物理八年级全册第十章 机械与人综合与测试测试题
展开第十章 机械与人 单元检测卷 (含解析)
一、选择题
1.如图所示,F的方向竖直向上,整个装置处于静止状态,当F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中( )
A.F始终逐渐变小
B.F始终逐渐变大
C.转向BM方向时,F逐渐变大;转向BN方向时,F先逐渐变大后逐渐变小
D.转向BM方向时,F逐渐变大;转向BN方向时,F先逐渐变小后逐渐变大
2.下列过程中属于弹性势能转化为动能的是
A.熟透的苹果从树上落下B.弹簧枪将“子弹”射出
C.蹦极者落下拉紧橡皮绳D.秋千由低处摆向高处
3.如图所示,不计绳重和摩擦,沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升,所用的力分别是F1、F2、F3,则
A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.三个力一样大
4.用如图所示的滑轮组将300 N的重物匀速提升,已知动滑轮重30 N,不计摩擦,则
A.使用该滑轮组不能省力
B.绳子自由端的拉力为110 N
C.重物受到动滑轮的拉力和自身重力是一对平街力
D.若剪断绳子,重物由于惯性将一直向上运动
5.在图所示的各杠杆实例中,属于费力杠杆的是
A.B.C.D.
6.落到地上又弹跳起来的皮球,先被压缩,后恢复原状,关于它的能量变化,以下说法中正确的是( )
A.压缩过程,动能增加,弹性势能增加
B.恢复过程,动能减小,弹性势能增加
C.压缩过程,动能减小,弹性势能减小
D.恢复过程,动能增加,弹性势能减小
7.如图所示,物体A重100 N,B重20 N,当B匀速下降了40 cm时,A受到桌面的摩擦力和A移动的距离分别是(不计滑轮重、绳重和绳与滑轮间摩擦)( )
A.20 N,40 cm B.10 N,20 cm
C.10 N,80 cm D.20 N,20 cm
8.如图所示,轻质杠杆的支点为O,在杠杆的A点始终作用竖直向上的力F ,将挂在杠杆中点重为G的物体匀速提升,则力F的大小
A.逐步变大 B.逐步变小
C.始终不变 D.先变小,后变大,杠杆在水平位置上下最小
9.甲、乙做匀速直线运动的路程之比为5:3,时间之比为3:2,则它们的速度之比为:
A.15:3B.5:3C.3:2D.10:9
10.如图所示,两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置,此时( )
A.两个小孩的重力一定相等
B.两个小孩到支点的距离一定相等
C.两个小孩的质量一定相等
D.两个小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
11.踢毽子是一项很好的健身运动,下列关于踢毽子的描述正确的是
A.当人抬起脚踢毽子时,人对地面的压强减小了
B.毽子离开脚后在向上运动的过程中,人对键子做了功
C.毽子向上运动过程中,动能转化为重力势能
D.由于惯性,毽子下落过程中会越来越快
12.体育课中,同学们进行了一次登楼比赛.下列有关功率的说法正确的是
A.用时最短的同学功率最大
B.速度最快同学的功率最大
C.体重最大的同学功率最大
D.做功最快的同学功率最大
13.如图,水平桌面上的物体A重100N,物体B重40N,此时物体B恰能匀速下降;当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,若不计动滑轮和绳的重力,不计绳与滑轮及滑轮轴间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.B上升了2mB.拉力F的功率为20W
C.物体A与桌面间的滑动摩擦力为40ND.吊着B物体的绳子所做的功为40J
14.图示甲乙两套装置,滑轮重、绳重和摩擦力均不计。装置甲中和表示沿不同方向拉绳子,乙装置中表示竖直向上拉绳子;用、、分别将相同的重物匀速提升相同高度,则下列说法正确的是( )
A.拉力大小关系是:
B.、所做的功相等,但比做的功少
C.、、所做的功相等
D.甲的机械效率比乙的高
15.一个物体在一个大小、方向都不变的水平拉力作用下,在水平面上做匀速直线运动,如图所示的图像中,能正确反映此力所做的功与时间对应关系的图像是 ( )
A. B. C. D.
16.在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示(b,d在同一高度),如果不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A.从a点向b点运动的过程中,动能增加
B.从b点向c点运动的过程中,重力势能增加
C.b点的动能等于d点的动能
D.c点和d点的机械能相等
二、填空题
17.利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体.若滑轮组的机械效率为80%,A处拉力的大小为40N,则物体和地面之间的摩擦力大小为 _________N,拉力F的大小为________ N.
18.甲乙同学分别以同样的快慢同样的方向前进,以乙为参照物,则甲是_____的,如果以路边的树为参照物,则甲乙都是_____的.
19.汽车在2000牛牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速运动,汽车受摩擦力为___牛,方向向_____;合力为_______。若汽车行驶的牵引力减小为1800N,则汽车将做_____运动.
20.小明利用钩码、弹簧及相关器材进行实验,记录的实验数据如表所示.请根据表中数据归纳出弹力F与弹簧伸长量x的关系式为F=_________________.
21.如图所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上,在B点用600N的动力竖直向下拉动,木杆静止不动,则重物对水平地面的压力为______N,此木杆为_______(“省力” “费力”“等臂”)杠杆。
22.如图所示,0为轻质杠杆MN的支点,OM:ON=3:4,物块A和B分别挂在M、N两端,杠杆恰好在水平位置平衡,则两物块的质量之比mA:mB= ;若两物块A、B的体积之比为2:1,则两物块密度之比ρA:ρB= .
三、简答题
23.炎热的夏天,小雨和爷爷划船到湖中又鱼,划船时,手移动较小的距离,船桨在水中移动较大的距离,用所学的物理知识进行解释:_________________.
四、作图题
24.画出图中物体重力的示意图,并画出使轻质杠杆保持平衡的最小动力F的示意图及动力臂.
25.如图,有一个滑轮组,当用力F向下拉绳子时,绳端被拉下12m,重物会上升4m,谘请按题意画出滑轮组的绕绳方式。
五、实验题
26.钢球从斜面上由静止滑下,撞击到一个小木块上,能将木块撞出一段距离.木块被撞得越远,表示钢球的动能越大.现如图所示,用质量不同的钢球A、B,从同一斜面的同一高度由静止滑下,撞击同一块木块M.
(1)让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下,是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的________;
(2)本实验研究的是钢球具有动能的多少跟________的关系;
(3)实验可得结论________.
27.小明和同学们探究杠杆的平衡条件,以小组为单位分别进行实验。
(1)将杠杆支在铁架上,杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____端调节。
①如图乙,第一组同学分别在杠杆两侧挂钩码,移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡,完成两次实验,记录的数据如表所示。
②如图丙,第二组同学在杠杆左侧挂钩码,右侧用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆重新在水平位置平衡,完成两次实验,记录的数据如表所示。
③如图丁,第三组同学在杠杆右侧挂钩码,并用弹簧测力计在另一位置竖直向上拉杠杆,使杠杆重新在水平位置平衡。完成两次实验,记录的数据如表所示。
(2)第一、三组同学归纳分析数据后得到相同的结论:F1l1=F2l2,第二组同学的数据有一点差异,分析其中的原因是_____。
(3)找出原因后,第二组同学也得到了同样的结论,通过不同方法得到同样结论,这种做法的优点是_____。
(4)第一组的数据中有一次动力臂与阻力臂相等,这类杠杆是_____杠杆,此类杠杆的应用有_____(请举一例)。
28.为了“探究物体的动能大小与哪些因素有关”,小强同学准备了体积相等、质量分别为和的金属小球A和B、带滑槽轨道的斜面、小木块C、木板、刻度尺等器材进行实验,三次实验分别如图甲、乙、丙所示。
(1)该实验中的研究对象是__________________(选填“小球”、“木块”或“斜面”)
(2)该实验是通过观察____________来比较物体动能的大小,从而得出结论,这种方法在物理学中叫做转换法,下列四个实例中也采用这种研究方法的是__________________;
A.认识电压时,我们可以用水压来类比电压
B.用磁感线来描述磁场的分布
C.探究压力作用效果与哪些因素有关,通过海绵凹陷的深度来比较压力作用效果
D.探究物体吸收热量与物体的质量是否有关,需要使同种液体升高相同的温度
(3)要探究动能大小与物体质量的关系:实验中应保证小球____________相同,为了达到这一目的所采取的具体操作方法是__________________;
(4)由实验____________两图可知:物体的速度越大,物体所具有的动能越____________;
(5)在甲图中,若斜槽绝对光滑,金属球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能____________(选填“增大”、“减小”或“不变”);木块最终会停下来的主要原因是_________________。
29.探究杠杆的平衡条件”实验
(1)如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应把杠杆右端的平衡螺母向 ________(选填“左”或“右”)调节:
(2)如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,其示数将________(选填"变大”、“变小"或“不变")。
(3)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是____________。
(4)请设计记录实验数据的表格。
(__________)
30.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,下图是小佳用同一滑轮组提升两个相同钩码做的1次实验,
(1)在实验操作中应该使钩码______竖直上升。
(2)如图甲、乙、丙所示的数据,由图乙、丙所示的位置变化画出图丙中该装置的绕线方法,并由图中的数据可以计算出这一次实验的机械效率为______(保留一位小数)。
(3)改变_______,重复上面的实验是为了探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系。
(4)仅在图乙装置上增加一个动滑轮,则滑轮组的机械效率将______。(填“变大”或“变 小”)
六、计算题
31.如图所示是“共享汽车”中的某品牌纯电动汽车,它不仅环保,而且使用成本比传统汽车低。
(1)若一辆空车静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.08m2,巳知车对地 面的压强是1.2×105 Pa,求空车的质量。(g取10N/kg)
(2)若载人后小汽车的总质量为1200kg,该车以30m/s的速度沿水平道路做匀速直线运 动,行驶了 180s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍,求在此过程中汽车牵引力做功的功率。
32.如图所示,用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s.
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
33.如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明。已知他的质量m=60kg,g=10N/kg。
(1)求小华受到的重力G;
(2)求图示时刻地面对双手的支持力F。
组别
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
第一组
第一次
1
8
1
8
第二次
0.5
14
1
7
第二组
第一次
1.5
10
0.75
15
第二次
1
20
0.75
10
第三组
第一次
1.5
10
1
15
第二次
2
6
0.5
24
参考答案
1.D
根据杠杆平衡条件动力×动力力臂=阻力×重力力臂,在F以B点为轴转向BM方向时,其力臂变小,F逐渐变大.在F以B点为轴转向BN方向时,其力臂先变大后变小,F先逐渐变小后逐渐变大.
故选D.
2.B
A.苹果从树上落下是重力势能转化为动能。故A不符合题意;
B.弹簧枪将子弹弹出是弹性势能转化为动能。故B符合题意;
C.蹦极者落下拉紧橡皮绳是动能转化为弹性势能,故C不符合题意;
D.秋千由低处摆向高处是动能转化为重力势能,故D不符合题意。
故选B。
3.D
滑轮根据在使用过程中轴心的位置是否发生改变分为定滑轮和动滑轮,定滑轮实质是一个等臂杠杆,在使用过程中既不省力,也不省距离,但能改变力的方向;动滑轮实质是一个省力杠杆,在使用过程中能省力,但不能改变用力方向.由题意知,该滑轮为定滑轮,不能省力,故本题正确选项是D.
4.C
(1)由图可以看出绳子的股数,不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)求出拉力大小;(2)二力平衡的判定.
A由图可知,连接动滑轮的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,则拉力的大小:F=(G+G动)=×(300N+30N)=165N.故B错误;F,使用该滑轮组省力,故A错误.C. 重物受到动滑轮的拉力和自身重力是大小相等,方向相反,作用在同一直线,而且作用在同一物体上的两个力.是一对平衡力.故C正确;D剪段绳子前,物体匀速上升,剪断绳子后,重物由于惯性要保持原来的匀速直线运动状态,但重物受重力的作用,所以重物不会一直向上运动;故D错误.故选C.
5.C
A.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B. 羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D. 起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
6.D
根据动能与弹性势能的转化分析。
球被压缩时,是动能转化为弹性势能,恢复原状时,是弹性势能转化为动能。
故选D。
7.C
(1)因为有两段绳子吊着动滑轮,所以使用动滑轮省一半的力,故每段绳子的拉力为:F=12GB=12×20N=10N;又因为B物体做匀速直线运动,所以A物体也做匀速直线运动;故根据二力平衡可知:A物体在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一对平衡力;所以A受到桌面的摩擦力f=F=10N.(2)因为重物和动滑轮有n段绳子承担,当物体升高h时,绳子自由端移动的距离是:s=nh;所以A移动的距离s=2×40cm=80cm;故A移动的距离为80cm.故选C.
点睛:(1)先根据动滑轮的特点:省力,来求得每段绳子所受的拉力;再根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。(2)用滑轮组提升重物时,重物和动滑轮有n段绳子承担,当物体升高h时,绳子自由端移动的距离是:s=nh.
8.C
画出动力臂和阻力臂,分析杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系,由杠杆的平衡条件可知动力的变化。
如图所示:
动力臂为LOB,阻力臂为LOD,LOB:LOD=LOA:LOC=2:1,
匀速提升重物,杠杆匀速转动,杠杆平衡,FLOB=GLOD,F=LODLOBG=12G,
拉力F为物重的12,大小不变。
故选C。
9.D
由于已知甲、乙两物体的时间之比和通过的路程之比,根据可以计算两者的速度之比。
根据题意知道,甲、乙两物体的路程之比为5:3,时间之比为3:2,所以,由知道,甲、乙两物体的速度之比是:,故选D。
10.D
由于两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等;故ABC错误,D正确。
11.C
当人抬起脚踢毽子时,人对地面的压力仍然等于人的重力,但人与地面的接触面积减小了一半,根据p=F/S可知,其对地面的压强增大一倍;故A错误;毽子离开脚后在向上运动的过程中,虽然因为惯性移动了距离,但毽子离开脚后不再受到人的作用力,所以人对毽子没有做功,故B错误;毽子向上运动过程中,质量不变,速度变小,所以动能变小,同时高度增加,故重力势能增大,所以是将动能转化为重力势能的过程,故C正确;下落时,由于重力大于阻力,所以毽子向下的运动速度越来越快,故D错误,故选C。
12.D
A. 功率大小不但和时间长短有关,还与做功的多少有关,故A错误;B. 根据P==Gv可知,功率大小不但和速度有关,还与学生的体重有关,故B错误;C. 根据P==Gv可知,功率大小不但和体重有关,还与学生的速度有关,故C错误;D. 功率表示物体做功的快慢,所以做功越快的功率越大,故D正确.故选D.
13.B
A.滑轮组的动滑轮绕2段绳,当用一水平向左的力F拉动物体A在2s内匀速向左移动1m的过程中,A移动的距离为B升高高度的2倍,B上升了
hB==0.5m,
故A错误;
BC.当A向右做匀速直线运动,A水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力为一对平衡力,故
f=GB=×40N=20N,
当A向左做匀速直线运动,水平方向上受到水平向左的拉力、向右的摩擦力、B对A的拉力,由于滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,因压力不变,接触面的粗糙程度不变,故摩擦力不变,所以向右的摩擦力为:f=20N.A向左做匀速直线运动,受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力为:
F=f+GB=20N+20N=40N,
拉力F的功率为:
P==20W,
故B正确,C错误;
D.绳子拉力对物体B所做的功为:
W=GBhB=40N×0.5m=20J,
D错误.
14.C
A.根据定滑轮既不省力也不费力,动滑轮省一半力,可以得出
,
,
A错误;
BC.因为滑轮重、绳重和摩擦力均不计,将相同的钩码提升相同的高度,由得,力、、做的功相等,B错误,C正确;
D.因为不计滑轮重、绳重和摩擦,所以额外功为零,所以甲和乙的机械效率均为100%,D错误。
15.B
根据题意,物体做匀速直线运动,则路程与时间成正比,而功等于力乘以距离,力不变,所以做的功与时间也成正比。
A图,随着时间的延长,做的功不变,不正确;
B图,功与时间成正比,符合题意,正确;
C图,随时间的延长,做功减小,且到某一时刻,做功减小到零,错误;
D图,随时间延长做功增多,但不成正比,错误。
故选B。
16.C
A、从a点下滑到b点过程中,速度增大,动能增大,故A正确;
B、从b点向c点运动的过程中,高度增加,重力势能增大,故B正确;
C、b点和d点在同一高度,则重力势能相等;但由于滑雪板与雪地之间存在摩擦,从b点沿雪地向上运动的过程中,部分机械能会转化为内能,所以b点的机械能大于d点的机械能,则b点的动能大于d点的动能,故C错误;
D、从c点下落到d点过程中,运动员处于腾空状态,与雪脱离即没有摩擦,在不计空气阻力的情况下,机械能保持不变,即c点和d点的机械能相等,故D正确.
故选C.
17.40 25
(1)物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子对物体拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,A处的拉力大小FA=40N,所以物体和地面之间摩擦力为f=FA=40N;(2)由图可知,由2段绳子通过动滑轮,则sF=2s物,η= 所以F==25N.
物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子对物体拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,由此得到物体受到的摩擦力大小.由题拉力F所做的功为总功,克服物体摩擦力所做的功为有用功,从图可知,由2段绳子通过动滑轮,则sF=2s物,可利用公式η=可计算出拉力F的大小.
18. 静止 运动
甲乙同学分别以同样的快慢,同样的方向前进,如果选择乙同学为参照物,甲同学和乙同学之间的位置没发生变化,则甲同学是静止的;如果选择树木为参照物,甲、乙两同学与树木的位置在不断发生变化,故甲、乙两同学都是运动的。
19.2000N 西 0 减速
汽车在2000N的牵引力作用下,沿水平路面向东做匀速直线运动,水平方向上受到拉力和摩擦力是平衡力,f=F=2000N,方向与运动方向相反为水平向西,合力为2000N-2000N=0。若汽车行驶的牵引力变为F′=1800N,方向水平向东,摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力大小不变,为2000N;方向水平向西,所以,汽车将会做减速运动。
20.
由表中数据可知:当弹力为1N时,弹簧伸长量为4cm;当弹力为2N时,弹簧伸长量为8cm;当弹力为3N时,弹簧伸长为12cm,可见弹力F与弹簧伸长量x成正比;
设F=kx,则比例系数:,
所以弹力F与弹簧伸长量x的关系式为:
.
21. 80 费力
以杠杆为研究对象,杠杆A点受到物体G对其竖直向下的拉力FA和B点竖直向下的拉力FB,杠杆不动,即处于平衡状态.根据杠杆的平衡条件,所以FA×OA=FB×OB.由于FB=600N,OA=3OB,可以求得FA=200N.由于物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体G的拉力竖直向上且等于200N.以物体G为研究对象,其受到三个力的作用:杠杆对其向上的拉力F拉=200N,重力为280N,地面对其竖直向上的支持力F支.物体处于静止状态,所以这三个力平衡即:G=F支+F拉,从而可以求得F支等于80N,因为物体处于平衡状态,所以F压=F支=80N.由图示情况可知,动力臂小于阻力臂,所以此木杆为费力杠杆.
故答案为:80;费力
22.4:3;2:3
试题分析:(1)根据杠杆平衡原理可求出两物块质量之比;
(2)已知两物块质量之比,体积之比可求出密度之比.
解:(1)根据杠杆平衡原理,可得mAg×OM=mBg×ON,约掉g;
==;
(2)由密度知识得,ρA=,ρB=,
=×=×=.
答:(1)两物块质量之比为4:3;(2)两物块密度之比为2:3.
23.船桨是费力杠杆,划船时,手加在船桨上的动力比水对船桨的阻力大,所以使用费力杠杆可以省距离.手只要移动较小的距离,就能使船桨在水中移动较大的距离
使用费力杠杆可以省距离。船桨是费力杠杆,划船时,只要手加在船桨上的动力比水对船桨的阻力大,手移动较小距离就能使船桨在水中移动较大的距离。
24.
根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,可知在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,就要使动力臂L1最大,即在杠杆上找一点,使其到支点的距离最长,这个距离即为动力臂.由图可知,在杠杆上A点到支点O的距离最大,过A沿斜向上的方向做OA的垂线即为最小的动力F.如图所示:
25.
用力F向下拉绳子时,绳端每拉下12m,重物就上升4m,则作用在动滑轮上绳子段数:,所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,依次绕过各个滑轮,最后拉力F向下,如图:
26.初速度 质量 速度相同,质量越大,动能越大
⑴让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滑下时,重力势能相等,转化为动能时,动能也相等,所以到水平面时速度相等,即目的是为了使钢球滑到斜面底端时具有相同的初速度;
⑵本实验两球的速度相等,质量不等,所以研究的是钢球具有动能的多少跟质量的关系;
⑶实验可知,速度相同时,质量大的球将木块推动的更远,即做功越多,所以可得结论速度相同,质量越大,动能越大.
点睛:牢记影响动能大小的因素,即质量和速度影响动能的大小.另外注意实验中控制变量法的应用,以及理解小球从同一高度滑下的目的.
27.右 弹簧测力计倒着使用时,弹簧自重对杠杆平衡有影响; 可以避免偶然性,使得到的规律更具有普遍性 等臂 天平
(1)为了使杠杆在水平位置平衡,实验前,平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡,这样便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,可以消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于研究。
(2)根据F1l1=F2l2分析第二组同学的数据。
(3)通过不同方法得到同样的结论,可以避免偶然性。
(4)动力臂与阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
(1)杠杆左低右高,应将杠杆平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量力臂;
(2)第一、三组同学归纳分析数据后得到相同的结论:F1l1=F2l2,第二组同学的数据有一点差异,分析其中的原因是弹簧测力计倒着使用时,弹簧自重对杠杆平衡有影响;
(3)通过不同方法得到同样结论,这种做法的优点是可以避免偶然性,使得到的规律更具有普遍性;
(4)第一组的数据中有一次动力臂与阻力臂相等,这类杠杆是等臂杠杆,此类杠杆的应用有天平。
28.小球 木块被推动的距离 C 速度 让小球从同一斜面同一高度静止滚下 甲、乙 大 不变 受到阻力(摩擦力)的作用
(1)[1]本题探究“物体动能的大小与哪些因素有关”,小强同学让小球从同一斜面上静止滑下后去撞击木块,通过小球推动木块在水平面上移动的距离长短来说明碰撞前瞬间小球的动能大小,所以该实验的研究对象是小球;
(2)[2]物体动能的大小是通过木块被推动距离的大小间接来反映的,主要用了转换法思想;
[3]“认识电压时,我们可以用水压来类比电压”主要用了类比法思想,“用磁感线来描述磁场的分布”主要用了模型法思想,“探究压力作用效果与哪些因素有关,通过海绵凹陷的深度来比较压力作用效果”主要用了转换法思想,“探究物体吸收热量与物体的质量是否有关,需要使同种液体升高相同的温度”主要用了控制变量法思想,故选C;
(3)[4][5]影响小球动能大小的因素有小球的速度和质量,要研究动能大小与小球质量的关系,应控制小球的速度相同,方法是让小球从同一斜面同一高度静止滚下,小球到达斜面底端时的速度就相同;
(4)[6][7]要探究小球动能大小与小球的速度是否有关就要使小球质量不变,只改变小球的速度,让同一小球从同一斜面不同高度由静止滚下,所以应选用甲、乙两图,由图可知物体的速度越大,物体所具有的动能越大;
(5)[8][9]在甲图中,若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中没有能量损失,小球的重力势能转化为动能,所以小球的机械能保持不变;由于木块受到阻力(或摩擦力)的作用,所以木块最终会停下来。
29.左 变大 避免偶然性,使实验结论具有普遍性
(1)[1]由图甲知道,杠杆左端上翘,说明杠杆的右侧偏重,平衡螺母应向左端移动,使杠杆在水平位置平衡;
(2)[2]图乙中,当测力计从a位置转到b位置时,拉力F的力臂变短,为了保持杠杆水平位置平衡,由杠杆的平衡条件知道,拉力变大,即测力计示数变大;
(3)[3]实验中,通过多次改变力和力臂的大小,得到多组实验数据,而得出了杠杆平衡条件。所以,该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性;
(4)[4]根据实验实际情况,设计出实验数据表格如下:
30.匀速 83.3% 物体重力 变小
(1)在实验过程中,利用二力平衡原理测量拉力大小,所以应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码的运动情况是匀速竖直上升;
(2)由图乙、丙可知,物体上升的高度h=10cm=0.1m,拉力端移动距离s=80cm-50cm=30cm=0.3m,
则绳子股数n=,根据“奇动偶定”的原则,画出滑轮组的绕线方法如下:
图丙中弹簧测力计分度值为0.2N,拉力F=0.8N,
由表中第一次数据数据可知,滑轮组的机械效率:
(3)为了探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系,改变的是物体重力。
(4)仅在图乙装置上增加一个动滑轮,即在提升相同钩码上升相同高度做相同有用功时,额外功将增大,则总功也随之增大,滑轮组的机械效率将变小。
31.(1)960kg;(2)57600W
(1).由 知道,空车对地面的压力是:
F=PS=1.2×105 Pa×0.08m2 =9.6×103 N,
又因为对水平面的压力等于重力,所以,空车的重力是:
G=F=9.6×103 N
由G=mg知道空车的质量是:
=960kg;
(2).由知道,小车行驶的距离:
s=vt=30m/s×180s=5400m;
由于小车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件知道,汽车牵引力是:
F=f=0.16mg=0.16×1200kg×10N/kg=1920N,
故牵引力的功率是:
=57600W。
32.(1)1800J;
(2)75W;
(3)80%.
(1)工人做的有用功:
W有=Gh=1200N×1.5m=1800J;
(2)由滑轮组可知,有三段绳子承担物重,拉力移动的距离:
s=3h=3×1.5m=4.5m,
则人做的总功:
W总=Fs=500N×4.5m=2250J;
则工人做功的功率:
;
(3)机械效率:
.
33.(1)600N (2)400N
(1)小华受到的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)过支点做支持力F的作用线的垂线段,即为其力臂,由图可知
L1=100cm+50cm=150cm,
如图所示:
根据杠杆平衡的条件可得:
答:(1)小华受到的重力G为600N;
(2)图示时刻地面对双手的支持力F为400N。次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
3
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
3
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