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2025年中考物理二轮复习专题13:力和机械 练习 (含答案+解析)
展开 这是一份2025年中考物理二轮复习专题13:力和机械 练习 (含答案+解析),共33页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.下图所示的用具中,属于费力杠杆的是( )
A. 起子B. 钢丝钳
C. 剪刀D. 镊子
2.关于功和功率,下列说法中正确的是( )
A. 做功时间越多的机械,做功越多B. 功率越大的机械,做功越多
C. 做功时间越少的机械,功率越大D. 做功越快的机械,功率越大
3.如图,一个铁块放在一块薄木板上,下列关于铁块和木板受力情况的叙述正确的是( )
①铁块受到向上的弹力是因为铁块发生了弹性形变
②木板受到向下的弹力是因为木板发生了弹性形变
③铁块受到向上的弹力是因为木板发生了弹性形变
④木板受到向下的弹力是因为铁块发生了弹性形变
A. ①③B. ①④C. ②③D. ③④
4.如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是:
A. F1=F2B. F3=F4C. F1=12F3D. F2=12F4
5.在图中,分别用力F1、F2、F3匀速提起物体A.若不考虑滑轮重和摩擦,则三个力的大小关系是( )
A. F1=F2=F3B. F1=F2>F3C. F1=F212F3。
故ACD错误,B正确。
故选B。
5.【答案】B
【解析】解:由图可知,F1=G,b图中的滑轮是定滑轮,故F 2=G,c图中的滑轮是动滑轮,故F 3=0.5G,
故选:B。
定滑轮的轮轴是固定的,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向;
动滑轮的轮轴与物体一起运动,使用动滑轮可以省力。
本题通过比较作用力的大小考查了定滑轮和动滑轮的特点,属于基础题目。
6.【答案】D
【解析】解:
由题知,不计滑轮所受重力及摩擦力。
A、图中直接用手提升物体,拉力F=G;
B、图中使用的是滑轮组,n=2,拉力F=12G;
C、图中使用的是定滑轮,拉力F=G;
D、图中使用的是滑轮组,n=3,拉力F=13G;
可见,D选项最省力,拉力F=13G。
故选:D。
分析各个选项与物重的大小关系,得出最省力的选项。
本题考查了定滑轮、滑轮组的省力特点,属于基础题目。
7.【答案】C
【解析】【分析】
(1)根据杠杆分类,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,省力费距离.动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆.费力省距离.要判断是省力杠杆还是费力杠杆,就要比较动力臂和阻力臂的大小关系.
(2)定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时特点是可以改变力的方向,但不能省力,也不省距离.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用时特点是可以省一半的力,但不能改变力的方向,费距离.
(3)斜面也是一种常用的机械,使用斜面比较省力,但费距离.
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
滑轮和斜面也是变形的杠杆。
【解答】
解:A.定滑轮只能改变力的方向,既不省力也不费力,也不能省距离.不合题意;
B.斜面只有一种,是省力机械,费距离.不合题意;
C.当人如图拉重物时,阻力臂大于动力臂,费力省距离.符合题意;
D.动滑轮省力费距离,不合题意。
故选C。
8.【答案】C
【解析】解:同一物体升高的高度相同,根据公式W=Gℎ可知有用功相同;
因为CA>CB;拉力相同,根据公式W=FS可知F2做的功大;
因为η=W有用W总,所以总功越大,机械效率越低,即ηB>ηC;
故选:C。
已知高度相同,根据公式W=Gℎ可求有用功的大小,还知道拉力的大小和通过的路程大小,根据公式W=FS可求拉力做的总功;有用功和总功的比值就是机械效率。
本题考查机械效率的大小之比,关键知道有用功相同时,总功越大,机械效率越低。
9.【答案】B
【解析】解:
①小张将地上的球捡起来,有力作用在球上,球在力的方向上通过了一定的距离,故有力做功,故①符合题意。
②小张将球举起停在空中不动,有力,但球没有在力的方向上移动距离,故没有做功,故②不符合题意;
③小张挥动球,有力作用在球上,球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离,故有力做功,故③符合题意;
④球飞出去,球由于惯性向前运动,小张没有对球施加力,小张没有对球做功,故④不符合题意。
可见,手对球做功的过程有①③。
故选:B。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的方向上通过了距离,即力的方向和物体前进的距离的方向一致,力对物体才做功。
10.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了弹簧测力计的使用与读数;截短的弹簧的弹性系数变大了。打个比方说把两根同样的弹簧连起来,弹性系数变小,就是用同样的力拉它,伸长变长一倍。同理,截短了后用同样的力拉就变短了,读数就变小。
解决本题要了解:弹簧“变短”,弹簧就“变硬”,“劲度系数”变大,不易伸长;
断掉一部分的弹簧同原来的弹簧相比,主要是改变了弹簧的有效长度,而弹簧的长度是会对弹簧的劲度系数产生影响的,因此,再使用相同大小的力,弹簧的伸长就会不同,如果继续用原来的刻度盘,示数必将不准确。
【解答】
弹簧“变短”,弹簧就“变硬”,这样的弹簧秤,来称量物体重力时,弹簧不易伸长,但刻度盘不变,读数当然是变小了;
故ACD错误,B正确。
故选B。
11.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了密度公式和重力公式、压强公式以及相互作用力特点的应用,正确的对静止的金属块受力分析得出受力的个数是关键。
(1)知道金属块的边长可求其体积,又知道金属块的密度,根据ρ=mV求出金属块的质量,利用G=mg求出金属块的重力;
(2)对静止金属块受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,根据力的平衡条件得出等式即可求出金属块受到的支持力,桌面对金属块的支持力和金属块对桌面的压力是一对相互作用力,二力大小相等,据此求出金属块对桌面的压力,受力面积等于金属块的底面积,利用p=FS求出金属块对桌面的压强。
【解答】
(1)金属块的体积:
V=L3=(10cm)3=1000cm3=0.001m3,
由ρ=mV可得,金属块的质量:
m=ρV=5×103kg/m3×0.001m3=5kg,
金属块的重力:
G=mg=5kg×10N/kg=50N,故②正确;
(2)因为拉力10N小于金属块的重力50N,所以不能把金属块提起来,则金属块处于静止状态,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力作用处于平衡状态,故①错误;
由力的平衡条件可得,金属块受到的支持力:F支持=G−F拉=50N−10N=40N,
因桌面对金属块的支持力和金属块对桌面的压力是一对相互作用力,
所以,金属块对桌面的压力F=F支持=40N,故③错误;
受力面积:
S=L2=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
金属块对桌面的压强:
p=FS=40N0.01m2=4×103Pa,故④正确;
综上可知,②④正确。
故选B。
12.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用,使用杠杆,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,找出最长的动力臂是本题的关键。
【解答】
由图可知,O为支点,动力F1与杠杆垂直,则动力F1对应的动力臂为OB;动力F3与杠杆垂直,则动力F3对应的动力臂为OA;
由图知,F2、F4对应的力臂都小于OA,而OB>OA,所以OB是最长的动力臂;
在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小;因为F1对应的动力臂最长,所以F1最小。
故选A。
13.【答案】B
【解析】【分析】
从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂.根据杠杆平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,分析力臂的变化可知力的变化。
此题中,抓住动力臂最大、动力F最小时绳所处的位置,是解题的关键所在。
【解答】
如图所示:
连接OB,此时OB是最长动力臂;已知阻力(物重)不变,阻力臂不变;由杠杆的平衡条件:F动L动=F阻L阻,知:在F阻L阻不变的情况下,动力臂越长越省力;因此以OB为动力臂时,动力F最小;由图可知:当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时,力F先变小后变大,沿逆时针方向旋转时,力F变大,故B正确,ACD错误。
故选B。
14.【答案】C
【解析】【分析】
(1)根据W=Fs分别计算F1和F2所做的功,然后比较即可;
(2)根据P=Wt=Fst=Fv分析比较F1和F2所做的功的功率的大小。
此题考查功和功率的大小比较,难度不大,关键是熟练运用功和功率的计算公式。
【解答】
AB.由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m,OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J,PQ段拉力F2做的功为W2=F2s2=200N×6m=1200J,
比较可知,W1=W2,故AB错误;
CD.物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,所以,物体在OP段和PQ段速度相同,又因为F1>F2,所以根据P=Wt=Fst=Fv可知,P1>P2,故C正确,D错误。
故选:C。
15.【答案】0~5;2;长
【解析】解:
在弹簧测力计上,最大示数是5N,所以弹簧测力计的量程为0~5N;
1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值为0.2N,指针在“2”上,所以弹簧测力计的示数为2N.
弹簧测力计是根据弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长就越长的原理制成的。
故答案为:0~5;2;长。
常用弹簧测力计是利用在一定范围内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比原理制成的;
使用弹簧测力计测量力的大小时,首先要明确弹簧测力计的量程和分度值,读数时视线与指针所指刻线相垂直.
此题考查的是弹簧测力计的原理、量程和读数,属于基础题,难度较小,容易解答.
16.【答案】动
75
8
【解析】[1]由图知,滑轮跟随重物一起移动,所以是动滑轮。
[2]根据动滑轮的平衡条件 F=12(G物+G动) ,因为滑轮、绳的重力及摩擦不计,所以拉力为
F=12G物=12×150N=75N
[3]根据动滑轮绳子自由端移动距离和物体移动距离的关系 s=2ℎ ,拉力移动的距离为
s=2ℎ=2×4m=8m
17.【答案】与肩接触的位置 不变 (a)较小
【解析】解:(1)硬棒与肩接触的位置可以看成支点;
(2)a、b两种情况物体的重力不变;
(3)根据动力×动力臂=阻力×阻力臂,阻力不变,动力臂不变,阻力臂减小,动力减小.所以图中a、b两种情况下小明手上的作用力a较小.
故答案为:(1)与肩接触的位置;(2)不变;(3)(a)较小.
(1)杠杆绕着转动的固定点叫支点;
(2)(3)根据杠杆平衡条件,找出不变量,找出变化量,判断动力大小变化.
根据杠杆平衡条件,确定不变量,确定改变量的大小变化,比较动力大小变化情况.
18.【答案】上
30
省力
【解析】[1]在杠杆的A点施加力,要使力最小,需力臂最大,故以OA为力臂时,力臂最大,力的方向应垂直于OA,竖直向上。
[2]阻力 G=60N ,动力臂是OA,阻力臂是OB,根据杠杆平衡条件得
G×OB=F×OA , 60N×12OA=F×OA
解得A点施加最小的力
F=30N
[3]由于动力臂OA大于阻力臂OB,故此杠杆为省力杠杆。
19.【答案】力;固定点;绕支点匀速转动
【解析】【分析】
本题考查了杠杆的概念、杠杆平衡的概念,是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题。
根据杠杆的定义、杠杆平衡的概念分析答题。
【解答】
解:人们把在力的作用下绕着某个固定点转动的硬棒叫做杠杆;
如果杠杆静止不动或绕支点匀速转动,我们称杠杆处于平衡状态。
20.【答案】省力 动力臂越长越省力 c 图c和图e其弹簧测力计拉力都为钩码总重力的14,且拉力方向相同
【解析】解:(1)从图中可知动力臂比阻力臂长,且动力比阻力小,使用杠杆提升重物且杠杆在水平位置平衡时,若动力臂大于阻力臂,故动力臂大于阻力臂,可以省力;
(2)比较图(b)与(d)可,b的动力臂更长,更省力,故当阻力和阻力臂相同时,动力臂越长越省力;
(3)a图中测力计挂两个钩码指针伸长4个小格,据此可知若弹簧测力计挂4个钩码,指针伸长8个小格;
e图杠杆挂2个钩码,弹簧测力计拉力竖直向上,且指针伸长一个小格,故拉力为钩码总重力的14;
c图杠杆挂4个钩码,弹簧测力计拉力竖直向上,弹簧测力计指针伸长2个小格,故拉力为钩码总重力的14;
d图杠杆挂2个钩码,弹簧测力计拉力竖直向上,弹簧测力计指针伸长2个小格,故拉力为钩码总重力的12;
观察分析图(e)中省力情况和用力方向,可以发现图c中的杠杆与图(e)的效果相图,理由是图c和图e其弹簧测力计拉力都为钩码总重力的14,且拉力方向相同。
故答案为:(1)省力;(2)动力臂越长越省力;(3)c;图c和图e其弹簧测力计拉力都为钩码总重力的14,且拉力方向相同。
(1)从图中可知动力臂比阻力臂长,且动力比阻力小,据此分析结论;
(2)比较图b,d时,b的动力臂更长,更省力,故当阻力和阻力臂相同时,动力臂越长越省力;
(3)a图中测力计挂两个钩码指针伸长4个小格,据此可知若弹簧测力计挂4个钩码,指针伸长8个小格;图e弹簧测力计所用拉力方向竖直向上,杠杆挂2个钩码,且指针伸长一个小格,故拉力为钩码总重力的14;cd两图中簧测力计所用拉力方向也为竖直向上,故分析cd两图中所用拉力与钩码总重力的大小关系,即可得出答案。
本题考查探究杠杆平衡条件的实验,综合性较强,有一定难度。
21.【答案】不变
80%
10
变大
【解析】[1]若F的方向始终竖直,将物体匀速缓慢提升20cm,阻力不变,根据数学相似知识可知动力臂与阻力臂之比不变,根据杠杆平衡条件可知拉力F的大小不变。
[2]若拉力F移动的距离为80cm,则总功为
W总=Fs=25N×0.8m=20J
有用功为
W有=Gℎ=80N×0.2m=16J
则杠杆的机械效率为
η=W有W总=16J20J×100%=80%
[3]额外功为
W额=W总−W有=20J−16J=4J B是OA的中点,根据数学相似知识可知杠杆重心上升的高度为40cm,则杠杆的重为
G杠杆=W额ℎ杠杆=4J0.4m=10N
[4]若将重物的质量适当增加,仍用该杠杆将重物提升相同高度,有用功变大,额外功不变,所以杠杆的机械效率将变大。
22.【答案】50;90.9 ;27.5。
【解析】解:(1)物体的重力:G=mg=10kg×10N/kg=100N;
此过程中的有用功:W有=Gℎ=100N×0.5m=50J;
(2)由题知滑轮为定滑轮,则绳子自由端移动的距离:s=ℎ=0.5m,
拉力做的总功:W总=Fs=110N×0.5m=55J;
定滑轮的机械效率:η=W有用W总×100%=50J55J×100%≈90.9%。
(3)拉力的功率P=W总t=55J2s=27.5W。
故答案为:50;90.9;27.5。
(1)根据G=mg求出物体重力,根据W=Gℎ求出有用功;
(2)根据W=Fs求出总功,根据η=W有用W总×100%求出机械效率;
(3)根据P=Wt可求得拉力的功率。
本题考查了有用功、总功、功率及机械效率的计算,清楚有用功、总功的含义是本题的关键。
23.【答案】20
增大
10
【解析】[1]图(b)中是动滑轮,不计滑轮重和摩擦,能省一半力,则物体乙的重力为
G乙=2F=2×10N=20N
[2]图(a)中甲物体被竖直提升1米过程中,它的高度上升,质量不变,则重力势能增大。
[3]图(a)是定滑轮,绳子自由端移动距离为
s=ℎ=1m
则拉力F所做的功为
W=Fs=10N×1m=10J
24.【答案】3
6
0.08
【解析】[1]水平拉力F与弹簧测力计的示数相等,则拉力F=3N。
[2]动滑轮省一半力,拉力F是摩擦力的一半,摩擦力
f=2F=2×3N=6N
[3]由 v=st 得物体A移动的距离
sA=vt=2cm/s×2s=4cm
绳子自由端移动的距离
s=2sA=2×4cm=8cm=0.08m
25.【答案】
【解析】【解答】
由图可确定支点为O。
反向延长动力和阻力的作用线,然后从支点O分别向动力作用线、阻力作用线作垂线,垂线段的长度即为动力臂和阻力臂,如图所示:
【分析】
此题考查了力臂的画法,力臂是从支点到力的作用线的距离,在作图时,注意确定支点和两个力,做出力臂后要用符号标出对应的力臂.
力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.④用字母L1或l2标出.
26.【答案】解:动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上,如图所示,阻力F2是绳子对滑轮的拉力,方向向下,过支点O向阻力作用线画垂线,就得到阻力臂l2,如图所示:
。
【解析】根据力与力臂的关系进行画图,即过支点作力的作用线的垂线段;过力臂的末端作垂直于力臂的作用力。
本题考查了力臂的画法,支点的确定,难度不大。
27.【答案】解:从动滑轮上挂钩开始,依次绕过定滑轮和动滑轮,绳端回到人的手中,则F=G3为最省力的绕法,如图所示:
【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力。
此题考查了有关滑轮组的组装,在进行滑轮组的绕线时,可以从定滑轮或动滑轮绕起,可根据要求确定绳子的始端或末端依次绕线。
28.【答案】
【解析】【分析】
本题考查杠杆平衡条件的应用,在力与力臂乘积一定的情况下,若支点与力的作用点成为力臂,此时的力臂最大,使用杠杆最省力。
重力的作用点为物体的重心;根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,在阻力×阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力将越小。
【解答】
密度均匀的实心圆柱体的重心在圆柱体的中心;用一个最小的力F将圆柱体滚上台阶,此时的O为支点,当过圆柱体的重心做出直径OB,当OB为动力臂时,动力臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时的动力是最小的,动力的方向垂直于OB斜向上,如图所示:
。
29.【答案】
【解析】(1)
【分析】
要解决此题,需要掌握力臂的概念,知道力臂是从支点到力的作用线的距离.由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂。
【解答】
延长F1的作用线,由支点O向F1的作用线做垂线,垂线段的长度就为F1的力臂L1.如图所示:
(2)
【分析】
图中给出的滑轮组是“一定一动”,其绕线方法有两种,但由于小明站在地上,即确定了绳子自由端的方向,所以先从小明的手中出发,然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
确定滑轮组的绕线方法,一般遵循的是“奇动偶定”的绕线原则,但由于此题给出了绳子自由端的方向,使得题目的难度大大降低.
【解答】
由于小明要站在地面上,所以从小明的手开始,先绕过定滑轮,然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩,如图:
30.【答案】
【解析】【分析】
力臂是支点到力的作用线的距离,作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力.
本题考查了力和力臂的作法.当杠杆平衡时,动力和阻力对杠杆的影响是:使杠杆的运动趋势是相反的。
【解答】
过力臂L2的右端,作垂直于L2的直线,与杠杆OA的交点为力F2的作用点,方向斜向右上方,故答案如图所示:
。
31.【答案】弹簧伸长的长度跟它受到的拉力成正比 1与4或2与5或3与6 受到拉力与弹簧的伸长的比值 不同的弹簧,在弹性限度内受到拉力与弹簧的伸长的比值是不同的
【解析】解:
(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的数据知:同一根弹簧,在弹性限度内,拉力越大,弹簧伸长越长,即在一定的弹性范围内,弹簧伸长的长度与它受到的拉力成正比;
(2)分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可归纳出初步结论是:不同弹簧,在弹性限度内,拉力相同时,伸长的长度是不同的;
(3)分析表一知:F△x=;
由表二知:F△x=;
由表三知:F△x=;
a、综合分析表一、表二和表三得到的数据关系,可归纳得出:同一根弹簧,在弹性限度内受到拉力与弹簧的伸长的比值是一个定值;
b、不同的弹簧,在弹性限度内受到拉力与弹簧的伸长的比值是不同的。
故答案为:(1)弹簧伸长的长度跟它受到的拉力成正比;(2)1与4或2与5或3与6;(3)受到拉力与弹簧的伸长的比值;不同的弹簧,在弹性限度内受到拉力与弹簧的伸长的比值是不同的。
(1)根据表中数据可知在一定的弹性范围内,弹簧伸长的长度跟它受到的拉力成正比;
(2)根据表中数据分析实验次数即可得出不同弹簧,在弹性限度内,拉力相同时,伸长的长度是不同的;
(3)分析表一、表二和表三得到的数据关系,可得出结论。
本题通过实验探究考查了弹簧测力计的制作原理,要求学生具有一定的根据实验数据获取信息的能力,具有一定的难度。
32.【答案】平衡
右
力臂大小
F1的力臂测量错误
2mgℎ2F1ℎ1×100%
大于
小于
【解析】【详解】(1)[1]图甲所示的位置时,杠杆静止,所以杠杆处于平衡状态。
[2][3]图甲中,杠杆右高左低,说明杠杆的重心偏左,应将右端的平衡螺母向右调节,使重心在支点上,让杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
(2)[4]图中,拉力 F1 的方向与水平杠杆不垂直,只有当力的方向与杠杆垂直时,力臂才能从杠杆上直接读出来,小明误把杠杆的长度L1当成了拉力的力臂,所以小明会得出错误的结论。
(3)[5]有用功为
W有=Gℎ2=2mgℎ2
总功
W总=F1ℎ1
则机械效率的表达式
η= W有W总 ×100%= 2mgℎ2F1ℎ1 ×100%
(4)[6]钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得
F1·OA=G·OB
悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得
F 2·OA=G·OC
从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数变大。
[7]使C点上升高度仍为 ℎ2 ,则有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次拉力做的功将小于第一次做的功。
33.【答案】(1)2.4;(2)83.3;(3)1.2;(4)增大提升物体所受的重力
【解析】【分析】
本题是测量滑轮组机械效率的实验,考查了测力计读数、机械效率的计算、提高滑轮组机械效率的方法;
(1)知道弹簧测力计分度值,由指针位置读数;
(2)滑轮组机械效率的计算η=W有用W总×100%=GℎFs×100%;
(3)由滑轮组数据可知承担物体重力的绳子段数为3,绳子自由端拉力和物体重力、动滑轮重力关系为nF=G动+G物;
(4)对于确定的滑轮组增大物体重力可提高滑轮组的机械效率。
【解答】
(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,由指针位置可知,示数为2.4N;
(2)滑轮组的机械效率为;
(3)由数据可知承担物体重力的绳子段数为3,若此装置中的绳重和滑轮的摩擦均可忽略,则动滑轮所受重力为G动=2.4N×3−6N=1.2N;
(4)对于此滑轮组,提升滑轮组机械效率的建议:增大提升物体所受的重力。
34.【答案】解:(1)不计绳重和摩擦,拉力F1所做的功即为克服物体A重力所做的功,
即W=Gℎ=20N×2m=40J;
(2)拉力F所做功的功率:
P=Wt=40J5s=8W。
答:(1)这段时间内拉力所做的功40J。
(2)物体上升过程中拉力的功率8W。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
35.【答案】解:(1)由图可知该装置为定滑轮,忽略滑轮重力及摩擦,
则手对绳的拉力:
F=G=20N;
(2)绳拉重物所做的功:
W=Fs=20N×1m=20J;
拉力F的功率:
P=Wt=20J5s=4W.
【解析】(1)由图可知该装置为定滑轮,忽略滑轮重力及摩擦,绳子的拉力和物体的重力相等,即F=G;
(2)根据W=Gℎ求出绳拉重物所做的功;根据P=Wt求出拉力F的功率P.
本题考查了重力公式和做功公式、功率公式的应用,是一道基础题目.
36.【答案】①使用定滑轮不能改变力的大小,不计摩擦,拉力等于物体重力,则物体拉力:F=G=10N;拉力做功:W=Fs=10N×2m=20J;
②拉力的功率:P= Wt = 20J5s =4W.
【解析】详细答案和解答过程见答案
37.【答案】解:(1)由图乙可知,2s时,物体上升0.2m,有用功W有=Gℎ=36N×0.2m=7.2J;
(2)滑轮组的动滑轮绕3段绳,总功:W总=Fs=F×3ℎ=15N×3×0.2m=9J,
滑轮组的机械效率:η=W有W总×100%=7.2J9J×100%=80%;
(3)0~2s内,拉力F的功率:P=W总t=9J2s=4.5W。
答:(1)0~2s内,滑轮组所做的有用功是7.2J;
(2)该滑轮组的机械效率是80%;
(3)0~2s内,拉力F的功率是4.5W。
【解析】(1)根据图乙读出物体在2s内上升的高度,然后根据W有=Gℎ求出有用功;
(2)由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3ℎ;根据W总=Fs求出总功,利用η=W有W总×100%求出机械效率;
(3)根据P=Wt求出拉力的功率。
本题考查的知识点多,用到的公式多,难点是求拉力所做的总功。由滑轮组的特点知道:绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是s=3ℎ,据此求出拉力方向上移动的距离,这是本题的突破口。
38.【答案】解:
(1)v=st=6m10s=0.6m/s;
(2)小王对木箱做的有用功:
W有用=Gℎ=200N×3m=600J,
小王对木箱做的总功:
W总=Fs=120N×6m=720J,
功率:
P=W总t=720J10s=72W;
(3)η=W有用W总×100%=600J720J×100%≈83.3%。
答:(1)木箱A沿斜面方向的运动速度为0.6m/s。
(2)小王对木箱做功的功率72W。
(3)斜面的机械效率83.3%。
【解析】(1)知道斜面长和所用的时间,利用速度公式v=st求木箱A沿斜面方向的运动速度;
(2)知道斜面高和木箱重,利用W=Gℎ求小王对木箱做功(有用功),知道所用的时间,利用P=Wt求小王对木箱做功的功率;
(3)知道拉力和斜面长,利用W=Fs求拉力做的功(总功),再利用公式η=W有用W总求斜面的机械效率。
本题考查了利用斜面时,速度、有用功、总功、功率、机械效率的计算,虽知识点多、但都属于基础,难度不大。
39.【答案】质量 物体所受的重力大小与物体的质量成正比 无关 大 同一星球上,物体所受重力与质量的比值是一个确定值 不同星球上,物体所受重力与质量的比值是不相同的,地球上的比值比月球上的大
【解析】解:(1)小明测量了绿豆、芝麻、花生、大米的质量和重力,它们在数据上有相似的地方,所以可以探究物体所受的重力与质量的关系。
(2)从测得的初步数据可以看出,质量越大,重力越大,所以可以提出假设物体的质量越大,所受的重力越大。
(3)①分析比较实验序号1、4与7或2、5与8或3、6与9的数据及相关条件,可以看出,虽然是不同物质,但质量和重力的大小也可相同,可得物体受到的重力大小与物质的种类无关。
②比较实验序号1、2与3或4、5与6或7、8与9的数据及相关条件,发现同种物质的质量增大几倍,重力就增大几倍,重力和质量的比值为定值,所以可得物质种类相同的物体受到的重力大小与它的质量成正比;
(4)表四所示的数据,反映的是月球上物体所受重力的情况,进一步综合分析表一、表二、表三、表四中的数据及相关条件,
可得:①不同星球上,物体所受重力与质量的比值是不相同的,地球上的比值比月球上的大。
②相同星球上重力和质量的比值是相同的。
故答案为:(1)质量;(2)物体所受的重力大小与物体的质量成正比;(3)①无关;②大;(4)①同一星球上,物体所受重力与质量的比值是一个确定值;②不同星球上,物体所受重力与质量的比值是不相同的,地球上的比值比月球上的大。
(1)根据数据可知分析小明测量的两个物理量,主要是质量和重力。从而得出所探究的问题。
(2)根据测量的几组数据,分析重力和质量的关系,便可得出假设的内容。
(3)分析比较各表格中数据的关系,根据质量和重力的变化及种类的变化得出结论。
(4)前三个表格中数据与第四个表格中数据进行比较,找出其相同点和不同点,便可得出相关的结
此题考查了重力和质量之间的关系的实验及数据分析,首先掌握重力和质量的关系,掌握同一表格中数据和不同表格中数据代表的含义,从而可以准确地总结出结论。表一弹簧A
表二弹簧B
表三弹簧C
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
拉力(牛)
1.0
2.0
3.0
1.0
2.0
3.0
0.8
1.6
2.4
弹簧的伸长(厘米)
2.0
4.0
6.0
1.0
2.0
3.0
1.0
2.0
3.0
钩码总重
G/N
钩码上升
的高度ℎ/m
弹簧测力计拉力F/N
测力计拉动绳端移动的距离s/m
6
0.05
0.15
实验
序号
质量
(千克)
重力
(牛)
1
0.12
1.2
2
0.24
2.4
3
0.36
3.6
实验
序号
质量
(千克)
重力
(牛)
4
0.12
1.2
5
0.24
2.4
6
0.36
3.6
实验
序号
质量
(千克)
重力
(牛)
7
0.12
1.2
8
0.24
2.4
9
0.36
3.6
序号
质量
(千克)
重力
(牛)
10
0.10
0.16
11
0.20
0.32
12
0.30
0.48
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