【物理】培优 易错 难题杠杆平衡条件的应用问题辅导专题训练及详细答案
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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,杠杆在水平位置平衡.下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是()
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
设一个钩码的重力为G,横梁上一个格的长度为l,原来杠杆处于平衡状态,则有
2332
⨯=⨯
G l G l
A.两侧钩码同时向外移一格,左边为
⨯=
G l Gl
248
右边为
⨯=
339
G l Gl
Gl Gl
<
89
杠杆右端下沉,故A项不符合题意;
B.两侧钩码同时向内移一格,左边为
⨯=
G l Gl
224
右边为
313
⨯=
G l Gl
<
34
Gl Gl
杠杆左端下沉,故B项不符合题意;
C.同时加挂一个相同的钩码,左边为
⨯=
G l Gl
339
右边为
⨯=
G l Gl
428
<
Gl Gl
89
杠杆左端下沉,故C项不符合题意;
D.左侧增加一个钩码,右侧钩码向外移一格,左边为
⨯=
G l Gl
339
右边为
⨯=
G l Gl
339
=
99
Gl Gl
杠杆平衡,故D项符合题意。
故选D。
2.生活中,小华发现有如图甲所示的水龙头,很难徒手拧开,但用如图乙所示的钥匙,安装并旋转钥匙就能正常出水(如图丙所示).下列有关这把钥匙的分析中正确的是
A.在使用过程中可以减小阻力臂
B.在使用过程中可以减小阻力
C.在使用过程中可以减小动力臂
D.在使用过程中可以减小动力
【答案】D
【解析】
【详解】
由图可知,安装并旋转钥匙,阻力臂不变,阻力不变,动力臂变大,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,动力变小,故选D。
3.如图甲是制作面团的情景,把竹竿的一端固定在绳扣中,人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力,面团被不断挤压后变得更有韧性,图乙为压面团原理图.关于压面团过程的叙述正确的是()
A.面团对杆的作用力方向向下
B.面团对杆的作用力大小等于F
C.面团被压扁说明力能使物体发生形变
D.A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离
【答案】C
【解析】 【分析】 【详解】
A .杆对面团的作用力向下,面团对杆的作用力向上,故A 错误;
B .由于面团B 点到支点
C 的距离小于A 点到C 的距离,根据杠杆定律F 1L 1=F 2L 2,可知面团对杆的作用力大于F ,故B 错误;
C .面团被压扁说明力能使物体发生形变,故C 正确;
D .C 为支点,A 点向下移动的距离大于B 点向下移动的距离,故D 错误; 故选C 。
4.如图所示为等刻度轻质杠杆,A 处挂4牛的物体,若使杠杆在水平位置平衡,则在B 处施加的力( )
A .可能为0.5牛
B .一定为2牛
C .一定为3牛
D .可能是4牛
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
设杠杆每小格的长度为L ,若在B 点用垂直OB 竖直向下的力使杠杆在水平位置平衡,此时所用的力最小,根据杠杆平衡条件1122Fl F l =可得
min 42F L G L ⋅=⋅
则有
min 24N 2
2N 44
G L F L ⋅⨯=
== 若在B 点斜拉使杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可知
22
11
F l F l =
则此时杠杆左边的阻力与阻力臂的乘积不变,动力臂减小,故动力将增大,故若使杠杆在水平位置平衡,在B 点施加的力
2N F ≥
故选D 。
5.如图所示,一根均匀木尺放在水平桌面上,它的一端伸出桌面的外面,伸到桌面外面的部分长度是木尺长的
1
4
,在木尺末端的B 点加一个作用力F ,当力F =3N 时,木尺的另一端
A开始向上翘起,那么木尺受到的重力为()
A.3N B.9N C.1N D.2N 【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
设直尺长为l,如图所示:
从图示可以看出:杠杆的支点为O,动力
F=3N
动力臂
OB=1 4 l
阻力为直尺的重力G,阻力臂
CO=1
2
l-
1
4
l=
1
4
l
由杠杆平衡的条件得
F×OB=G×OC
3N×1
4
l= G×
1
4
l G=3N
故选A。
6.要使图中的杠杆平衡,分别用F A、F B、F C的拉力,这三个力的关系应是
A.F A>F B>F C B.F A<F B<F C C.F A>F C>F B D.F A=F B=F C 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
分别从支点向三条作用线做垂线,作出三个力的力臂,如图;
从图可知,三个方向施力,F B 的力臂L OB 最长,其次是L OC 、L OA ,而阻力和阻力臂不变,由杠杆平衡条件1122F L F L =可知,动力臂越长动力越小,所以三个方向施力大小:F A >F C >F B . 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 。
9.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 .
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
42cm 4cm=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
l 2=3×2cm=6cm >l 1
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F 1l 1=Gl 2可得
1123N 4cm
=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'
12F OA Gl ⋅= ,所以测力计的示
数
212N 6cm
=1.5N 2cm 4
Gl F OA '⨯=
=⨯ 故C 错误,D 正确。
故选D 。
11.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面,则( )
A .F 1>F 2,因为甲方法的动力臂长
B .F 1=F 2,因为动力臂都是阻力臂的2倍
C .F 1>F 2,因为乙方法的阻力臂短
D .F 1<F 2,因为乙方法的动力臂长 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图示可知,无论用哪种方法来抬,动力臂总是阻力臂的二倍,所用的力总等于阻力的二分之一,由于阻力就是重力,大小是不变的,所以动力的大小也是不变的,故应选B 。
12.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;
13.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 。
14.如图所示,在等臂杠杆两端各挂等重的实心铅块和铁块(ρρ>铅铁),杠杆水平平衡,若将铁块和铅块同时浸没在水中(未触底),则( )
A .杠杆左端上翘
B .杠杆右端上翘
C .杠杆仍然水平平衡
D .不确定
【答案】A 【解析】 【分析】
根据铅块和铁块质量相同,并结合杠杆的平衡条件确定杠杆的类型,即为等臂杠杆;因此当铁块、铅块都浸没水中后,受到浮力较小的一侧,杠杆下沉。
【详解】
原来杠杆平衡,且铅块和铁块质量相同(重力相同),且杠杆为等臂杠杆;由杠杆平衡条件可知,两侧的力臂相同,铅块和铁块质量相同,因为ρρ>铅铁,则由m
V ρ
=
可知
V V <铅铁,当浸没水中后,由F gV ρ=浮水排可知,铁块受到的浮力大,铅块受到的浮力较
小,此时杠杆受到的拉力
F G F =-浮拉物
因重力相同、铅块受到的浮力较小,则可知铅块对杠杆的拉力较大,因两侧的力臂相同,所以铅块一侧拉力与力臂的乘积较大,则铅块一侧将下降,即右端下降,左端上翘。
故选A 。
15.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
312
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。
16.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F 1、F 2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则( )
A .F 1>F 2,因为甲中的动力臂长
B .F 1<F 2,因为乙中的阻力臂长
C .F 1>F 2,因为乙中的阻力臂短
D .F 1=F 2,因为动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
【解析】
【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, 12
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!
17.如图所示,用不同的机械匀速提升同一物体时,最省力的是(不计机械自重和摩擦)( )
A .
B .
C .
D .
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
如图所示,物体重力为G ,不计机械自重和摩擦,则各图的力F 大小分别如下: A .图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则F 1=2G ;
B .图中为斜面,在直角三角形中,30°角所对的直角边h 为斜边s 的一半,不计机械自重和摩擦,总功与有用功相等,则
F 2s =Gh
所以
212h F G G s == C .图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轮上,则
312
F G = D .图中为杠杆,O 为支点,动力臂为3l ,阻力臂为l ,由杠杆平衡条件可得
F 4×3l =Gl
即
413
F G = 由此可得,最省力的为F 4。
故选D 。
18.如图,轻质杠杆可绕O 点转动(不计摩擦).A 处挂着一重为80N 、底面积为500cm 2的物体G .在B 点施加一个垂直于杆的动力F 使杠杆水平平衡,且物体G 对地面的压强为1000Pa ,OB =3OA .则B 点的拉力F 的大小为
A .50N
B .30N
C .10N
D .90N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 地面对物体G 的支持力
21000Pa 0.05m 50N F F ps ===⨯=压支
物体G 对杠杆的拉力
A 80N 50N 30N F G F =-=-=支
已知
OB =3OA ,
由杠杆平衡的条件A F F OB OA ⨯=⨯可得:
A 1=30N =10N 3
F OA F OB ⨯=⨯.
故选C.
19.有一根一端粗一端细的木棒,用绳子拴住木棒的O点,将它悬挂起来,恰好在水平位置平衡,如图所示,若把木棒从绳子悬挂处锯开,则被锯开的木棒()
A.粗细两端质量一样B.粗端质量较大
C.细端质量较大D.无法判定
【答案】B
【解析】
【详解】
如图1,设O点到粗端的距离为L,在O点左侧对称地割取长也为L的一段(图1)。
现再次利用对称割法,在O点右侧割取与O点左侧所割等大的一部分(图2虚线部分),将两次所割取的部分(各自重力显然是相等的)取走,则原木棒只剩下图2所示部分。
设左端剩下的重力为G左,力臂为l左,右端剩下的重力为G右,力臂为l右,由杠杆平衡条件有:
G左l左 G右l右,
很明显l左>l右,故有G左<G右,再加上被取走的部分,仍有左端的重力小于右端重力,即粗端重力大,质量大。
故选B。
20.如图所示,小明利用一根长为L的扁担挑水,他在扁担的左端挂上质量为m1的水桶,在右端挂上质量为m2的水桶,右手扶着扁担右侧。
已知m1> m2,不计扁担自重,下列说法正确的是()
A .若要右手不使力,小明的肩应靠近扁担左端
B .若要右手不使力,小明的肩应靠近扁担右端
C .小明的肩位于扁担中点时,右手需要给扁担施加向上的力
D .扁担与肩的接触面积越小,肩受到的压强越小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB .扁担在左端挂了m 1的水桶,右端挂了m 2的水桶,左端的重力大于右端的重力,根据杠杆的平衡条件1122F L F L =可知,若要扁担平衡右手不使力,人的肩膀应靠近扁担左端,故A 正确,B 错误;
C .小明的肩位于扁担中点时,左端的重力大于右端的重力,根据杠杆的平衡条件1122F L F L =可知,左端下沉,为了使扁担在水平位置平衡,右手需要给扁担施加向下的力,故C 错误;
D .根据压强的公式F p S
=
可知,压力一定时,扁担与肩的接触面积越小,肩受到的压强越大,故D 错误。
故选A 。
二、初中物理功和机械能问题
21.下列估测最接近实际的是( )
A .中学生的正常体温约为38.6℃
B .中学生站立在地面上对地面的压强大约为103Pa
C .中学生游泳时受到的浮力大约是50N
D .中学生从一楼走到五楼做的功大约6×103J
【答案】D
【解析】
【分析】
此题考查对生活中常见物体物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,必要时进行相应的计算,找出符合实际的选项。
【详解】
A .人的正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A 不符合实际;
B .一般初中生每只鞋的底面积大约为200cm 2,即0.02m 2,中学生的体重大约为50kg ,则其对地面的压强
4250kg 10N/kg 1.2510Pa 0.02m 2
F G mg p S S S ⨯=
====⨯⨯ 故B 不符合实际; C .中学生的体重在500N 左右,游泳时接近漂浮状态,受到的浮力与重力相等,约500N ,故C 不符合实际;
D .中学生的体重在500N 左右,一楼到五楼的高度约12m ,中学生从一楼走到五楼所做的功约为
3500N 12m 610J W Gh ==⨯=⨯
故D 符合实际。
故选D 。
22.在2020年央视春晚杂技“绽放”的表演中,当其中一名杂技演员被抛出后,其仍可在空中继续向上运动,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A .被抛出的杂技演员在向上运动的过程中,仍受到惯性的作用
B .被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中,其惯性不断减小
C .被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中,其机械能不断减小
D .被抛出的杂技演员在向上运动的过程中,其受到向上的抛力大于其重力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .惯性是物体固有的属性,它不是力,所以把惯性说成“受惯性作用”是错误的,被抛出的杂技演员能够向上运动,是因为物体具有惯性。
故A 错误;
B .惯性是物体固有的属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态、所处位置、形状、受力情况等无关。
被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中,因为质量不变,所以惯性大小不变。
故B 错误;
C .被抛出的杂技演员在向上减速运动的过程中,杂技演员除了受重力外,还受到空气阻
力,质量一定,高度增加,重力势能增加,速度减小,动能减小,此过程中,演员减小的动能转化为演员的重力势能和用于演员克服空气摩擦阻力做功,所以,此过程机械能不守恒,机械能总量减小,故C正确;
D.被抛出的杂技演员在向上运动的过程中,演员只受到重力和空气阻力,这两个力都是阻碍演员向上运动的,演员不受向上的抛力,演员是由于惯性向上运动的,惯性不是力,所以演员所受合力方向向下,所受合力方向与运动速度方向相反,演员向上做减速运动。
故D错误。
故选C。
23.将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起。
它的部分运动轨迹如图所示.下列说法正确的是
A.皮球经过同一高度A、B两点时,动能相等
B.皮球第一次反弹后到达最高点P时,动能为零
C.皮球在D点时的机械能大于在C点时的机械能
D.若将皮球表面涂黑,则在地面M点的黑色圆斑大于N点的黑色圆斑
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图可知,每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在A点的机械能大于在B点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在A、B两点高度相同则重力势能相同,所以在A点的动能大于在B点的动能;故A错误。
B.从轨迹来看,小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。
小球在最高点时,竖直方向速度为零,但是仍然能往右运动,说明小球还具有水平方向速度,动能不为零;故B错误。
C.每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明小球受到空气阻力,机械能逐渐变小。
在C点在在D点之前,故在D点的机械能小于在C点的机械能;故C错误。
D.弹性势能大小与弹性形变程度有关,黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度,圆斑越大,形变越大。
在M点与在N点小球的动能与重力势能都为零,又因为小球在M点机械能大于N点机械能,故小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能,故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑;故D正确。
24.如图所示,木块以一定的速度滑过A、B点,到C点滑出下落至D点,A和B、C和D 之间的垂直距离均为h。
若空气阻力忽略不计,则对木块在运动过程中能量变化的分析,正确的是( )
A.D点与A点相比,动能增大,势能减小,机械能不变
B.A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能
C.B点的动能可能等于A点的动能,但可能大于C点的动能
D.B点的动能可能等于D点的动能,但一定大于A点的动能
【答案】C
【解析】
【详解】
A.D点与A点相比,动能增大,势能减少,因为存在摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,故A错误;
B.A和C、C和D之间的垂直距离均为h,则A点到C点减少的重力势能等于C点到D 点减少的重力势能,故B错误;
C.斜面粗糙,则AB段有可能匀速,但因摩擦力的存在B的速度一定大于C的速度,所以,B点的动能可能等于A点的动能,一定大于C点的动能,故C正确;
D.木块从B到C,因为有摩擦,则C处的动能小于B处的动能,从C到D,由于忽略空气阻力,木块的重力势能减小,动能增加,故D点动能大于C点动能,B点的动能可能等于D点的动能,但与A点的动能大小不确定,故D错误。
故选C。
25.小红在操场上将一皮球抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a、c两点处于同一高度.则下列判断中正确的是()
A.皮球由a到b时,动能逐渐增大
B.皮球由c到d时,机械能一直减小
C.皮球在b点时的机械能最大
D.皮球在a、c两点时动能相等
【答案】B
【解析】
试题分析:皮球由a到b时,速度越来越小,所以动能逐渐减小,故A错;皮球由c到d 时,要克服摩擦力做功,机械能一直减小,故B正确;皮球在a点时的机械能最大,故C 错;皮球在a、c两点时的重力势能相等,而机械能不相等,所以动能不相等,故D错;应
选B.
考点:机械能转化
26.如图所示,小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,并最终刚好到达等高的C点,下列说法中正确的是()
A.因为最终到达了与A等高的C点,所以小球机械能守恒
B.小球在B点的机械能最大
C.小球从B到C的过程只是动能转化为重力势能
D.小球从A到C的整个过程中动能的变化量等于克服摩擦力做功
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A B.小球以速度v从A沿弯曲轨道滑下,在A点具有动能和重力势能,并最终刚好到达等高的C点,C点速度为0,只有重力势能,A、C两点的重力势能相等,但A点的机械能大于B点的机械能,说整个运动过程中,机械能在减小,所以A点的机械能最大,故AB错误;
C.小球从B到C的过程中先将重力势能转化为动能,再将动能转化为重力势能,故C错误;
D.A、C两点的重力势能相等,整个过程动能减小为0,用来克服摩擦力做功,故D正确。
故选D。
27.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到
A.a点B.b点
C.c点D.d点
【答案】C
【解析】
【详解】
本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。
故小球从O点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O点等高的c点,故选C。
28.小美用200N的力将重10N的足球踢出去15m远,她对足球做的功是()A.3000J B.150J
C.没有做功D.做了功,但无法确定做功多少
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
题中只告诉了该同学对足球的作用力大小为200N,而没有说明足球在该力的作用下移动的距离(15m是足球离开脚后运动的距离),她对足球做了功,但无法准确求出她对球所做的功,故A、B、C不符合题意,D符合题意。
故选D。
29.举重是我国的优势体育项目,如图所示,运动员需将杠铃举过头顶,等到裁判判定站稳之后才能算成绩有效。
在抓举时,两位运动员用相同时间把同样重的杠铃举起,一位运动员将杠铃举起1.9m,另一位运动员将杠铃举起1.8m。
如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是()
A.W1 < W2B.W1 > W2C.P1 = P2D.P1 < P2
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
可得,他们把同样重的杠铃举起,克服杠铃的重力做功,对杠铃所做的AB.根据W Gh
功只与被举高的高度有关,高度越大,做功越多,即W1 > W2。
故A错误,B正确;CD.他们用相同时间把同样重的杠铃举起,相同的时间内,做的功越多,功率越大。
由上可知W1 > W2,所以P1 > P2。
故CD错误。
故选B。
30.下列关于做功和功率的说法中正确的是()
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功B.物体对外做功越多,功率就越大
C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,功率为零D.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.有力作用在物体上,没有通过距离,力对物体没有做功,故A错误;
B.根据
W
P
t
=可知,功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,因此做功越多,功率
不一定越大,故B错误;
C.在光滑的水平面上,物体依靠物体的惯性做匀速直线运动,水平方向上没有受到力的作用,没有力对物体做功,因此功率为零,故C正确;
D.力对物体做功大小W Fs
=,做功多少同时跟力的大小和在力的方向上通过的距离有关,故D错误。
故选C。
31.如图所示,图中速度v的方向是小强在体育中考“原地掷实心球”测试中球出手时的飞行方向,从球出手到落地的过程,空气阻力忽略不计,下面关于机械能的一些说法中正确的是()
A.球出手时动能最大B.球出手时势能最大
C.球落地时机械能最大D.球的机械能保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】
ACD.由于空气阻力忽略不计,那么整个运动过程球的机械能保持不变,C 错误,D正确;球出手时动能不是最大的,因为它还会落地,重力势能会转化为动能,球落地的瞬间动能才是最大的,A错误;
B.球出手时势能不是最大,因为它还会上升,上升到最高点时,它的重力势能才是最大的,B错误;
32.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。