内容正文:
九年级上学期物理第一次阶段练习
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 如图,属于费力杠杆的工具是( )
A. 剪刀
B. 起子
C. 钢丝钳
D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.剪刀使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.起子使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 小明从地上捡起一个普通鸡蛋,缓慢地放在1米高的桌子上,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A. 0.05J B. 0.5J C. 5J D. 50J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】一个鸡蛋所受的重力约为0.5N,将鸡蛋放在1m高的桌子上,他对鸡蛋做的功约为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 以下示例所列举的几个力中,力对物体没有做功的是( )
(1)石头搬而未起 (2)提桶在水平上行走
(3)拉车沿路面运动 (4)向上提升物体
A. (1)(2) B. (1)(3) C. (2)(3) D. (3)(4)
【答案】A
【解析】
【详解】(1)人用力搬石头但没有搬动,有力作用在石头上,但石头没有通过距离,没有力对物体做功;
(2)提着水桶在水平面上行走,人给水桶一个向上的力,而水桶没有在该力的方向上通过距离,没有力对物体做功;
(3)拉车沿路面运动,人给小车一个拉力,小车在拉力的方向上通过了距离,人的拉力对小车做功;
(4)向上提升物体,人给物体的拉力向上,物体在该力的方向上通过了距离,人的拉力对物体做功。
综上分析可知,力对物体没有做功的是(1)(2),有力对物体做功的是(3)(4)。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 机器做功少,功率一定少 B. 功率小的机器做功不一定慢
C. 功率大的机器做功一定快 D. 功率大的机器做功一定多
【答案】C
【解析】
【详解】A.影响功率大小的因素是做功的多少和做功的时间,只知道做功的多少,不能判断功率的大小。故A错误;
BC.功率是描述做功快慢的物理量,功率小的机器做功一定慢,功率大的机器做功一定快。故B错误,C正确;
D.做功多少与功率大小和做功的时间有关,只知道功率大,不能判断做功的多少。故D错误。
故选C。
5. 如图所示,每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码,那么( )
A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜
C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.设杠杆一格长为L,每个钩码的质量为50g,重力为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后,杠杆左端
3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L
右端
2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L
3N×L<4N×L
杠杆右边下倾,故C符合题意,AB不符合题意;
D.将A处的钩码向左移动一格,杠杆左端
3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L
右端
2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L
4.5N×L>4N×L
杠杆的左边向下倾斜,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列关于滑轮和滑轮组的说法中,完全正确的一组是( )
①使用定滑轮一定既不省力也不费力;
②使用动滑轮有时可能不省力;
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力;
④使用滑轮组有时既能省力,又能改变力的方向;
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向;
⑥组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A. ①④ B. ②⑤⑥ C. ②④ D. ②④⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①使用定滑轮时,考虑到绳重和摩擦等因素的影响,会更费力。故①错误;
②使用动滑轮时,当所拉物体质量较小,动滑轮质量过大时,可能不省力。故②正确;
③使用只有两根绳子承担物重的滑轮组时,就不比使用动滑轮省力。故③错误;
④⑤滑轮组中既有定滑轮,又有动滑轮,省力情况要根据物重、动滑轮重和绳与滑轮之间的摩擦力大小来决定,当物重远大于动滑轮重和摩擦力时,它要省力,也可以改变力的方向;当物重远小于动滑轮重和摩擦力时,滑轮组就不能省力,但也可以改变力的方向。故④正确,⑤错误;
⑥组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目根据需要来定,不一定要相等。故⑥错误。
综上可知,故ABD错误,C正确。
故选C。
7. 如图所示,小明用5m长的长木板搭成一个斜面,帮助爸爸把一个质量为240kg的重物搬到2m高的卡车上,他和爸爸沿斜面共用了1200N向上的力F,在1min内将重物匀速推到车上,g取10N/kg,下列关于此过程中的说法正确的是( )
A. 他们对重物做了480J的功 B. 他们做功的功率为80J
C. 斜面的机械效率为80% D. 使用斜面可以省力,也可以省功
【答案】C
【解析】
【详解】A.重物的重力为
对重物做的有用功为
故A错误;
B.拉力做的总功为
则拉力做功功率为
故B错误;
C.斜面的机械效率为
故C正确;
D.斜面是一种省力机械,但不能省功,故D错误。
故选C。
8. 如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则、、的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】不计滑轮的重力和摩擦且不计绳重的情况下;左边的滑轮是动滑轮,能够省一半的力,故
中间的滑轮是动滑轮,作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,则
右边的滑轮是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故
所以
故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
9. 某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书的功率为P1,效率为η1,第二种方法搬书的功率为P2,效率为η2,则( )
A. P1=P2,η1=η2 B. P1>P2 ,η1>η2
C. P1<P2,η1<η2 D. P1>P2,η1=η2
【答案】B
【解析】
【详解】这箱书的重力一定,上楼的高度前后不变,根据
W=Gh
可得,两次所做的有用功(克服书的重力做的功)相等;方法一所做的额外功为一次克服人的重力所做的功,方法二所做的额外功为两次克服人的重力所做的功,因此方法二的额外功大于方法一的额外功,则方法二的总功大于方法一的总功,即方法一做功少一些,根据机械效率的计算公式可得,有
因上楼的速度相同,方法二需要上楼两次,则方法二上楼所用的时间是方法一的两倍,则根据功率的计算公式可得,两种方法搬书的功率分别为
比较可知
P1>P2
综上所述,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10. 如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是
A. 甲更省力,甲机械效率大
B. 乙更省力,机械效率一样大
C. 乙更省力,乙机械效率大
D. 甲更省力,机械效率一样大
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,作用在乙上绳子的股数是3,更省力些;用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦,只克服动滑轮重做额外功,若每个滑轮质量相同, 则提升相同高度时,甲乙所做的有用功和额外功均相同,故机械效率一样大.故本题正确选项是B.
11. 如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆,如图乙所示,横杆的质量分布均匀,O为横杆的支点,横杆的重力G=100N,AB=3m,AO=0.3m。下列有关说法正确的是( )
A. 在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时横杆是费力杠杆
B. 相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
C. 升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
D. 要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小的力为500N
【答案】A
【解析】
【详解】A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力越大,故B错误;
C.升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故C错误;
D.要使横杆AB保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知
则
解得F=400N,即在A端施加的最小的力为400N,故D错误。
故选A。
12. 如图,杠杆AO可绕O转动,B为OA中点,在B点挂一重为G的物体,用始终与OA垂直的力F抬起杠杆。下列关于力F的大小变化判断正确的是( )
A. 始终等于 B. 先减小后增大
C. 先增大后减小 D. 一直增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】用始终与OA垂直的力F抬起杠杆的过程中,动力臂的始终为OA,保持不变,阻力为物体的重,也保持不变,而由图示位置至水平位置时,阻力臂增大;在水平位置时,动力臂为阻力臂的2倍,则此时的动力F为;由水平位置再往上抬起的过程,阻力臂减小,据杠杆平衡条件知,动力应先增大后减小。故ABD错误,C正确。
故选C。
13. 如图所示,杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩),且在水平位置平衡,杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动。则杠杆将( )
A. 不能平衡,小孩那端下沉 B. 不能平衡,大人那端下沉
C. 仍能平衡 D. 条件不够,无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】两人移动前,杠杆在水平位置平衡时,设大人到支点的距离为L1,小孩到支路的距离为L2。据杠杆平衡条件有
G大人L1=G小孩L2
两人以相同的速度同时向支点移动,则在相同的时间内通过的路程相等,都为s。则移动后,有
G大人(L1-s)=G大人L1-G大人s
G小孩(L2-s)=G小孩L2-G小孩s
因为G大人>G小孩,所以
G大人s>G小孩s
则
G大人(L1-s)<G小孩(L2-s)
所以不能平衡,小孩那端下沉。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 如图甲所示的装置是用来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系图像,如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
①此滑轮组动滑轮的重力为3N;
②当时,滑轮组机械效率;
③当时,弹簧测力计的示数为6N;
④此滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将达到100%。
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①②
【答案】A
【解析】
【详解】①不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
由图像可知当物体的重力为12N时,滑轮组的机械效率80%,即
解得动滑轮重力为
故①正确;
②不计绳重和摩擦,当时,滑轮组的机械效率为
故②错误;
③由图知,时,弹簧测力计的示数为
故③正确;
④使用滑轮组时,克服物重做功的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功,由公式可知滑轮组的机械效率一定小于100%;由图像可知同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故④错误。
综上可知,只有①③符合题意;故A正确,BCD错误。
故选A。
15. 如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与()的关系图像为图2中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与()的关系图像为图2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,保持杠杆水平静止,将F作用点从B移至C,此过程中F方向保持不变,根据杠杆平衡条件可得
F×l=G×OA
解得
F=G×OA×……①
将M从A移至P,由杠杆平衡条件可得
F×l=G×OP
解得
F=G×OP×……②
由数学知识可知,①②两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数,由图1可知,OP<OA,则②式的斜率小于①式的斜率,因此将M从A移至P,F与的关系图线为过原点且斜率比图线①小的图线④。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、填空题(每空1分,共27分)
16. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个_______滑轮,它能_____________(选填“改变力的方向”或“省力”).如下图是某风景区的一段盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的__________,使用它可以__________(选填“改变力的方向”或“省力”).
【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 斜面 ④. 省力
【解析】
【详解】[1]旗杆顶部滑轮的轴固定不动,属于定滑轮;
[2]只能改变力的方向,而不能省力;
[3][4]盘山公路相当于斜面,斜面可以省力.
17. 如图所示,探究杠杆的平衡条件,调节杠杆水平平衡后,在杠杆的左边处挂2个钩码,在杠杆的右边处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡的好处是________,若测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,则测力计示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________。
【答案】 ①. 便于直接从杠杆上读出力臂的大小 ②. 变大 ③. 测力计的拉力的力臂变小
【解析】
【详解】当杠杆在水平位置平衡,且拉力沿竖直方向时,力臂恰好与杠杆重合,因此可以直接通过杠杆的刻度读取力臂长度,省去额外测量力臂的步骤,操作更简便;
若测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,此时测力计的拉力的力臂变小,钩码对杠杆的拉力及其力臂不变,由杠杆平衡条件得,测力计示数会变大。
18. 如图所示为小猫钓鱼时的情景,小猫保持“左手”位置不变,用“右手”拉竿将鱼提离水面.将鱼竿等效为杠杆,则小猫“左手”握竿处为杠杆的_____,“右手”拉竿的力_____鱼线对竿的拉力(选填“小于”、“等于”或“大于”).若小猫为减小“右手”拉竿的力,可适当_____“两手”握竿的距离(选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 支点 ②. 大于 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]将鱼竿等效为杠杆,则小猫“左手”握竿处为杠杆绕着转动的固定点,即杠杆的支点;
[2]鱼竿在使用时,“右手”拉竿的力为动力,鱼线对竿的拉力为阻力,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故“右手”拉竿的力大于鱼线对竿的拉力;
[3]根据杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,若小猫为减小“右手”拉竿的力,可以增大动力臂,即适当增大“两手”握竿的距离.
19. 如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 20 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]如图,杠杆在水平位置,lBA =2lBC ,杠杆平衡,FlBA =GlBC ,所以
G===2×10N=20N
[2]杠杆被拉起后,如图所示:
BA′为动力臂,BC′为阻力臂,阻力不变为G
△BC′D∽△BA′D′
BC′∶BA′=BD∶BD′=1∶2
杠杆平衡,所以
F′lBA ′=GlBC ′
F′====10N
由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变。
20. 同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着,则 _____(选填“甲”或“乙”)滑轮组更省力,_____(选填“甲”或“乙”)滑轮组能改变用力的方向;若物体重300N,动滑轮重30N,把物体提升1m,则甲绳自由端移动距离s甲=_____m,拉力F乙=_____N(不计绳重和摩擦)。
【答案】 ①. 乙 ②. 甲 ③. 2 ④. 110
【解析】
【详解】[1]由图可知,甲图中动滑轮上绳子股数n甲=2,乙图中动滑轮上绳子股数n乙=3,根据
可知,吊起同一物体用乙图所示滑轮组更省力。
[2]由图可知,使用甲图的滑轮组向上吊起物体,拉力的方向向下,所以甲图的滑轮组能改变力的方向。
[3]把物体提升1m,则甲绳自由端移动距离
[4]物体重300N,如果不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为30N,则拉力
21. 如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊的物体时,上升,用时,滑轮组的机械效率是,则所做有用功是_______________J,总功是_______________J,拉力F的功率是_______________W。(g取)
【答案】 ①. 3×104 ②. 3.75×104 ③. 2.5×103
【解析】
【详解】[1]物体的重力
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
滑轮组所做有用功
W有=Gh=6000N×5m=3×104J
[2]由得,滑轮组所做总功
[3]拉力F的功率
22. 如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其竖直立在地面上。且两次所提高度相同,则________,两次拉力做功_________。(选填“>”“<”“=”)。
【答案】 ①. = ②. =
【解析】
【详解】把水泥板看作杠杆,支点是水泥板与地面接触的、位于拉力作用点对侧的边缘;均匀水泥板的重心在几何中心,竖直向上的拉力的力臂是对应水泥板的边长,重力的力臂是对应边长的;根据杠杆平衡条件,代入得,则,两种拉起方式的拉力都等于水泥板重力的一半,因此;
功的计算公式为,题目明确两次拉力使水泥板提高的高度相同,且已经得出两次拉力大小相等,因此两次拉力做的功相等,即。
23. 俯卧撑是一项常见的健身项目。如图所示,这是体重为600N的小明做俯卧撑时的情景。小明的身体可视为杠杆,脚与地的接触点为A点,,。小明在做俯卧撑时,支点是___________点,地面对两手的支持力为___________N。若50s内做俯卧撑40次,每次小明重心上升的高度为0.2m,则小明克服自身所受重力做功的功率为___________W。
【答案】 ①. A ②. 480 ③. 96
【解析】
【详解】[1][2]人在做俯卧撑时,人的身体相当于杠杆,人的重力是阻力,如图所示,A为支点,则
L1=AB=1.5m
L2=AO=1.2m
根据杠杆平衡条件可得
G×L2=F×L1
代入数据解得
[3]做俯卧撑时,支持力对人做的功与克服重力所做的功相等,则每次人做的功
W=Gh=600N×0.2m=120J
做40次俯卧撑所做的总功
W总=40×W=40×120J=4800J
做俯卧撑的功率
24. 小红和小华用一只弹簧测力计,一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB,一只金属筐,制成了如图所示的机械装置。制作时,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4cm,则金属筐的质量为______kg。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,便之再次在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为15N,则重物的质量是______kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤,从O点开始,沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为______kg。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 13.8 ②. 36 ③. 0.25
【解析】
【分析】
【详解】[1]螺纹钢重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
因为质量均匀分布,所以重力作用在重心位置,即中点,重心到O距离为
L1=0.5m-0.04m=0.46m
由杠杆平衡条件可知
G×L1=G1×OB
解得
金属筐的质量为
[2]因为之前已经调平衡,所以根据杠杆平衡条件可得
F×OA=G2×OB
解得
重物的质量是
[3]1kg的“秤砣”重力为
G3=m3g=1kg×10N/kg=10N
根据杠杆平衡条件最大物重为
最大质量为
OA=96cm,所以该杆秤的分度值为
三、综合题
25. 按要求完成下列作图
(1)如图甲所示,O为支点,L1为动力F1的力臂,请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图;( )
(2)如图乙所示,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图;( )
(3)小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,试在图丙所示情景中画出绕线方法。( )
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]动力和阻力的作用点都在杠杆上,动力臂和动力垂直,阻力是重物对杠杆的拉力,则杠杆的动力F1和阻力F2的示意图如下图所示:
(2)[2]根据杠杆的平衡条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,连接OA当做动力臂,此时动力臂最长,动力最小,动力与动力臂垂直,方向斜向上,物体所受的重力方向是竖直向下的,如下图所示:
(3)[3]小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,则绳子应从动滑轮开始绕,如下图所示:
26. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,货车(含驾驶员)空载时重为,行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力;
(2)货车空载时以72km/h的速度匀速行驶,10s内货车牵引力做的功;
(3)当货车装载重的货物,以80kW的额定功率匀速行驶时,货车行驶的速度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)货车空载行驶时所受的阻力
(2)货车匀速行驶的速度
货车匀速行驶10s通过的路程
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶,货车的牵引力
牵引力做的功
(3)当货车装载重的货物,货车的总重
货车匀速行驶时所受的阻力
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶,货车的牵引力
根据
可得,货车的速度
答:(1)货车空载行驶时所受的阻力是;
(2)10s内货车牵引力做的功是;
(3)货车的速度是。
四、实验题
27. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了表中的实验数据。
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力
斜面高度
拉力
斜面长度
机械效率
1
较缓
5
0.2
2.4
1
2
较陡
5
0.5
3.2
1
3
最陡
5
0.7
4.3
1
(1)斜面是一种简单机械,使用它不能省________(选填“力”或“功”);
(2)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越陡越________力(选填“省”或“费”);斜面越缓,机械效率越________(选填“高”或“低”);
(3)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是和,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________次测量结果相比较,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
【答案】(1)功 (2) ①. 费 ②. 低
(3) ①. ②. 2
【解析】
【小问1详解】
根据功的原理,使用任何机械都不能省功;斜面是省力的简单机械,但必然要多移动距离,无法省功。
【小问2详解】
观察表格数据,物重、斜面长度都相同时,斜面越陡,拉力F的数值越大,因此斜面越陡越费力;同时斜面越缓,对应的机械效率数值越小,因此斜面越缓机械效率越低。
【小问3详解】
有用功
总功
因此斜面的机械效率
要探究斜面粗糙程度对机械效率的影响,需要控制物重、斜面倾斜程度(斜面高、长)完全相同,只改变粗糙程度,因此第4次实验和第2次实验对照符合控制变量的要求。
28. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。(图中每个滑轮重相等)
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/cm
绳端拉
力F/N
绳端上移
距离s/cm
机械
效率η
1
4
10
1.7
30
78.4%
2
4
10
1.6
40
62.5%
3
6
10
2.4
30
(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量___________拉动弹簧测力计。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率________(填“越高”“不变”或“越低”);
(4)第3次实验的机械效率η=_______;比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,_________,机械效率越高;
(5)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为_______ J。(不计绳重)
(6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益 MA ,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益 MA 与物体重力 G 、机械效率 η 与机械效益 MA 的关系图线中,可能正确的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】 ①. 竖直向上匀速 ②. 乙 ③. 越低 ④. 83.3% ⑤. 提升物体的重力越大 ⑥. 0.04 ⑦. A
【解析】
【详解】(1)[1]在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]根据s=nh知道,第二次实验中,绳子的有效段数
所以,选择的是乙装置进行实验。
(3)[3]由表中第1次实验和第2次实验的数据知道,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低。
(4)[4]由知道,第3次实验的机械效率
[5]比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高。
(5)[6]由表中数据可知,第二次实验中,有用功
总功
动滑轮的重力
则克服动滑轮重力做的功
不计绳重,由和可得,克服摩擦做的额外功
(6)[7] CD.机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,即
不计绳重和摩擦,则,则
由此可知,MA与G的光线是一条向轴凸的斜线,故CD错误;
AB.,不计绳重和摩擦
则
即MA与η是成正比的,故A正确,B错误。
故选A。
29. 探究杠杆平衡条件
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向________边旋一些(选填“左”或“右”)。
(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验。你认为按第二组进行实验的好处是________。
(3)如图丁所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端C处挂同样的钩码________个。若将两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格,那么杠杆________(选填“左”或“右”)端将会下沉。
(4)完成实验后小明突发奇想,想利用该杠杆(重心始终位于O点)制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。每个钩码质量为50g。
①如图1所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,则该杠杆的质量________g。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”。
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,小明应在图1中C位置处装配一个质量为________g的吊盘。
③接着小明在图2的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量________g,并将其它质量数标记在之间的刻度线上,此时杆秤的刻度是________(选填“均匀的”或“不均匀的”),至此完成“杆秤”的制作。
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量,不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用,则小红的测量结果会________(选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”)。
【答案】(1)右 (2)便于测量力臂
(3) ①. 6 ②. 左
(4) ①. 100 ②. 150 ③. 600 ④. 均匀的 ⑤. 偏大
【解析】
【小问1详解】
图甲中杠杆左端低、右端高,说明杠杆重心偏左,平衡螺母应向杠杆上翘的右侧调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
图乙中弹簧测力计斜拉,拉力的力臂小于OB的长度,无法直接从杠杆上读取力臂;图丙中弹簧测力计竖直向下拉,杠杆水平平衡时,拉力方向与杠杆垂直,力臂长度就等于对应杠杆格的长度,可以直接从杠杆上读出力臂,简化了力臂的测量步骤。
【小问3详解】
设每个钩码重力为G,每格长度为L,根据杠杆平衡条件: 左边A处力与力臂的乘积为,右侧C处力臂为2L,可得
解得,即C处挂6个钩码;
若A、C钩码同时向O靠近1格:左侧乘积为,右侧乘积为,左侧力和力臂的乘积更大,因此左端会下沉。
【小问4详解】
每个钩码质量为50g,以A为支点,C位置有3个钩码,总质量150g,力臂为2格;杠杆重心在O点,O到A的距离为3格,根据杠杆平衡条件,代入得
解得杠杆质量为100g;
然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”,为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,小明应在图1中C位置处装配一个质量相当于3个钩码即150g的吊盘;
图2中A为支点,左侧吊盘在C点(距A点2格),右侧秤砣总质量150g,D点距A点8格,根据杠杆平衡条件
解得最大测量质量为600g;由杠杆平衡公式可得,即
,秤砣的力臂和物体质量成正比,因此杆秤刻度是均匀的;
若只用2个钩码当秤砣,秤砣实际质量偏小,测量同一物体时,需要更大的力臂才能让杠杆平衡,对应的刻度读数会比真实值更大,因此测量结果偏大。
30. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。(不考虑支点处的摩擦)
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数为______N,钩码总重为1.2N,钩码上升高度为0.1m,测力计移动距离为0.3m,则杠杆的机械效率为______%。
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用另一根杠杆进行实验,先后将钩码挂在、两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数
钩码悬挂点
钩码总重
钩码移动距离
拉力
测力计移动距离
机械效率
1
点
3.0
0.10
1.5
0.30
66.7
2
点
3.0
0.10
2.0
0.20
75.0
①分析表中数据可知杠杆的机械效率与______有关。
②小组的同学对此实验中机械效率变化的原因进行分析:在、两点将等重的钩码提升相同的高度,所做的______相同,钩码挂在点时,杠杆被提升的高度______(大/小),所做的额外功______(多/少),所以机械效率高。
【答案】 ①. 0.5 ②. 80 ③. 钩码悬挂点 ④. 有用功 ⑤. 小 ⑥. 少
【解析】
【详解】(1)[1]弹簧测力计的分度值是0.1N,读数是0.5N。
[2]提升物体,克服钩码重力所做的功为有用功,拉力做的功为总功,则杠杆的机械效率为
(2)①[3]由表中数据可知,钩码悬挂点不同时,杠杆的机械效率发生了变化,故杠杆的机械效率与钩码悬挂点有关。
②[4][5][6]根据可知,在A、两点将等重的钩码提升相同的高度,所做的有用功相同。而钩码挂在点时,杠杆旋转的角度更小,杠杆被提升的高度小,故所做的额外功少。根据可知,有用功不变,额外功减小,机械效率变高。
31. 如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图,该装置主要由滑轮组、配重、以及杠杆组成,配重C通过细绳与动滑轮相连,配重、分别通过支架固连在杠杆两端,支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上,杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动,开关被拉开前,杠杆在水平位置平衡,已知动滑轮P的重力为2N,,配重D的重力为,作用在D上的竖直向下的压力F为,刚好拉开开关所需的拉力T为,杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计,滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取。求:配重C的重力等于多少N,开关刚好能被拉开?
【答案】
【解析】
【分析】开关刚好被拉开时,绳中拉力等于题中给出的所需拉力,杠杆将要绕支点O逆时针转动,B端所受支持力为零。先对动滑轮受力分析,求出动滑轮通过细绳对配重C的竖直向上拉力;再分析配重C对杠杆A端的作用力,并根据杠杆平衡条件列式,求出配重C的重力。
【详解】开关刚好被拉开、杠杆将要绕支点O逆时针转动时,B端所受支持力为零,绳的拉力T为。动滑轮受到两段绳子竖直向上的拉力。
动滑轮对配重C的竖直向上的拉力为
杠杆B端所受竖直向下的总作用力为
配重C对杠杆A端竖直向下的作用力为
由杠杆平衡条件可得
由题意,力臂OA与OB之比为
代入已知量可得
解得
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九年级上学期物理第一次阶段练习
一、单选题(每题2分,共30分)
1. 如图,属于费力杠杆的工具是( )
A. 剪刀
B. 起子
C. 钢丝钳
D. 镊子
2. 小明从地上捡起一个普通鸡蛋,缓慢地放在1米高的桌子上,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A. 0.05J B. 0.5J C. 5J D. 50J
3. 以下示例所列举的几个力中,力对物体没有做功的是( )
(1)石头搬而未起 (2)提桶在水平上行走
(3)拉车沿路面运动 (4)向上提升物体
A. (1)(2) B. (1)(3) C. (2)(3) D. (3)(4)
4. 关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 机器做功少,功率一定少 B. 功率小的机器做功不一定慢
C. 功率大的机器做功一定快 D. 功率大的机器做功一定多
5. 如图所示,每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码,那么( )
A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜
C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡
6. 下列关于滑轮和滑轮组的说法中,完全正确的一组是( )
①使用定滑轮一定既不省力也不费力;
②使用动滑轮有时可能不省力;
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力;
④使用滑轮组有时既能省力,又能改变力的方向;
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向;
⑥组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A. ①④ B. ②⑤⑥ C. ②④ D. ②④⑥
7. 如图所示,小明用5m长的长木板搭成一个斜面,帮助爸爸把一个质量为240kg的重物搬到2m高的卡车上,他和爸爸沿斜面共用了1200N向上的力F,在1min内将重物匀速推到车上,g取10N/kg,下列关于此过程中的说法正确的是( )
A. 他们对重物做了480J的功 B. 他们做功的功率为80J
C. 斜面的机械效率为80% D. 使用斜面可以省力,也可以省功
8. 如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则、、的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
9. 某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同,第一种方法搬书的功率为P1,效率为η1,第二种方法搬书的功率为P2,效率为η2,则( )
A. P1=P2,η1=η2 B. P1>P2 ,η1>η2
C. P1<P2,η1<η2 D. P1>P2,η1=η2
10. 如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是
A. 甲更省力,甲机械效率大
B. 乙更省力,机械效率一样大
C. 乙更省力,乙机械效率大
D. 甲更省力,机械效率一样大
11. 如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆,如图乙所示,横杆的质量分布均匀,O为横杆的支点,横杆的重力G=100N,AB=3m,AO=0.3m。下列有关说法正确的是( )
A. 在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时横杆是费力杠杆
B. 相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
C. 升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
D. 要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小的力为500N
12. 如图,杠杆AO可绕O转动,B为OA中点,在B点挂一重为G的物体,用始终与OA垂直的力F抬起杠杆。下列关于力F的大小变化判断正确的是( )
A. 始终等于 B. 先减小后增大
C. 先增大后减小 D. 一直增大
13. 如图所示,杠杆上分别站着大人和小孩(G大人>G小孩),且在水平位置平衡,杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动。则杠杆将( )
A. 不能平衡,小孩那端下沉 B. 不能平衡,大人那端下沉
C. 仍能平衡 D. 条件不够,无法判断
14. 如图甲所示的装置是用来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系图像,如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
①此滑轮组动滑轮的重力为3N;
②当时,滑轮组机械效率;
③当时,弹簧测力计的示数为6N;
④此滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将达到100%。
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①②
15. 如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,A点悬挂一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持F方向不变,F的力臂记为l,改变B点位置,F与()的关系图像为图2中的①;将M从A移至P,再重复上述步骤,F与()的关系图像为图2中的( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
二、填空题(每空1分,共27分)
16. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个_______滑轮,它能_____________(选填“改变力的方向”或“省力”).如下图是某风景区的一段盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的__________,使用它可以__________(选填“改变力的方向”或“省力”).
17. 如图所示,探究杠杆的平衡条件,调节杠杆水平平衡后,在杠杆的左边处挂2个钩码,在杠杆的右边处用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡的好处是________,若测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,则测力计示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是________。
18. 如图所示为小猫钓鱼时的情景,小猫保持“左手”位置不变,用“右手”拉竿将鱼提离水面.将鱼竿等效为杠杆,则小猫“左手”握竿处为杠杆的_____,“右手”拉竿的力_____鱼线对竿的拉力(选填“小于”、“等于”或“大于”).若小猫为减小“右手”拉竿的力,可适当_____“两手”握竿的距离(选填“增大”或“减小”)
19. 如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
20. 同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着,则 _____(选填“甲”或“乙”)滑轮组更省力,_____(选填“甲”或“乙”)滑轮组能改变用力的方向;若物体重300N,动滑轮重30N,把物体提升1m,则甲绳自由端移动距离s甲=_____m,拉力F乙=_____N(不计绳重和摩擦)。
21. 如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊的物体时,上升,用时,滑轮组的机械效率是,则所做有用功是_______________J,总功是_______________J,拉力F的功率是_______________W。(g取)
22. 如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其竖直立在地面上。且两次所提高度相同,则________,两次拉力做功_________。(选填“>”“<”“=”)。
23. 俯卧撑是一项常见的健身项目。如图所示,这是体重为600N的小明做俯卧撑时的情景。小明的身体可视为杠杆,脚与地的接触点为A点,,。小明在做俯卧撑时,支点是___________点,地面对两手的支持力为___________N。若50s内做俯卧撑40次,每次小明重心上升的高度为0.2m,则小明克服自身所受重力做功的功率为___________W。
24. 小红和小华用一只弹簧测力计,一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB,一只金属筐,制成了如图所示的机械装置。制作时,她们将金属筐系于螺纹钢上的B端,当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时,螺纹钢在水平位置平衡,测得OB=4cm,则金属筐的质量为______kg。称重时,将重物放入金属筐中,用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端,便之再次在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为15N,则重物的质量是______kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”,制成杆秤,从O点开始,沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度,则该杆秤的分度值为______kg。(g取10N/kg)
三、综合题
25. 按要求完成下列作图
(1)如图甲所示,O为支点,L1为动力F1的力臂,请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图;( )
(2)如图乙所示,轻质杠杆OA可绕O点在竖直面内旋转,请在图中画出物体所受重力和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图;( )
(3)小明站在地面上用一个滑轮组提升重物,试在图丙所示情景中画出绕线方法。( )
26. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,货车(含驾驶员)空载时重为,行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力;
(2)货车空载时以72km/h的速度匀速行驶,10s内货车牵引力做的功;
(3)当货车装载重的货物,以80kW的额定功率匀速行驶时,货车行驶的速度。
四、实验题
27. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了表中的实验数据。
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力
斜面高度
拉力
斜面长度
机械效率
1
较缓
5
0.2
2.4
1
2
较陡
5
0.5
3.2
1
3
最陡
5
0.7
4.3
1
(1)斜面是一种简单机械,使用它不能省________(选填“力”或“功”);
(2)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越陡越________力(选填“省”或“费”);斜面越缓,机械效率越________(选填“高”或“低”);
(3)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是和,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________次测量结果相比较,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
28. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。(图中每个滑轮重相等)
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/cm
绳端拉
力F/N
绳端上移
距离s/cm
机械
效率η
1
4
10
1.7
30
78.4%
2
4
10
1.6
40
62.5%
3
6
10
2.4
30
(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量___________拉动弹簧测力计。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率________(填“越高”“不变”或“越低”);
(4)第3次实验的机械效率η=_______;比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,_________,机械效率越高;
(5)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为_______ J。(不计绳重)
(6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益 MA ,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益 MA 与物体重力 G 、机械效率 η 与机械效益 MA 的关系图线中,可能正确的是 ( )
A. B. C. D.
29. 探究杠杆平衡条件
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向________边旋一些(选填“左”或“右”)。
(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验。你认为按第二组进行实验的好处是________。
(3)如图丁所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端C处挂同样的钩码________个。若将两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格,那么杠杆________(选填“左”或“右”)端将会下沉。
(4)完成实验后小明突发奇想,想利用该杠杆(重心始终位于O点)制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。每个钩码质量为50g。
①如图1所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,则该杠杆的质量________g。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”。
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,小明应在图1中C位置处装配一个质量为________g的吊盘。
③接着小明在图2的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量________g,并将其它质量数标记在之间的刻度线上,此时杆秤的刻度是________(选填“均匀的”或“不均匀的”),至此完成“杆秤”的制作。
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量,不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用,则小红的测量结果会________(选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”)。
30. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。(不考虑支点处的摩擦)
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数为______N,钩码总重为1.2N,钩码上升高度为0.1m,测力计移动距离为0.3m,则杠杆的机械效率为______%。
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用另一根杠杆进行实验,先后将钩码挂在、两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数
钩码悬挂点
钩码总重
钩码移动距离
拉力
测力计移动距离
机械效率
1
点
3.0
0.10
1.5
0.30
66.7
2
点
3.0
0.10
2.0
0.20
75.0
①分析表中数据可知杠杆的机械效率与______有关。
②小组的同学对此实验中机械效率变化的原因进行分析:在、两点将等重的钩码提升相同的高度,所做的______相同,钩码挂在点时,杠杆被提升的高度______(大/小),所做的额外功______(多/少),所以机械效率高。
31. 如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图,该装置主要由滑轮组、配重、以及杠杆组成,配重C通过细绳与动滑轮相连,配重、分别通过支架固连在杠杆两端,支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上,杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动,开关被拉开前,杠杆在水平位置平衡,已知动滑轮P的重力为2N,,配重D的重力为,作用在D上的竖直向下的压力F为,刚好拉开开关所需的拉力T为,杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计,滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取。求:配重C的重力等于多少N,开关刚好能被拉开?
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