4、
B.滑輪 B 的重力是 100?N
C.滑輪組本次提升的機(jī)械效率大于 100%
D.若想提升 1500?N 的重物,小明只需要在繩子自由端施加 800?N 的豎直向下的拉力即可
6. 在做“探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實驗時,小明想:小球從相同高度滾下,若小球材質(zhì)和斜面傾角不同,到達(dá)水平位置時的速度會相同嗎?
(1) 圖甲是用擋板控制大小不同的兩個小球在斜面上起始位置的兩種方案,小明實驗時選擇 A 方案而不能選擇 B 方案的原因是 。
(2) 小明選擇大鋼球、小鋼球、木球以及可調(diào)整傾角的斜面進(jìn)行實驗。分別讓球從斜面同一高度由靜止開始釋放,利用測速儀測出球到
5、達(dá)水平位置時的速度如表所示。
分析表中數(shù)據(jù)可知:要使球到達(dá)水平位置時的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)無關(guān),則斜面傾角不可能是 。
A. 15°
B. 25°
C. 35°
D. 45°
(3) 小明利用圖乙裝置做“探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實驗時,通過觀察球撞擊相同塑料軟片的數(shù)目來比較球的動能大小(圖中未畫出固定塑料軟片的裝置)。老師指出此裝置不適合體積不同的兩個球做實驗,原因是 。
7. 閱讀《火箭起飛》回答問題。
火箭起飛
在中國科技館四層 B 廳,有火箭發(fā)射的模型展示、載人飛船的模型展示 ?? 還有一個小實驗:如圖甲,向一個氣球中吹足氣,然后松開
6、氣球口,氣球迅速向上飛去 ?? 原來,吹入氣球的氣體受到氣球的擠壓,當(dāng)松開氣球口時,氣球內(nèi)的氣體被擠出,力的作用是相互的,當(dāng)氣球向外擠壓氣體時,氣體也對氣球施加了反方向的作用力,使氣球向上運動。
水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭。水火箭包括:動力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘,如圖乙。動力艙由廢棄塑料瓶制成,灌入三分之一的水,用橡皮塞塞緊瓶子,形成一個密閉的空間。發(fā)射前,利用打氣筒把氣體打入密閉的容器內(nèi),使得容器內(nèi)空氣的氣壓增大,當(dāng)瓶內(nèi)壓強(qiáng)大到一定程度,瓶內(nèi)水對橡皮塞向外的推力大于橡皮塞和瓶口接合處的摩擦力時,橡皮塞與瓶口脫離,水火箭(塑料瓶)中的水向后噴出,水火箭(塑料瓶)受到反作用力向
7、前飛行,能在空中飛行一段距離,達(dá)到一定高度,在空中打開降落傘徐徐降落。
目前真正的火箭也是利用這個原理制成的,不同之處是真正的火箭是利用自身攜帶的燃料(推進(jìn)劑)在發(fā)動機(jī)中燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,燃?xì)鈴幕鸺袊姵鰰r產(chǎn)生強(qiáng)大的推動力使火箭升空。
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1) 向一個氣球中吹足氣,然后松開氣球口,氣球向上飛去的原因是 。
(2) 水火箭上升的過程中,不考慮噴出水的質(zhì)量損失,它的重力勢能 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
(3) 火箭噴出高溫高壓燃?xì)鈺r,產(chǎn)生強(qiáng)大的推力使火箭升空,這個過程中是將 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(4) 水火箭飛行過
8、程中,如果 3?s 飛行路程大約是 24?m,則它飛行的平均速度是 m/s。
8. 圖甲是用動滑輪運送物體 A 的裝置示意圖,繩子自由端豎直移動的距離 s 隨時間 t 變化的關(guān)系如圖乙所示。已知物體 A 重 300?N,卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力 F 做功的功率為 400?W。
(1) 在 0~20?s 的過程中動滑輪做的有用功為多少?
(2) 卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力 F 為多少?
(3) 動滑輪提升物體 A 的機(jī)械效率為多少?
(4) 若忽略繩重和輪與軸間的摩擦,則動滑輪的重力為多少?
答案
1. 【答案】A
【解析】設(shè)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為 n,則拉力端移動的距
9、離 s=nh,拉力做的有用功 W有用=Gh,拉力做的總功 W總=Fs=F×nh=nFh,機(jī)械效率 η=W有用W總=GhnFh=GnF。
甲圖中,使用的是定滑輪,n甲=1,機(jī)械效率 η甲=GM1×F甲=5?N1×5.5?N×100%≈90.9%;
乙圖中,使用的是定滑輪,n乙=1,機(jī)械效率 η乙=GN1×F乙=10?N1×12?N×100%≈83.3%;
丙圖中,使用的是動滑輪,n丙=2,機(jī)械效率 η丙=GM2×F丙=5?N2×5.5?N×100%≈45.5%;
丁圖中,使用的是滑輪組,n丁=2,機(jī)械效率 η丁=GN2×F丁=10?N2×8?N×100%=62.5%。
A、由上面計算可
10、知,η甲≈90.9%,η丙≈45.5%,所以甲的機(jī)械效率比丙的大,故A正確;
B、由上面計算可知,η乙≈83.3%,η丁=62.5%,所以乙的機(jī)械效率比丁的大,故B錯誤;
C、使用丙提升物體 M 時,GM=5?N,F(xiàn)丙=5.5?N,F(xiàn)丙>GM,是費力的,故C錯誤;
D、由上面計算可知,利用實驗測得的數(shù)據(jù)可以算出機(jī)械效率,故D錯誤。
故選:A。
2. 【答案】C
3. 【答案】A
【解析】根據(jù)照片中的比例,運動員腳尖到床面的距離和其腳尖到頭頂?shù)母叨炔畈欢啵钥梢怨罍y為 1.8?m,故A正確。
運動員上升到最高點時,速度為零,只受重力,合力不為零,故B錯誤。
運動員
11、在空中下落的過程中,重力大小不變,但速度越來越大,根據(jù) P=Gv,可知重力的功率越來越大,故C錯誤。
運動員在空中上升的過程中,質(zhì)量不變,速度減小,高度增加,所以動能減小,重力勢能增加,故D錯誤。
4. 【答案】B;C
5. 【答案】A;B
【解析】 A 滑輪為定滑輪,可以改變力的方向,不能省力。對動滑輪 B 受力分析,可知滑輪 B 的重力為 100?N。A 、B正確。
6. 【答案】
(1) B 方案中兩球從起始位置到水平位置的高度差不同
(2) D
(3) 塑料軟片對不同體積的小球的阻力不同
【解析】
(1) A 方案中擋板水平放置,兩小球
12、從起始位置到水平位置的高度差相同,B 方案中擋板與斜面垂直放置,因為兩小球的大小不同,所以,兩小球從起始位置到水平位置的高度差不同,為了控制大小不同的兩個小球在斜面上從起始位置到水平位置的高度差相同,實驗時選擇 A 方案而不能選擇 B 方案。
(2) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,斜面傾角為 10° 、 20° 、 30° 時,大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時的速度均相同,斜面傾角為 40° 、 50° 、 60° 時,大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時的速度不全都相同,所以要使球到達(dá)水平位置時的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)質(zhì)無關(guān),則斜傾角不可能是 45°,故D符合題意。
(3) 不同體積的小球從塑料軟
13、片下面通過時受到的阻力不同,無法“探究動能大小與質(zhì)量關(guān)系”。
7. 【答案】
(1) 物體間力的作用是相互的
(2) 變大
(3) 內(nèi)能
(4) 8
【解析】
(1) 向一個氣球中吹足氣,然后松開氣球口,氣球向上飛去,是因為物體間力的作用是相互的,被擠出氣球的氣體給氣球一個反作用力,使氣球飛上去。
(2) 水火箭上升的過程中,它的質(zhì)量不變,高度變大,所以重力勢能變大。
(3) 火箭噴出高溫高壓燃?xì)鈺r,產(chǎn)生強(qiáng)大的推力使火箭升空,這個過程中是將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。
(4) 根據(jù)速度公式得平均速度 v=st=24?m3?s=8?m/s。
8. 【答案】
(1) 6000?J
(2) 200?N
(3) 75%
(4) 100?N
【解析】
(1) W有=Gh=300?N×40?m2=6000?J。
(2) v=st=40?m20?s=2?m/s,
F=Pv=400?W2?m/s=200?N。
(3) W總=Pt=400?W×20?s=8000?J,
η=W有W總=6000?J8000?J=75%。
(4) 忽略繩重和輪與軸間的摩擦,則 2F=G+G動,G動=2F?G=2×200?N?300?N=100?N。