第十一章 简单机械和功 测试卷(B) 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

苏科版(2024)九年级上册《第十一章测试卷(B)》2024年单元测试卷 一、单选题:本大题共10小题,共20分。 1.粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以的速度沿力的方向匀速运动了10s,则此过程中( ) A. 重力做了3000J的功 B. 推力的功率为30W C. 推力做了1000J的功 D. 摩擦力为100N 2.如图所示的弯曲杠杆AOC,,在A端挂一重物G,为使杠杆在该位置平衡,先后在B点和C点分别施加了一个最小力和,则这两个力的比值是( ) A. 1:1 B. 1:2 C. 1: D. :1 3.一台水泵每分钟内可把水扬高10m,若水泵效率为,带动水泵的电机效率为,则电机与水泵的配套功率应为( ) A. 12kw B. 10kw C. D. 6kw 4.滑轮组的机械效率为,利用它可以用1000N的力匀速提升4000N的重物。则此时负担重物和动滑轮重力的绳子的股数是( ) A. 3股 B. 4股 C. 5股 D. 6股 5.关于简单机械下列说法中正确的是( ) A. 定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B. 使用滑轮组不仅省力而且省功 C. 做功越多的机械,其机械效率就越高 D. 功率越大的机械,做功就越快 6.一位同学用力将重20N的冰块抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来,则冰块在滑行过程中( ) A. 同学对冰块做了800J的功 B. 冰块的重力对冰块做了800J的功 C. 没有力对冰块做功 D. 冰块的重力和同学没有对冰块做功 7.一台功率为100kW的发动机,把它装到汽车上,汽车速度可达到,把它装到汽船上,汽船的速度只能达到,则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比是( ) A. 1:3 B. 3:10 C. 9:10 D. 5:6 8.如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为2cm,当弹簧测力计在A点斜向上拉与水平方向成角杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( ) A. 动力臂为 B. 此时为省力杠杆 C. 弹簧测力计的示数为4N D. 钩码总重为2N 9.如图所示,一个质量分布均匀的千克铁球与轻质硬杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点,轻杆的延长线过球心O,轻杆的长度与铁球半径相等,你认为要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上的力至少为( ) A. 3牛 B. 4牛 C. 6牛 D. 8牛 10.利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力和分别把质量相等的重物和提升到相同的高度,则( ) A. 甲滑轮组的机械效率高 B. 乙滑轮组的机械效率高 C. 做功的功率大 D. 、做功的功率一样大 二、填空题:本大题共8小题,共16分。 11.在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为500N的建筑材料从地面运到高2m的楼上,手竖直向上的拉力是200N,在这个过程中,工人做了_ J的有用功,做了_ J的总功,滑轮组的机械效率是_。 12.小东用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下20cm时,杠杆的另一端把320N的重物提高了5cm,他做的有用功是_ J,总功是_ J,杠杆的机械效率是_。 13.如图所示物体A以的速度在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为2N,水平拉力_ N,物体A受到的摩擦力_ N,3s内拉力F做的功_ J。不计绳重和滑轮摩擦 14.如图所示,用滑轮组把重为80N的物体匀速提起.在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下,拉力F的大小是_ N;若实际的拉力为50N,匀速将物体提高4m,滑轮组的机械效率是_. 15.如图所示,轻质杠杆OA中点处挂了一个重的物体,在A端施加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则_N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置过程中,阻力臂长度将_选填“变大”、“不变”或“变小”;下同,动力F将_。 16.如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高,则小云每做一次引体向上所做的功为_J,整个过程中的平均功率为_取 17.如图所示,有甲、乙两人抬一只箱子上楼图中人未画出,甲用力,乙用力,方向均竖直向上,则与的大小关系是_。 18.一辆板车陷入泥里,甲、乙两人来帮忙.甲帮助拉车把,乙推车轮的上边缘,若两人用力一样大,且方向合理,则两人中实际效果更好些的是_,这是因为_. 三、实验探究题:本大题共2小题,共12分。 19.如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕O点螺母转动,,,,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。 当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,的重力为_N。 松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆点对应B点,保持位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则应该移动到_。 A.点处 ①点处 ②点处 ③点处。 20.小红学过“机械效率”后,产生了一个疑问:机械的机械效率越高是否越省力?针对这个问题,小红借了一个弹簧测力计,利用家中“案板”和茶杯做了以下实验: A.把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力 G。 B.用“案板”做斜面,如图所示,把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水杯子匀速拉上斜面。 C.分别测出拉力F,杯子移动的距离s和升高的高度h。 D.改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表: 一 二 三 四 重力 5 5 5 5 升高 有用功 _ 1 拉力 移动距离 总功 _ 机械效率 _ 68 _ 81 计算并将数据填入表中4个横线上。 小红的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论? 完成上面实验后,小红又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,可以提高斜面的机械效率。 ①请你运用所学的知识,说明小红的猜想是否正确简述理由。 ②请你设计一个实验,进一步证明你对小红猜想的判断。 四、计算题:本大题共5小题,共40分。 21.步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距指步行一步的距离变化不大,步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为50cm,他正常步行走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后地时重心降低,而单脚地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。已知小东的腿长是65cm,质量是求: 小东正常步行的速度是多少? 小东每走一步克服重力所做的功是多少? 小东正常步行克服重力做功的功率是多少? 22.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱,在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中: 运动员通过的总路程。 重力做的功。 匀速下降时重力做功的功率。 23.如图所示,某矿区工人用200N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平地面匀速向右运动,在10s内将矿井内质量为32kg的物体提升根据题目所给出的条件,请你计算出与本题相关的3个物理量,要求写出简要的文字说明和结果。取 24.用滑轮组吊起重为100牛的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是牛,使物体匀速上升4米,滑轮组工作时的机械效率为。 求人做了多少功? 求滑轮组上有几段绳子承担物体。 画出这个滑轮组。 25.坐落在龙河广场的“商银双厦”是连云港市标志性高层建设,楼内安装的垂直降式电梯可以使人们方便上下。该电梯铭牌如下,其工作原理如图所示。在额定状态下试运行时,所载15人平均每人质量为60kg,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计,g取求: 钢丝绳的拉力; 滑轮组的机械效率; 这个过程中消耗的电能。 答案和解析 1.【答案】B 【解析】解:因为竖直方向上距离为0,所以重力做功为0,故A错误。 由得,推力做功为,故C错误。 因为是匀速直线运动,所以摩擦力等于推力10N,故D错误; 推力的功率为故B正确。 故选:B。 因为在竖直方向上没有移动距离,所以重力没做功;利用功率计算公式即可求出推力的功率;利用公式可以求出推力做的功和摩擦力做的功。 本类型题就是逐一计算。牢记与本题相关的计算公式,并能够灵活运用。 2.【答案】D 【解析】解:物体挂在A端,在图中位置平衡时,物体对杠杆A端拉力大小等于G,其力臂等于AO长。 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; 当动力作用在B点时,以支点O到B点间距离为力臂是最长力臂,作用力最小, 则:, 由题知,,所以; 当动力作用在C点时,以支点O到C点间距离为力臂是最长力臂,作用力最小, , 则:,; 所以最小力:::1。 故选:D。 杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。据此分析作用力分别在B和C点时的最长力臂,再根据杠杆平衡条件计算出最小力,从而得到两个力的比值。 本题考查杠杆上最小力问题,知道已知力的作用点时,以支点到力的作用点间距离为力臂是最长的力臂。 3.【答案】A 【解析】解:水泵做的有用功为。 有用功率。 所以配套功率。 故选:A。 已知质量和高度,可求出做的有用功,已知时间可算出有用功率,知道水泵功率和电机功率即可算出配套功率。 本题考查功和功率的计算,机械效率的计算,属于易错题。 4.【答案】C 【解析】解:根据滑轮组提起重物时的机械效率:可以得出: 故选:C。 ①滑轮组提起重物时的机械效率: ②绳子末端移动的距离: 此题是对于滑轮组机械效率的一个灵活应用。这就要求我们对于滑轮组机械效率的计算公式掌握熟练。 5.【答案】D 【解析】解:定滑轮可改变用力的方向,不能改变力的大小,而滑轮组能改变用力的方向,也能改变力的大小,但不能省功,故A、B选项说法错误; 机械效率是有用功与总功的比值,只说有用功,无法说明机械效率的大小,故C说法错误; 功率是表示做功快慢的物理量,故D说法正确。 故选:D。 根据定滑轮,滑轮组的特点分析A、B选项; 根据功,功率,机械效率分析C、D选项。 本题考查了定滑轮,滑轮组的特点和功与功率、机械效率的关系。 6.【答案】D 【解析】解: 冰块在手的作用下开始运动,出手后靠惯性在水平方向移动了距离,由知,虽然冰块滑动了较大的距离,但人对冰块没有作用力,所以不做功; 冰块受重力作用,但在重力方向上没有移动距离,根据公式可知重力没有对冰块做功。 故选:D。 把冰块水平抛出后,冰块在水平方向不再受力的作用,靠惯性向前运动,在重力方向上也没有移动距离,根据公式可知做功的多少。 本题考查做功公式的应用,关键知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离,二者缺一不可,还要知道物体靠惯性运动时,不做功。 7.【答案】A 【解析】解:根据功率的计算公式:在功率一定时,牵引力或阻力与速度是成反比的。 速度之比::::1,阻力之比就是1:3。 故选:A。 功率的计算公式是,功的计算公式是由此可以推出:根据此公式即可得出。 本题是功率和速度以及功的一个综合应用。要求学生能够综合应用公式,并能推导出新的计算公式,解决生活中的实际问题。 8.【答案】D 【解析】A、当弹簧测力计在A点斜向上拉与水平方向成角杠杆,此时动力臂等于,故A错误; B、阻力臂的大小:,杠杆为费力杠杆,故B错误; C、由图中弹簧测力计指针在3N,弹簧测力计的示数为3N,故C错误; D、根据杠杆的平衡条件得,故D正确。 当弹簧测力计在A点斜向上拉与水平方向成角动力臂是,比较力臂大小判断杠杆是否省力;根据弹簧测力计的示数得出弹簧测力计的读数;根据杠杆的平衡条件求出钩码重力。 此题主要考查了杠杆的平衡条件的应用,都是杠杆平衡条件中的常见知识。 9.【答案】B 【解析】解:铁球的重力; 由图知,当力F作用在球的下边缘,且与通过AB的直径垂直时,动力臂最长,动力最小,其受力情况和力臂如图所示: 由图知,球的重力方向竖直向下,力臂为,由图知:; F的力臂等于杆的长度与球的直径之和,则; 根据杠杆的平衡条件可得:; 代入数据:, 解得。 故选:B。 根据杠杆的平衡条件,要使施加的力最小,应使动力臂最长,据此分析即可。 本题是有关杠杆平衡条件的应用,考查了有关最小力的求法,解决此题的关键是找到最长的力臂,即从支点到力的作用点的距离。 10.【答案】B 【解析】解:甲滑轮组由3段绳子承担物重,所以 则 乙滑轮组由2段绳子承担物重,所以 则 又因为,, 所以乙滑轮组的效率高。 两物体上升速度相同,所以甲绳端移动速度大于乙绳端移动速度。 根据,拉力F相同,所以的功率大。 故选:B。 滑轮组的机械效率是有用功与总功的比值,要正确地解决此题,关键是搞清有用功与总功的计算,还要分清每个滑轮组由几段绳子承担物重。功率是表示物体做功快慢的物理量,一定要注意题目中比较哪个功的功率。 此题主要考查了滑轮组机械效率的计算,以及功率的计算。同时还用到了绳端移动距离与物体上升高度的关系。 11.【答案】 【解析】解:建筑材料重,被提升的高度, 工人做的有用功为:。 从图可知,物体由三根绳子承担,故绳子自由端移动的距离为, 而, 工人做的总功为:。 机械效率为:。 故答案为:1000;1200;。 已知建筑材料的重力和升高的高度,可利用公式计算出有用功。 由绳子的股数可以计算拉力移动的距离,已知拉力的大小,可利用公式计算出总功。 知道有用功和总功,可利用公式计算出机械效率。 本题考查有用功、总功及机械效率的计算,应清楚各功的计算。求出n的大小直接从动滑轮上引出的绳子股数是本题的关键。 12.【答案】 【解析】解: 有用功:; 总功:; 杠杆的机械效率:。 故答案为:16;20;。 根据求出有用功;根据求出总功;根据求出杠杆的机械效率。 本题考查利用杠杆时有用功、总功和机械效率的计算,是一道基础题目。 13.【答案】 【解析】解:因为拉力F与弹簧测力计的示数相等,所以。 不计绳重和滑轮摩擦,因为动滑轮省一半力,拉力F是摩擦力的一半,所以摩擦力。 因为动滑轮省一半力,但要多移动一半的距离,所以绳子自由端运动的速度是物体A运动速度的2倍。 所以,, 。 拉力所做的功为:。 故答案为:2;4;。 根据拉力F与弹簧测力计的示数相等可求出拉力大小; 知道拉力F大小,不计绳重和滑轮摩擦,根据动滑轮省一半力,可求出物体A受到的摩擦力; 因为动滑轮省一半力,但要多移动一半的距离,所以绳子自由端运动的速度是物体A运动速度的2倍。由绳子自由端运动的速度和时间、拉力大小根据可求出拉力所做的功。 本题涉及到了功率的计算和滑轮组的有关内容,属于基本内容。解题时要注意滑轮组中绳子上的力与滑轮上力的关系,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系 14.【答案】40; 【解析】解:由图可知,滑轮组承担物重的绳子股数, 在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下, 拉力大小: 拉力端移动的距离:, 利用滑轮组做的有用功:, 拉力做的总功:, 滑轮组的机械效率: 故答案为:40; 由图可知连接动滑轮绳子的股数,在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下,根据求出拉力F的大小; 先根据求出有用功,再根据求出拉力移动的距离,然后根据求拉力做功,最后利用效率公式求滑轮组的机械效率. 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,知道使用滑轮组时n的确定方法直接从动滑轮上引出的绳子股数,利用好是本题的突破口,区分有用功和总功从我们做功的目的出发,对我们有用的为有用功是本题的关键. 15.【答案】25 ;变小;不变 【解析】解:根据杠杆的平衡条件: 则; 当F到达B位置时,力臂如图所示: 由图知,阻力臂减小了,根据杠杆的平衡条件: 则,所以拉力F不变。 故答案为:25;变小;不变。 在A位置如图,OA、OC为动力F和阻力G的力臂,知道C是OA的中点,也就知道两力臂的大小关系,知道阻力G的大小,利用杠杆的平衡条件求动力F的大小; 在B位置,画出动力和阻力的作用线,找出动力臂的阻力臂,利用三角形的相似关系,确定动力臂和阻力臂的大小关系,再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。 本题考查了学生对杠杆平衡条件的了解和掌握,能画出杠杆在B位置的力臂并借助三角形相似确定其关系是本题的关键。 16.【答案】240 96 【解析】解:小云的重力: , 小云每一次引体向上所做的功: ; 小云半分钟做的总功: , , 小云做功的平均功率: 。 故答案为:240;96。 已知小云的质量,利用重力公式求小云重,又知道引体向上移动的距离,根据公式可求小云每一次引体向上所做的功; 已知在半分钟内做了12个规范的引体向上,结合一次引体向上做的功进一步求出总功,然后利用求出整个过程中的平均功率。 本题考查做功和功率的计算,关键是要知道求平均功率要用总功除以总时间。 17.【答案】> 【解析】解:如下图,以甲的作用点B为支点,动力臂为BD,阻力臂为BE, 由杠杆平衡条件可得:;-① 如下图,以乙的作用点A为支点,动力臂为AC,阻力臂为AF, 由杠杆平衡条件可得:;-② 由图可知,因为、的方向都是竖直向上,所以, 在下图中,而,所以,-③ 结合①②③可以得出。 故答案为:>。 以甲的作用点为支点,通过支点,对箱子是否平衡不影响,箱子受到重力和的作用,画出相应的动力臂和阻力臂; 以乙的作用点为支点,通过支点,对箱子是否平衡不影响,箱子受到重力和的作用,画出相应的动力臂和阻力臂; 两种情况阻力相同、动力臂相同,通过比较阻力臂的大小得出和的大小关系。 本题考查了杠杆平衡条件的利用和力臂的画法,能比较出两种情况下动力臂和阻力臂的大小关系是本题的关键。 18.【答案】乙;乙使车轮沿地面滚动的力臂长些,力和力臂的乘积较大 【解析】解:车轮是一个杠杆,车轮与泥坑边的接触点是支点,乙作用在轮上的力是动力,车轮的直径是动力臂,阻力臂是支点到车轮轴所在的竖直方向的距离.由于动力臂大于阻力臂,所以车轮是一个省力杠杆,甲、乙两人使用相同力的情况下,乙的力和力臂的乘积较大;这种方法可以使车比较容易的从泥坑里出来.而甲对车的力就是他的拉力,采用这种方法就得需要更大的力才能将车拉出来. 故答案为:乙;乙使车轮沿地面滚动的力臂长些,力和力臂的乘积较大. 两人用力相同,看谁的实际效果好,就看谁的方法能够产生更大的力.车轮可以看作是一个杠杆,车轮与泥坑边的接触点是支点.分析两力的力臂可得出谁的效果更好一些. 做这道题时,可先在纸上画图,看图分析可能就会容易些,本题对学生根据题中所给的现象结合所学知识进行分析推理的能力要求较高. 19.【答案】4 ; C 【解析】解: 如图甲,杠杆在水平位置平衡, 由杠杆平衡条件得:, 即:, 解得:; 保持位置不变,即左边的力和力臂不变;不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来的力臂为OB,所以应该移动到②点处,故选C。 故答案为:;。 杠杆在水平位置平衡,知道两边力臂、左边力的大小,利用杠杆平衡条件求右边力的大小; 保持位置不变,即左边的力和力臂不变;右边的力不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,右边的力臂不变,据此确定应该移动到的位置。 本题考查了杠杆平衡条件的应用,易错点在第二问,知道根据力臂不变得出答案是关键。 20.【答案】 【解析】解: , ; 分析表中的拉力与机械效率,小红的疑问得到了解决;得到的结论是:斜面的机械效率越高,越不省力; ①影响机械效率高低的主要有原因是额外功,使用斜面时,克服摩擦力做的功为额外功,在有用功一定的情况下,减小额外功,可以提高机械效率; ②采用控制变量法:控制斜面倾斜程度、物重、斜面高度、斜面长度相同,换用毛巾、棉布、玻璃等不同的接触面材料改变斜面粗糙程度,从而改变摩擦力,计算出机械效率进行比较。 故答案为:;;;74;小红的疑问得到了解决,物重相同,机械效率增大时,并不更省力 ①正确,因为斜面对物体的摩擦力是导致额外功的原因;②用等高、等长的斜面,先后在木板斜面、棉布斜面、毛巾斜面上重复上面的实验并记录数据,即可验证小红的猜想。 克服重力做的功为有用功,拉力做的功为总功,机械效率等于有用功与总功的比值; 分析表中第5、8两行,可以解决小红的疑问;并且发现机械效率越高,拉力越大; ①克服摩擦力做的功为额外功,总功等于有用功与额外功的和,在有用功一定的情况下,减小额外功,可以提高机械效率; ②小红的猜想是“探究摩擦力对斜面机械效率的影响”,需要在控制斜面倾斜程度、物重、斜面高度、斜面长度相同的基础上,改变斜面的粗糙程度,从而改变摩擦力的大小,记录弹簧测力的示数,计算出机械效率,比较机械效率随摩擦力的变化情况。 本题考查影响斜面机械效率的因素,采用了控制变量法,并且还要设计实验,难度大,综合性强。 21.【答案】解: 小东的步距为,经过的路程为:, 他的步行速度为:; 由图示和勾股定理可得,走一步重心升高的高度; 小东每走一步克服重力所做的功:; 做的总功:, 则克服重力做功的功率:。 答:小东正常步行的速度是; 小东每走一步克服重力所做的功是25J; 小东正常步行克服重力做功的功率是75W。 【解析】已知步行一步的距离,可求正常走180步通过的路程,根据公式可求步行的速度; 根据图示和勾股定理求出重心升高的高度,再利用公式求出每走一步克服重力所做的功; 先求出做的总功,然后利用计算正常步行克服重力做功的功率。 此题考查的是速度公式、功和功率计算公式及勾股定理的应用,同时体现了物理知识与数学知识的密切联系。 22.【答案】解:由题可知,运动员在下落的路程为, 由图象可知,15s后运动员以的速度做匀速直线运动, 则运动员在通过的路程为:; 运动员通过的总路程为:, 运动员下落的高度为:; 重力做的功: ; 匀速下降时,重力做功的功率: ; 答:运动员通过的总路程为300m; 重力做的功为; 匀速下降时重力做功的功率为。 【解析】根据图象,分析物体的运动状态,再根据速度公式、功的公式、功率公式,代入数值可求路程、功和功率。 准确分析图象中提供的信息,熟练运用速度、功、功率的计算公式;是解答此题的关键。 23.【答案】解:物体的重力; 人运动的距离, 人运动速度; 拉力F做功; 提升物体做功; 机械效率。 这个过程做的额外功。 只要答案合理即可。 【解析】已知物体的质量,根据公式可求重力。 已知动滑轮上绳子的段数和物体升高的高度,可求人运动的距离,根据公式可求人运动的速度。 已知拉力的大小和人运动的距离,根据公式可求拉力做的总功。 已知物体的重力和物体升高的高度,根据公式可求做的有用功。 有用功和总功的比值就是动滑轮的机械效率。 也可求额外功、功率等。 本题考查重力、距离、速度、总功、有用功、额外功、机械效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是自己设计问题自己解决。 24.【答案】解:人做的有用功 人做的功为总功,可由求,即:。 答:人做的总功是500J。 设有N段绳子承担,则:,得。 答:滑轮组上有4段绳子承担物体。 由知,滑轮组共有4段绳子承担物重,根据“偶数减一定”,则最少需3个滑轮:两个动滑轮,一个定滑轮。 但由题意知,人要站在地上往下拉,即要改变力的方向,因此要加一定滑轮,即这个滑轮组共4个滑轮:两动两定。 然后根据“奇动偶定”确定绕法:先从定滑轮的挂钩开始,然后依次绕线,答图如下: 【解析】人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由求; 动滑轮被几根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍。 首先根据的结论,结合“一动配一定,偶数减一定,变向加一定”的原则来确定滑轮组中滑轮的个数,然后根据奇动偶定的原则确定绕法。 省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果。滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定。 25.【答案】解:已知:,,则: , 由图知:滑轮组中,有三根绳子承重,故拉力:; 答:钢丝绳的拉力是5000N。 ;; 故滑轮组的机械效率:; 答:该滑轮组的机械效率是。 已知:,; 所以:; 答:这个过程中,消耗的电能是。 【解析】欲求钢丝绳的拉力,要从两方面入手:①数出承重绳子的股数,②算出物重;那么拉力; 求滑轮组的机械效率,就要判断出哪些是有用功,哪些是总功;结合题意,总功是拉力所做的功,有用功是将15人从一楼匀速提升到顶楼所做的功,再计算它们的比值即可得到滑轮组的机械效率; 此题可直接利用电功的计算公式:来解,注意单位的统一。 此题涉及的知识点较多,有:滑轮组的拉力、机械效率、电能的计算方法;在判断滑轮组有几根绳子承重时,只需数出有几根绳子和动滑轮相接触。 第1页,共1页 学科网(北京)股份有限公司 $$