南改变每次运送货物的件数,根据实验数据绘制了如图乙所示的滑轮组的机械效率随货物重的变化而变化的图像。
则当运送4件货物时,绳子的拉力F是______N,此时滑轮组的机械效率为______。
(不考虑摩擦和绳重)
14.一物体质量为10kg,小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m,所用拉力为
120N,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。
(g=10N/kg)
15.为将放置在水平地面上、重为90N的重物提升到高处.小桂同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置.当小桂所用的拉力F随时间t变化的图象如图(乙)所示,重物的速度v 随时间t变化的图象如图(丙)所示.不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.物体离开地面匀速上升时,小桂的拉力F=____N;若重物与地面的接触面积S =500cm2,在0~1s内,重物对地面的压强为________P a.
16.如图所示,重为10N的动滑轮右边用绳子固定,左边悬挂重为50N的物体A,在拉力F 作用下将物体A匀速提起,绳重和摩擦均不计,则F=_____N,动滑轮这种使用方法的好处是_____(填“省力”或“省距离”).
17.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).
18.国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长为55毫米,满负荷工作时,燃气平均压强为9.59×105帕,飞轮转速为1500转/分,则该汽油机满负荷工作时的功率为_____瓦.(不计摩擦)
19.如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N.
20.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为______杠杆(选填“省力”或“费力”),若手推车和货物总重200 N,动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在扶把上的动力为______N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这种情况下,手推车可以视为______杠杆(选填“省力”或“费力”).
三、实验题
21.小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向________调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。
这样做的目的是___________。
(2)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂________个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。
(3)如图丙,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。
现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数
________(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是_____________。
22.如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。
此时,应把杠杆两端的平衡螺母向____选填(“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持___并静止,达到平衡状态。
这样做的好处是:________。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。
于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
他这样得出的结论是否合理?____;为什么?_____。
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
其原因是 __________。
23.如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置.小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关.表格是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据.
实验次数斜面的倾
斜程度
物块重
G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1较缓100.2 5.5136.4%
2较陡100.47.0157.1%
3最陡100.68.5170.6%
(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做____________运动.
(2)通过比较表格中“物块重”和“____________”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械.
(3)表格实验数据验证了__________(填“小名”或“小悦”)的猜想,结论是:在其他条件一定时,斜面___________,机械效率越高.
(4)第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为___________N.
(5)请你进一步分析实验数据,并结合所学物理知识,解决下列关于斜面的物理问题.图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过程中斜面对木块的支持力______(填“做功”或“不做功).木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2,若斜面光滑,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”);若斜面粗糙程度相同,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”).
24.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间距离相等。
(1)杠杆在甲图所示的位置静止时,杠杆_____处于平衡状态。
(选填“是”或“不是”)。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为_____N。
当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_____。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是_____。
(选填字母)
A.求平均值
B.得到普遍规律
(5)实验前,调节平衡螺母使杠杆水平平衡是为了_____。
实验时,通过加减砝码或移动砝码的位置,使杠杆水平平衡是为了_____。
25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如表:
实验序号钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计的
读数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械效率
1280.82483.3%
245 1.515①______
3610②______③______90.9%
(2)在实验操作中,应竖直向上______拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析可得出: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,请你做出恰当的猜想:滑轮组的机械效率可能还与______有关(写出一种影响因素即可);
(5)若不考虑绳重的摩擦,本实验序号1中动滑轮的重为______N。
四、计算题
26.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的重为600N,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。
求:
(1)拉力F的功率是多少?
(2)货箱运动了2min,克服摩擦所做的功是多少?
(3)此滑轮组的机械效率是多少?
27.如图甲所示装置中,物体甲重G甲=150N,滑轮重G轮=50N,人重G人=650N.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=5:9。
不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,地面对物体乙的支持力为F1=210N。
求:
(1)物体乙受到的重力G乙。
(2)若用物体丙替换物体甲,并在物体乙的下方连接一个弹簧,如图乙所示,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,弹簧对物体乙的作用力为F2=780N.此时地面对人的支持力F3是多少。
28.某学校暑期进行扩建教学楼工程,建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重3.2×103N的物体时,物体5s内上升了6m。
若滑轮组所做的额外功为
1.08×104J,求:
(1)滑轮组所做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)滑轮组工作时的机械效率。
29.如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面,g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)已知动滑轮重2000N ,若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体披匀提升时,求电动机对绳子的拉力;
(3)求此滑轮组做功的机械效率(结果保留1位小数)。
30.如图所示,工人将重为240N 的物体匀速提起,在2s 内绳的自由端移动了6m ,若此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。
求这一过程中: (1)拉力所做的有用功是多少? (2)拉力所做的总功是多少?
(3)如果将540N 的物体匀速提高1m ,此时滑轮组的机械效率是多少?
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一、选择题 1.B 解析:B 【分析】
(1)结合图中信息,根据
'W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得动滑轮的重力。
(2)当G 物=6N 时,根据'
W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得机械效率。
(3)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。
有用功与总功的比值叫机械效率。
(4)G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,改为2段绳子承担,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W 额=G h 可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同。
【详解】
A .由图象可知,当G =12N 时,η=80%,不计绳重和摩擦,则
'W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
即
12N
80%12N G =
+动
解得
G 动=3N
故A 错误;
B .当G 物=6N 时,此时的机械效率
'6N
100%66.7%6N 3N
W Gh G W Gh G h G G η===⨯≈+++=
有总动动 故B 正确。
C .由图象可知,同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大,由题知,不计绳重和摩擦;使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式W W η=
有
总
知,机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大,但最终不能超过100%,故C 错误;
D .G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,如下图所示,
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W 额=G 动h ,则额外功W 额相同,又因为W 总=W 有+W 额,所以总功相
同,由W W η=有
总
知,两装置的机械效率相同,即
η1=η2
所以,G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率不变,故D 错误。
故选B 。
2.A
解析:A 【详解】
AC .因忽略绳重与摩擦时,克服物体重力做的功为有用功,克服物体和动滑轮总重力做的功为总功,且两物体提升相同高度,所以,由W =Gh 可知,F 甲、F 乙做的总功均相等,故
W 甲=W 乙,又因为时间相同,故P 甲=P 乙,故A 正确C 错误;
BD .由图可知,甲滑轮组绳子的有效股数n 1=3,乙滑轮组绳子的有效股数n 2=2,由题意可知,两滑轮组中动滑轮的重力相等,且提升物体的重力相等,所以,忽略绳重与摩擦时,
由G G F n
+=
动
可知,F 甲<F 乙,故BD 错误。
故选A 。
3.B
解析:B 【详解】
设杠杆长为l ,由力臂的定义可知,水平力F 的力臂
1
l lcos θ
木棒重力的力臂
2sin l l θ=
随着夹角逐渐增大,F 的力臂越来越小,木棒重力的力臂越来越大,根据杠杆平衡条件
1122Fl F l =得
12Fl Gl =
重力大小不变,因此水平力F 变大,故B 正确。
故选B 。
4.B
解析:B 【详解】
A .由图知n =3,则绳子自由端移动的距离
s 绳=3s 物=3v 物t =3×0.2m/s×10s =6m
故A 错; B . 因为
=
100% =100%=100%=100%=80%33W fs fs f
W Fs F s F
η⨯⨯⨯⨯有物物绳总物 所以物体与地面间的滑动摩擦力 380%320N 80%48N f F =⨯=⨯⨯=
故B 正确; C .拉力做的功为
W 总=Fs 绳=20N×6m =120J
拉力做功的功率
120J
12W 10s
W p t =
==总 故C 错误; D .有用功
W 有=fs 物=fv 物t =48N×0.2m/s×10s =96J
故D 错。
故选B 。
5.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 。
6.D
解析:D 【解析】 【分析】
(1)使用机械时,有用功与总功的比值叫机械效率; (2)物体在单位时间完成的功叫功率; (3)由功的原理可知使用任何机械都不省功。
【详解】
A 、功率越大,表示机械做功越快,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高,故A 错误;
B 、从 100%W W η
=⨯有用总
可知,有用功多,机械效率的大小还要看总功的大小。
故B 错
误;
C 、从W
P t
=
可知,工作时间短,功率的大小还要看做功的多少,故C 错误; D 、利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功,故D 正确。
故选:D 。
7.D
解析:D 【解析】
拉力直接对物体做功为:,
;
工人改用动滑轮将该重物匀速提升到h 高处,对重物做的功是:;
即,故D 正确,C 错误;
但使用动滑轮时,可以省一半力,即
,故AB 错误; 故选D .
点睛:重点是理解直接对物体做功和使用机械对物体做功是相等的,因为使用机械对物体做的功为有用功,不同的是使用机械做功时,总功会大于有用功.
8.B
解析:B 【解析】
A. 根据杠杆的平衡条件知,OA>OB ,所以F A <F B ,而两个拉力等于物体的重,且重与质量成正比,所以甲的质量比乙小,没有体积关系,不能比较密度的大小,故A 错误;
B. 图中杠杆保持静止,受力平衡,所以O 点绳子向上的拉力一定等于甲、乙重力之和,故B 正确;
C. 如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,F A 会减小,硬棒会顺时针转动,故C 错误;
D. 如果甲浸没在水中,受到浮力的作用,F A 会减小,L A 不变,
F B 不变,根据杠杆平衡条件得,要使硬棒水平平衡,L B 应减小,即可将乙向左移动,故D 错误; 故选B .
9.A
解析:A 【解析】
如图,当杠杆匀速转动到水平位置时,
因为动力、阻力作用点不变, 所以
OA OC
OB OD
L L L L =不变;
又因为阻力(物重G 不变),由OB OA L F L G =得:
OA OB
L G
F L =. 所以当杠杆匀速转动到水平位置时,动力F 的大小不变. 所以A 选项是正确的.
【点睛】画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力臂不变,由杠杆的平衡条件可以知道动力不变.
10.B
解析:B 【解析】
(1)不计绳重及摩擦,拉力做的功分别为:
111111
22W 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1F 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.不变 【详解】
[1]如图,杠杆在水平位置,lBA =2lBC ,杠杆平衡,FlBA =GlBC ,所以 G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后,如图所示:
BA′为动力臂,BC′
解析:不变 【详解】
[1]如图,杠杆在水平位置,l BA =2l BC ,杠杆平衡,Fl BA =Gl BC ,所以
G=
BA BC
F l l ⨯=10N 2BC BC l l ⨯=2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后,如图所示:
BA ′为动力臂,BC ′为阻力臂,阻力不变为G
△BC′D ∽△BA′D ′ BC ′∶BA ′=BD ∶BD ′=1∶2
杠杆平衡,所以
F ′l BA ′=Gl BC ′
F ′=
BC BA G l l ⨯''=2
G =20N 2=10N 由此可知当杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中,力F 的大小不变。
12.2 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 =
13s =1
3
×30cm=10cm 13.80
【详解】
[1][2]由图乙可知,运送一件货物G=100N 时,滑轮组的机械效率,不计绳重和摩
擦时,滑轮组的机械效率
解得 G 动=100N
由图甲可知,n=2,不计绳重和摩擦,运送4件
解析:80% 【详解】
[1][2]由图乙可知,运送一件货物G =100N 时,滑轮组的机械效率50%η=,不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率
100N
50%10N (0)W Gh G W G G h G G G η=
=
===+++有用总
轮轮轮
解得
G 动=100N
由图甲可知,n =2,不计绳重和摩擦,运送4件货物时绳子的拉力
11
44100N 100N 250N (2(2
))F G G =+=⨯⨯+=动
不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率
44100N
100%80%44100N 100N W G W G G η'⨯'=
=
=⨯='+⨯+有用总
轮
14.200J 83.3% 60W
【详解】
[1]所提升物体的重力为
有用功为
故有用功是200J 。
[2]总功为
则机械效率为
故机械效率为83.3%。
[3] 拉力做功的
解析:200J 83.3% 60W 【详解】
[1]所提升物体的重力为
=10kg 10N /kg=100N G mg =⨯
有用功为
=100N 2m=200J W Gs =⨯有
故有用功是200J 。
[2]总功为
=120N 2m=240J W Fs =⨯总
则机械效率为
200J
=
83.3%240J
W W η=
≈有总
故机械效率为83.3%。
[3] 拉力做功的功率为
240J
==60W 4s
W P t =
总 即拉力F 的功率为60W 。
15.600 【解析】 【详解】
第一空.由图丙可知在2∼3s 内,重物做匀速运动,由图乙可知,此时拉力F=40N ;
第二空.从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3, 从丙图可知,物体在2∼3s 内做匀速
解析:600 【解析】 【详解】
第一空.由图丙可知在2∼3s 内,重物做匀速运动,由图乙可知,此时拉力F =40N ; 第二空.从动滑轮上直接引出的绳子股数n =3,
从丙图可知,物体在2∼3s 内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F 3=40N , 根据F =
1
n
(G 物+G 动)可得: G 动=nF 3−G 物=3×40N−90N=30N ,
在0∼1s 内,拉力F 1=30N ,把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态,
F 支+3F 1=
G 物+G 动,地面对物体的支持力: F 支=G 动+G 物−3F 1=30N+90N−3×30N=30N , 根据力的作用是相互的,重物对地面的压力: F 压=F 支=30N , 对地面的压强: p =
-22
30N
510m
F S =⨯压=600Pa 。
16.省距离 【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,根据动滑轮的省力特点求出拉力大小;
这样使用动滑轮的方法,其特点是费力但可以省距离. 【详解】 向上的
解析:省距离 【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,根据动滑轮的省力特点求出拉力大小;
这样使用动滑轮的方法,其特点是费力但可以省距离. 【详解】
向上的拉力等于向下的力之和,包括动滑轮的重,物体的重和地面向下的拉力,所以:F=2G+G 动=2×50N+10N=110N;
由图可知,该滑轮是动滑轮,由于绳子的一端固定,所以当滑轮上升1m ,物体就会上升2m ,
由此可知,物体上升的距离大于滑轮上升的距离,因此使用该动滑轮可以省距离.
17.40 【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.
18.2189 【解析】 活塞的面积: ,
燃气对活塞的平均压力: ;
一个做功冲程中燃气对活塞做的功: ;
曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min 转动1500周,要做功750次, , .
解析:2189 【解析】 活塞的面积:
232
3213.146510m 3.3210m 2
S r π==⨯⨯⨯≈⨯﹣﹣(),
燃气对活塞的平均压力:
5329.5910Pa 3.3210m 3184N F ps ﹣==⨯⨯⨯≈;
一个做功冲程中燃气对活塞做的功:
3184N 0.055m 175.12J W FS ==⨯=;
曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min 转动1500周,要做功750次,
750175.12J 750131340J W W =⨯=⨯=总,
131340J 2189W 60s
W P t ===总.。