内容正文:
正确:因为木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力F漳=
G本=9N,故C正确;根据F学=P水gV排可知,浸入水中的体积
9N
(即排开液体的体积)V推=
pg 1.0x10'kg/m'x10 N/kg
9×104m3;因为V排=
及y,所以=专=
4
×9×
4
104m3=1.2×103m3,木块浸没时受到水的浮力F漳'
P水gV*=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×103m3=12N;因为
F学'=G木+F,所以需施加的压力F=F学'-G木=12N-9N=
3N,故D正确。
13.4.9竖直向上24.5
14.2.12×106不变排出
【解析】潜水艇底部在海水中的深度约为200m,它的底部
受到海水的压强p=P海水gh=1.06×103kgm3×10N/kg×
200m=2.12×10Pa。潜水艇在下潜的过程中,海水的密度
不变,排开水的体积不变,根据F浮=P液gV排可知,所受的浮
力不变。某次水平航行过程中遭遇海水断崖,海水密度急
剧减小,潜水艇将急剧下沉,根据潜水艇通过改变自身重力
实现浮沉,操作应是排出适量的海水减小自身重力。
15.>=
16.1510
【解析】物体α悬浮在水中,受到竖直向下的重力G。、细线
对a向下的拉力F和竖直向上的浮力F,根据受力平衡
条件可得F浮a=G,+F,根据阿基米德原理可得物体a受到
的浮力F浮。=p*gV.=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.5×
103m3=35N,则细线对a的拉力F=F浮。-G。=35N-
20N=15N;物体a和物体b整体悬浮在水中,整体受到的
浮力等于整体的重力,即F浮总=G.+G。=20N+25N=45N,
又因为F浮总=F浮。+F浮6,所以物体b受到的浮力F浮6=
F浮&-F浮m=45N-35N=10N。
17.如图所示
18.(1)1(2)相同不同物体受到的浮力与物体浸入液
体中的深度无关
19.(1)2.5NB(2)变小等于(3)3×10
【解析】(1)用石块做如图甲所示的实验,C中测力计(分度
值为0.1N)示数为1.5N,石块浸在水中时,由称重法,受
到的浮力F=4N-1.5N=2.5N。通过计算发现F净>
G推:最初烧杯中的水未装至溢水口,排出水重力变小,对实
验结果有影响:因F和G都是根据测力计示数差得出的,
整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零,对实验结果没有
影响;在C步骤中,物体碰触了容器底,测力计示数变小,
由称重法测浮力可知,浮力变大,对实验结果有影响。
(2)如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降
台来调节溢水杯的高度。逐渐调高升降台,发现随着重物浸
入水中的体积越来越大,受到的浮力变大,测力计A的示数
会变小,且弹簧测力计A的示数变化量即为排出水的重力,
故等于B的示数变化量,从而证明了F浮=G琳。(3)若在图
乙实验中重物接触水面前测力计A的示数为6N,即重力为
6N,浸没后测力计B的示数变化量为2N,受到的浮力为
2N,根据阿基米德原理,则物体排开水的体积即物体的体
F
积V=V持=
2N
=2×104m3,该
Px g 1.0x10 kg/m'x10 N/kg
重物的密度p
G
6N
gV10N/kg×2×104m3
=3×10'kg/m3。
20.解:(1)“船”漂浮,受到的浮力
2
F浮=G=mg=(13kg+77kg)×10N/kg=900N:
(2)根据阿基米德原理F浮=P水gV排知,
900N=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m×2m×h,
解得浸入水中的大致深度h=0.0075m=0.75cm;
(3)“船”浸入时受到的浮力
F浮'=p水gV排=1.0×103kgm3×10N/kg×6m×2m×0.2m=
2.4×10N,
根据漂浮时浮力等于重力,有F浮'=G=mg,
则2.4×10N=(13kg+77kg+m)×10N/kg,
解得“船”最多可以安全搭载货物的质量m=2310kg。
21.解:(1)木块的体积V=200cm3=2×104m3,
木块浸没在水中,则V排=V=2×104m3,
木块此时受到的浮力
F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×104m3=2N。
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下
的重力和拉力、竖直向上的浮力作用,
所以G木+F=F浮,
则木块受到的重力
G本=F浮-F=2N-0.8N=1.2N。
第九章检测卷
1.D2.C3.B4.B5.B6.B7.D8.A9.B
10.D【解析】设杆秤的阻力臂为1,动力臂为L2,秤砣的重力
为G2,物体的重力为G1,由杠杆平衡条件得G,l1=G,2;若
在秤盘中再加入一个同样的物体,G,增大。减小秤砣的质
量,即减小秤砣的重力G2,在动力臂和阻力臂不变的情况
下,阻力与阻力臂的乘积大于动力与动力臂的乘积,秤杆不
在水平位置平衡,故A错误;将提纽向左移动,增大了1,,减
小了1,,秤砣的重力G,不变,G,增大,此时阻力与阻力臂
的乘积不等于动力与动力臂的乘积,秤杆不在水平位置平
衡,故B错误;将秤砣向右移动,山1不变,减小了12,秤砣的
重力G2不变,G,增大,此时阻力与阻力臂的乘积不等于动
力与动力臂的乘积,秤杆不在水平位置平衡,故C错误;将
秤砣向左移动,山不变,增大了12,秤砣的重力G2不变,G
增大,当秤砣移到适当位置时,阻力与阻力臂的乘积等于动
力与动力臂的乘积,秤杆可在水平位置平衡,故D正确。
11.C【解析】桥塔高度减小,拉索与桥面夹角变小,根据力臂
是从支点到力的作用线的垂直距离知,拉力的力臂减小,根
据杠杆平衡条件,此时阻力和阻力臂不变,动力臂减小,故
动力变大,则拉索承受的拉力变大,即桥塔高度改变时,拉
索所受的拉力改变,故A、B错误;以桥塔与桥面接触处为
支点,当汽车从桥梁左端匀速驶向桥塔时,左侧拉索的力臂
不变,而阻力臂逐渐减小,根据杠杆平衡条件可知,重力不
变,阻力臂减小,则左侧拉索的拉力一直减小,故D错误,C
正确。
12.D【解析】由图可知,滑轮组中,B滑轮随输电线一起移
动,为动滑轮,且动滑轮上的绳子段数n=2:A滑轮的轴位
置不变,为定滑轮,故A、B错误;坠砣匀速下降时,钢绳拉
着动滑轮B向左移动,带动输电线向左移动,根据s陀=s,
可得,输电线P端向左移动的距离线=n5=2XI0cm=
5cm,故C错误;不计滑轮和钢绳自重、摩擦,钢绳的拉力等
于坠砣的重力,即F=Ge=6000N,根据F=F可得,输
n
电线对B滑轮的拉力Ft=nF=2×6000N=12000N,故D
正确。
13.斜面甲乙
14.定改变力的方向④
15.费力远离
16.60402000
【解析】乙受到的重力G2=mg=2kg×10N/kg=20N,则乙
对杠杆A点的拉力也为F,=20N。题中给出AB=4OB,
A0=3AC,可得A0=3OB,C0=2OB。根据杠杆平衡原理可
得FB·OB=F4·OA,代入得FB×OB=20N×30B,解得FB=
60N,即甲受到的重力G甲=60N。再将乙移动到C处,则
Fg'·OB=Fc·OC,其中Fc=G2=20N,代入得到Fg'=
40N,因此甲对杠杆的拉力为40N,而甲重60N,甲所受支
持力为60N-40N=20N,根据相互作用力大小相等,得到
甲对地面压力也为20N。再利用压强计算公式得出卫=
F 20N
S(0.1m)2=200Pa。
17.如图所示
18.如图所示
19.(1)右便于测量力臂(2)2(3)变小变大(4)杠
杆的自重对杠杆平衡有影响
20.解:(1)根据杠杆平衡条件得,人手竖直向上的力
_h_mgl_130 kgx1o N/kgxo.3m300 N
1.3m
(2)由图2可知动滑轮上有两段绳子,所以绳子自由端移
动的距离为物体提升高度的两倍,即s=2h=2×3m=6m。
(3)小明一次最多能提升的砖块所受的重力
G转=2F拉-G动=2×400N-40N=760N。
21.解:(1)杠杆在水平位置平衡,0是杠杆支点,A0是阻力臂,
阻力F,大小等于物体自身受到的重力,即
F=G=mg=8 kgx10 N/kg=80 N
OB是动力臂,小京对杠杆的拉力F为动力,根据杠杆平衡
条件可得F4×OA=F,×OB,
代入数据有80N×1.5m=F,×0.5m,
解得F,=240N。
(2)小京受到的重力
G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
由力的作用是相互的可知,轻杆对小京的拉力
Fg'=F,=240N,
根据力的平衡条件可知,地面对小京的支持力
F支=GA-F.'=600N-240N=360N,
根据力的作用是相互的可知,小京对地面的压力
F压=F支=360N。
(3)此时小京对地面的压强
F医
360N
p=S2x300x104m
=6×103Pa。
(4)若在B端施加向下的力F,=120N,也能使杠杆悬挂原
重物在水平静止,根据杠杆平衡条件可得F,×1=F,×OB,
代入数据有80N×=120N×0.5m,
解得l=0.75m。
第十章检测卷
1.C2.D3.C4.A5.D6.D
7.C【解析】由图知道,与动滑轮相连的绳子段数n=2,则绳
子自由端移动的距离s能=2s物=2×2m=4m,拉力做的功
W:=Fs=60N×4m=240J,故A、B错误;克服物体和地面
之间的摩擦力做的功为有用功,则有用功W有用=5物=90N×
_W有月=180
2m=180J,滑轮组的机械效率7=W号240了
×100%=
75%,故C正确;因物体在水平地面上做匀速运动,则此时A
处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以,A
点受到的拉力F,=f=90N,故D错误。
8.D9.C
10.B【解析】运动员重力一定,由图知,运动员在ab段比在
cd段通过的距离短,根据W=Gh可知,ab段重力对运动员
做的功比cd段小,即W,<W2,ab段与cd段所用时间相同,
W
由P=”可知,ab段重力对运动员做功的功率比cd段小,
即P,<P,,故B正确,A、C、D错误。
11.A【解析】由图丙可知,乙滑轮组的总功和额外功分别为
W适乙=800J,W题2=200J,根据W感=W有网+W斯可得,乙的
有用功W有2=W总2-W乙=800J-200J=600J,故乙的机械
_W有2=600×100%=75%,故A错误;由图甲和
效率nzFw5c800了
图乙可知,两个滑轮组中动滑轮上的绳子段数分别为m=
3,n2=2,由图丙可知,甲滑轮组的总功Ws甲=1200J,根
总甲
据W=Fs=Fnh可得,绳子自由端的拉力分别为Fp=
np h
1200J_400N,F2
3h h
W2_800J_400N,比较可知,F,和
nz h 2h h
F2一样大,故B正确;时间相同,由于甲的总功比乙的大,
跟据P可知,F,的功率比F2的功率大,故C正确;由
图丙可知,甲滑轮组的额外功W额甲=600J,则甲的有用功
W有甲=W总甲-W甲=1200J-600J=600J,比较可知,甲、乙
的有用功相等,根据W有=Gh可知,甲、乙装置中的两个物
体Gp=G2,故D正确。
12.D
13.②④增大不变
14.300150
15.弹性势能转化为动能不做功
16.(1)1.5480(2)80%增加物体的重力(合理即可)
17.(1)比较木块B在同一水平面上被撞击的距离钢球质量
不同时,对接触面的压力不同,钢球受到的摩擦力不同,故
不可以用钢球在毛巾表面滚动的距离来反映动能大小
(2)质量一定时,速度越大,物体的动能越大超速
18.(1)匀速(2)0.274.1%(3)越高无关(4)越低
大于换轻质动滑轮
【解析】(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力
计,系统处于平衡状态,拉力大小才等于测力计示数。
(2)根据第3次实验数据可知,滑轮组做的有用功W有网=
Gh=2N×0.1m=0.2J,总功W=Fs=0.9N×0.3m=
0.27山,第3火实验的机械效率刀=有=02Jx100%=
74.1%
(3)比较第1、2、3次实验数据可知,提升高度相同,绳子自
由端移动的距离相同,说明使用的是同一滑轮组,但物重不
同,且物重越大,滑轮组的机械效率越高:分析比较第3、4
次实验数据可知,使用相同的滑轮组提升相同的物体,物体
上升的高度不同,机械效率相同,这说明机械效率与物体上
升的高度无关。
(4)由第5、6、7次实验数据可知,物重相同,动滑轮个数越
多,绳端拉力F越小,即越省力,但机械效率趣低;由第7次
实验可知,W总=1.32J,W有用=0.6J,此时W额外=W总-第九章检测卷
时间:40分钟满分:100分
一
、选择题(本大题共12个小题,每题3分,共36分)
1.中国空间站机械臂是对“人类手臂”最真实的还原,可随时实现对空
间站舱体表面的巡检。下列杠杆中与空间站机械臂属于相同类型杠
杆的是
A.用羊角锤拔钉子
B.开瓶起子
C.用钢丝钳剪铁丝
D.锄地时举起锄头
2.如图所示是指甲剪的示意图,F是剪指甲时施加的一个力,则下列关
于指甲剪的说法正确的是
吹
A.指甲剪只由一个杠杆组成
B.指甲剪由两个杠杆组成
C.对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是I
D.对杠杆ABC,若以B为支点,则动力臂是BC
3.常见的四种剪刀如图所示,要剪开较硬的物体,从杠杆的原理考虑,选
用的剪刀最合适的是
(c)
A.(a)
B.(b)
C.(c)
D.(d)
4.如图所示是某位同学自制的轻质拔草器。将拔草器左下端的叉子插
入植株根部,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔起同一植
阁
株,手施力最小的是
A.F
B.F2
C.F3
D.一样大
5.如图所示是汉代画像砖上描绘的“泗水取鼎”的画面。两边各有数人
用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。下列说法正确的是
A.使用的是定滑轮,可以省力
B.使用的是定滑轮,可以改变力的方向
C.使用的是动滑轮,可以省力
D.使用的是动滑轮,可以改变力的方向
6某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的B端,F始终与直杆垂
直,如图所示,则在拾起直杆的过程中
A.F逐渐变大
B.F逐渐变小
C.F保持不变
D.无法确定
7.若机械和绳子自重、滑轮转轴摩擦等均忽略不计,使用下列机械提升
同一重物的情境中最省力的是
G
4m
2 m
A
3
+D
囟
G
C
N
8.骑自行车是一种有氧运动。骑自行车上坡时往往要走S形路线,如图
所示。与走直线相比,选择S形路线骑行的好处是
()
A.省力
B.省距离
C.美观
D.省时间
9.用如图所示的滑轮升降重力为G的重物时,在竖直方
向上对绳子施力,分别使重物在空中静止、匀速上升、
匀速下降,人对绳子的拉力分别为F,、F,、F。忽略
绳子重及摩擦,下列说法正确的是
G
A.F,与G彼此平衡
B.F=F2=F
7777777777777
C.F2>F >F3
D.F2=F3>F
10.杆秤是我国传统的称量工具,凝聚着我国古代劳动人民的智慧。如
图所示,杆秤在水平方向平衡。若在秤盘中再加入一个同样的物体,
要使秤杆仍然在水平位置平衡,下列说法正确的是
()
A.减小秤砣的质量
B.将提纽向左移动
提纽)
C.将秤砣向右移动
D.将秤砣向左移动
秤砣
11.在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中,同学们对家乡的桥梁
进行了研究,如图所示是单塔双索斜拉大桥,桥塔两侧对称的拉索承
受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时,拉索与桥塔的连接点相对于
桥塔顶端位置不变。下列说法正确的是
()
A.为了减小拉索承受的拉力,可适当减小桥塔
桥塔
高度
B.当桥塔高度改变时,拉索所受的拉力将不会
改变
桥面
拉索
C.汽车从桥梁左端驶向桥塔时,左侧拉索的拉
力一直减小
D.汽车从桥梁左端驶向桥塔时,左侧拉索的拉力一直不变
12.如图所示是铁路输电线的牵引装置原理
钢绳
图,采用坠砣牵引来自动补偿输电线的
输电线
张紧,以此保障列车电极与输电线的接
B
触。钢绳通过滑轮组悬挂配重为6000N
的坠砣,输电线的一端P点与B滑轮相
百坠砣
连。若某段时间坠砣竖直下降了10cm,
不计滑轮和钢绳自重、摩擦。下列说法正确的是
(
A.B滑轮是定滑轮
B.A滑轮是动滑轮
C.输电线P点向右移动了5cm
D.输电线对B滑轮的拉力为12000N
二、填空题(每空2分,共22分)》
13.螺丝钉上设计的螺纹是螺旋状的
,使用螺纹可以省力。如
图,甲、乙两种螺丝钉的螺纹疏密不同,
螺丝钉使用时更省
力。如果要拧入相同的深度,
螺丝钉拧入速度更快。
甲
第13题图
第14题图
14.每周校园里都要举行升国旗仪式,国旗旗杆的顶部安装的是
滑轮,它的作用是
如图所示,分别用力F,、
F2、F,匀速拉起钩码,实验表明它们的关系为
(选填序号)。
①F,较大②F,较大③F,较大④三个力一样大
9
15.我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷
用的春,“横木穿插头,碓嘴为铁,足踏其末而春之”,如图甲所示,图
乙为脚用力向下踩时在某一位置的示意图,O点为支点,F,为阻力
(即碓头重力大小),不计横木的重力和摩擦,此时春属于
(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,为了省力些,可将脚踩点适当
(选填“远离”或“靠近”)0点。
甲
F
碓头
16.如图所示,轻质木杆AB被一细线系于O点悬挂在天花板上,且AB
保持水平,已知AB的长度是OB长度的4倍,AO的长度是AC长度
的3倍,在杆的B点用细线竖直悬挂一棱长为10cm的正方体物块
甲,该物块静止在水平地面上,O点左侧悬挂一可沿AB自由移动的
质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时,甲恰好对地面无压力,
则甲受到的重力为
N;当乙悬挂在C点时,B点受到的拉力
为
N,甲对地面的压强为
Pa。(g取10N/kg)
C
7777777777777777777
三、作图题(每题3分,共6分)
17.人体做下压运动锻炼,静止不动时可以看成杠杆模型,如图所示,O
为支点,肌肉的拉力F,为动力,A为人体的重心。请在图中作出力
F,的力臂1及人体所受重力的示意图。
7777777777777777777
18.如图所示,某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起,请在
图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
10
四、实验探究题(每空2分,共12分)
19.某同学在学习杠杆的知识后,进行了以下的实验探究。
左
右
oor
777777777777777
777777777777777777
77777777777777777777
丙
(1)图甲中,将杠杆两端的螺母向
(选填“左”或“右”)移
使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置挂了3个钩码,每个钩码所受的
重力为0.5N,在右侧B位置用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在
水平位置平衡,其示数为
(3)如图丙所示,在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂2个钩
码,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在
水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数
,原因是弹簧测力计
的拉力力臂
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)某同学用图丁所示装置进行探究,发现无法得到杠杆平衡条件,
其原因是
五、计算题(第20题10分,第21题14分,共24分)
20.小明家里建房子,周末小明用如图1所示的独轮车搬运砖头,再用如
图2所示的滑轮组把砖块提升到某一高度。已知:车斗和砖头的总
质量是130kg,独轮车的有关尺寸如图所示,每个滑轮重40N,小明
的最大拉力为400N,g取10N/kg
(1)求人手竖直向上的力F的大小。
(2)若砖块被提升到3,求绳子自由端被拉下的距离。
(3)不计绳重及摩擦,求小明一次最多能提升砖块所受的重力。
I m
0.3
图
图2
21.小京同学利用质量为8kg的正方体重物,自制了如图所示的健身器
材来锻炼身体。小京用细绳系在轻杆(杆重不计)的O点,将轻杆悬
挂起来,先在杆的A端悬挂正方体重物,然后在B端施加竖直向下的
力,缓慢拉动轻杆至水平位置。已知m人=60kg,小京单脚与地面接
触面积为300cm2,A0长1.5m,0B长0.5m,不计连接处摩擦,g取
10N/kg,求:
(1)轻杆在水平位置静止时,小京对轻杆的拉力F,;
(2)此时小京对地面的压力F压;
(3)此时小京对地面的压强p;
(4)改变A点位置,若在B端施加向下的力F2=120N,也能使杠杆
悬挂原重物在水平位置静止,则此时O点距重物的悬挂点A的距
离l。