浙江省嘉兴一中实验学校2025-2026学年九年级上学期周练科学试题 - 10.31
2025-12-10
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内容正文:
筑基卷10.31
考试范围:(机械功和机械能 )
班级 姓名
1.如图所示,小球从A点摆动到C点的过程中(不计空气阻力)下列说法正确的是( )
A.从A到B的过程中,动能增大,重力势能减小
B.从A到B的过程中,动能减小,重力势能增大
C.从B到C的过程中,动能增大,重力势能增大
D.从B到C的过程中,动能减小,重力势能减小
2.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则( )
A.小球在A 处的动能等于在D 处的动能
B.小球在A 处的动能大于在D 处的动能
C.小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能
D.小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能
3.如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是( )
A.物块在a点动能大 B.物块在b点动能大
C.物块在b点重力势能大 D.物块在a、b两点的重力势能一样大
4.)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是( )
A.撑杆对吊臂的作用力不断增大 B.撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
C.钢绳对吊臂的作用力不断增大 D.钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
5.如图所示,杠杆在拉力F的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F的变化情况是( )
A.一直变大 B.一直变小 C.一直不变 D.先变大后变小
6.关于机械能及其转化,下列说法中不正确的是( )
A.冰壶从离开手到停下来的过程中,机械能转化为内能
B.降落伞匀速下降的过程中,重力势能变小,动能不变
C.只要物体的位置发生变化,物体的重力势能就一定会发生变化
D.电梯匀速上升时,动能不变,重力势能增大,机械能增大
7.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图象如图乙时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2.则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
8.如图所示的装置,重100N的物体A在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F是20N,则下列判断正确的是(不计滑轮重和滑轮间摩擦)( )
A.作用在物体A上水平拉力是100N B.作用在物体A上水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
9.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,水平拉力F的大小为20N.若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.10N B.40N C.100N D.400N
10.如图所示,绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计,向上拉绳的力F是9N.由此可知( )
A.物重是27N B.物体受到的摩擦力是27N
C.物重是18N D.物体受到的摩擦力是18N
11.如图所示,甲、乙两组滑轮组中自由端的拉力F相同,且机械效率也相同(不计绳重和摩擦),那么关于货物重力G1和G2的大小,下列选项中可能的是( )
A.G1=30N; G2=30N B.G1=20N;G2=20N
C.G1=20N; G2=30N D.G1=30N;G2=20N
12.用相同的滑轮和绳子分别组成如右图所示的甲、乙两个滑轮组,挂钩上都吊着18牛的物体,把物体匀速提升相同的高度,绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2.若不计绳重、不计动滑轮本身重及轴间摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1=F2 B.F1=6牛 C.F2=6牛 D.无法判断
13.用水平力F1拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2.不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是( )
A.F1=F2 B.F2<F1<2F2 C.F1=2F2 D.F1>2F2
14.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率是70W
B.滑轮组的机械效率是85.7%
C.提升重物的过程中所做的额外功是400J
D.提升的重物变成400N时,滑轮组的机械效率将变大
15.如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。某人借助该装置提升重物G(不计摩擦和装置的自重)。下列说法错误的是( )
A.图中a可简化为定滑轮 B.人将绳子向下拉1米时,重物G也上升1米
C.图中b可简化为动滑轮 D.利用该装置不仅可以省力,也能改变力的方向
16.用如图所示的滑轮组提起物体A,当卷扬机用500N的力拉钢丝绳,使物体A在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为80%.下列判断正确的是( )
A.物体A的重力为400 N B.动滑轮的重力为300N
C.卷扬机做的有用功为1200J D.卷扬机做功的功率为120W
17.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态。当只用竖直向下4N的力F1拉重为2N的物体A时,物体B以0.2m/s的速度匀速向右运动。当只用水平向左的力F2拉物体B时,物体A以0.3m/s速度匀速上升。若不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦,则下列判断错误的是( )
A.物体B运动时受到的摩擦力为18N
B.拉力F2大小为24N
C.拉力F1的功率为0.8W
D.拉力F2的功率为2.4W
18.(选做)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为400N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向;图甲中BO=2AO,图乙中动滑轮重为50N,重物上升速度为0.02m/s。不计杠杆重、绳重
和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.甲方式F1 由150N逐渐变大
B.乙方式F2 的功率为3W
C.甲乙两种方式都省一半的力
D.乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9%
20.如图,OA为长2m的轻杆,与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。将一重为30N的物体用轻绳拴在OA的中点B处,用垂直于OA的力F拉住轻杆,静止在图示位置,则F= N。
21.如图所示,用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m,拉力F所做的总功为400J.则在这个过程中拉力F做了 J的有用功。该滑轮组的机械效率是 。
22.如图所示,在水平拉力F的作用下重为100牛的物体A,沿着水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为5N,则A与水平桌面的摩擦力大小是 。若A的速度为4米/秒,绳和滑轮的重力不计,绳和滑轮之间的摩擦不计,则拉力F为 ,拉力的功率是 。
23.(选做)图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起,单个滑轮的重力为5000N,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重,ρ水=1.0×103kg/m3),请解答下列问题:
(1)物体A完全浸没时受到的浮力为 N
(2)物体A完全浸没时电动机对绳子的拉力为 N
(3)求实心物体A的体积大小
(4)当物体A完全离开水面后,上升过程中电动机对绳子拉力的功率为多少?
24.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图a所示,杠杆静止,此时杠杆 (选填“平衡”、“不平衡”),要使杠杆在水平位置静止,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节或将杠杆右端的平衡螺母向 调节。
(2)平衡时,应该让杠杆静止在水平位置的目的是 ,同时它也可以消除 。
(3)如图b所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在B位置挂上 个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;于是小明便得出了杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2.他这样得出的结论是不合理得, 因为 。
(4)如图c所示,弹簧测力计由斜向下方拉逐渐向左转动到竖直方向向下拉,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将 。同桌的小红还想利用图c装置探究当动力呈水平方向时,杠杆能否在水平位置平衡的问题。于是在右端用测力计水平拉动,结果杠杆总不能在水平位置平衡。你认为原因是 。
(5)如图d所示的方式悬挂钧码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为 。
A.个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(6)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,此时杠杆将向 端下沉,应调节 (填“平衡螺母”或者“钩码A或B的位置”)
(7)下列四个因素中,不会带来实验误差的是 。
A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(8)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如上图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:
。
(9)实验结束后,小明利用右图示装置继续研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
A、用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
B、竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题:
①杠杆机械效率的表达式为η= 。(用已知或测量的物理量符号表示)
②本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是 。
③若只将测力计的悬挂点由B移至C,O、A位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率
将 (填“变大”、“变小”或”不变”)。
(10)(选做)如图所示,不计摩擦,若将钩码由A移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,此时弹簧测力计的示数 ;杠杆的机械效率η将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
25.现代城市中,许多高屋建筑内部安装了垂直升降式电梯,方便人们上、下楼,其工作原理如图所示,箱体的质量为200kg,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计。若电梯中乘客的总质量为400kg,在电动机的牵引下电梯在10s内匀速上升了3m,求:(g取10N/kg)
(1)电动机对钢丝绳的拉力大小;
(2)电动机拉力的功率大小;
(3)此时滑轮组与箱体组成的机械的机械效率。
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筑基卷10.31
考试范围:(机械功和机械能 )
班级 姓名
1.如图所示,小球从A点摆动到C点的过程中(不计空气阻力)下列说法正确的是( )
A.从A到B的过程中,动能增大,重力势能减小
B.从A到B的过程中,动能减小,重力势能增大
C.从B到C的过程中,动能增大,重力势能增大
D.从B到C的过程中,动能减小,重力势能减小
2.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化,则( )
A.小球在A 处的动能等于在D 处的动能
B.小球在A 处的动能大于在D 处的动能
C.小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能
D.小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能
3.如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力,比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是( )
A.物块在a点动能大 B.物块在b点动能大
C.物块在b点重力势能大 D.物块在a、b两点的重力势能一样大
4.如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是( )
A.撑杆对吊臂的作用力不断增大 B.撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
C.钢绳对吊臂的作用力不断增大 D.钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小
5.如图所示,杠杆在拉力F的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F的变化情况是( )
A.一直变大 B.一直变小 C.一直不变 D.先变大后变小
6.关于机械能及其转化,下列说法中不正确的是( )
A.冰壶从离开手到停下来的过程中,机械能转化为内能
B.降落伞匀速下降的过程中,重力势能变小,动能不变
C.只要物体的位置发生变化,物体的重力势能就一定会发生变化
D.电梯匀速上升时,动能不变,重力势能增大,机械能增大
7.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图象如图乙时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2.则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
8.如图所示的装置,重100N的物体A在水平面做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F是20N,则下列判断正确的是(不计滑轮重和滑轮间摩擦)( )
A.作用在物体A上水平拉力是100N B.作用在物体A上水平拉力是20N
C.物体A受到的滑动摩擦力是80N D.物体A受到的滑动摩擦力是40N
9.如图,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为200N的物体,水平拉力F的大小为20N.若不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则物体受到的摩擦力大小为( )
A.10N B.40N C.100N D.400N
10.如图所示,绳与滑轮的质量及滑轮转动时的摩擦均不计,向上拉绳的力F是9N.由此可知( )
A.物重是27N B.物体受到的摩擦力是27N
C.物重是18N D.物体受到的摩擦力是18N
11.如图所示,甲、乙两组滑轮组中自由端的拉力F相同,且机械效率也相同(不计绳重和摩擦),那么关于货物重力G1和G2的大小,下列选项中可能的是( )
A.G1=30N; G2=30N B.G1=20N;G2=20N
C.G1=20N; G2=30N D.G1=30N;G2=20N
12.用相同的滑轮和绳子分别组成如右图所示的甲、乙两个滑轮组,挂钩上都吊着18牛的物体,把物体匀速提升相同的高度,绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2.若不计绳重、不计动滑轮本身重及轴间摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1=F2 B.F1=6牛 C.F2=6牛 D.无法判断
13.用水平力F1拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2.不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是( )
A.F1=F2 B.F2<F1<2F2 C.F1=2F2 D.F1>2F2
14.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率是70W B.滑轮组的机械效率是85.7%
C.提升重物的过程中所做的额外功是400J
D.提升的重物变成400N时,滑轮组的机械效率将变大
15.如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。某人借助该装置提升重物G(不计摩擦和装置的自重)。下列说法错误的是( )
A.图中a可简化为定滑轮 B.人将绳子向下拉1米时,重物G也上升1米
C.图中b可简化为动滑轮 D.利用该装置不仅可以省力,也能改变力的方向
16.用如图所示的滑轮组提起物体A,当卷扬机用500N的力拉钢丝绳,使物体A在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为80%.下列判断正确的是( )
A.物体A的重力为400 N B.动滑轮的重力为300N
C.卷扬机做的有用功为1200J D.卷扬机做功的功率为120W
17.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态。当只用竖直向下4N的力F1拉重为2N的物体A时,物体B以0.2m/s的速度匀速向右运动。当只用水平向左的力F2拉物体B时,物体A以0.3m/s速度匀速上升。若不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦,则下列判断错误的是( )
A.物体B运动时受到的摩擦力为18N B.拉力F2大小为24N
C.拉力F1的功率为0.8W D.拉力F2的功率为2.4W
18.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为400N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。F1、F2始终沿竖直方向;图甲中BO=2AO,图乙中动滑轮重为50N,重物上升速度为0.02m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.甲方式F1 由150N逐渐变大
B.乙方式F2 的功率为3W
C.甲乙两种方式都省一半的力
D.乙方式中滑轮组的机械效率约为88.9%
20.如图,OA为长2m的轻杆,与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。将一重为30N的物体用轻绳拴在OA的中点B处,用垂直于OA的力F拉住轻杆,静止在图示位置,则F= 7.5 N。
21.如图所示,用滑轮组将重为100N的物体匀速提升3m,拉力F所做的总功为400J.则在这个过程中拉力F做了 300 J的有用功。该滑轮组的机械效率是 75% 。
22.如图所示,在水平拉力F的作用下重为100牛的物体A,沿着水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为5N,则A与水平桌面的摩擦力大小是5N。若A的速度为4米/秒,绳和滑轮的重力不计,绳和滑轮之间的摩擦不计,则拉力F为10牛,拉力的功率是20W。
23.图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起,单个滑轮的重力为5000N,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重,ρ水=1.0×103Kg/m3),请解答下列问题:
(1)物体A完全浸没时受到的浮力为 1×104 N
(2)物体A完全浸没时电动机对绳子的拉力为 1.25×104 N
(3)求实心物体A的体积大小
(4)当物体A完全离开水面后,上升过程中电动机对绳子拉力的功率为多少?
【考点】7!:滑轮组绳子拉力的计算;8P:浮力大小的计算;FF:功率的计算.版权所有
【专题】11:计算题;583:浮力;592:功、功率、机械效率.
【分析】(1)当物体浸没在水中时,由于物体受到水的浮力,所以此时滑轮组对物体的拉力较小,由图乙可知,此时滑轮组对物体的拉力F1;当物体完全露出水面后,拉力较大,由图乙可知,此时滑轮组对物体的拉力F2;可求物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)不计摩擦、水的阻力及绳重,物体A完全浸没时电动机对绳子的拉力F=(G﹣F浮+G轮);
(3)利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求排开水的体积,即物体A的体积;
(4)不计摩擦、水的阻力及绳重,当物体A完全离开水面后,电动机施加的拉力F=(G+G轮),再利用P===Fv求电动机对绳子拉力的功率。
【解答】解:
(1)由题知,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图象,
当物体浸没在水中时,由于物体受到水的浮力,所以此时滑轮组对物体的拉力较小,由图乙可知,此时滑轮组对物体的拉力:F1=2×104N,
当物体完全露出水面后,拉力较大,由图乙可知,此时滑轮组对物体的拉力:F2=G=3×104N;
则物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F1=3×104N﹣2×104N=1×104N,
(2)由图可知n=2,
不计摩擦、水的阻力及绳重,物体A完全浸没时电动机对绳子的拉力:
F1=(G﹣F浮+G轮)=(3×104N﹣1×104N+5000N)=1.25×104N;
(3)由F浮=ρ水V排g=ρ水Vg可得物体A的体积:
V===1m3;
(4)不计摩擦、水的阻力及绳重,当物体A完全离开水面后,电动机施加的拉力:
F=(G+G轮)=(3×104N+5000N)=1.75×104N,
由P===Fv可得,电动机对绳子拉力的功率:
P=Fv=F×2v物=1.75×104N×2×0.05m/s=1750W。
故答案为:
(1)1×104;(2)1.25×104;(3)实心物体A的体积为1m3;
(4) 当物体A完全离开水面后,上升过程中电动机对绳子拉力的功率为1750W。
24.在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图a所示,杠杆静止,此时杠杆 平衡 (选填“平衡”、“不平衡”),要使杠杆在水平位置静止,可将杠杆左端的平衡螺母向 右 调节或将杠杆右端的平衡螺母向 右 调节。
(2)平衡时,应该让杠杆静止在水平位置的目的是便于在杠杆上直接读出力臂的值,同时它也可以消除杠杆自重对实验的影响 。
(3)如图b所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在B位置挂上 1 个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;于是小明便得出了杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2.他这样得出的结论是不合理得,因为 用实验来探究物理规律时,只有一次实验,实验结论具有偶然性 。
(4)如图c所示,弹簧测力计由斜向下方拉逐渐向左转动到竖直方向向下拉,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将 变小 。同桌的小红还想利用图c装置探究当动力呈水平方向时,杠杆能否在水平位置平衡的问题。于是在右端用测力计水平拉动,结果杠杆总不能在水平位置平衡。你认为原因是 水平位置时,动力的作用线通过支点,动力臂为0,杠杆无法平衡 。
(5)如图d所示的方式悬挂钧码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为 。
A.个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(6)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,此时杠杆将向 左端 端下沉,应调节 钩码A或B的位置 (填“平衡螺母”或者“钩码A或B的位置”)
(7)下列四个因素中,不会带来实验误差的是 A 。
A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
(8)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如上图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是: 杠杆自身重力对实验结论有影响。 。
(9)实验结束后,小明利用右图示装置继续研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
A、用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
B、竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题:
①杠杆机械效率的表达式为η= ×100% 。(用已知或测量的物理量符号表示)
②本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是 杠杆自身的重力 。
③若只将测力计的悬挂点由B移至C,O、A位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 不变 (填“变大”、“变小”或”不变”)。
(10)如图所示,不计摩擦,若将钩码由A移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,此时弹簧测力计的示数 变大 ;杠杆的机械效率η将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
25.现代城市中,许多高屋建筑内部安装了垂直升降式电梯,方便人们上、下楼,其工作原理如图所示,箱体的质量为200kg,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计。若电梯中乘客的总质量为400kg,在电动机的牵引下电梯在10s内匀速上升了3m,求:(g取10N/kg)
(1)电动机对钢丝绳的拉力大小;
(2)电动机拉力的功率大小;
(3)此时滑轮组与箱体组成的机械的机械效率。
【解答】解:
(1)箱体的重力:G箱=m箱g=200kg×10N/kg=2000N,
乘客的重力:G人=m人g=400kg×10N/kg=4000N,
由图知,n=3,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦力均忽略不计,电动机对钢丝绳的拉力大小:
F=(G人+G箱)=(4000N+2000N)=2000N;
(2)拉力端移动的距离:
s=3h=3×3m=9m,
拉力做的总功:
W总=Fs=2000N×9m=18000J,
拉力的功率:
P===1800W;
(3)有用功:
W有用=G人h=4000N×3m=12000J,
此时滑轮组与箱体组成的机械的机械效率:
η==×100%≈66.7%。
答:(1)电动机对钢丝绳的拉力大小为2000N;
(2)电动机拉力的功率大小为1800W;
(3)此时滑轮组与箱体组成的机械的机械效率为66.7%。
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