精品解析:江苏省江阴市夏港中学2024-2025学年九年级上学期第一次作业反馈物理试题
2024-10-30
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内容正文:
2024-2025学年九年级上第一次作业反馈物理
一、单选题(每小题2分,共24分)
1. “给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 天平 B. 镊子 C. 钓鱼竿 D. 羊角锤
【答案】D
【解析】
【详解】阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.羊角锤在过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是( )
A. 旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B. 旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
【答案】C
【解析】
【详解】AB.旗杆顶端装有的定滑轮,实质是等臂杠杆,使用时,不省力也不费力。不计绳重和摩擦且国旗匀速上升时,旗手对绳的拉力一定等于国旗重力;若计绳重和摩擦,旗手对绳的拉力大于国旗重力,故AB错误;
CD.旗杆顶端装有定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,使用时,不省距离也不费距离,则国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A. 将左右两边的钩码均向外移动一格
B. 将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
C. 将左边的钩码向里移动一格, 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变
D. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N,由杠杆平衡条件知道
A.将左右两边的钩码均向外移动一格
杠杆的左端下沉,故A不符合题意;
B.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
杠杆的左端下沉,故B不符合题意;
C.将左边的钩码向里移动一格, 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变,则
故C符合题意;
D.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
杠杆的右端下沉,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示,在杠杆左端悬挂物体,右端施加动力F,杠杆处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响),下列说法正确的是( )
A. 此时杠杆是费力杠杆
B. 动力臂是线段OA
C. 杠杆的阻力是物体受到的重力G
D. 保持杠杆位置不变,将动力F转至F1位置,动力变大
【答案】D
【解析】
【详解】杠杆平衡条件是,则:
A.由图可知重力与拉力方向竖直向下,动力臂大于阻力臂,此时杠杆是省力杠杆,故A错误;
B.力臂是力的作用线到转动轴的垂直距离,动力臂是支点O到力F的垂线段,小于OA,故B错误;
C.杠杆的阻力是由物体重力引起的绳端拉力,大小等于物体受到的重力,故C错误;
D.保持杠杆位置不变,将动力F转至F1位置,此时动力臂变小,阻力与阻力臂不变,则动力变大,故D正确。
故选D。
5. 暑假期间,小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是( )
A. 用力搬快递但未搬动
B. 抱着快递在原地等待签收
C. 抱着快递爬楼梯上楼
D. 提着快递在水平路上匀速前进
【答案】C
【解析】
【详解】A.用力搬快递但未搬动,人对快递有力的作用,但快递在力的方向上没有移动距离,所以小华对快递不做功,故A不符合题意;
B.抱着快递在原地等待签收,人对快递有力的作用,但快递在力的方向上没有移动距离,所以小华对快递不做功,故B不符合题意;
C.抱着快递爬楼梯上楼,人对快递施加了力,且快递在力的方向上通过了距离,所以小华对快递做了功,故C符合题意;
D.提着快递在水平路上匀速前进,快递受到了向上的力,但快递在力的方向上没有移动距离,所以小华对快递不做功,故D不符合题意。
故选C。
6. 某同学在学习了机械的相关知识后,总结了几条“规律”,其中总结正确的是( )
A. 机械效率大的机械做的有用功一定越多
B. 使用任何机械都一定不会省功
C. 机械的功率越大,机械效率也一定越大
D. 克服摩擦力做的功一定是额外功
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.机械效率是指有用功与总功的比值;机械效率大的机械做的有用功不一定多,故A错误;
B.使用任何机械都会克服摩擦、机械自重做功,因此使用任何机械一定不会省功,故B正确;
C.功率与机械效率是两个不同的概念,两者之间没有关系,故C错误;
D.当摩擦力是动力时,克服摩擦力做的功不是额外功,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能减小,机械能减小
C. 动能不变,机械能不变 D. 重力势能不变,机械能减小
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:木块在匀速下滑的过程中,速度不变,动能不变;高度减小,重力势能减小;木块在下滑过程中,受到摩擦力的作用;木块要克服摩擦力做功,机械能减少;故应选B.
【考点定位】动能和势能的大小变化
8. 如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A. 0.4J 83.3% B. 0.8J 91.7% C. 0.8J 83.3% D. 0.4J 91.7%
【答案】C
【解析】
【详解】根据图知n=2,拉力端移动距离:
s=2h=2×0.4m=0.8m,
W总=Fs=6N×0.8=4.8J,
W有用=Gh=10N×0.4m=4J,
W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J;
滑轮组的机械效率:
η=W有用/W总×100%=(4J/4.8J)×100%≈83.3%;
故应选C.
9. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )
A. 物体20s时的速度大于8s时的速度
B. 0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C. 0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D. 0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图,12~24s斜率小于0~12s,斜率越大速度越大,故物体20s时的速度小于8s时的速度,故A错误;
B.两段都是匀速直线运动,拉力等于摩擦力,因为压力和粗糙程度没变,所以摩擦力没变,拉力相同,故B错误;
C.0~12s运动距离6m,12~24s运动距离2m,因为拉力相同,根据W=Fs,0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功,故C正确;
D.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功,时间相同,根据,0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率,故D错误。
故选C。
11. 某兴趣小组制作了如图的能测一根头发丝质量的“小天平”。取一根细长的饮料吸管,在其靠左端朝上剪一个小缺口,靠右端朝上剪出多个小缺口,然后在距左端一定距离处穿过一缝衣针,并在左端插入一个小螺丝钉,将吸管放在支架上。仔细调节螺丝钉的位置,使吸管在支架上保持水平平衡。测量时在左端缺口处挂一段质量已知的细铜丝,右端缺口处放上一根头发丝。关于测量原理和方法,说法正确的是( )
A. 小螺丝钉的作用相当于天平上的游码
B. 吸管的质量必须很小且可忽略不计
C. 为了测出头发丝的质量,还需要用到刻度尺
D. 当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端较高,应将头发丝调到1或2号缺口处
【答案】C
【解析】
【详解】A.小螺丝钉的作用相当于天平上的平衡螺母,调节小螺丝钉可以使“小天平”平衡,故A错误;
B.因为一根头发丝质量很小,所以不能忽略吸管的质量,故B错误;
C.为了测出头发丝的质量,还需要用到刻度尺测量力臂,根据杠杆平衡条件计算出头发丝质量,故C正确;
D.当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端较高,根据杠杆平衡条件,应将头发丝调到4或5号缺口处,增大头发丝对吸管的压力和力臂,故D错误。
故选C。
12. 在我校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知,,由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子,A选项是两个定滑轮,不省力。B是三段绳子承担,符合要求。C选项应该是B的颠倒与题意更不符合,D是四段绳子承担。
故选B。
【点睛】此题实际考查的是滑轮组的绕绳方法,此题的关键是明确内部的滑轮的绕线是三段绳子。
二、填空题(每空1分,共33分)
13. 科技的发展使农业机械化水平越来越高,如图所示,这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景(不计空气阻力)。喷洒农药的过程中,飞机所受的升力___________(选填“有”或“没有”)对飞机做功,飞机的动能___________,机械能___________。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 没有 ②. 减小 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]升力竖直向上,距离是水平方向,力与距离垂直,故升力不做功。
[2]影响动能的因素是物体质量和速度,由题可知,飞机速度不变,质量减小,故动能减小。
[3]飞机的机械能等于其动能和重力势能之和,已知动能减小,根据重力势能与质量和高度有关,可知重力势能减小,故机械能减小。
14. 小风研究定滑轮特点时,做的实验如图,据此可证明:使用定滑轮______省力,但______改变力的方向。(均选填“能”或“不能”)
【答案】 ①. 不能 ②. 能
【解析】
【详解】[1] 由图可知,三种情况施加的力大小相等,均等于物体重力,说明定滑轮相当于等臂杠杆,不省力也不费力。
[2]由图可知,三种情况下施加力都能让物体上升,但是三种情况下力的方向并不相同,所以使用定滑轮可以改变力的方向。
15. 如图是人用鱼竿钓鱼时的情景,此时,动力臂和阻力臂大小关系是______;由杠杆平衡条件可得______(前两空均选填“>”“<”或“=”);由此可知鱼竿是______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. < ②. > ③. 费力
【解析】
【详解】[1]支点到力作用线的距离为力臂,动力臂小于阻力臂。
[2]根据可知,动力臂小于阻力臂,动力大于阻力。
[3]动力大于阻力,故是费力杠杆,但是省了距离。
16. 如图,用甲、乙两个滑轮组将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,拉力都沿竖直方向,且动滑轮重也相同,则有用功W甲___________W乙,所用的拉力F甲___________F乙(选填“>”、“<”或“=”下同),其机械效率η甲___________η乙。
【答案】 ①. = ②. > ③. =
【解析】
【详解】[1]由题意可知,甲、乙两物体质量相同,重力相同,都提升相同的高度,那么甲、乙两个滑轮组做的有用功是相同的,即。
[2]由题意可知,甲、乙两物体重力相同,动滑轮重也相同,但是甲中有两条绳子托着动滑轮,乙中有三条绳子托着动滑轮,根据可知,。
[3]由题意可知,不计绳重与摩擦,甲、乙动滑轮重也相同,甲、乙两个滑轮组的额外功等于克服动滑轮重力所做的功,由于动滑轮也是提升相同的高度,则甲、乙两个滑轮组额外功是相同的,甲、乙两物体重力相同,都提升相同的高度,所以做的有用功是相同的,总功等于有用功和额外功之和,则甲、乙两个滑轮组做的总功是相同的,根据机械效率的公式,可知其机械效率。
17. 如图所示的小球从A点由静止释放,在球向下摆动的过程中,它的速度越来越大,此过程中,小球的___________能转化为动能。当小球运动到最高点C时,它受到的力是___________(平衡/非平衡)的,如果不计空气阻力,A点和C点___________(等高/不等高)。
【答案】 ①. 重力势 ②. 非平衡 ③. 等高
【解析】
【详解】[1]在球向下摆动的过程中,质量不变,它的速度越来越大,此过程中,小球的高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能。
[2][3]当小球运动到最高点C时,由于受到的重力和绳子对其的拉力不在同一条直线上,它受到的力是非平衡的,如果不计空气阻力,则机械能守恒,A点和C点的重力势能相同,故A点和C点等高。
18. 在生产生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有轮轴和斜面。如图所示,盘山公路就相当于一个__________。如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时,司机常要换用低速挡,这样做是在发动机输出功率一定时,增大爬坡时的__________,图乙和图丙所示是生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图__________(选填“乙”或“丙”)所示钉子。
【答案】 ①. 斜面 ②. 牵引力 ③. 乙
【解析】
【详解】[1]盘山公路就相当于一个斜面,省力费距离。
[2]如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时,司机常要换用低速挡,这样做是在发动机输出功率一定时,由得,此时可以增大爬坡时牵引力。
[3]图乙的钉子的螺纹相当于斜面,则与盘山公路的力学原理相同的是图乙。
19. 如图甲是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。图乙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂L阻和动力F动的变化情况是L阻___________,F动___________。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 等臂 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]图中的燕尾夹,支点是B点,动力臂是BC,阻力臂是AB,由于AB=BC,所以该杠杆属于等臂杠杆。
[2]剪刀的轴是支点,剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点,阻力F阻不变,动力臂L动不变,阻力臂L阻逐渐变大,由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,L阻逐渐变大,F动变大。
20. 在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。分析如下:A、B、C三个金属小球中__________球的做功最大,由此判断该球释放前重力势能最大,该实验法叫__________;如果A和B球质量相等,则刚开始落下时,__________球的高度要高些;小球在下落过程中,重力对小球做功大小与时间关系图应是________。(选填“A”“B”“C”)
【答案】 ①. A ②. 转换法 ③. A ④. C
【解析】
【详解】[1][2]如图,A球陷入沙中最深,说明A球做的功最多,从而得出A球释放前重力势能最大,这里应用了转换法,将球的重力势能大小转换为陷入沙中的深度。
[3]重力势能大小于物体的质量和所处高度有关,由以上分析知,A球的重力势能大于B球的重力势能,而A和B球质量相等,则刚开始落下时,A球的高度要高些。
[4]小球在下落过程中,速度越来越快,做功越来越快;A图重力对小球做功快慢不变,B图重力对小球做功越来越慢,C图重力对小球做功越来越快。所以小球在下落过程中,重力对小球做功大小与时间关系图应是C图。
21. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度);
(3)用秒表记录跳n次所用的时间t;
(4)计算出跳绳时克服重力的平均功率_________(用字母表示);
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则_________
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
(6)若跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件,可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为__________W。
【答案】 ①. ②. A ③. 135
【解析】
【详解】(4)[1]自己所受的重力是
每次克服重力所做的功
则跳n次所做的总功
则平均功率
跳绳时克服重力的平均功率。
(5)[2]AB.频率相同,体重大的在相同时间里做的功多,功率大,故A正确,B错误;
C.体重相同,频率高的在相同时间里做的功多,所以功率大,故C错误;
D.体重相同,只要的频率相同,功率与跳的时间长短无关,故D错误。
故选A。
(6)[3]跳绳者每跳一次克服重力所做的功
由图分析可知,每跳一次,即每秒跳3次,则在1min内可跳跃
3次×60=180次
故1min内克服重力做功的平均功率
1min内克服重力做功的平均功率为135W。
22. 如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长0.5m,则对物体A做的有用功是______J,对物体B做的额外功是______J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 2 ②. 0.5 ③. 2
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,对物体A做的总功为3J,额外功为1J,故对物体A做的有用功
W有=WA总-WA额=3J-1J=2J
[2]A、B是两个完全相同的物体,都拉到斜面顶端,故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同;由图乙可知,对物体B做的总功为2.5J,故对物体B做的额外功
WB额=WB总-W有=2.5J-2J=0.5J
[3]物体A运动过程中受到的摩擦力
23. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。
(1)先将头向前抬起,可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是 ______;
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变______的大小。
【答案】(1) ①. 阻 ②. 变小
(2)功率
【解析】
【小问1详解】
[1][2]先将头向前抬起,人的重心向右移动,可以减小阻力臂;在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变小。
【小问2详解】
做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。
三、作图题(共6分)
24. 根据要求作图
(1)站在地面上的小明同学想用一个定滑轮和一个动滑轮组成一个滑轮组提升重物,请你用笔划线代替绳子将图中的两个滑轮连成符合要求的滑轮组;
(2)汽车引擎盖被液压杆支撑,引擎盖可看成一个杠杆,图1是其简化图,O是支点,是液压杆作用在A点的阻力。请在图2中画出的力臂和B点关上引擎盖的最小动力。(不计引擎盖重力)
(3)作出以L为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
用力往下拉绳把重物提升,说明人的拉力方向向下,绳子的起始端应系在定滑轮的挂钩上,绕线如图所示:
【小问2详解】
由题知,O为支点,先反向延长F2的作用线,由O点作F2作用线的垂线,垂线段长为F2的力臂L2。根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,动力臂需最长,动力作用在B点,以OB为动力臂为最长的动力臂,过B点作OB的垂线,方向斜向下,作出最小动力,如图所示:
【小问3详解】
从杠杆的转轴到力的作用线的垂直距离,是力的力臂,现在已知力臂,只要作力臂的垂线即可得力的作用线,力应作用在杠杆上。杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力,作用在杠杆上,方向竖直向下,如图所示:
四、解答题
25. 早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中,人做的总功为500J,(g=10N/kg)。求此次取水的过程中:
(1)人做的有用功为多少?
(2)辘轳的机械效率多大?
【答案】(1)400J
(2)80%
【解析】
【小问1详解】
所取水的重力为G水=m水g=10kg×10N/kg=100N
人做的有用功为W有=G水h=100N×4m=400J
【小问2详解】
人所做的总功为W总=500J
辘轳的机械效率为
26. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态?___________(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆左端螺母向___________边移动(选填“左”或“右”),调节为水平位置平衡的好处是___________
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐___________(选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是___________;
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上___________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
(5)下列三个因素中,不会影响探究结果的是___________。
A. 铁架台没有放在水平桌面上
B. 弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C. 实验所用的钩码生锈
(6)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?___________(选填“可以”或“不可以”)
【答案】(1) ①. 是 ②. 左 ③. 便于测量力臂
(2)右 (3) ①. 变小 ②. A
(4)B (5)A
(6)不可以
【解析】
【小问1详解】
[1]此时的杠杆静止是处于平衡状态。
[2]此时杠杆右端偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向左边移动。
[3]让杠杆水平平衡是为了可以直接在杠杆上读出力臂长度,便于测量力臂。
【小问2详解】
设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件,由图乙可得
所以杠杆右端下沉。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件,左边钩码重力与力臂的乘积不变即不变,弹簧测力计对杠杆的拉力,按1到5的顺序逐渐增大,故弹簧测力计的示数会逐渐变小,且F与L成反比关系,故选A。
【小问4详解】
由图知,O为支点,动力(测力计竖直向上的拉力)作用在B点,若钩码挂在C点或D点,则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动,则杠杆不能处于平衡状态。由图可知,杠杆平衡时,动力臂大小不变,阻力(等于钩码的重力)的大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,当阻力臂最小时,动力是最小的;当钩码挂在B点时,根据力臂的定义可知,此时的阻力臂是最小的,则此时动力最小,测力计的示数最小。
【小问5详解】
实验前需要调整杠杆平衡,故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大,对实验有影响,故B不符合题意;所用的钩码上锈,单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,对测量结果造成误差,故C不符合题意。故选A。
【小问6详解】
功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积,功的单位是焦耳(J),杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积不是功,所以不能把表格中单位换成J。
27. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图所示,实验数据记录如表:
次数
物重
物体上升
距离
测力计示数
测力计
上升距离
机械效率
1
2
10
30
2
4
10
30
3
6
10
30
(1)实验中要竖直向上______ 拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;
(2)表格中第3次实验的机械效率为______ ;(百分数前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与______ 有关;
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为______ ;(填字母符号)
A.1N B.3N C.5N D.8N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁。由图象可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越______ (填“高”或“低”);
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定______ (填“小于”、“等于”或“大于”)40N。
【答案】 ①. 匀速 ②. 90.9% ③. 物体的重力 ④. D ⑤. 低 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]在实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,受到平衡力的作用,测力计示数才等于拉力大小。
(2)[2] 第3次实验中滑轮组的机械效率为
(3)[3]纵向分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(4)[4]根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,若该滑轮组提升物体时机械效率为,物体的重力应该大于6N,可能为8N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]根据图丁可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(6)[6]根据图丁可知,当动滑轮重为10N时,滑轮组的机械效率为;若忽略绳重和摩擦有
解得。由于绳重和摩擦力使得额外功变大,机械效率变低,而提升物体的重力可以提高机械效率,所以物体的重力大于40N。
28. 物理小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,用质量为m、2m的两个钢球,分别从同一斜面的h、2h高度由静止开始滚下,观察木块被撞击后运动的距离,实验过程如图所示(s甲<s乙<s丙)。请你完成下列内容:
(1)实验过程中是通过比较___________来反映钢球的动能大小;
(2)由图甲、乙实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越大,木块被撞运动得越远。表明:质量相同时,钢球的速度越大,动能越___________(选填“大”或“小”);
(3)上述实验中,探究的“动能”是指___________(填字母);
A. 钢球在斜面上时的动能 B. 钢球撞击木块时的动能
C. 钢球撞击木块后的动能 D. 钢球在刚释放时的动能
(4)在图乙、丙两次实验中,让钢球从斜面的同一高度自由滚下,若完成了图乙操作后,在做图丙所示的实验时,若木块滑出了水平木板,___________(选填“能”“不能”)比较图乙、图丙两次实验得出“动能与质量有关”的结论。
(5)实验小组又设计了下图的装置进行实验探究。将钢球从某高度由静止释放,摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块,将木块推动一段距离。结合对影响动能大小的因素的猜想。小组做了两组对比实验:
次数
钢球质量m/g
钢球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/m
1
20
20
10
2
40
20
29
3
60
20
?
①钢球的动能是由___________能转化而来的;
②让同一钢球从不同高度由静止释放,目的是使钢球摆到___________(选填“B”或“C”)点时速度不同,通过比较___________来比较动能的大小;
③让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下,记录数据如表,探究的是动能与___________的关系。若在这组实验中的某一次,木块被撞后滑出木板需要重做,甲同学建议换用粗糙程度相同的但是更长的木板,乙同学建议换摩擦更大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用___________(选“甲”、“乙”或“丙”)同学的建议。
【答案】(1)木块被撞击通过的距离
(2)大 (3)B
(4)能 (5) ①. 重力势 ②. B ③. 木块被撞击后移动的距离 ④. 质量 ⑤. 甲
【解析】
【小问1详解】
由转换法,实验过程中是通过比较木块被撞击通过的距离来反映钢球的动能大小。
【小问2详解】
由图甲、乙实验可知,甲钢球滚下的高度大,可知乙图中钢球运动到水平面的速度大,木块被撞运动得更远,由转换法可知,乙图中钢球的动能大,表明:质量相同时,钢球的速度越大,动能越大。
【小问3详解】
上述实验中,小球从斜面滚到水平面时具有一定动能,实验利用小球的动能推动木块做功,它的动能越大,做功本领越强,通过木块被推动的距离来反映小球撞击小球时动能的大小,所以,探究的“动能”是指钢球撞击木块时的动能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
在图乙、丙两次实验中,让钢球从斜面的同一高度自由滚下,下滑到水平面的速度相同,而丙中钢球的质量大。若完成了图乙操作后,在做图丙所示的实验时,若木块滑出了水平木板,可知丙中钢球通过的距离最长,由转换法可知,丙中钢球的动能最大,故比较图乙、图丙两次实验得出“动能与质量有关”的结论。
【小问5详解】
①[1]钢球在向下摆动的过程中,钢球的质量不变,高度减小,速度变大,钢球的动能变大、重力势能变小,钢球的重力势能转化为动能。
②[2][3]从不同高度由静止释放,质量不变,最初的高度不同,重力势能不同,摆到竖直位置时转化为的动能不同,其目的是使钢球摆到B点时速度不同,比较木块被撞击后移动的距离,比较其不同的动能,是转换法。
③[4]让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下,最初的高度相同,则摆到竖直位置时的速度相同,质量不相同,所以探究的是动能与质量的关系。
[5]实验的目的是探究动能的大小与质量的关系,根据控制变量法可知,实验应保证钢球下摆的高度、木块表面的粗糙程度都不变,做实验时木块被撞后滑出木板,所以应换用同样材质但是更长的木板,应采用甲的建议。
29. 某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
A.与卡片的质量有关 B.与橡皮筋的形变量有关 C.与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到卡片跳起,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片___________,因此它具有弹性势能;
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是___________。
(3)如果想让卡片跳得更高,可以___________AB两个豁口的深度。(选填“增大”或“减小”)
【答案】(1)做功 (2)控制橡皮筋的形变量相同
(3)减小
【解析】
【小问1详解】
“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施力,使它跳起。橡皮筋对卡片施力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。
【小问2详解】
根据控制变量法,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
【小问3详解】
想让卡片跳得更高,可以减小AB两个豁口的深度,使橡皮筋的弹性形变程度变大,橡皮筋的弹性势能更大,就能让卡片跳得更高。
30. 图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示为___________N;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为___________J;此时,该斜面的机械效率为___________;
结论:斜面可以省___________(选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1;重力做的有用功为W2,并根据数据画出W1和W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重___________(选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能___________(选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为___________N。
【答案】(1) ①. 0.3 ②. 0.3 ③. 60% ④. 力
(2) ①. 无关 ②. 不变 ③. 105
【解析】
【小问1详解】
[1]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.02N,弹簧测力计的示数为F=0.3N
[2]将小车从A点拉到B点的过程中,s=1m,拉力做的功为
[3]利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为
该斜面的机械效率为
[4]因为拉力为0.3N,小于重力2.0N,故斜面可以省力。
【小问2详解】
[1]由图可知,随着物体重量的变化,有用功、总功与物重的比值是不变的,都是正比例。则有用功与总功比值也不变,故机械效率与物重无关
[2]轮椅匀速上坡,速度不变、质量不变,故母亲的动能不变。
[3]这位母亲和所坐的轮椅总重力为
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为
由得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
由W=Fs得,力的大小为
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2024-2025学年九年级上第一次作业反馈物理
一、单选题(每小题2分,共24分)
1. “给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 天平 B. 镊子 C. 钓鱼竿 D. 羊角锤
2. 旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是( )
A. 旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B. 旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离
D. 国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
3. 如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A. 将左右两边的钩码均向外移动一格
B. 将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
C. 将左边的钩码向里移动一格, 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变
D. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
4. 如图所示,在杠杆左端悬挂物体,右端施加动力F,杠杆处于平衡状态(忽略杠杆自身重力的影响),下列说法正确的是( )
A. 此时杠杆是费力杠杆
B. 动力臂是线段OA
C. 杠杆的阻力是物体受到的重力G
D. 保持杠杆位置不变,将动力F转至F1位置,动力变大
5. 暑假期间,小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是( )
A. 用力搬快递但未搬动
B. 抱着快递在原地等待签收
C. 抱着快递爬楼梯上楼
D. 提着快递在水平路上匀速前进
6. 某同学在学习了机械的相关知识后,总结了几条“规律”,其中总结正确的是( )
A. 机械效率大的机械做的有用功一定越多
B. 使用任何机械都一定不会省功
C. 机械的功率越大,机械效率也一定越大
D. 克服摩擦力做的功一定是额外功
7. 如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能减小,机械能减小
C. 动能不变,机械能不变 D. 重力势能不变,机械能减小
8. 如图所示的滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是( )
A. 0.4J 83.3% B. 0.8J 91.7% C. 0.8J 83.3% D. 0.4J 91.7%
9. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
10. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )
A. 物体20s时的速度大于8s时的速度
B. 0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力
C. 0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D. 0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
11. 某兴趣小组制作了如图的能测一根头发丝质量的“小天平”。取一根细长的饮料吸管,在其靠左端朝上剪一个小缺口,靠右端朝上剪出多个小缺口,然后在距左端一定距离处穿过一缝衣针,并在左端插入一个小螺丝钉,将吸管放在支架上。仔细调节螺丝钉的位置,使吸管在支架上保持水平平衡。测量时在左端缺口处挂一段质量已知的细铜丝,右端缺口处放上一根头发丝。关于测量原理和方法,说法正确的是( )
A. 小螺丝钉的作用相当于天平上的游码
B. 吸管的质量必须很小且可忽略不计
C. 为了测出头发丝的质量,还需要用到刻度尺
D. 当头发丝放在3号缺口处时发现吸管右端较高,应将头发丝调到1或2号缺口处
12. 在我校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空1分,共33分)
13. 科技的发展使农业机械化水平越来越高,如图所示,这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景(不计空气阻力)。喷洒农药的过程中,飞机所受的升力___________(选填“有”或“没有”)对飞机做功,飞机的动能___________,机械能___________。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
14. 小风研究定滑轮特点时,做的实验如图,据此可证明:使用定滑轮______省力,但______改变力的方向。(均选填“能”或“不能”)
15. 如图是人用鱼竿钓鱼时的情景,此时,动力臂和阻力臂大小关系是______;由杠杆平衡条件可得______(前两空均选填“>”“<”或“=”);由此可知鱼竿是______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
16. 如图,用甲、乙两个滑轮组将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,拉力都沿竖直方向,且动滑轮重也相同,则有用功W甲___________W乙,所用的拉力F甲___________F乙(选填“>”、“<”或“=”下同),其机械效率η甲___________η乙。
17. 如图所示的小球从A点由静止释放,在球向下摆动的过程中,它的速度越来越大,此过程中,小球的___________能转化为动能。当小球运动到最高点C时,它受到的力是___________(平衡/非平衡)的,如果不计空气阻力,A点和C点___________(等高/不等高)。
18. 在生产生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有轮轴和斜面。如图所示,盘山公路就相当于一个__________。如图甲汽车在盘山公路上行驶上陡坡时,司机常要换用低速挡,这样做是在发动机输出功率一定时,增大爬坡时的__________,图乙和图丙所示是生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图__________(选填“乙”或“丙”)所示钉子。
19. 如图甲是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。图乙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂L阻和动力F动的变化情况是L阻___________,F动___________。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
20. 在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,金属小球落下后原来平整的沙盘经过打击后如图所示。分析如下:A、B、C三个金属小球中__________球的做功最大,由此判断该球释放前重力势能最大,该实验法叫__________;如果A和B球质量相等,则刚开始落下时,__________球的高度要高些;小球在下落过程中,重力对小球做功大小与时间关系图应是________。(选填“A”“B”“C”)
21. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度);
(3)用秒表记录跳n次所用的时间t;
(4)计算出跳绳时克服重力的平均功率_________(用字母表示);
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则_________
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
(6)若跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件,可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为__________W。
22. 如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长0.5m,则对物体A做的有用功是______J,对物体B做的额外功是______J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______N。
23. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。
(1)先将头向前抬起,可以减小______力臂。在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是 ______;
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变______的大小。
三、作图题(共6分)
24. 根据要求作图
(1)站在地面上的小明同学想用一个定滑轮和一个动滑轮组成一个滑轮组提升重物,请你用笔划线代替绳子将图中的两个滑轮连成符合要求的滑轮组;
(2)汽车引擎盖被液压杆支撑,引擎盖可看成一个杠杆,图1是其简化图,O是支点,是液压杆作用在A点的阻力。请在图2中画出的力臂和B点关上引擎盖的最小动力。(不计引擎盖重力)
(3)作出以L为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)
四、解答题
25. 早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳,通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施辘轳,由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10kg的水缓慢上升了4m,水桶的质量为1kg,在这一过程中,人做的总功为500J,(g=10N/kg)。求此次取水的过程中:
(1)人做的有用功为多少?
(2)辘轳的机械效率多大?
26. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态?___________(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆左端螺母向___________边移动(选填“左”或“右”),调节为水平位置平衡的好处是___________
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐___________(选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是___________;
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上___________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
(5)下列三个因素中,不会影响探究结果的是___________。
A. 铁架台没有放在水平桌面上
B. 弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C. 实验所用的钩码生锈
(6)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?___________(选填“可以”或“不可以”)
27. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图所示,实验数据记录如表:
次数
物重
物体上升
距离
测力计示数
测力计
上升距离
机械效率
1
2
10
30
2
4
10
30
3
6
10
30
(1)实验中要竖直向上______ 拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;
(2)表格中第3次实验的机械效率为______ ;(百分数前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与______ 有关;
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为______ ;(填字母符号)
A.1N B.3N C.5N D.8N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁。由图象可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越______ (填“高”或“低”);
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定______ (填“小于”、“等于”或“大于”)40N。
28. 物理小组在做“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,用质量为m、2m的两个钢球,分别从同一斜面的h、2h高度由静止开始滚下,观察木块被撞击后运动的距离,实验过程如图所示(s甲<s乙<s丙)。请你完成下列内容:
(1)实验过程中是通过比较___________来反映钢球的动能大小;
(2)由图甲、乙实验表明,钢球从高处滚下,高度越高,钢球运动到水平面时速度越大,木块被撞运动得越远。表明:质量相同时,钢球的速度越大,动能越___________(选填“大”或“小”);
(3)上述实验中,探究的“动能”是指___________(填字母);
A. 钢球在斜面上时的动能 B. 钢球撞击木块时的动能
C. 钢球撞击木块后的动能 D. 钢球在刚释放时的动能
(4)在图乙、丙两次实验中,让钢球从斜面的同一高度自由滚下,若完成了图乙操作后,在做图丙所示的实验时,若木块滑出了水平木板,___________(选填“能”“不能”)比较图乙、图丙两次实验得出“动能与质量有关”的结论。
(5)实验小组又设计了下图的装置进行实验探究。将钢球从某高度由静止释放,摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块,将木块推动一段距离。结合对影响动能大小的因素的猜想。小组做了两组对比实验:
次数
钢球质量m/g
钢球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/m
1
20
20
10
2
40
20
29
3
60
20
?
①钢球的动能是由___________能转化而来的;
②让同一钢球从不同高度由静止释放,目的是使钢球摆到___________(选填“B”或“C”)点时速度不同,通过比较___________来比较动能的大小;
③让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下,记录数据如表,探究的是动能与___________的关系。若在这组实验中的某一次,木块被撞后滑出木板需要重做,甲同学建议换用粗糙程度相同的但是更长的木板,乙同学建议换摩擦更大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用___________(选“甲”、“乙”或“丙”)同学的建议。
29. 某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
A.与卡片的质量有关 B.与橡皮筋的形变量有关 C.与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到卡片跳起,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片___________,因此它具有弹性势能;
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是___________。
(3)如果想让卡片跳得更高,可以___________AB两个豁口的深度。(选填“增大”或“减小”)
30. 图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小,小明进行了实验测量。如图乙,他设置了与通道坡度相同的斜面,确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。
(1)选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象,进行了如下操作:
①测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,沿斜面方向匀速直线拉动小车,弹簧测力计示数如图乙所示为___________N;
③将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为___________J;此时,该斜面的机械效率为___________;
结论:斜面可以省___________(选填“力”“距离”或“功”);
(2)在小车上逐渐添加重物,重复上述实验,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1;重力做的有用功为W2,并根据数据画出W1和W2与小车总重G的关系图像,如图丙图线a和b所示。
①由图像可知:用该通道斜面提升物体的机械效率与物重___________(选填“有关”或“无关”);
②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能___________(选填“增大”“不变”或“减小”),力F的大小为___________N。
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