内容正文:
【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-
W布用=1.32J-0.6J=0.72J>W有用=0.6J,即当滑轮组越来
越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功大于有
用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还
要考虑提高机械效率,可换轻质动滑轮。
19.解:(1)由图乙可知在4~8m内机器人受到的牵引力为4
N,牵引力对机器人所做的功
W=Fs=4N×(8m-4m)=16J。
(2)牵引力对机器人做功的功率
p=W-16J=8w
t 2s
20.解:(1)将物体由井底拉至井口需要的时间
t=h=9m
=9s
v 1m/s
(2)滑轮组提升重物的机械效率
W有用三
W有用
Ch
G
1600N
刃-W6-W4用+We%ch+6hc+G1600N+400N
100%=80%。
(3)动滑轮上绳子的有效段数n=3,汽车提供的最大动力
为2000N,与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为
3000N,可知绳子自由端的最大拉力为2000N,即F'=
200N,根据F”=1(C+G)可知,提升物体所受的最大
重力G'=nF'-G动=3×2000N-400N=5600N,
此时装置的机械效率最大为
W有用
W有用
G'h
G'
W台'
W有用'+W额外
Gh+G动hG+G动
5600N+400N×100%=93.3%
5600N
期末检测卷(一)
1.C2.A3.D4.A5.C6.C7.A8.D9.B
10.C【解析】AB段减速下降,质量不变,速度减小,动能减
小,高度减小,重力势能减小,机械能减小,故不是火箭的重
力势能转化为动能,故A、D错误:BC段,火箭的质量不变,
高度降低,重力势能减小,故B错误;由于AB=BC,根据G=
mg知火箭在AB段重力做的功等于在BC段重力做的功,
AB段做减速运动,速度越来越慢,火箭在BC段做匀速运
动,所以AB段的时间要小于BC段的时间,根据公式P-W
可知,AB段的功率大于BC段的功率,故C正确。
11.C
12.A【解析】不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用
功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的
W有月。Gh
机械效率:n=W号Gh+GahG+
G①,由题知,动滑轮的
重力相等,若G>GB,由①式可知np>n2,故A正确;若
G1=Gg,则刃甲=门2,故B错误;由图可知,n甲=2,n2=3,不
1
计绳重和摩擦,由F=一(G+G)可得,提升物体的重力:
G=nF-G动②,动滑轮的重力相等,若F4=FB,因n甲<n2,所
以由②式可知G<GB,故C错误;若F1<FB,因n甲<n2,所
以由②式可知G4<GB,故D错误。
13.9030
14.突然刹车上半身
15.相同5
16.增大1.09×10°连通器
【解析】大坝修成上窄下宽的形状是因为液体的压强随深
度的增加而增大,底部宽大可以承受更大压强。大坝底部
受到水的压强为p=p*gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×
109m=1.09×10Pa;轮船航行时要通过大坝船闸,船闸的
设计利用了连通器原理,闸室和上下游之间可分别构成连
通器,使船闸两侧水面相平,方便船只通行。
17.如图所示
18.如图所示
19.(1)接触面的粗糙程度(2)相同(3)3、4接触面材料
相同时,压力越大,滑动摩擦力越大(4)0.5卡住
20.(1)1(2)丁(3)没有控制排开液体的体积相同
(4)2.7×10
【解析】(1)由图A知,弹簧测力计分度值为0.1N,物体的
重力为2.7N,由图C知,浸没在水中时弹簧测力计示数为
1.7N,根据称重法知物体浸没在水中时受到的浮力大小为
F净=G-F=2.7N-1.7N=1N。(2)物体逐渐浸入水中,缓
授地增大物体在水中的深度,在物体浸没前,随深度的变
大,排开液体的体积变大,物体受到的浮力变大,浸没后,排
开液体的体积不变,受到的浮力不变,如图甲、乙、丙、丁所
示,能正确反映物体所受浮力F浮和物体下表面深度h关系
的图像的是丁图。
(3)研究浮力的大小与液体密度的关系,要控制排开液体
的体积相同,如果对比C、F两次实验,得出“浮力的大小与
液体密度有关”的结论,操作是错误的,理由是没有控制排
开液体的体积相同。(4)物体浸没在水中时受到的浮力大
小为F章=1N:物体排开水的体积即物体的体积,为V=
-2.7N
三「降物体的密度为p=卫gpP之
V指=。
Pxg
INx1.0x
103kg/m3=2.7×103kg/m3。
21.解:(1)由图可知,水的深度为h=10cm=0.1m,
则水对容器底部的压强:
p=P水gh=1.0x103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)水面上静止漂浮一个木块,木块排开水的体积为1.0×
104m3,
则木块受到的浮力:
F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0x104m3=1N;
(3)根据物体浮沉条件可知,木块的重力:G木块=F浮=1N,
圆台形容器的重力:C网台=m圆台g=0.4kg×10N/kg=4N,
水的重力:C水=m水g=0.4kg×10N/kg=4N,
则圆台形容器对水平桌面的压力:
F=Ge=G网台+G*块+G水=4N+1N+4N=9N,
圆台形容器的底面积:S=30cm2=3×103m2,
圆台形容器对水平桌面的压强p'=F:,9N
S3x103m=3x10Pa。
22.解:(1)4000m深处的海水产生的压强:
p=P海水gh海水=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×
107Pa:
(2)设备的重力:G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,
设备未露出水面时,排开海水的体积等于它自身的体积,故
设备受到的浮力:
F浮=P海水gV排=1.0x103kg/m3×10N/kg×2m3=2×10N,第十章检测卷
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.快递小哥在以下工作中对货物做了功的是
A.搬货物但未搬起
B.抱着货物在原地等待签收
C.用力搬货物从地上放到车厢
D.提着货物在水平路面上匀速前进
2.如图所示,冰壶比赛中,投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平
冰道的A点推至B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点停止。该过
程中
2.4m
37.6m
A.AB段冰道对冰壶的支持力做了功
B.离手后冰壶继续滑行过程中摩擦力逐渐减小
C.BC段运动员的推力做功752J
D.整个过程运动员的推力做功48J
3.小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从
输
1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是
A.电梯对小杰做功约3.6×103J
班
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约1200W
D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
4.如图所示是高度相等的两个滑梯,小阳分别从直梯①和弧形滑梯②的
顶端滑到地面,所用时间分别为t1和t2,且t,<t2,若小阳所受重力做
功分别为W,和W2,重力的功率分别为P,和P2,则下列说法正确
的是
()
A.W=W2
B.W<W2
C.P<P2
D.P=P2
5.关于功、能、功率和机械效率,下列说法正确的是
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越多的机械,做功一定越快
C.功率越大的机械,做功一定越多
D.能够对外做功的物体一定具有能量
6.工人把重物沿斜面推上去。如图所示,斜面长2m,斜面最高处高度
为1m。工人在5s内,用600N的力将一个重为1000N的物体沿着
斜面从底端匀速推到顶端。下列说法正确的是
A.使用斜面,既可以省力,也可以省距离
B.物体所受到斜面的摩擦力方向沿斜面向下,大小为600N
C.推力做功的功率为24W
D.工人此次利用的斜面机械效率约为83.3%
7.如图所示的滑轮组,用F=60N的拉力,拉动放在水平地面上重为
400N的物体,使物体匀速前进了2m,物体和地面之间的摩擦力为
90N,在此过程中,下列说法正确的是
()
A.拉力做的功是30J
B.绳子自由端移动的距离是2m
C.滑轮组的机械效率是75%
D.A点受到的拉力为400N
8.随着中国科技的进步,在农业领域,人们开始用普通无人机代替人工
喷洒农药,可以大大地提高喷洒的效率。假定无人机在喷洒农药的过
程中是在同一高度匀速飞行,下列说法正确的是
A.重力势能不变
B.动能不变
C.重力势能增大
D.动能减小
9.如图是足球落地后又弹起的示意图。A、B、C、D四点相比较,B点位置
最高,D点位置最低,A、C位置等高,分析可知,足球
()
O
⊙A
、O⊙c
000
O
⊙
0o0
wSuwhuw.a
A.在B点时动能为0
B.在A、C两点动能相等
C.A点的重力势能大于D点的重力势能
D.C点的动能大于D点的动能
10.如图所示是每0.3s拍摄一次的频闪照片,它记录了极限
跳伞运动员从悬崖上跳下到打开降落伞之前的运动过程。
若空气阻力忽略不计,在αb段运动员所受重力做功为
W,重力做功功率为P;在cd段重力做功为W2,重力做功
功率为P,下列判断正确的是
A.W=W2 P=P2
B.W <W2 P<P2
C.W>W2 P=P2
D.W<W2 P=P2
11.用图甲、乙中的两个滑轮组分别将两个物体在相同时间内匀速提升
相同高度,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据如图丙所示。下列
说法不正确的是
()
功/小
1200
800
600
200
总功额外功总功额外功滑轮组
G
G
☐甲滑轮组口乙滑轮组
分
乙
丙
A.乙的机械效率是25%
B.F甲和F乙一样大
C.F甲的功率比F乙的功率大
D.甲、乙装置中的两个物体G甲=G乙
12.2025年2月8日,第九届亚冬会自由式滑雪女子U形场地技巧赛
中国选手以95.25分的绝对优势夺得首金。图甲为滑雪U形池比赛
场地,图乙为该场地的横截面的示意图。比赛时,运动员从A点滑
下,经U形雪道从B点竖直向上飞出并完成动作,然后又从B点返
回U形雪道。下列关于该运动叙述正确的是
()
y
777/7/7i元
甲
A.在B点上方冲击到最高点时,动能最大
B.从空中的最高点下落的过程中机械能逐渐增大
C.从A点加速下滑的过程中动能越来越小
D.从A点加速下滑的过程中重力势能越来越小
二、填空题(每空2分,共24分)
13.如图所示是某同学扔实心球的四个分解动作,其中人对实心球不做
功的是分解动作
(选填序号)。分解动作④完成后,球下落
过程中,重力做功的功率
机械能
。(均选填“增
大”“减小”或“不变”,忽略空气阻力)
①捡起球②停在半空中③挥动球④球飞出去
14.小红背着重100N的书包从一楼走上3m高的二楼,用时20s,又沿
水平走廊匀速前进10m到达教室门口。上楼过程中小红对书包做
的功为
J,功率为
W,沿水平走廊前进过程中小红
对书包做的功为
J
11
15.如图所示是一把弹弓,将橡皮筋拉开后松手,橡皮筋内包裹
的小石块能被弹弓以很大的速度水平弹射出去。这一过程
中机械能的转化情况是
;小石块离
开橡皮筋在空中飞行的过程中,弹力对小石块
(选填“做
功”或“不做功”)。
16.如图甲所示,两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用200N
竖直向上的拉力F,将物体匀速提高3m,物体和绳子自由端的运动
情况如图乙所示,已知动滑轮重120N,不计绳重和摩擦。
(1)绳自由端的速度为
m/s,提升的物体重
N
(2)滑轮组的机械效率为
,若要提高滑轮组的机械效率,请
提出一种可行的方法:
s/m
246
乙
三、实验探究题(每空2分,共24分)
17.小红在放学的路上看到如图1所示的交通警示牌,为了研究车辆超
速、超载对交通安全的影响,她用质量不同的两个钢球m和M(M的
质量大于m)碰撞静止在同一水平长木板上的木块B,进行了“动能
的大小与什么因素有关”的探究实验。钢球从斜面上由静止下滑,到
达水平长木板上撞击木块B,木块B移动的距离分别为51、S2和s,
实验现象如图2所示。
严禁超速/超载
有序上下车
安全行车
系好安全带
远离超员超载超速
丙
图1
图2
(1)实验中钢球推动木块做功,因此可以通过
来比较钢球动能的大小;同组的小涵提出,不
用木块,在桌面上铺一条毛巾,用钢球在毛巾表面滚动的距离来比较
动能大小,小红认为此方法不完全可行,原因是
(2)由甲、乙两图得到的实验结论是
;因此能够说明
(选填“超速”或“超载”)现象的
危害。
12
18.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验装置如图所示。
表一
物体的
提升的
绳端移动
次数
拉力F/N
机械效率n
重力G/N
高度h/m
距离s/m
1
1
0.5
0.1
0.3
66.7%
2
1.5
0.7
0.1
0.3
71.4%
3
2
0.9
0.1
0.3
4
2
0.9
0.2
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上
(选填“静止”“匀速”
或“加速”)拉动弹簧测力计。
(2)实验数据如表一所示,第3次实验滑轮组做的有用功为
J,机械效率是
(结果精确到0.1%)。
(3)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,使用同一个滑轮
组提升物体时,被提升的物体重力越大,滑轮组的机械效率
(选填“越高”“越低”或“不变”);分析比较第34次实验数据可
得,机械效率与物体上升的高度
(选填“有关”或“无关”)。
(4)实验小组改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,继续进行探究,测
得数据如表二所示。
表二
动滑轮
物体的
拉力
提升的
绳端移动
机械
次数
个数
重力G/N
F/N
高度h/m
距离s/m
效率n
5
1.8
0.2
0.4
83.3%
6
2
3
1.2
0.2
0.8
62.5%
7
3
3
1.1
0.2
1.2
45.5%
分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,滑轮组的机械效
务
(选填“越高”“越低”或“不变”);进一步分析发现,当滑
轮组越来越省力时,会出现额外功
有用功的情况,所以设计
一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑机械所做的额外功。为了
既省力又减小额外功,改进方法可以是
四、计算题(第19题6分,第20题10分,共16分)
19.如图甲所示的机器人在水平方向移动了8m,受到水平方向的牵引
力F与路程s的关系如图乙所示,在4~8m内用时2s。求在4~8m
内:
(1)牵引力对机器人所做的功:
(2)牵引力对机器人做功的功率。
甲
20.如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置
图。已知井深9m,物体重1600N,动滑轮重400N,汽车提供的最
大动力为2000N,与汽车相连的绳子能承受的最大拉力为3000N。
不计汽车所受的摩擦力、绳重及滑轮组的摩擦,重物以1m/s的速度
匀速上升时,求:
(1)将物体由井底拉至井口需要的时间;
(2)滑轮组提升物体的机械效率;
(3)整个装置工作时最大的机械效率。(保留到小数点后一位)
VMN117KK48