
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初中物理人教版八年级下册第七章 力7.1 力课后测评
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这是一份初中物理人教版八年级下册第七章 力7.1 力课后测评,共59页。
(2)在另一个瓶子中装上适量带色的水,取一根两端开口、有刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,密闭瓶口。从管子上端吹入少量气体,水将沿玻璃管上升到瓶口以上,如图乙所示,这是由于瓶内气体压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)大气压强;用托盘托着这个瓶子从楼底到楼顶,玻璃管内水柱高度将______(选填“升高”、“不变”或“降低”),水对容器底的压强______(填“变小”、“不变”或“变大”)。
2.运输液体货物的槽车,液体上有气泡,如图,当车向左开动时, 气泡将向______运动,其原因是______体具有惯性。
3.如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与水平面上的木块相连.推动木块压缩弹簧,其左端至A点时,弹簧具有的弹性势能为25J;松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为1J,则木块运动过程中克服阻力做的功是 _______ J.整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于 _______ (选填:“B“、“C”或“D”)点.
4.质量25kg的物体被200N的水平压力压在竖直墙上静止,如图所示。此时物体对墙的压力是_______N;若将水平压力减小为150N时,物体恰好沿墙壁匀速下滑,则此物体受到的摩擦力是_______N。
5.小明用小木球从高处释放来模拟雨滴在空中下落的运动情况。他查阅资料了解到:物体下落过程中会受到空气阻力的作用,阻力f的大小与物体的速度v的平方成正比,公式为(k为比例常数)。小木球质量为m,让木球从足够高处由静止下落,则小木球在整个竖直下落过程中速度大小的变化情况是______________;小木球下落过程中能达到的最大速度为_________。
6.一个质量为80克,底面积为40cm2的圆柱形瓶身的空玻璃瓶(瓶壁厚度忽略不计),内装10cm高的水,密封后放在水平地面上,如甲图所示,则玻璃瓶底受到的水的压力________N;再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示,则玻璃瓶在水中受到的浮力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在未知液体中受到的浮力,玻璃瓶在水中受到的浮力为_________N;未知液体的密度为________kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
7.现有3块相同的砖,每块砖重为10 N,一个人用两块轻质木板将三块砖按如图所示方式夹起,则“1号”砖左侧所受摩擦力方向______,大小为______N,“2号”砖左侧所受摩擦力大小为______N。
8.如图甲所示,质量均匀分布的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为p0.现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强p1=___________,若将切除部分按图丙方式放置在地面上,对桌面的压强p2___________p1(选填“>/=//=/”、“=”或“”、“=”或“”“”“=”或“”“/=/L乙,所以甲、乙两个正方体的密度
[3]甲、乙两个正方体的密度,若沿水平方向分别截去一部分,使剩下的高度相同,由p=ρgh可得
25. = 或等于 < 或小于 = 或等于
【详解】
[1]因为物块M、N质量相等, 且M、N都是漂浮,则
F浮=G排=m排g =mMg=mNg
所以物块M排开液体的质量m1等于物块N排开液体的质量m2。
[2]由液体A、B质量相等且排开液体的质量也相等,物块M、N质量相等,可得
GA剩=GB剩
GM=GN
因为是规则容器,所以液体对容器底部的压力
F=G总
则可知
FM=GA剩+GM
FN=GB剩+GN
所以
FM=FN
已知甲容器底面积大于乙容器底面积,由可得液体对容器底部的压强
p1F乙。
[2]根据液体压强公式p=ρ液gh可知,在深度相同的情况下,液体密度越大,液体所受压强越大,而ρ甲>ρ乙,所以p甲>p乙。
30.
【详解】
[1]根据
可知,,甲的高度是20cm,乙的高度是30cm,则密度之比为
若将甲、乙分别沿水平方向切去部分相同的体积后,设截去的体积为V,甲的截取的高度为
乙的截取的高度为
两长方体对地面的压强变化量之比
[2]若将甲、乙分别沿竖直方向切去各自总体积的相同比例,设比例为x,则甲切去的体积为,甲切去的质量为,乙切去的质量为,将切去的乙放在甲上,则此时甲的压强为
此时乙的压强为
则
经整理可得
没有切之前,质量之比为
故
解得
31. 1∶1 1∶9
【详解】
[1]若按甲的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
F甲=GA+GB
若按乙的方式,将它们叠放在水平地面上,此时对地面的压力
F乙=GA+GB
故
[2]A、B的体积之比
则边长之比为1∶3,面积之比为1∶9,因为
F甲∶F乙=1∶1
所以按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上,则地面受到的压强之比是
32. 等于 大于
【详解】
[1]打开A阀门,关闭B阀门,a管、b管与大缸形成连通器,当水稳定后,a管液面高度等于b管液面高度,因为液体不流动时,连通器各部分液面高度总是相同的。
[2]再打开B阀门,水向外流时,b管下方较细,a管下方较粗,所以b管下方水的流速比a管下方水的流速大,那么b管下方的压强小于a管下方的压强,所以a管液面高度大于b管液面高度。
33. 3︰5 5︰3 15︰14
【详解】
[1]将细线剪断,木块最终浮在水面上,浮力等于重力,即
F浮=G木
根据阿基米德原理
F浮=ρ液gV排
G木=m木g=ρ木gV木
则
ρ液gV排=ρ木gV木
木块有4cm高度高出水面,故
代入得
[2]剪断细线前木块排开水的体积
V排′=V木
根据F浮=ρ液gV排可知剪断细线前后,木块受到的浮力之比
[3]由甲图可知,将细线剪断前,水的深度为
h前=1cm+10cm+4cm=15cm
设木块的底面积为S, 剪断细线后,木块排开水的体积与浸没时相比减小了
ΔV=S×4cm
已知容器底面积是木块底面积的4倍,故水面下降的深度
故将细线剪断后,水的深度为
h后=15cm﹣1cm=14cm
故剪断细线前后,水对容器底的压强比
34. 2103 4:5
【详解】
[1]当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,由可知,甲对地面压强减小,由图丙可知,b代表甲的压强随截取的长度x的变化,则a代表乙的压强随截取的长度x的变化。柱形物体放在水平地面上对水平地面的压强
由图丙可知,开始时甲对地面的压强
乙对地面的压强
即开始时的压强关系为
由p=ρgh可知
故甲物体的密度
[2]由图丙可知,甲截取的长度为x1时
p1=pˊ甲=pˊ乙
设此时甲截取的重力为ΔG,因水平面上物体的压力和自身的重力大小相等,所以,由
F=G=pS
可得
F甲=G甲-△G=pˊ甲S甲=p1S甲
F乙=G乙+△G=pˊ乙S乙=p1S乙
则
F甲+F乙=G甲+G乙=p1S甲+p1S乙
即
由图丙可知,p2表示甲物体完全放在乙物体上方时乙对地面的压强
则
35. 60 7×103
【分析】
【详解】
[1] 容器底受到水的压强减少量为
[2]水面下降的体积为
水面下降是由于冰熔化成水体积减小引起的,故有
即
代入数据解得
冰的质量为
金属块的质量为
金属块和冰的总重为
金属块和冰悬浮在水中,受到的浮力为
金属块和冰的总体积为
金属块的体积为
金属块的密度为
36. 1.5×103 0.1 50
【分析】
【详解】
[1]图甲中水对烧杯底部的压强为
[2]三角形木块在水中漂浮,故可得
[3]图乙中水对烧杯底部的压强为
甲乙两次中水对烧杯底部的压强差为
37. 22 16 400
【详解】
[1]木块A浸没时受到的浮力
F浮A=ρ水gV排A=1×103kg/m3×10N/kg×2.2×10-3m3=22N
[2]球体B受到的浮力
F浮B=ρ水gV排B=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
AB整体受到的浮力为
F浮总=F浮A+F浮B=22N+10N=32N
AB整体处于漂浮状态,浮力等于重力,即
GA+GB=F浮总=32N
因为A重6N,所以B的重力
GB=F浮总-GA=32N-6N=26N
球体B受竖直向下的重力GB、竖直向上的浮力F浮B以及竖直向上的支持力F支;球体B处于静止状态,故
F浮B+F支=GB
则B受到的支持力
F支=GB-F浮B=26N-10N=16N
因为B对A的压力和A对B的支持力是一对相互作用力,大小相等,故球体B对木块A的压力为16N。
[3]B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降,A漂浮,则
F浮A=GA
结合阿基米德原理可得
ρ水gVA排=GA
则此时A排开水的体积
B放入水中后,水面下降的高度
水对容器底部压强变化量
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
38. 4.8×103 2
【详解】
[1]物体C的体积和底面积分别为
VC=(2dm)3=8dm3=8×10-3m3
SC=(2dm)2 =4dm2=4×10-2m2
由密度公式和G=mg可得,物体C的重力
GC=mCg=ρ1VCg=2×103kg/m3×8×10-3m3×10N/kg=160N
由压强公式C对水平地面的压力
F压=p1SC=1000Pa×4×10-2m2=40N
因物体C对地面的压力等于C的重力减去绳子的拉力,所以,绳子对C的拉力即A端所受竖直向下的拉力
FA=FC=GC-F压=160N-40N=120N
由杠杆的平衡条件可得
FA×AO=GD×OB
则D物体的重力
D的密度为
[2]若将正方体D浸没在密度为2×103kg/m3的液体中,D受到的浮力为
F浮=ρ液gV排=2×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=20N
此时D对B点的拉力为
F′=GD-F浮=48N-20N=28N
根据杠杆的平衡条件可知
F′A×OA=F'×OB
则A端受到的拉力为
所以A端对物体C的拉力为
F'C=70N
设将C沿竖直方向切去一部分后剩余的重力为G',此时C受到竖直向下的重力G'、竖直向上的拉力F'C、竖直向上的支持力F支,C处于静止状态,受到的合力为0,则
F支=G'-F'C ①
C在切去之前是正方体,将物体C沿竖直方向切去一部分后,设剩余的底面积为S',根据G=mg=ρgV可知
所以
根据F=pS可知,地面对C的支持力为
带入①得
即
解得
G'=140N
所以切去部分的重力为
ΔG=GC-G'=160N-140N=20N
切去部分的质量为
39. ② 2.7×103
【详解】
[1]圆柱体缓慢浸入水中,未浸没时,所受的浮力增大,测力计的示数变小;浸没水中后,浮力保持不变,则测力计的示数也保持不变。所以反映圆柱体受到的浮力F2随h变化的图像是②。图像①是测力计示数F1随h的变化图像。
[2]由图乙知,圆柱体的重力为2.7N,浸没时,受到的浮力为1.0N,圆柱体排开水的体积,即圆柱体的体积,据阿基米德原理知
圆柱体的质量
圆柱体的密度
40. 0.6 2650
【详解】
[1]根据题意对正方体受力分析可知,正方体在竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F拉和浮力F浮的作用下处于平衡状态,此时正方体受到的拉力F拉=1N,正方体的体积为
V=L3=(10cm)3=103cm3=10-3m3
正方体排开水的体积为
正方体受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10-3m3=5N
则正方体的重力为
G=F拉+F浮=1N+5N=6N
则正方体的质量为
所以正方体的密度为
[2] 继续往容器中加水,正方体排开水的体积变大,则受到浮力变大,所以正方体受到的拉力将变小,因此,加水后正方体受到的大小为2N的弹力不是杆对它向上的拉力,而是杆对它向下的压力,则当压力为2N时,正方体受到的浮力为
F浮′=G+F压=6N+2N=8N
则此时物体进入液体的体积为
加水前后,浮力变化了
ΔF浮=F浮′-F浮=8N-5N=3N
加入水的体积为
又因为正方体的底面积为
S正=L2=(10cm)2=100cm2
则加水后,液面上升的高度为
加入水后深度为
h=h1+Δh=20cm+3cm=23cm
则加入水后,水和浸入正方体的总体积为
V总=S容h=150cm2×23cm=3450cm3
所以加入水后,容器中水的体积为
V′=V总-V浸=3450cm3-800cm3=2650cm3
41. < 4.8
【详解】
[1]由图可知,甲中小球沉入容器底部、乙中小球漂浮在液面上,因物体的密度大于液体的密度时下沉、沉入容器底部,物体密度小于液体密度时上浮、最终漂浮,所以
即
[2]因小球在乙液体中漂浮,所以,乙中小球受到的浮力
由阿基米德原理可知
小球的质量为
[3]已知甲杯中溢出液体4N,则
图甲中小球沉入容器底部,由可得,小球的体积为
小球的密度为
42. ② 2 2×105
【详解】
[1]由图可知,构件在浸入水中的过程排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②。
[2]从乙图中可以看出,当构件完全淹没时浸入的深度为2m,则构件的边长为2m。
[3]从乙图中可以看出,当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105N;构件完全淹没时,钢绳的拉力F2=1.2×105N,构件排开水的体积
V排=2m×2m×2m=8m3
构件受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8m3=0.8×105N
此时由力的平衡条件可得
F浮=G﹣F2
则构件的重力为
G=F浮+F2=0.8×105N+1.2×105N=2×105N
43. > =
【详解】
[1]两小球完全相同,在甲中漂浮,在乙中悬浮,浮力都等于小球的重力,所以,所受浮力相等,即
[2]由图可知,小球在甲中排开水的体积比乙中的小,且
故由得:甲液体的密度大于乙液体的密度,由于液面高度相同,根据得
44. 6 10
【分析】
【详解】
(1)[1]正方体A刚好浸没时水的深度
正方体A刚好浸没时水对容器底的压强
(2)[2]由图乙可知,当时,力传感器的示数为,由细杆的质量不考虑可知,正方体A对力传感器的压力等于自身的重力,即正方体A的重力
[3]由图乙可知,当时,力传感器的示数大小F开始减小,则物体A的下表面恰好与水面接触,当容器内水的深度时,正方体A刚好浸没,则正方体A的边长
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,此时正方体A排开水的体积
正方体A受到的浮力
45. 0.8×103 10 n>5
【分析】
【详解】
[1]物块有体积露出水面,物体处于漂浮状态,浮力等于重力;根据阿基米德原,由重力公式
根据题意
,
可得物块的密度为
[2]物块刚好浸没,则可得物块排开水的体积为
根据阿基米德原理,物块所受浮力为
[3]从漂浮到浸没,容器底部第二次(即从漂浮到浸没)增加的压力为
物块浸没时水对容器底部的压力为
水对容器底部第二次(即从漂浮到浸没)增加的压力为物块浸没时水对容器底部的压力的n分之一则
可得
>5
46.
【分析】
【详解】
[1]小球静止后,溢出酒精的质量是160g,根据阿基米德原理,此时小球受到的浮力为
[2]静止后溢出水的质量是80g,水对容器底部的压强增加了,容器内水升高的高度
升高那部分水的质量
故排开水的重力
由阿基米德原理,球在水中受到的浮力为1.8N,故小球在酒精和水中受到的浮力之比为
若小球在两液体中都漂浮,根据浮力等于重力,则两球受到的浮力之比为,不符合题意;若小球在两液体中都沉浸在容器底部,因排开液体的体积相同,由阿基米德原理,受到的浮力之比等于排开液体的密度之比,即两球受到的浮力之比为
不符合题意,故小球在液体中只能一个漂浮一个下沉,因水的密度大,故小球只能在酒精中下沉,在水中漂浮,故排开酒精的体积即为小球的体积
排开水的重力即小球受到的浮力,由漂浮的特点,小球受到的浮力等于小球的重力,则小球的密度是
【点睛】
本题考查重力公式、密度公式、物体的浮沉条件、阿基米德原理、液体压强公式的运用,关键是确定小球在不同液体的状态,难度较大。
47.
【分析】
【详解】
[1]圆柱体A处于漂浮状态,所以A的浮力
F浮=G
即
ρgV排=ρAgVA
即
ρg(1-)VA=ρAgVA
可得
ρA=
[2]圆柱体放在水平面上对水平面的压强
设圆柱体A的高度为H,将圆柱体A露出液面部分切取后竖直静置于水平地面上,它对地面的压强为
p=gH
可得
H=
液面下圆柱体的高度
将圆柱体A取出(圆柱体A没有吸附液体),液面下降了h,则
则
48. 0.095
【分析】
【详解】
[1]物体所受的浮力为
则物体所受的浮力为。
[2]若漂浮或者悬浮,浮力等于重力,即排开液体的质量等于自身的质量,而自身的质量不等于排开液体的质量不同,故该物体沉底,那么物体的体积为
则物体的密度为
则物体的密度为。
[3] 如果将这个物体轻轻放装满水的深桶中,小于水的密度,故漂浮,漂浮时,浮力等于重力
将会溢出水的质量为
故溢出水的质量为。
49. 变小 4
【分析】
【详解】
[1]蜡烛未燃烧时,蜡烛和铁块漂浮,点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭,此时蜡烛和铁块悬浮,漂浮和悬浮浮力都等于重力,因为蜡烛燃烧了,所以重力变小,浮力变小,根据力的作用是相互的,蜡烛对水压力减小,水重力不变,所以水对容器底部减小,压强减小。
[2]设蜡的截面积为S,则蜡烛的重力为
G蜡=m蜡g=ρ蜡V蜡g=ρ蜡h蜡Sg
设小铁块的重量为G铁,又因漂浮,故
G蜡+G铁=G排水=ρ水V排g=ρ水Sh排g
则有
ρ蜡h蜡Sg+G铁=ρ水Sh排g
即
0.9×103kg/m3×0.14m×Sg+G铁=1.0×103kg/m3×g×0.13m×S
解得G铁=4Sg,蜡烛熄灭时设烛长为L,因烧到与水面平齐处即被水熄灭,故悬浮,则有
G蜡剩+G铁=G排水′
即
ρ蜡LSg+G铁=ρ水LSg
把G铁=4Sg代入可得
L=0.04m=4cm
50. 漂浮 0.9×103
【分析】
【详解】
[1]由题意可知,同一物体分别放入装满煤油和水的大烧杯后,溢出水的重力大于溢出煤油的重力,由阿基米德原理可知,,即物体在水中受到的浮力大于在煤油中受到的浮力,若该物体在水和煤油中都漂浮或在水中漂浮、在煤油中悬浮,则浮力应相等,故不可能是这种情况;由于煤油的密度较小,则该物体在煤油中一定下沉,但物体水中可能是漂浮、悬浮或下沉;该物体在煤油中一定下沉,则由得物块的体积
若物体完全浸没在水中,此时物体所受的浮力
因物体在水中实际受到的浮力2.7N小于完全浸没在水中时的浮力3N,所以物体在水中并未完全浸没,即在水中漂浮。
[2]根据漂浮条件和阿基米德原理可得,则物体的重力为,所以物块的密度
51. 19 19 漂浮 0.95×103
【分析】
【详解】
[1]小球排开水即为溢出的水,体积为
[2][3]将小球轻轻放入盛满酒精的溢杯中,静止后溢出了16g酒精,根据阿基米德原理可知排开酒精的体积为
可知在水中处于漂浮状态,此时所受浮力大小等于自重,则小球的质量是19g。
[4]因为小球的重力大于排开酒精的重力,所以小球在酒精中会沉底,排开酒精的体积即为自身体积,则小球的密度是
52. 0.6 偏大
【分析】
【详解】
[1]由题意可知,①在称盘中放置装有水的烧杯,那么这个100g的质量包含有烧杯和水的质量之和;②将小木块轻轻放入装水的烧杯中,这个112g的质量包含有烧杯、水、小木块的质量之和;那么小木块的质量
小木块的质量是12g;
③用细针(细针体积、质量不计)压住小木块,使其恰好浸没在水中,这样电子秤受到的压力,大小等于烧杯和水的重力之和,再加上木块对水向下的压力之和;那么③的质量示数减去①的质量示数,再转化为重力,这个重力大小是等于木块对水向下的压力大小,力的作用是相互的,木块对水向下的压力大小等于水对木块的浮力大小,则
③情况下小木块受到的浮力大小等于0.2N,再根据阿基米德原理,可求小木块排开水的体积
小木块排开水的体积是,从③可以看到,这个排开水的体积,其大小也等于小木块自身的体积,即
小木块的质量,根据密度公式可知小木块的密度
小木块的密度是。
[2]在实验过程中,若木块吸水,会导致其重力变大,那么把木块压入水中的力会变小,由浮力的推导式
可得实验中木块所受浮力的测量值要小于木块不吸水时所受浮力值,而木块的体积
所以木块若吸水,由此法所得木块的体积将比其真实体积偏小,故若小木块吸水,则密度测量值将会偏大。
53. b 弹性势能 变大
【详解】
[1][2][3]由题意可知,小球从a运动到b的过程中,弹簧的形变程度减小,其弹性势能减小,小球的速度变大,动能变大,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,而小球的重力势能不变,所以小球的机械能总量变大;到达b点时,弹簧恢复原状,不计摩擦阻力,其弹性势能全部转化为小球的动能;再从b运动到c时,弹簧被拉伸,小球的动能再逐渐转化为弹簧的弹性势能,小球的动能会变小。因此,在b点时小球的动能最大。
54. 右 28
【详解】
[1]木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止在D点,此时木块受到水平向左的弹力,根据二力平衡条件可知,木块受到的摩擦力水平向右。
[2]开始时弹簧具有的弹性势能为30J,松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为2J,木块在运动过程中,克服摩擦力做功,根据能量守恒定律可知,总的能量不变,故克服阻力所做的功为
30J﹣2J=28J
55.350
【详解】
由图可知:由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动,则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G,滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用,根据受力平衡可知
由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动,则拉力F的作用点移动的速度
根据
可得拉力F做功的功率
56. < =
【详解】
[1]斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功;把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时,G、h均相同,由
可知两次克服物体重力做的功相同,则两次拉力做的功也相同,即
根据图示可知
而又
由
可知
即
[2]拉力做的功相同,时间相同,根据
可知
57. 先变大后变小 >
【详解】
[1]小球从A运动到O的过程中,受到水平向右的弹力、水平向左的摩擦力;开始一段时间内,弹力大于摩擦力,小球做加速运动,其速度不断增大,动能增大;当小球受到的弹力等于摩擦力时,小球的速度最大,动能最大;继续向右运动,弹簧的形变量减小,弹力减小,弹力小于摩擦力,小球做减速运动,动能变小,所以,小球从A点到O点的过程中动能先变大后变小。
[2]把弹簧和小球看做一个整体,小球在A点时速度为0、高度为0,则小球的动能、重力势能和机械能均为0,此时弹簧由于被压缩而具有较大弹性势能;小球在整个运动过程中,需要克服摩擦做功,所以整体的机械能会转化为内能;小球最远运动到B点,此时小球的速度为0、高度为0,则小球的动能、重力势能和机械能均为0,但弹簧被拉长而具有一定的弹性势能;根据能量守恒定律可知,在A点时弹簧的弹性势能大于在B点时弹簧的弹性势能,所以在A点时弹簧的形变量较大,故可知AO大于OB。
58. 大于 小于 小于
【详解】
[1]物体的机械能等于物体动能与势能的总和。皮球在地面弹起的过程中,因为与地面碰撞的原因,要损失一部分能量,所以,机械能总量要减小。
A处的皮球落到地面弹起,再升到与A点高度相同的B点时,因为皮球质量不变,所处高度相等,所以皮球在两点的重力势能相等。
但因为皮球从A处落到地面再弹起时,损失了一部分能量,所以,皮球在A处的机械能要大于在B处的机械能,又因为皮球在两点的重力势能相等,因此,皮球在A点的动能大于在B点的动能。
[2]物体质量越大,所处的高度越大,其重力势能就越大。同一个皮球,质量不变,因为C点高度小于D点高度,所以在C点的重力势能小于在D点的重力势能。
[3]皮球从C点落到地面再弹起时,损失了一部分能量,所以,它在C点的机械能大于在D点的机械能。即它在D点的机械能小于在C点的机械能。
59. 4 24 不变
【分析】
【详解】
由v﹣t图象丙可知,0﹣3s内物体做匀速直线运动(处于平衡状态)速度为6m/s,在3﹣6s内物体做减速直线运动,在6﹣9s内物体做加速直线运动。
[1][2]由F﹣t图象乙可知,0﹣3s过程拉力F1=4N,由二力平衡条件可知,第2s时物块受到水平面的摩擦力大小为4N;此时推力对物体做功的功率是
PFv4N6m/s24W
[3]因物体受到的滑动摩擦力只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以4s时物体做减速运动时受到的摩擦力仍然为4N,即与第2s时相比,第4s时物块受到的摩擦力的大小不变。
60. 150 60% 0
【分析】
【详解】
[1]由图示知,W与s成正比,由图乙知,当功为400J时,运动的距离为4m,据W=Fs知,拉力
[2]整个过程所做的有用功
W有=W-W额=600J-240J=360J
则机械效率
[3]这个过程中,斜面对木箱的支持力垂直于斜面向上,而木箱移动的距离是沿斜面向上的,那么力的方向与移动的距离垂直,则此力所做的功为0。
61. 480 80%
【分析】
【详解】
[1] 克服地面对物体A的摩擦力做的功为有用功,有用功率
已知滑轮组所做有用功的功率为960W,物体A以2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动,则地面对物体的摩擦力为
[2]滑轮组绳子的有效段数为3,绳子自由端移动的距离为A移动距离的3倍,滑轮组的机械效率为
80%
62.100
【详解】
依题意得,重力在斜面上的分力大小为
货物被匀速拉到货车上,货物受力平衡,因此该物体受到斜面的摩擦力是
63. 25 6
【详解】
[1]物体运动1s时,距O点的距离
l1=vt1=0.2m/s×1s=0.2m
据杠杆的平衡条件有
F1×OA=G物l1
即绳子对A的拉力
[2]圆柱体刚好离开地面时,绳子对A端的拉力
F2=G圆柱体=mg=15kg×10N/kg=150N
设此时物体与O点的距离为l2,据杠杆的平衡条件有
G圆柱体×OA=G物l2
即物体与O点的距离
则物体运动的时间
64. 5.81×105 右
【详解】
[1]由题意可知,,则可知道两力臂的比值为
锅炉承受最大压强时杠杆水平方向平衡,由杠杆的平衡条件可得
解得锅炉能承受的最大压强为。
[2]若锅炉承受的最大压强减小,应减小A点受到的力,因此时A点的力臂不变、重物的重力不变,所以,由可知,为保证锅炉安全,应将重物向右移动。
65. 40 不变
【详解】
[1]如图,杠杆在A位置,轻质杠杆OA中点悬挂重为80N物体,则阻力臂L2=0.5OA,在A端施加一竖直向上的力F,则动力臂L1=OA,由杠杆平衡条件可得
FL1=GL2
则
[2]杠杆在B位置时,由下图可知:OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变为G
由三角形相似可得
由杠杆平衡条件可得
F′×OA′=G×OC′
则
由此可知,当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的力臂将变小,但力F的大小不变。
66. 150 150~210
【详解】
[1]以A为支点,杠杆水平平衡时,动力臂为AB的长,阻力臂为OA的长,根据杠杆平衡条件可得
则拉力F的大小
?=?×(?2−29?)(?−29?)=420N×518?79?=150N
[2]以C为支点,杠杆水平平衡时,动力臂为BC的长,阻力臂为OC的长,根据杠杆平衡条件可得
则拉力F的大小
即能使铁棒保持水平的拉力F的范围为150~210N。
67. 40 5 80%
【详解】
[2]由图丙知道,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙知道,拉力F=10N,由图甲知道,n=2,忽略绳重及摩擦,拉力
则动滑轮重力
G动=2F-GA=2×10N-15N=5N
[1]由图丙知道,第2s内A上升的速度vA=2m/s,拉力端移动速度
v=2vA=2×2m/s=4m/s
第2s内拉力F的功率
[3]此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,且此装置提升重物的最大机械效率
68. 等于 大于
【详解】
[1]以A为支点,箱子的重力为阻力, lAE为阻力臂,lAD为动力臂,如下图所示,木箱的悬点恰好在抬杠的中央,根据数学知识可知,动力臂是阻力臂的2倍,根据杠杆的平衡条件
F乙lAD=GlAE
所以
F乙=
同理,以B为支点,可得出
F甲=G
则甲、乙两人所用的力
F甲=F乙
即甲、乙两人所用的力F甲等于F乙。
[2]为了方便分析,将图适当放大,以木箱的重心O为支点,两人施加的力都是竖直向上的,力和力臂的情况如下图所示:
由图可知,l甲<l乙,根据杠杆平衡条件F甲l甲=F乙l乙,所以可知
F甲>F乙
则甲、乙两人所用的力F甲大于F乙。
69. F4 0.4
【分析】
【详解】
[1] 使用四种简单机械匀速提升同一物体,设其重力为G,不计机械自重、绳重和摩擦,则:
(1)第一个图,使用的是定滑轮,拉力
(2)第二个图,使用的是斜面,斜面高
斜面长s=5m,不计摩擦,额外功为0J,则有用功等于总功,
即
则
(3)第三个图,使用的是杠杆,动力臂为,阻力臂为,由杠杆平衡条件可得
则
(4)第四个图,使用的是滑轮组,n=3,拉力
由以上分析可知,动力F4是最小的。
[2] 其中F3=0.4G。
相关试卷
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