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第第頁(yè)蘇科版九年級(jí)上冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功(含答案)蘇科版九年級(jí)上冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功
一、單選題
1.下列關(guān)于定滑輪的說(shuō)法正確的是()
A.使用定滑輪可以省距離B.使用定滑輪可以省力
C.使用定滑輪可以改變拉力方向D.使用定滑輪可以省功
2.如圖所示的生活用具中,使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是()
A.羊角錘B.筷子
C.起瓶器D.鋼絲鉗
3.用如圖所示的滑輪組提升重物時(shí)(忽繩重及摩擦),下列做法能提高滑輪組機(jī)械效率的有
A.增加物體被提升的高度
B.增大動(dòng)滑輪的重力
C.改變繩子的繞法,減少承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)
D.增加物體的重力
4.如圖所示的工具中,在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是
A.羊角錘
B.瓶起子
C.撬棒
D.食品夾
5.某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組(每個(gè)滑輪重相同)在相同時(shí)間內(nèi)把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等,不計(jì)繩重及摩擦,下列說(shuō)法正確的是()
A.力F1和F2做的總功相同B.力F1和F2做功的功率相同
C.兩個(gè)滑輪組機(jī)械效率一樣大D.甲滑輪組的機(jī)械效率比乙滑輪組高
6.如圖所示,小桂利用動(dòng)滑輪豎直勻速提升木箱。以下做法可以提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率的是()
A.適當(dāng)減小木箱重力B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度D.換用質(zhì)量較小的動(dòng)滑輪
7.小明將一箱書(shū)搬上三樓,先后采用了兩種方法:一是一次把所有的書(shū)搬上三樓;二是分兩次把所有的書(shū)搬上三樓.假設(shè)他上樓的速度相同,則這兩種方法中
A.第一種所做的總功多一些B.第二種對(duì)書(shū)做的功多一些
C.第一種搬書(shū)的功率大一些D.第二種搬書(shū)的效率大一些
8.某汽車(chē)公司對(duì)自主研發(fā)的無(wú)人駕駛汽車(chē)性能進(jìn)行測(cè)試,甲、乙兩輛完全相同的汽車(chē)在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),且v甲<v乙,若不計(jì)空氣阻力,則汽車(chē)受到的牽引力F甲和F乙以及牽引力在相同時(shí)間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系正確的是()
A.F甲<F乙,W甲<W乙B.F甲>F乙,W甲>W(wǎng)乙
C.F甲=F乙,W甲<W乙D.F甲=F乙,W甲=W乙
9.如圖所示,下列關(guān)于國(guó)旗桿頂部所裝滑輪的說(shuō)法正確的是()
A.它是定滑輪,用它可以改變力的方向B.它是定滑輪,用它可以省力
C.它是動(dòng)滑輪,用它可以省功D.它是動(dòng)滑輪,用它可以省力
10.下列機(jī)械中,使用時(shí)不能省力但能省距離的是()
A.自行車(chē)的腳踏裝置
B.盤(pán)山公路
C.劃船用的漿
D.道釘撬
11.關(guān)于滑輪和滑輪組,下列說(shuō)法正確的是()
①使用定滑輪既可以省力,又可以改變用力的方向
②使用定滑輪不能省力,但可以改變用力的方向
③使用動(dòng)滑輪能省力,但不能省距離
④使用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成滑輪組最多省一半力。
A.②③B.①③C.③④D.①④
12.在如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中,屬于費(fèi)力杠桿的是()
A.用瓶起子開(kāi)瓶蓋B.用鑷子夾取砝碼
C.用羊角錘拔釘子D.用動(dòng)滑輪提升重物
13.在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械,關(guān)于機(jī)械,下列說(shuō)法正確的是()
A.機(jī)械做功越快,機(jī)械效率越高B.機(jī)械做功越多,機(jī)械效率越高
C.使用機(jī)械可以省力或省距離,但不能省功D.使用機(jī)械可以省力、省距離,也可以省功
14.用圖甲所示滑輪組裝置將放置在水平地面上,重為100N的物體提升一定高度。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向上的拉力F拉繩時(shí),物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。(不計(jì)繩重和摩擦)下列計(jì)算結(jié)果不正確的是()
A.動(dòng)滑輪重20NB.2s~3s內(nèi),拉力F的功率是24W
C.0.5s時(shí),物體對(duì)地面的壓力是10ND.1s~2s內(nèi),拉力F做的功是15J
15.如圖所示,地面上某圓柱形容器內(nèi)裝有水,水的質(zhì)量為m水,容器底面積為40cm2。將物體B放入容器水中浸沒(méi)時(shí),B受到的浮力為F1,容器對(duì)地面的壓力為3N;使用杠桿提起物體B,當(dāng)杠桿C端掛質(zhì)量為mA的物體時(shí),杠桿在水平位置恰好平衡,物體B剛好有體積露出水面,此時(shí)容器對(duì)地面的壓力為1.6N,物體B受到的浮力為F2,容器內(nèi)液面下降了0.5cm。設(shè)物體B的密度為,已知:OD∶OC=1∶2,(g取10N/kg)。下列結(jié)果正確的是()
A.F1=0.6N;m水=100g
B.F2=0.8N;m水=100g
C.mA=70g;=5×103kg/m3
D.mA=70g;=2.5×103kg/m3
二、填空題
16.如圖所示,滑輪重和摩擦均不計(jì),用10牛的水平拉力F拉著物體A在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則物體A與水平桌面間的摩擦力大小為_(kāi)_____牛,若物體A在4秒內(nèi)移動(dòng)0.2米,繩子運(yùn)動(dòng)的速度是______米每秒。
17.如圖所示,在整修寺廟的過(guò)程中,甲和尚用較大的力將一捆木料勻速提到3米高的廟墻上,乙和尚用較小的力將一籃瓦片勻速提到了8米高的房檐上。根據(jù)以上情景,小明和小紅就甲、乙兩個(gè)和尚所做功的多少進(jìn)行了討論。
小明的觀點(diǎn)是:“甲和尚做功多,因?yàn)樗玫牧Υ蟆薄?/p>
小紅的觀點(diǎn)是:“乙和尚做的功多,因?yàn)樗崞鸬木嚯x大”。
你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)______,小紅的觀點(diǎn)______(選填“正確”或“錯(cuò)誤”);
根據(jù)現(xiàn)有條件,______(選填“能”或“不能”)準(zhǔn)確比較兩個(gè)和尚做功的多少。
18.我國(guó)民俗活動(dòng)豐富多彩,在立夏時(shí)節(jié),有的地方會(huì)給孩子稱(chēng)體重(如圖1),冀求孩子健康成長(zhǎng),俗稱(chēng)“立夏秤人”。如圖2,調(diào)整秤砣的位置,使桿秤處于水平平衡狀態(tài)(忽繩重和桿重)。
(1)以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn),在圖2中畫(huà)出懸掛秤砣的繩子對(duì)桿秤B點(diǎn)的拉力FB及FB的力臂lB;_______
(2)由圖2,孩子及秤鉤和所坐籃子的總質(zhì)量______(選填“大于”“等于”或“小于”)秤砣的質(zhì)量。若換稱(chēng)下一個(gè)體重較小的孩子,秤砣和籃子等都不變,仍在O點(diǎn)提起桿秤,調(diào)到水平平衡后秤砣的懸掛點(diǎn)應(yīng)在_______(選填“B點(diǎn)左邊”“B點(diǎn)”或“B點(diǎn)右邊”)。
19.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛重為80N物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,則力F的大小是_____N,保持F的方向不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過(guò)程中,力F將_____選填“變大”、“變小”、或“不變”)。
20.在水平地面上放置一個(gè)重360N的物體A。用如下圖所示的滑輪勻速拉動(dòng)物體,在不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦?xí)r,拉力為50N,則物體與地面間的摩擦力應(yīng)為_(kāi)_____N。
三、綜合題
21.相傳拋石機(jī)發(fā)明于周代,叫“拋車(chē)”;據(jù)《范蠡兵法》記載,“飛石重十二斤,為機(jī)發(fā),行三百步”;拋石機(jī)的機(jī)架兩支柱間有固定橫軸,上有與軸垂直的杠桿,可繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng);杠桿短臂上固定一個(gè)重物,長(zhǎng)臂末端有彈袋(類(lèi)似投石帶的套子)用于裝彈,當(dāng)短臂重錘完全落下時(shí),投射物從彈袋中沿約45度角飛出,30公斤的石彈射程約140﹣210米,100公斤的石彈射程約40-70米;拋石機(jī)的威力巨大,為冷兵器時(shí)代最佳的攻城利器;
(1)請(qǐng)?jiān)诤?jiǎn)化示意圖中作出動(dòng)力臂L1、阻力臂L2;______
(2)拋石機(jī)屬于______杠桿,其優(yōu)點(diǎn)是______;
(3)請(qǐng)舉一個(gè)此類(lèi)杠桿在生活中的應(yīng)用實(shí)例。______
22.如圖所示,在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,若物體重6N。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),若物體上升高度為10cm,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,則滑輪組的機(jī)械效率是________;
(2)若僅增加物體的重力(不計(jì)繩重與摩擦)。該滑輪組的機(jī)械效率將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
23.如圖所示是我國(guó)的傳統(tǒng)計(jì)量工具一桿秤的結(jié)構(gòu)示意圖,O點(diǎn)是提鈕,左邊是秤盤(pán),右邊的秤砣用細(xì)線懸掛于秤桿上,秤砣質(zhì)量m0為100g,秤盤(pán)懸掛點(diǎn)到提鈕的距離l1為10cm。當(dāng)秤盤(pán)中未放物體時(shí),系秤砣的細(xì)線在距提鈕5cm時(shí),秤桿恰好水平平衡,秤桿和細(xì)線的質(zhì)量不計(jì)(g取10N/kg)。
(1)畫(huà)出秤砣所受重力的示意圖;
(2)求秤盤(pán)的質(zhì)量;
(3)當(dāng)系秤砣的細(xì)線在距提鈕的距離l2為40cm時(shí),求秤盤(pán)中被稱(chēng)物體的質(zhì)量。
24.小銘騎自行車(chē)沿筆直街道做直線運(yùn)動(dòng),其s-t圖像如圖所示;已知人的質(zhì)量為52kg,自行車(chē)的質(zhì)量為20kg,摩擦力大小是人和自行車(chē)所受總重力的2%;(g=10N/kg)
(1)在0~2s內(nèi),小銘做______運(yùn)動(dòng),他對(duì)自行車(chē)產(chǎn)生的動(dòng)力大小為_(kāi)_____N;
(2)小銘在2~4s運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是______,在0~8s內(nèi)的平均速度______m/s;
(3)小銘在最后4s內(nèi),做功______J。
25.(1)圖中重100N的物體M靜止在水平地面與地面接觸面積為0.2m2,M對(duì)地面的壓強(qiáng)是________Pa,將M懸掛在圖中硬棒的A點(diǎn),棒的B點(diǎn)用繩懸起,C為棒的重心,硬棒水平靜止,硬棒所受的重力為_(kāi)_______N。
(2)在A地完成圖甲所示的實(shí)驗(yàn),則當(dāng)?shù)卮髿鈮旱扔赺_______m高的液柱A所產(chǎn)生的壓強(qiáng)。在B地完成圖乙所示的實(shí)驗(yàn),能否比較A、B兩地的氣壓大小如果能,請(qǐng)寫(xiě)出分析過(guò)程;如果不能,請(qǐng)寫(xiě)出原因:________________(液體A的密度比B大)。
26.閱讀短文,回答問(wèn)題。
輪軸
輪軸是一種簡(jiǎn)單機(jī)械。輪軸由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸O的大輪和小輪組成。通常把大輪叫輪,小輪叫軸。圖1所示是一些輪軸的實(shí)例。輪軸實(shí)際上是一個(gè)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的變形的杠桿。輪半徑R和軸半徑r分別就是作用在輪和軸上的兩個(gè)力F1和F2的力臂,如圖2所示。
根據(jù)杠桿的平衡條件,可得F1﹒R=F2﹒r,使用輪軸時(shí),如果動(dòng)力作用在輪上能省力,且輪半徑是軸半徑的幾倍,作用在輪上的動(dòng)力就是阻力的幾分之一。如果動(dòng)力作用在軸上就費(fèi)力,但可以省距離。
轆轤就是輪軸的一種,它的側(cè)面圖如圖3所示,轆轤也可以看成是杠桿的變形,轆轤繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心就是支點(diǎn),轆轤的把手轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就是如圖所示的輪,作用在把手上的力為動(dòng)力F1,井筒對(duì)軸向下的拉力是阻力F2。
選用身邊的器材探究輪軸的特點(diǎn)完成實(shí)驗(yàn),如:圓珠筆芯(可以選用油性筆筆芯或普通圓珠筆筆芯,如圖4所示),若手頭沒(méi)有圓珠筆芯也可以選用其它一頭粗一頭細(xì)的筆代替。該實(shí)驗(yàn)不考慮摩擦力不同對(duì)結(jié)果的影響。
(1)轆轤是______杠桿;(填“省力”或“費(fèi)力”或“等臂”)
(2)左手捏緊筆管,右手旋轉(zhuǎn)筆頭,則左手______(填“能”或“不能”)使筆管部分保持不被旋轉(zhuǎn);
(3)當(dāng)筆管轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,筆頭也轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,由于筆頭的直徑小于筆管的直徑,所以捏住筆管的手比捏住筆頭的手______(填“省”或“費(fèi)”)距離;
(4)若螺絲刀的輪半徑是1.5cm,軸半徑是0.3cm,則正常使用螺絲刀是______(選填“省力”或“費(fèi)力”)的,且動(dòng)力和阻力之比是______;
(5)請(qǐng)你再舉出一個(gè)生活中輪軸的實(shí)例______。(選填“天平”、“筷子”或“門(mén)把手”)
試卷第1頁(yè),共3頁(yè)
試卷第1頁(yè),共3頁(yè)
參考答案:
1.C
【詳解】
定滑輪是一個(gè)等臂杠桿,不能省力,但可以改變力的方向,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
2.B
【詳解】
A.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A不符合題意;
B.筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B符合題意;
C.起瓶器在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;
D.鋼絲鉗在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故D不符合題意。
故選B。
3.D
忽繩重及摩擦,克服物體重力所做的功為有用功,克服物體和動(dòng)滑輪重力所做的功為總功,根據(jù)η=×100%=×100%=×100%進(jìn)行解答.
【詳解】
忽繩重及摩擦,滑輪組的機(jī)械效率為:
η=×100%=×100%=×100%=×100%
A.由表達(dá)式可知,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.由表達(dá)式可知,增大動(dòng)滑輪的重力G動(dòng),變大,滑輪組的機(jī)械效率變小,故B錯(cuò)誤;
C.由表達(dá)式可知,滑輪組的機(jī)械效率與承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.由表達(dá)式可知,增加物體的重力G,變小,滑輪組的機(jī)械效率變大,故D正確.
故選D.
4.D
【詳解】
A.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A不符合題意;
B.瓶起子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B不符合題意;
C.撬棒在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;
D.食品夾在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D符合題意。
5.D
【詳解】
由圖知,甲滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3,乙滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=4。
AB.若重物上升高度為h,則兩滑輪組中繩端移動(dòng)的距離分別為
s甲=3h,s乙=4h
甲滑輪組中拉力做的總功為
W甲總F13h
乙滑輪組中拉力做的總功為
W乙總F24h
已知F1=F2,所以W甲總<W乙總,故B錯(cuò)誤;
已知時(shí)間相同,由公式P可知,P甲總<P乙總,故A錯(cuò)誤;
CD.甲、乙兩滑輪組提升的物重G相同,設(shè)一個(gè)動(dòng)滑輪的重為G動(dòng),不計(jì)繩重及摩擦,則甲滑輪組的機(jī)械效率為
甲100%
同理可得,乙滑輪組的機(jī)械效率為
乙
所以甲>乙,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
6.D
【詳解】
A.由公式
可知,減小木箱的重力,在提升相同的高度時(shí),有用功會(huì)減小,而額外功不變,所以有用功所占總功的比值會(huì)減小,所以機(jī)械效率會(huì)減小,故A不符合題意;
BC.由公式
可知,機(jī)械效率的大小與物體上升的高度和物體上升的速度無(wú)關(guān),所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改變機(jī)械效率,故BC不符合題意;
D.由公式
可知,換用質(zhì)量較小的動(dòng)滑輪,在提升相同高度時(shí),額外功會(huì)減少,而有用功不變,所以有用功占總功的比值會(huì)增大,所以機(jī)械效率會(huì)增大,故D符合題意。
故選D。
7.C
【詳解】
AB.這箱書(shū)的重力一定,樓的高度前后不變,由W=Gh可知,兩次對(duì)書(shū)所做的有用功相等;
第一種所做的額外功為克服人的重力做的功,而第二種所做的額外功是兩次克服人的重力做的功,因此第二種所做的額外功大于第一種所做的額外功,故第二種所做的總功大于第一種所做的總功,故AB不符合題意;
C.因上樓的速度相同,第二種需要上樓二次,所以第二種所用時(shí)間長(zhǎng);兩次搬書(shū)對(duì)書(shū)做的功相同,由P=可知P1>P2,故C符合題意;
D.由η=×100%可知,η1>η2,故D不符合題意.
8.C
【詳解】
在水平方向上,甲、乙兩輛汽車(chē)都受牽引力F與摩擦力f作用,兩輛汽車(chē)都做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),所以F甲=f甲,F(xiàn)乙=f乙;甲、乙兩輛完全相同的汽車(chē)在同一水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩輛汽車(chē)對(duì)水平路面的壓力相等,都等于汽車(chē)自身的重力;接觸面的粗糙程度相同,所以?xún)奢v汽車(chē)所受的摩擦力大小相等,即f甲=f乙,所以牽引力F甲=F乙。因?yàn)椋瑅甲<v乙,所以在相同的時(shí)間內(nèi)路程關(guān)系是:s甲<s乙,F(xiàn)甲=F乙。根據(jù)W=Fs可知,W甲<W乙,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
9.A
【詳解】
國(guó)旗桿頂部裝的是定滑輪,定滑輪不能省力,但可以改變力的方向,使用任何機(jī)械都不能省功,定滑輪也是這樣,故BCD錯(cuò)誤,A正確。
故選A。
10.C
【詳解】
A.自行車(chē)的腳踏裝置,是輪軸,動(dòng)力臂大于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡,動(dòng)力小于阻力,是省力杠桿,故A不符合題意;
B.盤(pán)山公路是斜面,省力費(fèi)距離,故B不符合題意;
C.劃船用的漿,是阻力臂大于動(dòng)力臂,阻力小于動(dòng)力,是費(fèi)力杠桿,費(fèi)力,但是省了距離,故C符合題意;
D.道釘撬動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離,故D不符合題意。
故選C。
11.A
【詳解】
①②定滑輪相當(dāng)于等臂杠桿,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力臂等于阻力臂,動(dòng)力就等于阻力,使用定滑輪不省力,但能改變用力方向,故①錯(cuò)誤、②正確;
③用動(dòng)滑輪能省一半的力,但費(fèi)距離,故③正確;
④使用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成滑輪組,當(dāng)繩子固定在動(dòng)滑輪上,再依次繞過(guò)各滑輪時(shí),繩子端的拉力F=G,故④錯(cuò)誤。
故選A。
12.B
【詳解】
A.瓶起子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故A不符合題意;
B.鑷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B符合題意;
C.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C不符合題意;
D.用動(dòng)滑輪提升重物,不能改變力的方向,但可省力,動(dòng)滑輪屬于變形的杠桿,故用動(dòng)滑輪提升重物屬于省力杠桿,故D不符合題意。
故選B。
13.C
【詳解】
A.機(jī)械做功越快,功率越大,機(jī)械效率是有用功占總功的比例,做功的快慢與機(jī)械效率無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.機(jī)械做功越多,不清楚是有用功和總功的占比,故機(jī)械效率未知,故B錯(cuò)誤;
CD.使用機(jī)械可以省力或省距離,但不能省功,任何機(jī)械都不能省功,故C正確;故D錯(cuò)誤。
故選C。
14.C
【詳解】
A.如圖甲乙丙所示,承擔(dān)總重力的繩子段數(shù)為,在2s~3s內(nèi),拉力為時(shí),物體以的速度勻速上升,所以動(dòng)滑輪的重為
故A正確,不符合題意;
B.在2s~3s內(nèi),物體以的速度勻速上升,繩子端拉力F1的速度為
拉力F的功率為
故B正確,不符合題意;
C.0.5s時(shí),繩子端拉力,則動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力為
物體對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)物體的支持力,所以物體對(duì)地面的壓力為
故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.1s~2s內(nèi),拉力,物體上升高度為,繩子端拉力運(yùn)動(dòng)的距離為
拉力F做的功為
故D正確,不符合題意。
故選C。
15.D
【詳解】
設(shè)容器和水的總重力為G,作用在D端繩子的拉力為FD,根據(jù)題意可得,
G+GB=3N……①
G+GB-FD=1.6N……②
把①式入②式解得FD=1.4N,根據(jù)杠桿的平衡條件可得
FD·OD=GA·OC
則物體A的重力為
所以A物體的質(zhì)量為
因?yàn)槲矬wB剛好有體積露出水面,容器內(nèi)液面下降了0.5cm,則B的體積
VB=4×0.5cm×40cm2=80cm3
F1=ρ水gVB=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-5m3=0.8N
右圖中B受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和拉力的作用,即
GB=F2+FD=0.6N+1.4N=2N
則
則B物體的密度為
綜上所述ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
16.200.1
【詳解】
[1]如圖所示,用動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體,由于滑輪重和摩擦均不計(jì),根據(jù)動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體時(shí),省一半的力,但是多移動(dòng)2倍的距離,則有,所以物體A受到的摩擦力
[2]物體移動(dòng)了,所以拉力要移動(dòng),繩子運(yùn)動(dòng)的速度是
17.錯(cuò)誤錯(cuò)誤不能
【詳解】
[1][2]小明和小紅的觀點(diǎn)都是錯(cuò)誤的,根據(jù)W=Fs,只明確一個(gè)物理量,無(wú)法比較做功的大小。
[3]僅知道物體移動(dòng)的距離,不知道對(duì)物體施加力的大小,不能準(zhǔn)確比較兩個(gè)和尚做功的多少。
18.大于B點(diǎn)左邊
【詳解】
(1)[1]B點(diǎn)受到砰砣的作用力,其方向是是豎直向下的,大小等于砰砣的重力,這個(gè)作用力便是拉力FB。過(guò)O點(diǎn)作力FB的作用線的垂線段,這個(gè)垂線段便是力臂lB,作圖如下
(2)[2]由圖2知,桿秤相當(dāng)于動(dòng)力臂大于阻力臂省力杠桿,所以動(dòng)力FB小于阻力:孩子及秤鉤和所坐籃子的總重力,據(jù)G=mg知,孩子及秤鉤和所坐籃子的總質(zhì)量大于秤砣的質(zhì)量。
[3]由題意知,秤砣和籃子的重力不變,那么動(dòng)力不變,仍在O點(diǎn)提起桿秤,則阻力臂不變,而孩子的體重變小,即阻力變小,據(jù)杠桿的平衡條件知,動(dòng)力臂應(yīng)變小,即仍要桿秤水平平衡,懸掛點(diǎn)應(yīng)在B點(diǎn)的左邊。
19.40不變
【詳解】
[1]如圖,杠桿在A位置,輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛重為80N物體,則阻力臂L2=0.5OA,在A端施加一豎直向上的力F,則動(dòng)力臂L1=OA,由杠桿平衡條件可得
FL1=GL2
則
[2]杠桿在B位置時(shí),由下圖可知:OA′為動(dòng)力臂,OC′為阻力臂,阻力不變?yōu)镚
由三角形相似可得
由杠桿平衡條件可得
F′×OA′=G×OC′
則
由此可知,當(dāng)杠桿從A位置勻速提到B位置的過(guò)程中,力F的力臂將變小,但力F的大小不變。
20.25
【詳解】
用圖所示的滑輪勻速拉動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則滑輪在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),不考慮滑輪重力和滑輪與繩間摩擦,滑輪在水平方向上受到平衡力的作用(同一繩子上的力相等),則
F=T+T=2T
故
T=0.5F=0.5×50N=25N
由力的相互性,滑輪作用在繩子上的反作用力大小為25N,設(shè)繩子水平拉動(dòng)物體A的力為F′,故
F′=T=25N
又因A在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A受到繩子的拉力F′和地面施加的摩擦力f為一對(duì)平衡力,大小相等,即
f=F′=25N
21.費(fèi)力省距離生活中鑷子、筷子、釣魚(yú)竿、食品夾都屬于費(fèi)力杠桿
【詳解】
(1)[1]支點(diǎn)為O,先反向延長(zhǎng)畫(huà)出F1的作用線,從支點(diǎn)畫(huà)出F1的作用線的垂線,支點(diǎn)到垂足的距離為F1的力臂L1;正向延長(zhǎng)畫(huà)出F2的作用線,從支點(diǎn)畫(huà)出F2的作用線的垂線,支點(diǎn)到垂足的距離為F2的力臂L2。如圖所示:
(2)[2][3]由圖可知,動(dòng)力臂L1<L2,所以拋石機(jī)為費(fèi)力杠桿,雖然費(fèi)力,但省距離。
(3)[4]使用拋石機(jī)這樣的費(fèi)力杠桿,費(fèi)力、但省距離,生活中鑷子、筷子、釣魚(yú)竿、食品夾都屬于這類(lèi)杠桿。
22.勻速83.3%增大
【詳解】
(1)[1]在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),這樣彈簧測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大小。
[2]由圖示滑輪組可知,承重繩子的股數(shù)為n=3,由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N,則
由于重物有3股繩子承擔(dān),則繩子自由端移動(dòng)的距離
s=3h=3×0.1m=0.3m
總功
W總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
滑輪組機(jī)械效率
=×100%≈83.3%
(2)[3]整個(gè)滑輪組保持不變,不計(jì)繩重與摩擦,則使用該滑輪組時(shí)額外功不變;因?yàn)閷?duì)重物做的功為有用功,增加重物的重力,有用功增加,機(jī)械效率會(huì)增大。
23.(1);(2)50g;(3)350g
【詳解】
解:(1)由題意可知,秤砣的質(zhì)量為
m0=100g=0.1kg
故秤砣的重力大小為
G0=m0g=0.1kg×10N/kg=1N
重力方向豎直向下,秤砣所受重力的示意圖如下圖所示
(2)當(dāng)秤盤(pán)中未放物體時(shí),系秤砣的細(xì)線在距提鈕5cm時(shí),秤桿恰好水平平衡,由杠桿的平衡條件有
F1l1=F2l
即
m秤盤(pán)gl1=m0gl
解得秤盤(pán)的質(zhì)量為
(3)當(dāng)系秤砣的細(xì)線在距提鈕的距離L′2為40cm時(shí),根據(jù)杠桿的平衡條件可得
(m物+m秤盤(pán))gl1=m0gl2
解得秤盤(pán)中被稱(chēng)物體的質(zhì)量為
答:(1)見(jiàn)解析所示;
(2)秤盤(pán)的質(zhì)量是50g;
(3)秤盤(pán)中被稱(chēng)物體的質(zhì)量是350g。
24.勻速直線14.4靜止2.5172.8
【詳解】
解:(1)[1]在0~2s內(nèi),其s-t圖像為傾斜直線,小銘做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
[2]自行車(chē)處于平衡狀態(tài),他對(duì)自行車(chē)產(chǎn)生的動(dòng)力與自行車(chē)受到的摩擦力是一對(duì)平衡力,由題意可知?jiǎng)t動(dòng)力
F=f=2%G總=2%m總g=2%×(52kg+
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