九年級(jí)物理上學(xué)期10月月考試卷(含解析) 蘇科版2
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2016-2017學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市竹西中學(xué)九年級(jí)(上)月考物理試卷(10月份) 一、單選題(本大題共12小題,每小題2分,共24.0分) 1.在生產(chǎn)生活中,利用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí),一定費(fèi)力的是( ?。? A.笤帚 B.斜面 C.滑輪組 D.羊角錘 2.如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻,各鉤碼質(zhì)量相等,如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼,杠桿會(huì)( ?。? A.右端下沉 B.左端下沉 C.杠桿仍然平衡 D.無(wú)法判斷 3.下列關(guān)于杠桿的幾種說(shuō)法中不正確的是( ?。? A.杠桿可以是直的,也可以是彎的 B.杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上 C.支點(diǎn)可以在杠桿上的任何位置 D.動(dòng)力臂與阻力臂之和一定等于杠桿長(zhǎng)度 4.衣服夾是一種常用物品,如圖給出了用手捏開(kāi)和夾住物品時(shí)的兩種情況.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.當(dāng)用手將其捏開(kāi)時(shí),它是省距離杠桿 B.無(wú)論用手將其捏開(kāi)還是夾住物品時(shí),它都是省距離杠桿 C.當(dāng)用其夾住物品時(shí),它是費(fèi)力杠桿 D.無(wú)論用手將其捏開(kāi)還是夾住物品時(shí),它都是省力杠桿 5.借助簡(jiǎn)單機(jī)械將重物提升,若不計(jì)滑輪重量及摩擦,以下裝置最省力的是( ?。? A. B. C. D. 6.甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高,他們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度,則( ?。? A.乙升降機(jī)提升重物做的有用功多 B.甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的額外功多 C.甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功多 D.乙升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功多 7.關(guān)于機(jī)械效率,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.功率大的機(jī)械,機(jī)械效率越高 B.機(jī)械效率越高的機(jī)械越省力 C.機(jī)械效率越低的機(jī)械,做的功就越少 D.由于有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于100% 8.如圖,一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上,用一豎直向上的力,欲使其一端抬離地面,則( ?。? A.F1>F2,因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) B.F1=F2,因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍 C.F1>F2,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱? D.F1<F2,因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) 9.如圖所示,作用在杠桿一端且始終豎直向上的力F,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B,在這個(gè)過(guò)程中,力F( ?。? A.不變 B.變大 C.變小 D.先變大后變小 10.三個(gè)和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳,如圖所示,甲圖中和尚們商量出新的挑水方案:胖和尚一人挑兩小桶,瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶.以下說(shuō)法中不正確的是( ?。? A.乙圖中水桶B向下沉,為保持水平平衡,胖和尚可以將他的肩往后移動(dòng)一點(diǎn)距離 B.乙圖中水桶B向下沉,為保持水平平衡,胖和尚可以將后面水桶B往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 C.丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān),可以將水桶往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 D.丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān),可以讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 11.用圖示裝置探究杠桿的平衡條件,保持左側(cè)的鉤碼個(gè)數(shù)和位置不變,使右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用點(diǎn)A固定,改變測(cè)力計(jì)與水平方向的夾角θ,動(dòng)力臂L也隨之改變,所作出的“F﹣θ”圖象和“F﹣L”圖象中,正確的是( ?。? A. B. C. D. 12.用如圖甲所示的裝置來(lái)探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系,改變G物,豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),計(jì)算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示,若不計(jì)繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大,最終將超過(guò)100% B.G物不變,改變圖甲中的繞繩方式,滑輪組機(jī)械效率將改變 C.此滑輪組動(dòng)滑輪的重力為2N D.當(dāng)G物=6N時(shí),機(jī)械效率η=66.7% 二、填空題(本大題共12小題,每空1分,共25分) 13.完成下列單位換算:100W= J/s,2.5MW= kW= W. 14.功率是用來(lái)表示物體做功 的物理量.某拖拉機(jī)耕地的功率是20kW,表示的物理意義是 ?。粢源斯β矢?0min所做的功是 J.若甲、乙兩臺(tái)拖拉機(jī)的功率之比為3:2,它們做同樣的功所需的時(shí)間之比為 ?。? 15.如圖所示,一個(gè)輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),甲、乙兩物體分別用細(xì)線懸掛在杠桿的A、B兩端,若甲物體重10N,則乙物體重 N時(shí)杠桿才能在水平位置平衡. 16.如圖是一輛裝滿同種貨物的手推車,當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),售貨員向下壓扶手,這時(shí)手推車可看做杠桿,支點(diǎn)是 點(diǎn)(填字母);當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí),售貨員向上提扶手,這時(shí)支點(diǎn)是 點(diǎn),與前輪遇到障礙物時(shí)相比,此時(shí)較 力(填“省”或“費(fèi)”). 17.人體很多結(jié)構(gòu)也可以看作杠桿,即少力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿.踮腳時(shí)主要靠腓腸肌收縮,骨骼和腓腸肌狀況如圖所示.踮著的腳可以看作是 杠桿. 18.如圖所示,用甲、乙兩種裝置將物體勻速提升相同高度,物體重均為10N,滑輪重均為1N,不計(jì)繩重,所用的拉力分別是F1和F2,機(jī)械效率分別是η1和η2,則F1 F2,η1 η2.(選填“>”、“<”或“=”) 19.小明用20N的水平推力在水平地面上推重為200N的購(gòu)物車,1min內(nèi)勻速前進(jìn)30m,在這個(gè)過(guò)程中,購(gòu)物車與水平地面間的摩擦力是 N,重力做的功為 J,小明對(duì)購(gòu)物車做功的平均功率為 W. 20.小明同學(xué)利用如圖所示滑輪組拉動(dòng)物塊A運(yùn)動(dòng),已知拉力F的大小為8N,物塊A在10秒內(nèi)向右勻速運(yùn)動(dòng)了5cm,物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦力為18N,則繩子自由端移動(dòng)的距離為 cm,拉力做功的功率為 w,滑輪組的機(jī)械效率為 ?。? 21.用如圖所示的滑輪勻速提升重力G為50N的物體時(shí),所用拉力F為120N,則此滑輪的機(jī)械效率為 ?。? 22.如圖所示,木塊放在水平面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng),兩次拉動(dòng)木塊得到的s﹣t圖象分別是圖乙中的圖線①②,兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別為P1、P2,則F1 F2,P1 P2(均選填“<”、“=”、或“>”) 23.如圖所示,小強(qiáng)在做引體向上練習(xí),他在20s內(nèi)完成了10個(gè)引體向上的動(dòng)作,其體重為500N,每個(gè)動(dòng)作身體向上移動(dòng)的距離為50cm,他在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的功率為 W. 24.如圖,甲、乙杠桿的質(zhì)量和長(zhǎng)度均相同.分別使用甲乙杠桿將物體A提升相同的高度,則在工作過(guò)程中甲、乙杠桿的機(jī)械效率相比η甲 η乙(選填“>”、“=”或“<”). 三、作圖題(本大題共3小題,共6分) 25.劇組為拍攝需要,設(shè)計(jì)了如圖所示拉力裝置來(lái)改變照明燈的高度,輕質(zhì)杠捍AB0可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿所受拉力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖. 26.如圖是用羊角錘起釘子的過(guò)程,其中O點(diǎn)是支點(diǎn).請(qǐng)作出作用在A點(diǎn)的最小的力F,并完成杠桿示意圖. 27.小雪想用如圖所示的滑輪組施加150N的力提起重為350N的物體,請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算畫(huà)出滑輪組繩子的繞法. 四、計(jì)算題(本大題共2小題,共10分) 28.如圖所示,獨(dú)輪車車斗和車內(nèi)的煤受到的總重力為900N,可視為作用于A點(diǎn).車軸為支點(diǎn),將車把抬起時(shí),作用在車把豎直向上的力有多大? 29.小李用如圖所示的滑輪組把90kg的物體提升3m,作用在繩子自由端的拉力是400N,不考慮繩重及摩擦(g=10N/kg).求: (1)滑輪組的機(jī)械效率; (2)動(dòng)滑輪的重力; (3)若用此滑輪組改拉1200N的物體,求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率? 五、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共5小題,共35分) 30.在如圖所示的探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中: (1)實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾,應(yīng)將橫梁上的螺母向 邊旋一些,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是 ?。? (2)實(shí)驗(yàn)時(shí),在A處掛3個(gè)重為0.5N的鉤碼,若在B處用一彈簧測(cè)力計(jì)豎直往上拉,使杠桿在水平位置平衡,拉力的大小為 N.若彈簧測(cè)力計(jì)由豎直拉變?yōu)樾崩瑒t彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)將 ?。ㄟx填“變大”“變小”“不變”) (3)若實(shí)驗(yàn)時(shí)共有9個(gè)鉤碼,杠桿左邊情況不變,在杠桿右端2處掛 鉤碼使杠桿在水平位置重新平衡. (4)某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,得到的數(shù)據(jù)為F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm.該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論? ?。碛墒牵骸 。? (5)使杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn),也能得出杠桿平衡條件.這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較,你認(rèn)為哪種實(shí)驗(yàn)方案好并說(shuō)明理由: ?。? 31.在“探究滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中: (1)小明實(shí)驗(yàn)小組采用A、B兩種繞線方式不同的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了一些實(shí)際問(wèn)題. a.下表是實(shí)驗(yàn)中的幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幪钌舷鄳?yīng)的計(jì)算結(jié)果. 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 滑 輪 組 物塊重 G/N 物塊上升 的高度 h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 彈簧測(cè)力 計(jì)移動(dòng)的 距離s/m 總功 W總/J 機(jī)械 效率 1 A 0.50 0.2 0.10 0.20 0.4 0.08 125% 2 A 1.90 0.2 0.38 0.95 0.4 0.38 100% 3 B 0.50 0.2 0.10 0.25 0.6 4 B 1.90 0.2 0.38 0.75 0.6 0.45 84.4% b.實(shí)際中機(jī)械效率 1(選填“>”、“=”或“<”),而表格中1、2兩次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率分別為100%和125%.這是什么原因?通過(guò)觀察如圖1,手持彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向時(shí),發(fā)現(xiàn)指針的位置不同,中圖中指針在零刻線的下方.經(jīng)過(guò)分析,找到了機(jī)械效率為100%和125%的原因是:用滑輪組A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比細(xì)繩實(shí)際的拉力要 (選填“大”或“小”,下同),用測(cè)量值計(jì)算出的總功比細(xì)繩實(shí)際拉力做的功要 ,因此測(cè)得的機(jī)械效率比實(shí)際效率要高. c.實(shí)驗(yàn)總結(jié):在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,考慮彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)讀數(shù)的影響,測(cè)拉力時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)一般要豎直向 移動(dòng);若彈簧測(cè)力計(jì)倒置時(shí)測(cè)拉力,要先將指針調(diào)至零刻線處. (2)小強(qiáng)小組利用兩組滑輪組也進(jìn)行了4次測(cè)量,用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù),用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得笫4組數(shù)據(jù),如下表: 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 物重 G物/N 動(dòng)滑輪重 G動(dòng)/N 鉤碼上升的 高度h/m 動(dòng)力 F/N 動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m 滑輪組的機(jī) 械效率η/% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3 66.7 4 4 1 0.1 0.5 a根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫(huà)出圖2甲圖中滑輪組的繞繩方法. b.在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量 向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),讀出圖2乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N,第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為 ?。? c.由表中第 組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān). d.由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和 有關(guān),請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功 J. 32.風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置.小明制作了一架小風(fēng)車,他想粗略測(cè)定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示. (1)觀察實(shí)驗(yàn)裝置,小明是通過(guò)測(cè)量細(xì)線對(duì) 做功的功率來(lái)測(cè)定風(fēng)車做功的功率; (2)除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材,還必需的測(cè)量工具有:天平、 和 ?。? (3)實(shí)驗(yàn)時(shí),逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量,直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止.若測(cè)得回形針勻速上升的高度h、所用的時(shí)間t、回形針的總質(zhì)量m,則風(fēng)車做功的功率P= (表達(dá)式中的物理量均用符號(hào)表示); (4)如果選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn),則與選用較細(xì)的線相比,測(cè)得風(fēng)車的功率值偏 ?。? 33.某小組探究斜面也是一種機(jī)械,那么斜面的機(jī)械效率與斜面的那些因素有關(guān)呢?小剛猜想:斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān),可能跟斜面的傾斜程度有關(guān).它們將一款木板的一端墊高,構(gòu)成長(zhǎng)度一定、高度可調(diào)的斜面,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一塊木塊沿不同的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng).如表是他們實(shí)驗(yàn)記錄的有關(guān)數(shù)據(jù). 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 斜面 傾角 斜面材料 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長(zhǎng)s/m 有用功W有/J 總功W總/J 機(jī)械效率η 1 30 玻璃 7 0.5 4.9 1 3.5 4.9 71.4% 2 30 木板 7 0.5 6.0 1 3 30 毛巾 7 0.5 6.5 1 3.5 6.5 53.8% 4 20 木板 7 0.34 4.9 1 2.38 4.9 48.6% 5 15 毛巾 7 0.26 5.1 1 1.82 5.1 35.7% (1)在第2次實(shí)驗(yàn)中,斜面的機(jī)械效率為 . (2)在第3次實(shí)驗(yàn)中,木塊與斜面的摩擦力為 N. (3)選用玻璃、木板、毛巾作為斜面表面的材料,是為了探究機(jī)械效率與 的關(guān)系. (4)分析第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出:當(dāng)其他條件一定時(shí), ,斜面機(jī)械效率越低. (5)實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),斜面材料相同時(shí),斜面傾角越大,斜面的機(jī)械效率越 ?。? (6)若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系,則要保持 不變,斜面的光滑程度不變,只改變 ?。? 34.某同學(xué)想利用杠桿的平衡條件來(lái)測(cè)量刻度尺的質(zhì)量. (1)將刻度尺平放在支座上,左右移動(dòng)刻度尺,找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點(diǎn)位置,記下這個(gè)位置,它就是刻度尺的重心; (2)如圖所示,將質(zhì)量為M的物體掛在刻度尺左邊某一位置,向 (選填“左”或“右”)移動(dòng)刻度尺,直到刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡.記錄物體懸掛點(diǎn)到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2; (3)根據(jù)杠桿的平衡條件,可以計(jì)算出刻度尺的質(zhì)量m= (用題目中所給物理量表示). 2016-2017學(xué)年江蘇省揚(yáng)州市竹西中學(xué)九年級(jí)(上)月考物理試卷(10月份) 參考答案與試題解析 一、單選題(本大題共12小題,每小題2分,共24.0分) 1.在生產(chǎn)生活中,利用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí),一定費(fèi)力的是( ?。? A.笤帚 B.斜面 C.滑輪組 D.羊角錘 【考點(diǎn)】杠桿的分類. 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿. 【解答】解:A、笤帚在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿.故A正確; B、使用斜面可以省力.故B錯(cuò)誤; C、使用滑輪組既可以省力又可以改變力的方向.故C錯(cuò)誤; D、羊角錘在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿.故D錯(cuò)誤. 故選:A. 2.如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài)且刻度均勻,各鉤碼質(zhì)量相等,如果在杠桿兩側(cè)掛鉤碼處各增加一個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼,杠桿會(huì)( ) A.右端下沉 B.左端下沉 C.杠桿仍然平衡 D.無(wú)法判斷 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件. 【分析】原來(lái)杠桿平衡,是因?yàn)閮蛇叺牧土Ρ鄣某朔e相等,現(xiàn)在各加一個(gè)同樣的鉤碼,就要看現(xiàn)在的力和力臂的乘積是否相等,據(jù)此分析得出結(jié)論. 【解答】解: 設(shè)一個(gè)鉤碼重為G,一格為L(zhǎng), 原來(lái):2G4L=4G2L,杠桿平衡, 現(xiàn)在:3G4L>5G2L,所以杠桿不再平衡,杠桿向逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),即左端下沉. 故選B. 3.下列關(guān)于杠桿的幾種說(shuō)法中不正確的是( ?。? A.杠桿可以是直的,也可以是彎的 B.杠桿的支點(diǎn)一定在杠桿上 C.支點(diǎn)可以在杠桿上的任何位置 D.動(dòng)力臂與阻力臂之和一定等于杠桿長(zhǎng)度 【考點(diǎn)】杠桿及其五要素. 【分析】能繞固定點(diǎn)(支點(diǎn))轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿,杠桿可以是直棒,也可以是彎曲的. 【解答】解:杠桿可以是直棒,也可以是彎曲的,正確; 杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫支點(diǎn),支點(diǎn)一定在杠桿上,可以在杠桿上的任何位置,故B、C都正確; 如圖所示,動(dòng)力臂與阻力臂之和不等于杠桿的長(zhǎng)度,故D錯(cuò). 故選D. 4.衣服夾是一種常用物品,如圖給出了用手捏開(kāi)和夾住物品時(shí)的兩種情況.下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A.當(dāng)用手將其捏開(kāi)時(shí),它是省距離杠桿 B.無(wú)論用手將其捏開(kāi)還是夾住物品時(shí),它都是省距離杠桿 C.當(dāng)用其夾住物品時(shí),它是費(fèi)力杠桿 D.無(wú)論用手將其捏開(kāi)還是夾住物品時(shí),它都是省力杠桿 【考點(diǎn)】杠桿的分類. 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷夾子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿. 【解答】解:夾子在使用過(guò)程中,當(dāng)我們用手將其捏開(kāi)時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力的,但是費(fèi)距離; 當(dāng)我們用其夾住物品時(shí),動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力的,省距離. 故選C. 5.借助簡(jiǎn)單機(jī)械將重物提升,若不計(jì)滑輪重量及摩擦,以下裝置最省力的是( ) A. B. C. D. 【考點(diǎn)】滑輪組繩子拉力的計(jì)算. 【分析】不計(jì)滑輪重及摩擦,直接提升物體F=G,使用滑輪組F=G,確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n,據(jù)此比較. 【解答】解:不計(jì)滑輪重及摩擦: A、拉力F=G, B、n=2,拉力F=G, C、使用的是定滑輪,拉力F=G, D、n=3,拉力F=G, D最省力. 故選D. 6.甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高,他們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度,則( ) A.乙升降機(jī)提升重物做的有用功多 B.甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的額外功多 C.甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功多 D.乙升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功多 【考點(diǎn)】有用功和額外功. 【分析】根據(jù)題目可知甲、乙升降機(jī)所做有用功相同,而甲升降機(jī)效率高說(shuō)明額外功小,也就是所做的總功要少. 【解答】解: 提升物體質(zhì)量和高度相同說(shuō)明甲、乙升降機(jī)做的有用功相等,故A錯(cuò)誤; 既然甲機(jī)械效率高說(shuō)明甲做的額外功少,故B錯(cuò)誤; 甲升降機(jī)所做的總功也就少,故C錯(cuò)誤; 所以乙升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功多,故D正確 故選D. 7.關(guān)于機(jī)械效率,下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A.功率大的機(jī)械,機(jī)械效率越高 B.機(jī)械效率越高的機(jī)械越省力 C.機(jī)械效率越低的機(jī)械,做的功就越少 D.由于有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于100% 【考點(diǎn)】機(jī)械效率. 【分析】任何機(jī)械本身都受到重力的作用,相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件間又存在摩擦,所以使用任何機(jī)械,除了做有用功外,都不可避免地要做額外功; 機(jī)械效率指有用功占總功的比例,做功的快慢指功率,機(jī)械是否省力及省力程度與機(jī)械種類或結(jié)構(gòu)有關(guān),機(jī)械效率大小、功率大小、省力與否三者之間沒(méi)有什么關(guān)系. 【解答】解: A、功率大表示做功快,機(jī)械效率高指有用功在總功中所占比例大,兩者沒(méi)有必然聯(lián)系,此選項(xiàng)錯(cuò)誤; B、機(jī)械省力情況與效率高低沒(méi)有關(guān)系,此選項(xiàng)錯(cuò)誤; C、做功多少與力和通過(guò)的距離有關(guān),與機(jī)械效率高低沒(méi)有關(guān)系,此選項(xiàng)錯(cuò)誤; D、使用任何機(jī)械不可避免地做額外功,所以有用功總小于總功,機(jī)械效率一定小于100%,此選項(xiàng)正確. 故選D. 8.如圖,一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上,用一豎直向上的力,欲使其一端抬離地面,則( ) A.F1>F2,因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) B.F1=F2,因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍 C.F1>F2,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱? D.F1<F2,因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件. 【分析】把水泥板看做一個(gè)杠桿,抬起一端,則另一端為支點(diǎn).由于水泥板是一個(gè)厚度、密度都均勻的物體,所以,其重力的作用點(diǎn)在其中心上,此時(shí)動(dòng)力F克服的是水泥板的重力,即此時(shí)的阻力臂等于動(dòng)力臂的一半.在此基礎(chǔ)上,利用杠桿的平衡條件,即可確定F甲與F乙的大小關(guān)系. 【解答】解:兩次抬起水泥板時(shí)的情況如圖所示: 在上述兩種情況下,動(dòng)力克服的都是水泥板的重力,對(duì)于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體,其重心都在其幾何中心上,所以阻力臂都等于動(dòng)力臂的二分之一.根據(jù)杠桿的平衡條件F==G.所以前后兩次所用的力相同. 綜上分析,故選B. 9.如圖所示,作用在杠桿一端且始終豎直向上的力F,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B,在這個(gè)過(guò)程中,力F( ) A.不變 B.變大 C.變小 D.先變大后變小 【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析. 【分析】畫(huà)出動(dòng)力臂和阻力臂,杠桿的動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系不變,而阻力臂不變,由杠桿的平衡條件可知?jiǎng)恿Σ蛔儯? 【解答】解:如圖,將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B, ∵動(dòng)力、阻力作用點(diǎn)不變, ∴=不變; 又∵阻力(物重G不變), ∴由FLOB=GLOA得:F==G. ∴當(dāng)杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置時(shí),動(dòng)力F的大小不變. 故選A. 10.三個(gè)和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳,如圖所示,甲圖中和尚們商量出新的挑水方案:胖和尚一人挑兩小桶,瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶.以下說(shuō)法中不正確的是( ) A.乙圖中水桶B向下沉,為保持水平平衡,胖和尚可以將他的肩往后移動(dòng)一點(diǎn)距離 B.乙圖中水桶B向下沉,為保持水平平衡,胖和尚可以將后面水桶B往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 C.丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān),可以將水桶往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 D.丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān),可以讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件. 【分析】從圖乙可知,右邊水桶B向下沉,從杠桿的平衡條件FALA=FBLB可知,水平時(shí)右邊的力與力臂乘積較大,應(yīng)減小右邊的力與力臂的乘積或增大左邊的力與力臂的乘積.從而判斷A、B是否符合題意. 從丙圖中可看出,左邊是小和尚,而右邊是瘦和尚,可以以小和尚的肩膀和扁擔(dān)接觸點(diǎn)為支點(diǎn),再根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2進(jìn)行分析,判斷C、D是否符合題意. 【解答】解:從圖乙可知,右邊水桶B向下沉,從杠桿的平衡條件FALA=FBLB可知,水平時(shí)右邊的力與力臂乘積較大,應(yīng)減小右邊的力與力臂的乘積或增大左邊的力與力臂的乘積. A、胖和尚將他的肩往后移動(dòng)一點(diǎn)距離,從而可以減小LB,使FBLB減小,即減小了右邊的力與力臂的乘積,說(shuō)法正確,不符合題意. B、胖和尚將后面水桶B往前移動(dòng)一點(diǎn)距離,從而可以減小LB,使FBLB減小,即減小了右邊的力與力臂的乘積,說(shuō)法正確,不符合題意. C、若水桶向瘦和尚移動(dòng),則阻力臂L2就變大,而阻力F2和動(dòng)力臂L1不變,根據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2可知:為了維持平衡,那么瘦和尚那邊的力F1要變大,所以增大了瘦和尚的負(fù)擔(dān),說(shuō)法錯(cuò)誤,符合題意. D、從丙圖中可看出,以小和尚的肩膀?yàn)橹c(diǎn)O,水桶為阻力,瘦和尚的肩膀施加的力是動(dòng)力,L2是阻力臂,L1是動(dòng)力臂,若讓瘦和尚往前移動(dòng)一點(diǎn)距離,則瘦和尚那邊的力臂L1就變大,而F2L2的乘積不變,根據(jù)杠桿原理F1L1=F2L2可知:為了維持平衡,那么瘦和尚那邊的力F1要變小,所以減輕了瘦和尚的負(fù)擔(dān),說(shuō)法正確,不符合題意. 故選C. 11.用圖示裝置探究杠桿的平衡條件,保持左側(cè)的鉤碼個(gè)數(shù)和位置不變,使右側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的作用點(diǎn)A固定,改變測(cè)力計(jì)與水平方向的夾角θ,動(dòng)力臂L也隨之改變,所作出的“F﹣θ”圖象和“F﹣L”圖象中,正確的是( ?。? A. B. C. D. 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件. 【分析】通過(guò)測(cè)力計(jì)和水平方向的夾角變化,找出力臂的變化情況,結(jié)合杠桿平衡條件找出動(dòng)力和θ的變化情況,和動(dòng)力和動(dòng)力臂變化情況. 【解答】解:動(dòng)力F和θ的關(guān)系,當(dāng)F從水平→90→水平,F(xiàn)對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂,先變小后變大,所以A錯(cuò)誤,當(dāng)θ等于90時(shí)動(dòng)力最小但不為零,所以B錯(cuò)誤,根據(jù)杠桿平衡條件: FL=F2L2得,F(xiàn)=,則F和L成反比,所以C正確. 故選C. 12.用如圖甲所示的裝置來(lái)探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系,改變G物,豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),計(jì)算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示,若不計(jì)繩重和摩擦,則下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大,最終將超過(guò)100% B.G物不變,改變圖甲中的繞繩方式,滑輪組機(jī)械效率將改變 C.此滑輪組動(dòng)滑輪的重力為2N D.當(dāng)G物=6N時(shí),機(jī)械效率η=66.7% 【考點(diǎn)】滑輪(組)的機(jī)械效率. 【分析】A、使用機(jī)械時(shí),人們?yōu)橥瓿赡骋蝗蝿?wù)所必須做的功叫有用功;對(duì)完成任務(wù)沒(méi)有用,但又不得不做的功叫額外功;有用功與額外功之和叫總功.有用功與總功的比值叫機(jī)械效率; B、G物不變,改變圖甲中的繞繩方式,改為2段繩子承擔(dān),分別將同一物體勻速提高到相同高度,做的有用功相同;由題知,忽略繩重及摩擦,所做的額外功為提升動(dòng)滑輪做的功,由W額=Gh可知額外功相同,又因?yàn)榭偣Φ扔谟杏霉由项~外功,所以總功相同,所以可以得出兩圖的機(jī)械效率相同; C、結(jié)合圖中信息,根據(jù)η====求得動(dòng)滑輪的重力; D、當(dāng)G物=6N時(shí),根據(jù)η====求得機(jī)械效率. 【解答】解:A、使用滑輪組時(shí),克服物重的同時(shí),不可避免地要克服動(dòng)滑輪重、摩擦和繩子重做額外功,所以總功一定大于有用功;由公式η=知:機(jī)械效率一定小于1,即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大,但最終不能超過(guò)100%,故A錯(cuò)誤; B、G物不變,改變圖甲中的繞繩方式,如圖所示, 因?yàn)榇藞D與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度,所以所做的有用功相同, 忽略繩重及摩擦?xí)r,額外功:W額=G輪h,即額外功W額相同, 又因?yàn)閃總=W有+W額,所以總功相同, 由η=可知,兩裝置的機(jī)械效率相同,即η1=η2.故B錯(cuò)誤; C、由圖可知,G=12N,此時(shí)η=80%, 則η=====,即80%=, 解得G動(dòng)=3N,故C錯(cuò)誤; D、G物=6N時(shí),機(jī)械效率η=100%=100%=100%=100%≈66.7%.故D正確. 故選D. 二、填空題(本大題共12小題,每空1分,共25分) 13.完成下列單位換算:100W= 100 J/s,2.5MW= 2500 kW= 2.5106 W. 【考點(diǎn)】功率的概念. 【分析】根據(jù)功率的公式和不同單位進(jìn)行換算. 【解答】解:功率的公式P=,而功的單位為W,時(shí)間的單位為s,故有1W=1J/s, 所以100W=100J/s; 2.5MW=2500kW=2.5106W. 故本題答案為:100;2500;2.5106. 14.功率是用來(lái)表示物體做功 快慢 的物理量.某拖拉機(jī)耕地的功率是20kW,表示的物理意義是 在1s內(nèi)該機(jī)器做功20000J?。粢源斯β矢?0min所做的功是 1.2107 J.若甲、乙兩臺(tái)拖拉機(jī)的功率之比為3:2,它們做同樣的功所需的時(shí)間之比為 2:3 . 【考點(diǎn)】功率大小的比較;功的計(jì)算;功率的概念. 【分析】(1)功率是表示物體做功快慢的物理量;它是指物體在單位時(shí)間內(nèi)做的功. (2)根據(jù)公式P=變形可求拖拉機(jī)所做的功. (2)已知兩臺(tái)機(jī)器的功率之比,根據(jù)公式P=變形可求做同樣的功所需的時(shí)間之比. 【解答】解:(1)功率是表示物體做功快慢的物理量; 某拖拉機(jī)耕地的功率是20kW=20000W,表示的物理意義是在1s內(nèi)該機(jī)器做功20000J. (2)根據(jù)P=可得W=Pt, 則耕地10min拖拉機(jī)所做的功:W=Pt=20000W600s=1.2107J. (3)已知P甲:P乙=3:2,根據(jù)P=可得t=, 所以,做同樣的功所需的時(shí)間之比為:t甲:t乙=: ==2:3. 故答案為:快慢;在1s內(nèi)該機(jī)器做功20000J;1.2107;2:3. 15.如圖所示,一個(gè)輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),甲、乙兩物體分別用細(xì)線懸掛在杠桿的A、B兩端,若甲物體重10N,則乙物體重 20 N時(shí)杠桿才能在水平位置平衡. 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件. 【分析】已知阻力,阻力臂以及動(dòng)力臂,求動(dòng)力;利用杠桿的平衡原理計(jì)算即可. 【解答】解:∵F2=10N,L2=0.4m,L1=0.2m; ∴由杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2得; 故答案為:20. 16.如圖是一輛裝滿同種貨物的手推車,當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),售貨員向下壓扶手,這時(shí)手推車可看做杠桿,支點(diǎn)是 C 點(diǎn)(填字母);當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí),售貨員向上提扶手,這時(shí)支點(diǎn)是 B 點(diǎn),與前輪遇到障礙物時(shí)相比,此時(shí)較 省 力(填“省”或“費(fèi)”). 【考點(diǎn)】杠桿及其五要素. 【分析】(1)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)是杠桿的支點(diǎn); (2)由杠桿的平衡條件可知:當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí),為省力杠杠. 【解答】解: (1)當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),售貨員向下壓扶手,手推車可看作杠桿,手推車?yán)@著C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),C是支點(diǎn); 當(dāng)后輪遇到障礙時(shí),售貨員向上提扶手,手推車?yán)@著B(niǎo)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),B是支點(diǎn); (2)當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí),支點(diǎn)是B點(diǎn),當(dāng)前輪遇到障礙物A時(shí),C是支點(diǎn),在這兩種情況下,阻力(手推車重力)與阻力臂相等,后輪遇到障礙物時(shí)的動(dòng)力臂大于前輪遇到障礙物時(shí)的動(dòng)力臂,由杠桿平衡條件可知,在阻力與阻力臂一定時(shí),動(dòng)力臂越大,動(dòng)力越小,因此與前輪遇到障礙物時(shí)相比,此時(shí)較省力. 故答案為:C;B;?。? 17.人體很多結(jié)構(gòu)也可以看作杠桿,即少力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿.踮腳時(shí)主要靠腓腸肌收縮,骨骼和腓腸肌狀況如圖所示.踮著的腳可以看作是 省力 杠桿. 【考點(diǎn)】杠桿的分類. 【分析】本題主要考查對(duì)杠桿的分類方法:動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿;動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿;動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿. 【解答】解:由圖可知人體杠桿繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),重力的作用點(diǎn)在B點(diǎn),腓腸肌的動(dòng)力作用點(diǎn)在A點(diǎn),動(dòng)力臂大于阻力臂,所以人體杠桿屬于省力杠桿. 故答案為:省力. 18.如圖所示,用甲、乙兩種裝置將物體勻速提升相同高度,物體重均為10N,滑輪重均為1N,不計(jì)繩重,所用的拉力分別是F1和F2,機(jī)械效率分別是η1和η2,則F1 > F2,η1 > η2.(選填“>”、“<”或“=”) 【考點(diǎn)】機(jī)械效率的大小比較. 【分析】(1)定滑輪不省力,而動(dòng)滑輪省一半力; (2)總功等于有用功與額外功之和,根據(jù)η=分析兩裝置的機(jī)械效率. 【解答】解:定滑輪不省力,而動(dòng)滑輪省一半力; 在圖中,使用定滑輪時(shí)F1=G=10N; 使用動(dòng)滑輪時(shí),F(xiàn)2=(10N+1N)=5.5N,所以F1>F2; 不計(jì)繩重,所以使用定滑輪時(shí)沒(méi)有額外功,而使用動(dòng)滑輪時(shí),要對(duì)動(dòng)滑輪本身做額外功,故η1>η2. 故答案為:>;>. 19.小明用20N的水平推力在水平地面上推重為200N的購(gòu)物車,1min內(nèi)勻速前進(jìn)30m,在這個(gè)過(guò)程中,購(gòu)物車與水平地面間的摩擦力是 20 N,重力做的功為 0 J,小明對(duì)購(gòu)物車做功的平均功率為 10 W. 【考點(diǎn)】功的計(jì)算;功率的計(jì)算. 【分析】(1)因?yàn)樾≤囎鰟蛩龠\(yùn)動(dòng),所以小車受的摩擦力和推力是一對(duì)平衡力; (2)做功的必要條件:有力作用在物體上、物體在力的作用下沿力的方向移動(dòng)距離; (3)根據(jù)v=求出小車的運(yùn)動(dòng)速度,再根據(jù)P===Fv求出推力的功率. 【解答】解:(1)因?yàn)樾≤囎鰟蛩龠\(yùn)動(dòng),所以小車受的摩擦力和推力是一對(duì)平衡力,f=F=20N; (2)購(gòu)物車沿水平方向運(yùn)動(dòng),重力的方向豎直向下,重力沒(méi)有做功; (3)小車運(yùn)動(dòng)速度: v===0.5m/s, 推力的功率: P===Fv=20N0.5m/s=10W. 故答案為:20;0;10. 20.小明同學(xué)利用如圖所示滑輪組拉動(dòng)物塊A運(yùn)動(dòng),已知拉力F的大小為8N,物塊A在10秒內(nèi)向右勻速運(yùn)動(dòng)了5cm,物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到摩擦力為18N,則繩子自由端移動(dòng)的距離為 15 cm,拉力做功的功率為 0.12 w,滑輪組的機(jī)械效率為 75% . 【考點(diǎn)】滑輪組及其工作特點(diǎn);滑輪(組)的機(jī)械效率;功率的計(jì)算. 【分析】由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s繩=ns物求出繩子自由端移動(dòng)的距離;根據(jù)W=Fs繩求出總功,根據(jù)公式P=求出功率;根據(jù)W=fs物求出有用功,利用η=100%求出滑輪組的機(jī)械效率. 【解答】解:由圖可知,n=3,則繩子自由端移動(dòng)的距離:s繩=ns物=35cm=15cm=0.15m, 總功:W總=Fs繩=8N0.15m=1.2J, 拉力做功的功率為:P== 有用功:W有=fs物=18J0.05m=0.9J, 滑輪組的機(jī)械效率: η=100=100%=75%. 故答案為:15;0.12;75%. 21.用如圖所示的滑輪勻速提升重力G為50N的物體時(shí),所用拉力F為120N,則此滑輪的機(jī)械效率為 83.3%?。? 【考點(diǎn)】滑輪(組)的機(jī)械效率. 【分析】圖中動(dòng)滑輪使用時(shí),拉力作用在軸上,拉力通過(guò)的距離是物體通過(guò)距離的一半,根據(jù)公式η==求出機(jī)械效率. 【解答】解: 圖中動(dòng)滑輪使用時(shí),拉力作用在軸上,拉力通過(guò)的距離是物體通過(guò)距離的一半,即s=h, 滑輪的機(jī)械效率:η=====100%≈83.3%. 故答案為:83.3%. 22.如圖所示,木塊放在水平面上,用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng),兩次拉動(dòng)木塊得到的s﹣t圖象分別是圖乙中的圖線①②,兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別為P1、P2,則F1 = F2,P1 > P2(均選填“<”、“=”、或“>”) 【考點(diǎn)】功率計(jì)算公式的應(yīng)用. 【分析】(1)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向上木塊受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用,拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力. 滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān). (2)根據(jù)P=Fv判斷拉力的功率. 【解答】解:(1)木塊兩次都進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2. (2)從圖象中可以判斷出,第②次的運(yùn)動(dòng)速度v較小,根據(jù)公式P=Fv,當(dāng)拉力相等時(shí),速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2. 故答案為:=;>. 23.如圖所示,小強(qiáng)在做引體向上練習(xí),他在20s內(nèi)完成了10個(gè)引體向上的動(dòng)作,其體重為500N,每個(gè)動(dòng)作身體向上移動(dòng)的距離為50cm,他在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的功率為 125 W. 【考點(diǎn)】功率的計(jì)算. 【分析】小強(qiáng)給自身所施力應(yīng)等于重力,已知每次小強(qiáng)上升的高度,則可求得小明所做的功;則由功率公式可求得小強(qiáng)做功的功率. 【解答】解:在每次上升中,小強(qiáng)對(duì)自身的拉力 F=G=500N; 則每次小強(qiáng)對(duì)自身所做的功 W=Fh=500N0.5m=250J; 則做10個(gè)動(dòng)作所做的總功 W總=10W=10250J=2500J; 則小強(qiáng)的功率 P===125W. 故答案為:125. 24.如圖,甲、乙杠桿的質(zhì)量和長(zhǎng)度均相同.分別使用甲乙杠桿將物體A提升相同的高度,則在工作過(guò)程中甲、乙杠桿的機(jī)械效率相比η甲?。肌ˇ且遥ㄟx填“>”、“=”或“<”). 【考點(diǎn)】機(jī)械效率的大小比較. 【分析】使用杠桿提升物體時(shí),克服物體重力做的功是有用功;克服杠桿重力做的功是額外功.在有用功一定時(shí),額外功越大,機(jī)械效率越低. 【解答】解: 由圖知:使用甲裝置提起物體時(shí),拉力做的功包括兩部分:克服物重、克服杠桿重力; 使用乙裝置提起物體時(shí),由于杠桿的重心在O點(diǎn),所以拉力做的功只要克服物重即可.由η=知:乙裝置的機(jī)械效率更高. 故答案為:<. 三、作圖題(本大題共3小題,共6分) 25.劇組為拍攝需要,設(shè)計(jì)了如圖所示拉力裝置來(lái)改變照明燈的高度,輕質(zhì)杠捍AB0可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出杠桿所受拉力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖. 【考點(diǎn)】力臂的畫(huà)法. 【分析】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離,因此要先確定支點(diǎn),然后判斷力的方向,再過(guò)支點(diǎn)做出力的作用線的垂線,支點(diǎn)到力的作用線的距離,即為所求作的力臂. 【解答】解:圖中支點(diǎn)為O點(diǎn),阻力F2的方向豎直向下與杠桿OB垂直,動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂線段,阻力臂是支點(diǎn)到阻力作用線的垂線段,如圖所示: 26.如圖是用羊角錘起釘子的過(guò)程,其中O點(diǎn)是支點(diǎn).請(qǐng)作出作用在A點(diǎn)的最小的力F,并完成杠桿示意圖. 【考點(diǎn)】杠桿中最小力的問(wèn)題. 【分析】要正確做出最小的力F,要使動(dòng)力臂最長(zhǎng). 【解答】解:1.確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置, 2.連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn),即連接AO,得到最長(zhǎng)的線段, 3.經(jīng)過(guò)動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線段垂直的直線. 故答案為: 27.小雪想用如圖所示的滑輪組施加150N的力提起重為350N的物體,請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算畫(huà)出滑輪組繩子的繞法. 【考點(diǎn)】滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝. 【分析】根據(jù)F=可計(jì)算得出承擔(dān)物重的繩子的段數(shù),再根據(jù)滑輪組的繞繩方法,確定方案進(jìn)行繞繩. 【解答】解:滑輪組繩子的繞法,有兩種:一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上,繞過(guò)下面的動(dòng)滑輪,再繞過(guò)上面的定滑輪,此時(shí)F=G;二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上,繞過(guò)定滑輪,然后再繞過(guò)動(dòng)滑輪,此時(shí)F=G. 由題意知, G=350N=175N>150N, 所以只能采取三段繩子承擔(dān)物重的繞法.如圖所示: 四、計(jì)算題(本大題共2小題,共10分) 28.如圖所示,獨(dú)輪車車斗和車內(nèi)的煤受到的總重力為900N,可視為作用于A點(diǎn).車軸為支點(diǎn),將車把抬起時(shí),作用在車把豎直向上的力有多大? 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件. 【分析】已知獨(dú)輪車和煤的總重、動(dòng)力臂、阻力臂,利用杠桿的平衡條件求工人作用在車把向上的力. 【解答】解: 由題知,動(dòng)力臂L1=70cm+30cm=100cm,阻力臂L2=30cm,G=900N, 由杠桿的平衡條件有:F1L1=GL2, 即:F1100cm=900N30cm, 所以:F1=270N. 答:作用在車把向上的力為270N. 29.小李用如圖所示的滑輪組把90kg的物體提升3m,作用在繩子自由端的拉力是400N,不考慮繩重及摩擦(g=10N/kg).求: (1)滑輪組的機(jī)械效率; (2)動(dòng)滑輪的重力; (3)若用此滑輪組改拉1200N的物體,求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率? 【考點(diǎn)】機(jī)械效率的計(jì)算;滑輪(組)的機(jī)械效率. 【分析】(1)知道物體重力和提升的高度,利用W=Gh求有用功;知道拉力大小,求出拉力端移動(dòng)的距離,利用W=Fs求拉力做的功,再利用η=求滑輪組的機(jī)械效率; (2)不考慮繩重及摩擦,拉力F=(G+G動(dòng)),據(jù)此可求動(dòng)滑輪重力; (3)不考慮繩重及摩擦,將物重增大為G′=1200N,動(dòng)滑輪重力不變,拉力F=(G+G動(dòng)),再利用滑輪組機(jī)械效率的推導(dǎo)公式η=求此時(shí)的機(jī)械效率. 【解答】解: (1)物體重力G=mg=90kg10N/kg=900N, 拉力做的有用功: W有用=Gh=900N3m=2700J; 由圖知,使用滑輪組時(shí),動(dòng)滑輪是由3股繩子承擔(dān),則繩子自由端被拉下的距離s=3h=33m=9m, 拉力做的功為: W總=Fs=400N9m=3600J; 滑輪組的機(jī)械效率: η==100%=75%; (2)不考慮繩重及摩擦,拉力F=(G+G動(dòng)),則動(dòng)滑輪的重力: G動(dòng)=3F﹣G=3400N﹣900N=300N; (3)將物重增大為G′=1200N, 拉力F′=(G′+G動(dòng))==500N, 此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率“ η=====100%=80%. 答:(1)滑輪組的機(jī)械效率為75%; (2)動(dòng)滑輪的重力為300N; (3)若用此滑輪組改拉1200N的物體,求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%. 五、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共5小題,共35分) 30.在如圖所示的探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中: (1)實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾,應(yīng)將橫梁上的螺母向 左 邊旋一些,使杠桿在水平位置平衡,這樣做的好處是 避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響?。? (2)實(shí)驗(yàn)時(shí),在A處掛3個(gè)重為0.5N的鉤碼,若在B處用一彈簧測(cè)力計(jì)豎直往上拉,使杠桿在水平位置平衡,拉力的大小為 3 N.若彈簧測(cè)力計(jì)由豎直拉變?yōu)樾崩瑒t彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)將 變大?。ㄟx填“變大”“變小”“不變”) (3)若實(shí)驗(yàn)時(shí)共有9個(gè)鉤碼,杠桿左邊情況不變,在杠桿右端2處掛 6個(gè) 鉤碼使杠桿在水平位置重新平衡. (4)某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,得到的數(shù)據(jù)為F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm.該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論? 不能?。碛墒牵骸≈挥幸淮螌?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性?。? (5)使杠桿在傾斜一定角度的位置做實(shí)驗(yàn),也能得出杠桿平衡條件.這種實(shí)驗(yàn)方案與杠桿在水平位置做實(shí)驗(yàn)的方案相比較,你認(rèn)為哪種實(shí)驗(yàn)方案好并說(shuō)明理由: 水平位置好;便于直接在杠桿上讀出力臂?。? 【考點(diǎn)】探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn). 【分析】(1)實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母,使其在水平位置平衡,平衡螺母向上翹的一端移動(dòng);杠桿在水平位置平衡,這是為使杠桿所受的重力通過(guò)支點(diǎn),從而可以不考慮杠桿的重力對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)的影響;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中仍要使杠桿在水平位置平衡,是為了便于從杠桿上讀出或測(cè)出力臂的長(zhǎng)度; (2)如果彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與鉤碼在杠桿的同一側(cè),則方向應(yīng)該相反,其大小可用平衡條件求出.如果力臂變小,力將變大; (3)杠桿可以在任意位置保持平衡但是為了便于測(cè)量力臂,最好是在水平位置保持平衡; (4)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論才具有普遍性,避免偶然性. (5)探究杠桿平衡條件時(shí),使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂. 【解答】解:(1)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí),杠桿的右端下傾,平衡螺母向左端移動(dòng);實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)橫桿在水平位置平衡的好處是可避免杠桿自重的影響; (2)因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)與鉤碼在同一側(cè),所以方向應(yīng)豎直向上.讀圖可知OA=2OB,所以F=2G=230.5N=3N.若彈簧測(cè)力計(jì)斜拉,則力臂變小,根據(jù)杠桿的平衡條件,其讀數(shù)將變大; (3)根據(jù)杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2知:左邊=3G4L=12GL,右邊也應(yīng)是12GL,所以可以在第2格處掛6個(gè)鉤碼; (4)用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物理規(guī)律時(shí),要采用多次實(shí)驗(yàn),用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,如果只有一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性,所以不能用一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論. (5)杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于測(cè)量力臂.杠桿傾斜時(shí),力臂不在杠桿上,不方便測(cè)量力臂大小,所以杠桿在水平位置平衡這一方案好. 故答案為:(1)左;避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;(2)3;變大;(3)6個(gè);(4)不能;只有一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性;(5)水平位置好; 便于直接在杠桿上讀出力臂. 31.在“探究滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中: (1)小明實(shí)驗(yàn)小組采用A、B兩種繞線方式不同的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了一些實(shí)際問(wèn)題. a.下表是實(shí)驗(yàn)中的幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幪钌舷鄳?yīng)的計(jì)算結(jié)果. 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 滑 輪 組 物塊重 G/N 物塊上升 的高度 h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 彈簧測(cè)力 計(jì)移動(dòng)的 距離s/m 總功 W總/J 機(jī)械 效率 1 A 0.50 0.2 0.10 0.20 0.4 0.08 125% 2 A 1.90 0.2 0.38 0.95 0.4 0.38 100% 3 B 0.50 0.2 0.10 0.25 0.6 4 B 1.90 0.2 0.38 0.75 0.6 0.45 84.4% b.實(shí)際中機(jī)械效率?。肌?1(選填“>”、“=”或“<”),而表格中1、2兩次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率分別為100%和125%.這是什么原因?通過(guò)觀察如圖1,手持彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向時(shí),發(fā)現(xiàn)指針的位置不同,中圖中指針在零刻線的下方.經(jīng)過(guò)分析,找到了機(jī)械效率為100%和125%的原因是:用滑輪組A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比細(xì)繩實(shí)際的拉力要 小 (選填“大”或“小”,下同),用測(cè)量值計(jì)算出的總功比細(xì)繩實(shí)際拉力做的功要 小 ,因此測(cè)得的機(jī)械效率比實(shí)際效率要高. c.實(shí)驗(yàn)總結(jié):在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,考慮彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)讀數(shù)的影響,測(cè)拉力時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)一般要豎直向 上 移動(dòng);若彈簧測(cè)力計(jì)倒置時(shí)測(cè)拉力,要先將指針調(diào)至零刻線處. (2)小強(qiáng)小組利用兩組滑輪組也進(jìn)行了4次測(cè)量,用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù),用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得笫4組數(shù)據(jù),如下表: 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 物重 G物/N 動(dòng)滑輪重 G動(dòng)/N 鉤碼上升的 高度h/m 動(dòng)力 F/N 動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m 滑輪組的機(jī) 械效率η/% 1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6 2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6 3 4 0.5 0.1 2 0.3 66.7 4 4 1 0.1 0.5 a根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫(huà)出圖2甲圖中滑輪組的繞繩方法. b.在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量 豎直勻速 向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),讀出圖2乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 1.6 N,第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為 50% . c.由表中第 1、2、3 組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān). d.由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和 動(dòng)滑輪重 有關(guān),請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功 0.15 J. 【考點(diǎn)】滑輪(組)機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn). 【分析】(1)a、要解決此題,需要掌握總功、有用功、機(jī)械效率的概念.知道W有用=Gh、W總=Fs、η=; b、要知道在使用滑輪組時(shí),總要克服額外功,所以有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1; 由于彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧測(cè)力計(jì)本身具有重力,所以如果物體的重力太小的話,造成的誤差就會(huì)很大; 在分析機(jī)械效率大的原因時(shí),關(guān)鍵是從測(cè)力計(jì)的示數(shù)著手,拉力的誤差會(huì)造成總功的誤差;所以如果拉力偏小,則總功偏小,機(jī)械效率便會(huì)偏大; c、要知道豎直向上拉動(dòng)測(cè)力計(jì)可以減少測(cè)力計(jì)本身對(duì)拉力的影響; (2)a、根據(jù)h與s的關(guān)系(s=nh)結(jié)合表格中數(shù)據(jù)判斷承擔(dān)物重的繩子段數(shù),然后繞線; b、為準(zhǔn)確地測(cè)出拉力,需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì);進(jìn)行讀數(shù)時(shí),注意測(cè)力計(jì)的分度值; 根據(jù)公式η==計(jì)算機(jī)械效率; c、根據(jù)結(jié)論:同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān),找出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可; d、由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知,物重相同,動(dòng)滑輪重力不同,先根據(jù)W=Gh求出有用功和克服動(dòng)滑輪做的功,然后根據(jù)W=Fs求出總功,則克服繩重及摩擦做的那部分額外功等于總功減去有用功和克服動(dòng)滑輪做的功. 【解答】解: (1)a、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí),總功:W總3=F3s3=0.25N0.6m=0.15J; 機(jī)械效率:η3==100%=66.7%; b、在實(shí)際中,由于額外功總是存在的,則有用功小于總功,所以機(jī)械效率總小于1; 分析表格中1、2兩次實(shí)驗(yàn)可知,n=2,即由兩段繩子承擔(dān)物重,所以拉力向下;由于彈簧測(cè)力計(jì)本身受重力作用,結(jié)合圖1的第3幅圖可知,測(cè)量時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)偏小,所測(cè)的拉力比實(shí)際的拉力要??; 因此計(jì)算的總功偏小,根據(jù)η=可知,在有用功不變的情況下,總功偏小,所以測(cè)量的機(jī)械效率偏高; c、由于測(cè)力計(jì)本身重力的影響,向下拉動(dòng)測(cè)力計(jì)時(shí)誤差會(huì)很大,所以測(cè)力計(jì)一般要豎直向上拉動(dòng). (2)a、由前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,s=3h,所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,因此繩子應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起,如下圖所示: b、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值; 由圖知,測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,所以其示數(shù)為1.6N; 第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為:η===100%=50%; c、由表中第 1、2、3組數(shù)據(jù)可知,用同一滑輪組提升不同- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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