内容正文:
贵阳市花溪区高坡民族中学2023-2024学年度第二学期6月质量监测
八年级物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共 24分。第1~6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1. 如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
A. 将包提起来 B. 站在水平匀速行驶的车上
C. 乘电梯上升 D. 提着包上楼
【答案】B
【解析】
【详解】A.拉力竖直向上并在拉力方向上移动了距离,拉力做了功,故A不符合题意;
B.拉力竖直向上,在水平方向上移动了一段距离,所以拉力不做功,故B符合题意;
C.拉力竖直向上,并在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做了功,故C不符合题意;
D.拉力向上,上楼过程中,在竖直方向上也移动了距离,所以拉力对包做了功,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
B. 由可知,功率跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大
C. 功率大的机器比功率小的机器做的功多
D. 甲每小时做的功比乙多,甲的功率就比乙大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.从公式可知,功率的大小与做功的多少和做功的时间有关,故AB错误;
C.功率是表示做功快慢的,不是表示做功的多少,故C错误;
D.已知做功的时间相同,甲做的功多,乙做的功少,根据,甲的功率比乙的功率大,故D正确。
故选D。
3. 如图,水平地面上放一个重 800 N 的物体,一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时,物体与地面间的摩擦力为 160 N,当不计滑轮重及摩擦时,则人的水平拉力 F 是( )
A. 80 N B. 320 N C. 40 N D. 800 N
【答案】A
【解析】
【详解】图中滑轮组的n=2,当不计滑轮重及摩擦时,物体在水平方向上受力平衡,此时
故选A。
4. 如图所示,AOB为轻质杠杆,B端用细线挂一重物G,在A端分别施加作用力F1、F2、F3时,杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是( )
A. F1最小
B. F2最大
C. 使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力,但不能省功
D. 若作用力为F3,保持F3与OA垂直,使重物匀速上升,F3将逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知,在A点用力时,F1的力臂最短,F3的力臂最长,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,所施加的动力F1最大,F3最小,故AB错误;
C.图中杠杆为省力杠杆,而筷子是费力杠杆,轮轴可以看作是省力杠杆的变形,它们都不能省功,故C错误;
D.若作用力为F3,保持F3与OA垂直,则动力臂不变,使重物匀速上升时,阻力G不变,阻力臂逐渐小于OB,即阻力臂变小,杠杆平衡条件可知,F3将逐渐减小,故D正确。
故选D。
5. 不计摩擦和动滑轮重力,如图中装置平衡时,F 应为( )
A. 300N B. 200N C. 100N D. 400N
【答案】B
【解析】
【详解】滑轮组中有一个动滑轮,且n=2,不计摩擦和动滑轮重力时,由受力平衡可知
故选B。
6. 如图所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时,机械效率为90%,下列判断正确的是( )
A. 拉力的大小为450 N
B. 分别用两种方法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大
C. 用图乙绕法匀速提升400N重物时,机械效率为80%
D. 分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,FB做功少
【答案】C
【解析】
【详解】A.忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时,机械效率为90%,图甲中n=2,由
可得拉力FA的大小:
,故A错误;
BD.分别用两种绕法匀速提升相同重物时,有用功相同,忽略绳重及一切阻力,克服动滑轮做的功是额外功,因同一滑轮组中动滑轮的重不变、提升高度相同,额外功相同,总功相同(即FA和FB做功相同),机械效率也相同,故B、D错误;
C.图甲中,根据可得动滑轮的重力:
;
忽略绳重及一切阻力,滑轮组的机械效率
,
则用图乙绕法匀速提升400N重物时,其机械效率为:
,
故C正确。
7. 利用杠杆原理制成的各种工具在生活中有着广泛应用,以下分析正确的是( )
A. 使用筷子夹菜可以达到省力的效果
B. 钓鱼时使用的鱼竿可视为省距离杠杆
C. 旗杆顶部的滑轮能改变力的方向但不省力
D. 无论使用何种剪刀都是为了省力
【答案】BC
【解析】
【详解】A. 筷子的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆,可以省距离,但不能省力,故A错误;
B. 鱼竿的动力臂小于阻力臂,动力大于阻力,属于费力杠杆,可以省距离,但不能省力,故B正确;
C. 旗杆顶部的滑轮是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向但不省力,故C正确;
D. 有些剪刀是费力杠杆,不能省力,比如理发师的剪刀,故D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线的最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
A. 受到的弹力始终不变
B. 运动过程中所受的合力一直增加
C. a点到b点过程中小球的重力势能先转化为小球的动能和弹簧的弹性势能,b点后小球的重力势能和动能一同转化为弹簧的弹性势能
D. 在b点时重力等于弹力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小球受到的弹力与弹簧的形变量有关,由于在整个过程中,弹簧被压缩,且形变量变大,因此小球受到的弹力一直增大,故A不符合题意;
BD.小球从a到b的过程中,受竖直向上的弹力,竖直向下的重力,重力大于弹力,且弹力一直增加,合力向下,合力在减小,小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当小球到达b点时,弹力与重力相等,两力是一对平衡力,因此在b点时重力等于弹力,速度达到最大;过了b点后,弹簧的弹力大于重力,合外力方向向上,又开始增大,故B不符合题意,D符合题意;
C.a点到b点过程中,小球的重力势能减小,速度在增大,小球的动能增大,弹簧被压缩,弹性势能也增大,因此在此过程中,小球的重力势能先转化为小球的动能和弹簧的弹性势能;b点后,高度减小,小球的重力势能继续减小,小球的速度变小,小球的动能减小,弹簧一直被压缩,弹性势能增加,因此在此过程中,小球的重力势能和动能一同转化为弹簧的弹性势能,故C符合题意。
故选CD。
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9. 杆秤是我国古代劳动人民的一项发明,是各种衡器中历史最悠久的一种,称量物体质量时,它相当于一个______(填简单机械名称)。
【答案】杠杆
【解析】
【详解】杠杆可以看做是一个在力的作用下绕固定点转动的硬棒,结合杠杆的定义,即可知道杆秤相当于一个杠杆。
10. 如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船需要的力很大,则应选______(选填“甲”或“乙”)方案。
【答案】甲
【解析】
【详解】从图甲中可以看出,该装置固定端在岸上,相对应于直接拉船要省一半的力,因此该装置的优点是省力,缺点是费距离;从图乙中可以看出,该装置相对应直接拉船要费力,因此该装置的优点是省距离,缺点是费力。
11. 工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子,在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m,绳子自由端的拉力是300N。在这次运送沙子的过程中,滑轮组的机械效率是______。
【答案】75%
【解析】
【详解】由题图知n=2,绳端移动距离
拉力所做的功(总功)
对沙子做的有用功
滑轮组的机械效率
12. 如图所示,斜面与水平地面夹角为30°,某快递员用500N的力,将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,斜面的机械效率为___________。不改变斜面与地面夹角和货物质量,采用___________的方法可以提高斜面的机械效率。
【答案】 ①. 80% ②. 减小木板表面的粗糙程度
【解析】
【详解】[1] 斜面倾角为30°,斜面高度,推力做的有用功,推力做的总功,斜面的机械效率
[2] 斜面与地面夹角和货物质量不变,即有用功保持不变,可通过减少额外功来提高斜面的机械效率。为了减少额外功,可减小摩擦力,压力不变时,可通过改变接触面的粗糙程度来改变摩擦,所以可通过减斜面的粗糙程度来提高机械效率。
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13. 在图中画出拉力F的力臂l(O为支点);
【答案】略
【解析】
【详解】从支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度即为F的力臂,如图所示:
14. 如图所示,小明利用滑轮组来提升重物,请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法.
( )
【答案】
【解析】
【详解】滑轮组要最省力,连在动滑轮上绳子的段数要达到最大,一定一动组成的滑轮组,n最大为3,从动滑轮开始绕绳,如图:
15. 如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,使用时可筒化成以O点为支点的杠杆,如图乙所示,请在图乙中作出打开夹子所需的最小动力F及其力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】观察甲图可知,O点为支点,B点为阻力作用点,阻力方向为右下方,所以动力的方向为右下方;由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OA作为动力臂l最长;过点A垂直于OA向右下方作出最小动力F的示意图;如下图所示:
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16. 拔河比赛时,运动员的身体会适当地向后倾斜,如图所示。这样做对方很难把他拉向前倒。如果把运动员身体模型化成杠杆,请用杠杆原理分析其中的原因。
【答案】见解析
【解析】
【分析】
【详解】答:运动员的身体相当于一个杠杆,以脚为支点,身体适当的向后倾斜,绳对人的拉力的力臂减小,同时重力的力臂增大;根据杠杆平衡条件知,人的重力不变,拉力很大时,才能维持平衡。所以对方很难把他拉向前倒。
17. 机械的机械效率能不能大于或等于100%?为什么?
【答案】见解析
【解析】
【详解】不能。机械做功时,总有额外功,所以有用功总是小于总功,由可知,机械效率总是小于100%。
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,各10分,共30分)
18. 小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.
(1)实验时,小明_____竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录如表:
钩码重G/N
弹簧测力计提升的高度h/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误的原因:_____.
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____.
(4)在实验中,若将钩码的重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 ①. 匀速 ②. 绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m ③. 66.7% ④. 变大
【解析】
【详解】(1)小明在进行实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时绳子的拉力等于测力计示数;
(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3;已知钩码上升高度h=0.1m,则测力计移动距离:s=3h=3×0.1m=0.3m,由表中实验数据可知,测力计移动距离为0.2m,测力计移动距离错误,从而导致滑轮组效率错误;
(3)滑轮组的机械效率:η=≈66.7%;
(4)提升的钩码重增加到6N,有用功增加,有用功在总功中的比值增大,则该滑轮组的机械效率将变大.
19. 下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于___________状态;(选填“平衡”或“不平衡”)
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向___________调节;(选填“左”或“右”)
(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是___________。收集实验数据如下表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:___________;
次数
动力F1/N
动力臂/cm
阻力F2/N
阻力臂/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将___________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂 ④. F1L1=F2L2 ⑤. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]根据牛顿第一定律可知,杠杆处于静止状态,则杠杆处于平衡状态。
(2)[2]由甲图可知,杠杆的右端上翘,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右侧平衡螺母向右调节。
(3)[3]使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
[4]由表格中数据可知
1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm
1.0N×20.0cm=4.0N×5.0cm
2.0N×15.0cm=3.0N×10.0cm
故可得杠杆对地平衡条件为
F1L1=F2L2
(4)[5]将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将变大。原因是:当拉力由垂直变成倾斜时,阻力和阻力臂不变,拉力F的力臂变小,相应的拉力会变大,这样杠杆才能继续在水平位置平衡。
20. 在测滑轮组的机械效率时,老师给小红和小明同样的滑轮,他们却连成了不同的滑轮组,如图所示,小红说:我的滑轮组绳子段数多,所以更省力,因此机械效率也更大。小明说:我不信,我们通过实验看看吧。他们实验的数据如下:
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/cm
小红
2
10
0.8
40
小明
2
10
1.0
30
(1)小红测得滑轮组的机械效率为______,小明测得滑轮组的机械效率______(填“大于”、“小于”或“等于”)小红滑轮组的机械效率,比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知:______应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素;
(2)实验后小明想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?思考后他认为:即使象图甲那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与______有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是:______。
【答案】 ①. 62.5% ②. 大于 ③. 动滑轮的重力 ④. 物重 ⑤. 通过改变所挂钩码的重力,多次实验来测机械效率。
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]根据表中数据,,钩码上升的高度为
根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力,自由端移动的距离
根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
同理对小明的情况分析根据表中数据,,钩码上升的高度为
根据有用功公式可得小红的有用功
由表中可知小红使用的滑轮组自由端拉力,自由端移动的距离
根据总功公式可得小红的总功
因此小红实验组的机械效率为
故小明测得滑轮组的机械效率大于小红测的机械效率。比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知小明组实验的动滑轮比小红组的动滑轮的重力明显要小,因此可知应该是动滑轮的重力是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。
(2)[4][5]对于同一个滑轮组在拉动不同重力的物体时,机械效率也是不一样的,当滑轮组不变时,所拉重物的重力越大,机械效率越高。验证的方式可以通过改变所挂钩码的重力,多次实验来测机械效率。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题12分,共24分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21. 如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:
(1)水平推力做功的功率为多少?
(2)斜面的机械效率为多少?
(3)斜面对物体的摩擦力?
【答案】(1)24 W;(2)80%;(3)100 N
【解析】
【详解】(1)货物在水平面上运动的距离为s=1.2 m,所用时间为t=5 s,在水平面上运动的速度
水平推力做功的功率
(2)在斜面上推力做的功
做的有用功
则斜面的效率
(3)所做的额外功
因为,所以斜面对物体的摩擦力
答:(1)水平推力做功的功率为24W;
(2)斜面的机械效率为80%;
(3) 斜面对物体的摩擦力100N。
22. 如图所示,小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石,矿石以0.5m/s的速度匀速上升8s,已知矿石重2700N,动滑轮重300N,不计绳的重力及滑轮摩擦,求该过程中:
(1)汽车所受拉力的大小;
(2)汽车所做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】(1)1000N;(2)1.08×104J;(3)90%
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,因为不计绳重和摩擦,所以汽车所受拉力的大小为
(2)由可知,矿石上升的高度为
有用功为
(3)绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
滑轮组的机械效率为
答:(1)汽车所受拉力的大小为1000N;
(2)汽车所做的有用功为1.08×104J;
(3)滑轮组的机械效率为。
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贵阳市花溪区高坡民族中学2023-2024学年度第二学期6月质量监测
八年级物理试卷
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共 24分。第1~6题为单项选择题。第7、8题为多项选择题,每小题至少有两项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全得1分,选错或不选得0分)
1. 如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
A. 将包提起来 B. 站在水平匀速行驶的车上
C. 乘电梯上升 D. 提着包上楼
2. 下列说法正确的是( )
A. 功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
B. 由可知,功率跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大
C. 功率大的机器比功率小的机器做的功多
D. 甲每小时做的功比乙多,甲的功率就比乙大
3. 如图,水平地面上放一个重 800 N 的物体,一个人利用滑轮组拉动物体匀速运动时,物体与地面间的摩擦力为 160 N,当不计滑轮重及摩擦时,则人的水平拉力 F 是( )
A. 80 N B. 320 N C. 40 N D. 800 N
4. 如图所示,AOB为轻质杠杆,B端用细线挂一重物G,在A端分别施加作用力F1、F2、F3时,杠杆都能在图示位置平衡。则下列说法正确的是( )
A. F1最小
B. F2最大
C. 使用此杠杆、筷子、轮轴等机械一定能省力,但不能省功
D. 若作用力为F3,保持F3与OA垂直,使重物匀速上升,F3将逐渐减小
5. 不计摩擦和动滑轮重力,如图中装置平衡时,F 应为( )
A. 300N B. 200N C. 100N D. 400N
6. 如图所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力,用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时,机械效率为90%,下列判断正确的是( )
A. 拉力的大小为450 N
B. 分别用两种方法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大
C. 用图乙绕法匀速提升400N重物时,机械效率为80%
D. 分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,FB做功少
7. 利用杠杆原理制成的各种工具在生活中有着广泛应用,以下分析正确的是( )
A. 使用筷子夹菜可以达到省力的效果
B. 钓鱼时使用的鱼竿可视为省距离杠杆
C. 旗杆顶部的滑轮能改变力的方向但不省力
D. 无论使用何种剪刀都是为了省力
8. 如图甲所示,小球从某高度处由静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度ΔL之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线的最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( )
A. 受到的弹力始终不变
B. 运动过程中所受的合力一直增加
C. a点到b点过程中小球的重力势能先转化为小球的动能和弹簧的弹性势能,b点后小球的重力势能和动能一同转化为弹簧的弹性势能
D. 在b点时重力等于弹力
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9. 杆秤是我国古代劳动人民的一项发明,是各种衡器中历史最悠久的一种,称量物体质量时,它相当于一个______(填简单机械名称)。
10. 如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船需要的力很大,则应选______(选填“甲”或“乙”)方案。
11. 工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子,在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m,绳子自由端的拉力是300N。在这次运送沙子的过程中,滑轮组的机械效率是______。
12. 如图所示,斜面与水平地面夹角为30°,某快递员用500N的力,将重800N的货物沿斜面匀速推上车厢,不考虑斜面形变,斜面的机械效率为___________。不改变斜面与地面夹角和货物质量,采用___________的方法可以提高斜面的机械效率。
三、作图题(本题共3个小题,每小题2分,共6分)
13. 在图中画出拉力F的力臂l(O为支点);
14. 如图所示,小明利用滑轮组来提升重物,请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法.
( )
15. 如图甲所示是同学们常用的燕尾夹,使用时可筒化成以O点为支点的杠杆,如图乙所示,请在图乙中作出打开夹子所需的最小动力F及其力臂l。
四、简答题(本题共2个小题,每小题3分,共6分)
16. 拔河比赛时,运动员的身体会适当地向后倾斜,如图所示。这样做对方很难把他拉向前倒。如果把运动员身体模型化成杠杆,请用杠杆原理分析其中的原因。
17. 机械的机械效率能不能大于或等于100%?为什么?
五、实验与科学探究题(本题共3个小题,各10分,共30分)
18. 小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.
(1)实验时,小明_____竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,弹簧测力计读数为0.5N;同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm,以上测量结果准确无误,其他被测物理量和计算数据记录如表:
钩码重G/N
弹簧测力计提升的高度h/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
(2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮他俩找出错误的原因:_____.
(3)该滑轮组的机械效率实际为_____.
(4)在实验中,若将钩码的重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
19. 下图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同。
(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于___________状态;(选填“平衡”或“不平衡”)
(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向___________调节;(选填“左”或“右”)
(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是___________。收集实验数据如下表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:___________;
次数
动力F1/N
动力臂/cm
阻力F2/N
阻力臂/cm
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力计示数将___________。(选填“变大”“不变”或“变小”)
20. 在测滑轮组的机械效率时,老师给小红和小明同样的滑轮,他们却连成了不同的滑轮组,如图所示,小红说:我的滑轮组绳子段数多,所以更省力,因此机械效率也更大。小明说:我不信,我们通过实验看看吧。他们实验的数据如下:
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/cm
小红
2
10
0.8
40
小明
2
10
1.0
30
(1)小红测得滑轮组的机械效率为______,小明测得滑轮组的机械效率______(填“大于”、“小于”或“等于”)小红滑轮组的机械效率,比较小红和小明所测得的两个滑轮组的机械效率可知:______应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素;
(2)实验后小明想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?思考后他认为:即使象图甲那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与______有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是:______。
六、综合应用题(本题共2个小题,每小题12分,共24分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分)
21. 如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:
(1)水平推力做功的功率为多少?
(2)斜面的机械效率为多少?
(3)斜面对物体的摩擦力?
22. 如图所示,小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石,矿石以0.5m/s的速度匀速上升8s,已知矿石重2700N,动滑轮重300N,不计绳的重力及滑轮摩擦,求该过程中:
(1)汽车所受拉力的大小;
(2)汽车所做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
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