精品解析:江苏省徐州市新沂市第四中学2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试题
2024-11-22
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内容正文:
2024-2025学年江苏省徐州市新沂四中九年级(上)
第一次月考物理试卷
一、选择题:(10×2分=20分)
1. 杠杆按力臂的长短分为三类,下列杠杆在使用时与钓鱼竿类型相同的是( )
A. 啤酒瓶起子 B. 扫地的笤帚
C. 夹核桃的核桃夹 D. 剪树枝的剪子
2. 下列生活中的物理数据最接近实际的是( )
A. 人以正常速度骑自行车的功率为1kW
B. 把2个鸡蛋匀速举高1m做功约20J
C. 一桶20L纯净水匀速举高1m做功约200J
D. 假如没有摩擦,动滑轮机械效率是100%
3. 用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最费力的是( )
A. B.
C. D.
4. 用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图所示,以下结论正确的是( )
A. A较重 B. B较重 C. A、B一样重 D. 无法确定
5. 几位同学进行爬楼比赛,规定功率最大的人获胜,那么冠军是( )
A. 体重最大的人 B. 用时最短的人
C. 做功最快的人 D. 速度最大的人
6. 小明用100N的力将重80N的铅球掷出6m远,则铅球抛出后的运动过程中,人对铅球所做的功是( )
A. 600J B. 480J C. 0 D. 无法确定
7. 甲、乙两辆汽车功率相等,在水平公路上做匀速直线运动,它们的牵引力之比为3∶2,若运动的时间也相等,那么下列说法正确的是( )
A. 它们做的功之比为2∶3
B. 它们通过的路程之比为2∶3
C. 它们通过的路程之比为1∶1
D. 它们运动的速度之比为3∶2
8. 如图所示,小明用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m,他用250N的拉力拉了10s,则下列说法正确的是(取g=10N/kg)( )
A. 有用功为200J B. 额外功为500J
C. 动滑轮的机械效率为75% D. 小明的功率为200W
9. 将动滑轮改为定滑轮使用后,在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,则改动后与改动前比较( )
A. 节省了力 B. 提高了功率
C. 降低了效率 D. 提高了效率
10. 工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式把同一物体竖直匀速提升相同高度,所用的时间也相同,物体质量大于滑轮质量(绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计),则下列说法错误的是( )
A. 甲中绳端拉力做功的功率比乙中绳端拉力做功的功率快
B. 甲滑轮机械效率比乙高
C. 甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力
D. 甲中绳端拉力做的功比乙中少
三、填空题:(20×1分=20分)
11. 举重运动员在3s内把重1500N的杠铃举高2m后,在空中又停留了2s,运动员在前3s内对杠铃做功 _________J,在后2s内做功_________J,整个过程5s内对杠铃做功的功率是_________W。
12. 如图所示,a、b为两个弹簧测力计,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮摩擦,,当竖直匀速提升重为60N的物体时,a、b两个弹簧测力计的示数应分别为______N,和______N。若绳子自由端拉力做功为60J,则物体上升了______m。
13. 工人师傅用定滑轮在5s内将重为500N的物体匀速提高了2m,所用的拉力为550N。则:
(1)有用功是_________J;
(2)总功的功率是_________W;
(3)定滑轮的机械效率是_________。
14. 某汽车发动机输出功率为30kW,以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶2km,其间发动机共做功_________J,所用的时间是_________s,汽车行驶时受到的阻力为_________N。
15. 如图光滑斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部,速度相同,沿斜面所需拉力分别为F1和F2,它们做功的功率分别为P1和P2两个斜面的机械效率分别为η1和η2,则F1_________F2,P1_________P2,η1_________η2。(选填“>、<或=”)。
16. 如图所示A物体重为20N,在水平拉力F=2.5N的作用下,物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,拉力F的功率是______W,此滑轮的机械效率是______。
17. 如图所示O为杠杆的支点,在点竖直向上的拉力F的作用下,将重200N的物体匀速缓慢提升30cm,OA=2AB,它是______杠杆(选填“省距离或费距离”),若不计杠杆自身重、绳重和摩擦,拉力F=______N;若实际拉力F为360N,不计绳重和摩擦,杠杆自身重______N。
二、综合题:(2×2分+6×2分+8×3分=40分)
18. 如图所示,当用杠杆拉起静止在地面上的重物时,请画出在杠杆A点施加的最小力F的示意图。
19. 请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。
20. 用如图所示滑轮组提升重物,人用F=250N的拉力作用在绳的自由端,使重G=400N的物体在t=20s内匀速上升了h=2m,求:
(1)拉力F的功率P;
(2)滑轮组的机械效率η;
(3)动滑轮重。
21. 如图斜面长4m高1m,小明用沿斜面F=125N的拉力,将一物体从底部匀速拉到顶部,斜面的机械效率为80%。
(1)总功W总;
(2)物重G;
(3)物体受到斜面的摩擦力f。
22. 利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)杠杆静止时如图甲,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)如图乙,在A点挂4个钩码,在B点挂______个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁,理论上图象中每个点与两坐标轴围成的矩形面积______(选填“相等/不等”);
(4)丙图中若只将测力计沿逆时针方向转至竖直向下的方向,则弹簧测力计的示数将______(变大/变小/不变)。
23. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图实验中每个钩码重2N,数据如表所示:
物理量验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量沿______方向匀速缓慢拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______(A/B/C)装置图做的;
(3)在第2次实验中,若物体以0.2m/s的速度匀速上升,则拉力F的功率是______W;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。(选填“有关”或“无关”)
24. 如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率“实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度
物块重(N)
斜面高(m)
沿斜面拉力(N)
斜面长(m)
机械效率
较缓
10
0.1
5.0
1
20%
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
(1)实验时,沿斜面拉动木块尽量使木块做______运动;
(2)比较表中的数据,可知斜面是一种______(选填“省力”或“费力”)的简单机械;
(3)本实验研究了______对斜面机械效率的影响;
(4)在实验中,若只增加物重,则测得的机械效率将______(变大/变小/不变)。
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2024-2025学年江苏省徐州市新沂四中九年级(上)
第一次月考物理试卷
一、选择题:(10×2分=20分)
1. 杠杆按力臂的长短分为三类,下列杠杆在使用时与钓鱼竿类型相同的是( )
A. 啤酒瓶起子 B. 扫地的笤帚
C. 夹核桃的核桃夹 D. 剪树枝的剪子
【答案】B
【解析】
【详解】钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
A.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.笤帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意;
故选B。
2. 下列生活中的物理数据最接近实际的是( )
A. 人以正常速度骑自行车的功率为1kW
B. 把2个鸡蛋匀速举高1m做功约20J
C. 一桶20L纯净水匀速举高1m做功约200J
D. 假如没有摩擦,动滑轮机械效率是100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.人以正常速度在平直的公路上骑自行车时1s大约做的功是70J,功率为
故A不符合题意;
B.托起两个鸡蛋的力约为1N,把2个鸡蛋匀速举高1m做功约
故B不符合题意;
C.一桶20L纯净水的质量
一桶20L纯净水所受重力
20L纯净水匀速举高1m做功约
故C符合题意;
D.用动滑轮提升物体时,克服动滑轮的自身重力所做的功和绳索与滑轮的摩擦所产生的功,都是额外功,假如没有摩擦,只是没有了克服摩擦做的额外功,有用功小于总功,根据可知,动滑轮机械效率小于100%,故D不符合题意。
故选C。
3. 用如图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最费力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A选项中有3段绳子吊起动滑轮,不计机械自重和摩擦,故绳子的拉力为
B选项中为定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,不计机械自重和摩擦,故绳子的拉力为
C选项中拉力施加在动滑轮的轴上,同一绳子上拉力处处相等,不计机械自重和摩擦,对动滑轮受力分析可得,拉力的大小为
D选项中不计斜面摩擦,则斜面长为高的几倍,拉力为物重的几分之一,故拉力的大小为
综上分析可知,C最费力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图所示,以下结论正确的是( )
A. A较重 B. B较重 C. A、B一样重 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,由题意可得
G左l左=G右l右
因为l左<l右,所以G左>G右,即A较重,故A正确,BCD错误。
故选A。
5. 几位同学进行爬楼比赛,规定功率最大的人获胜,那么冠军是( )
A. 体重最大的人 B. 用时最短的人
C. 做功最快的人 D. 速度最大的人
【答案】C
【解析】
【详解】功率是表示物体做功快慢的物理量,跟物体做功多少和做功时间有关。
A.体重最大的人,做功最多,但用时间不一定最短,功率不一定最大,故A项不符合题意;
B.用时最短的人,做功不一定最多,功率不一定最大,故B项不符合题意;
C.做功最快的人,表示该人的功率最大,所以获胜,故C项符合题意;
D.速度表示运动快慢,不表示做功快慢,速度大,功率不一定大,故D项不符合题意。
故选C。
6. 小明用100N的力将重80N的铅球掷出6m远,则铅球抛出后的运动过程中,人对铅球所做的功是( )
A. 600J B. 480J C. 0 D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】铅球抛出后的运动过程中,只受到竖直向下的重力和阻力的作用,已经脱离了手的作用,虽然有距离,但没有力的作用,人不做功,即人对铅球所做的功是0。
故选C。
7. 甲、乙两辆汽车功率相等,在水平公路上做匀速直线运动,它们的牵引力之比为3∶2,若运动的时间也相等,那么下列说法正确的是( )
A. 它们做的功之比为2∶3
B. 它们通过的路程之比为2∶3
C. 它们通过的路程之比为1∶1
D. 它们运动的速度之比为3∶2
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据W=Pt可知它们相同时间做的功之比为
故A错误;
BC.根据W=Fs可知它们通过的路程之比为
故B正确,C错误;
D.它们运动的速度之比为
故D错误。
故选B。
8. 如图所示,小明用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m,他用250N的拉力拉了10s,则下列说法正确的是(取g=10N/kg)( )
A. 有用功为200J B. 额外功为500J
C. 动滑轮的机械效率为75% D. 小明的功率为200W
【答案】B
【解析】
【详解】物体的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N;
克服重力做的功W有=Gh=400N×5m=2000J,故A错;
由图知,使用动滑轮n=2,则s=2h,拉力做的功W总=Fs=F×2h=250N×2×5m=2500J;
额外功:W额=W总-W有用=2500J-2000J=500J,故B正确;
动滑轮的机械效率η=W有/W总=2000J/2500J=80%,故C错;
拉力的功率P=W总/t=2500J/10s=250W,故D错.
9. 将动滑轮改为定滑轮使用后,在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,则改动后与改动前比较( )
A. 节省了力 B. 提高了功率
C. 降低了效率 D. 提高了效率
【答案】D
【解析】
【详解】A.使用动滑轮可以省一半力,使用定滑轮不能省力,故A不符合题意;
B.在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,做的有用功相同,时间相同,功率相同。将动滑轮改为定滑轮使用后,做的额外功少了,所以总功率应该更小了,故B不符合题意;
C.动滑轮在提升过程中随物体一起上升,要对动滑轮做额外功,有用功相同,做的总功越多,机械效率越低,故C不符合题意;
D.使用定滑轮提升时滑轮的位置不上升,有用功相同,使用定滑轮时做的额外功最小,所以机械效率最大.故D符合题意。
故选D。
10. 工人用相同的滑轮以如图甲、乙所示的两种方式把同一物体竖直匀速提升相同高度,所用的时间也相同,物体质量大于滑轮质量(绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计),则下列说法错误的是( )
A. 甲中绳端拉力做功的功率比乙中绳端拉力做功的功率快
B. 甲滑轮机械效率比乙高
C. 甲中工人所用拉力大于乙中工人所用拉力
D. 甲中绳端拉力做的功比乙中少
【答案】A
【解析】
【详解】A.由D中解析可知
由题目知所用的时间也相同,据得
即甲中绳端拉力做功的功率比乙中绳端拉力做功的功率慢,故A错误,符合题意;
B.由于绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计,甲是定滑轮,滑轮机械效率是,乙需要对滑轮做额外功,故甲滑轮机械效率比乙高,故B正确,不符合题意;
C.在甲图中,滑轮的轴位置固定不动,因此它是定滑轮。由于绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计,故工人对绳的拉力F甲等于物体的重力G,即
在乙图中,滑轮随物体一起上升,故乙图中的滑轮是动滑轮。动滑轮可以省一半的力。由于绳重及滑轮与轴之间的摩擦不计,故工人对绳的拉力
由于题目中给出物体的质量大于滑轮的质量,由得
所以
故C正确,不符合题意;
D.在甲图中绳端拉力做的功
在乙图中需要拉起物体和动滑轮;提升的高度相同,故绳端拉力做的功
比较甲乙中绳端拉力做的功,得
即甲中绳端拉力做的功比乙中少,故D正确,不符合题意。
故选A 。
三、填空题:(20×1分=20分)
11. 举重运动员在3s内把重1500N的杠铃举高2m后,在空中又停留了2s,运动员在前3s内对杠铃做功 _________J,在后2s内做功_________J,整个过程5s内对杠铃做功的功率是_________W。
【答案】 ①. 3000 ②. 0 ③. 600
【解析】
【详解】[1]举重时,运动员克服杠铃的重力做功
W=Gh=1500N×2m=3000J
[2]在后2s,杠铃静止,根据做的必要条件,此过程中没有做功,即做功为0J。
[3]整个过程5s内对杠铃做功的功率为
12. 如图所示,a、b为两个弹簧测力计,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮摩擦,,当竖直匀速提升重为60N的物体时,a、b两个弹簧测力计的示数应分别为______N,和______N。若绳子自由端拉力做功为60J,则物体上升了______m。
【答案】 ①. 20 ②. 40 ③. 1
【解析】
【详解】[1]如图,由3根绳承担物重,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮摩擦,a测力计的示数为
[2]b测力计受到定滑轮的拉力,定滑轮受到两股绳向下的拉力,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮摩擦,b测力计的示数为
绳子自由端移动的距离
[3]物体上升的高度
13. 工人师傅用定滑轮在5s内将重为500N的物体匀速提高了2m,所用的拉力为550N。则:
(1)有用功是_________J;
(2)总功的功率是_________W;
(3)定滑轮的机械效率是_________。
【答案】(1)1000
(2)220 (3)90.9%
【解析】
【小问1详解】
克服物体重力做的有用功为
【小问2详解】
工人师傅用的是定滑轮,所以绳端拉力通过距离为
s=h=2m
绳端拉力做的总功为
总功的功率是
【小问3详解】
定滑轮的机械效率为
14. 某汽车发动机输出功率为30kW,以72km/h的速度在平直的公路上匀速行驶2km,其间发动机共做功_________J,所用的时间是_________s,汽车行驶时受到的阻力为_________N。
【答案】 ①. 3×106 ②. 100 ③. 1500
【解析】
【详解】[1][2]汽车功率
速度
根据可知,行驶的时间
由得,汽车发动机做功
[3]根据可知,汽车的牵引力
汽车做匀速运动,处于平衡状态,阻力等于牵引力,则阻力
15. 如图光滑斜面,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部,速度相同,沿斜面所需拉力分别为F1和F2,它们做功的功率分别为P1和P2两个斜面的机械效率分别为η1和η2,则F1_________F2,P1_________P2,η1_________η2。(选填“>、<或=”)。
【答案】 ①. < ②. < ③. =
【解析】
【详解】[1]斜面光滑说明没有摩擦,所以不做额外功,所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A,h相同,根据可知,将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部所做的功相同,即
不考虑摩擦,有用功等于总功
由可知,沿斜面所需拉力分别为
[2]将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部,速度相同,因为
根据可知,所用时间
根据可知,它们做功的功率分别为
[3]斜面光滑说明没有摩擦,所以不做额外功
根据,机械效率均为100%,则
16. 如图所示A物体重为20N,在水平拉力F=2.5N的作用下,物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,拉力F的功率是______W,此滑轮的机械效率是______。
【答案】 ①. 1 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]由图可知n=2,绳子自由端移动的速度
拉力做功的功率
[2]由题意可知,物体受到的摩擦力
滑轮的机械效率
17. 如图所示O为杠杆的支点,在点竖直向上的拉力F的作用下,将重200N的物体匀速缓慢提升30cm,OA=2AB,它是______杠杆(选填“省距离或费距离”),若不计杠杆自身重、绳重和摩擦,拉力F=______N;若实际拉力F为360N,不计绳重和摩擦,杠杆自身重______N。
【答案】 ①. 省距离 ②. 300 ③. 80
【解析】
【详解】[1]O为杠杆的支点,在点竖直向上的拉力F的作用下,将重200N的物体匀速缓慢提升30cm,OA=2AB,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,费力但是省距离。
[2]若不计杠杆自身重、绳重和摩擦,根据杠杆平衡条件则有
200N×OB=F×OA
则拉力为
[3]若实际拉力F为360N,不计绳重和摩擦,根据杠杆平衡条件可得
G×OB+G杠×1.5AB=F×OA
即
200N×3AB+G杠×1.5AB=360N×2AB
解得G杠=80N。即杠杆自身重80N。
二、综合题:(2×2分+6×2分+8×3分=40分)
18. 如图所示,当用杠杆拉起静止在地面上的重物时,请画出在杠杆A点施加的最小力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂不变时,动力臂越长,动力越小。以OA为动力臂时,动力臂最长,动力最小,过A点作垂直OA向下的力即为最小力F,作图如下:
19. 请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】通过滑轮组要改变力的方向,需要向下用力将重物提高。则绳子需要固定在定滑轮上,再逐一绕过动滑轮及定滑轮,作图如下:
20. 用如图所示滑轮组提升重物,人用F=250N的拉力作用在绳的自由端,使重G=400N的物体在t=20s内匀速上升了h=2m,求:
(1)拉力F的功率P;
(2)滑轮组的机械效率η;
(3)动滑轮重。
【答案】(1)50W (2)80%
(3)100N
【解析】
【小问1详解】
由图可知
拉力F做的功为
拉力F的功率为
【小问2详解】
滑轮组做的有用功为
滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,根据可知,动滑轮重为
21. 如图斜面长4m高1m,小明用沿斜面F=125N的拉力,将一物体从底部匀速拉到顶部,斜面的机械效率为80%。
(1)总功W总;
(2)物重G;
(3)物体受到斜面的摩擦力f。
【答案】(1)500J
(2)400N (3)25N
【解析】
【小问1详解】
总功
【小问2详解】
斜面的机械效率为80%,则有用功为
物重
【小问3详解】
额外功
物块所受摩擦力
22. 利用轻质杠杆探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)杠杆静止时如图甲,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______调节;
(2)如图乙,在A点挂4个钩码,在B点挂______个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)用弹簧测力计代替钩码,如图丙所示,不断改变弹簧测力计的作用点和力的大小,弹簧测力计的拉力F与其力臂L1的图象如图丁,理论上图象中每个点与两坐标轴围成的矩形面积______(选填“相等/不等”);
(4)丙图中若只将测力计沿逆时针方向转至竖直向下的方向,则弹簧测力计的示数将______(变大/变小/不变)。
【答案】(1)左 (2)6
(3)相等 (4)变小
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,杠杆右端下沉,应将平衡螺母向左端移动,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
设一个钩码的重力为G,杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件知
解得:n=6,即在B位置挂上6个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
【小问3详解】
由于此题中的阻力和阻力臂不变,利用图象中任意一组数据都能得出
图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等,其原因是阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变。
【小问4详解】
将测力计沿逆时针方向转至竖直向下的方向,阻力和阻力臂一定,动力臂变大,动力变小,所以,测力计的示数将变小。
23. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图实验中每个钩码重2N,数据如表所示:
物理量验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量沿______方向匀速缓慢拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______(A/B/C)装置图做的;
(3)在第2次实验中,若物体以0.2m/s的速度匀速上升,则拉力F的功率是______W;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。(选填“有关”或“无关”)
【答案】(1)竖直 (2)C
(3)1.44 (4)无关
【解析】
【小问1详解】
在实验中,要正确测量绳端拉力,根据二力平衡的原理,需竖直向上匀速拉动测力计。
【小问2详解】
由数据知第4次实验中,可知承担物重的绳子段数为
所以滑轮组由5绳子承担物重,所以第4实验是用C图做的。
【小问3详解】
由图乙可知,n=3,绳子自由端的速度为
则拉力F的功率为
【小问4详解】
第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度,机械效率没变,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
24. 如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率“实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度
物块重(N)
斜面高(m)
沿斜面拉力(N)
斜面长(m)
机械效率
较缓
10
0.1
5.0
1
20%
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
(1)实验时,沿斜面拉动木块尽量使木块做______运动;
(2)比较表中的数据,可知斜面是一种______(选填“省力”或“费力”)的简单机械;
(3)本实验研究了______对斜面机械效率的影响;
(4)在实验中,若只增加物重,则测得的机械效率将______(变大/变小/不变)。
【答案】(1)匀速直线
(2)省力 (3)斜面倾斜程度
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做匀速直线运动。
【小问2详解】
比较表中“物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据,由实验数据可知,在同一次实验中,拉力总是小于重力,由此可知斜面是一种省力的简单机械。
【小问3详解】
由表中实验数据可知,实验控制了斜面长度不变而高度不断变化,斜面的倾斜程度不断变化,实验研究的是斜面成像程度对斜面机械效率的影响,由表中实验数据可知:在物体重力与斜面长度不变时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高。所以实验研究的是斜面成像程度对斜面机械效率的影响,
【小问4详解】
在实验中,若只增加物重,摩擦力也增大,且与物重同比例增大,故机械效率不变。
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