内容正文:
九年级第一次阶段调研物理试题
一、选择题(12小题,每小题只有1个正确选项,共24分)
1. 中国空间站机械臂,是对人类手臂的最真实的还原,实质上是一种费力杠杆,可随时实现空间站舱体表面的巡检。下列杠杆与空间站机械臂是同类的是( )
A. 钓鱼竿 B. 钢丝钳
C. 羊角锤 D. 酒起子
【答案】A
【解析】
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,故A符合题意;
B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.酒起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2. 借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重量及摩擦,以下装置最省力的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC都不省力,B两根绳子承担重物,D三根绳子承担重物,所以最省力的是D.
3. 如图所示的过程中,人对物体做功的是( )
A. 甲:踢出去的足球在地上滚动一段距离 B. 乙:用力搬石头没有搬动
C. 丙:运动员举起杠铃停在空中 D. 丁:通过动滑轮把重物提升
【答案】D
【解析】
【详解】A.踢出去的足球在地上滚动一段距离,足球没有受到力的作用,因此人没有对足球做功,故A不符合题意;
B.用力搬石头没有搬动,人对石头有力的作用,石头没有在力的方向上通过一定的距离,没有对石头做功,故B不符合题意;
C.运动员举起杠铃停在空中,人给杠铃向上的力,杠铃没有在力的方向上通过一定的距离,运动员没有对杠铃做功,故C不符合题意;
D.通过动滑轮把重物提升,人施加了力,物体在力的方向上移动了距离,力对物体做功,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中( )
A. 拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C. 重力做了600J的功 D. 重力做了1200J的功
【答案】B
【解析】
【详解】通过动滑轮拉物体,有两段绳子承担力的作用,拉力移动的距离是物体移动距离的两倍,
物体在水平方向运动,重力的方向竖直向下,二者方向上垂直,所以重力对物体不做功。
故选B。
5. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升,下面说法正确的是( )
A. 滑轮组的机械效率是83.3% B. 滑轮组的机械效率是66.7%
C. 绳端移动速度与物体上升速度相同 D. 绳端移动速度是物体上升速度的两倍
【答案】A
【解析】
【详解】ABC .由一个定滑轮和一个动滑轮构成的滑轮组中,可由2段或3段绳子承担物重;由于,即
得:,所以应由三段绳子承重,;滑轮组的机械效率为
故A正确,BC错误;
D.由三段绳子承重,绳端上升的速度为物体上升速度的3倍,故D错误。
故选A。
6. 利用如图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端,已知斜面的长是5 m,高是2 m,拉力为F=50 N,则该装置的机械效率是( )
A. 40% B. 50% C. 80% D. 100%
【答案】A
【解析】
【详解】∵G=100N,h=2m,
∴做的有用功为:
W有用=Gh=100N×2m=200J;
而斜面上装一个动滑轮,斜面的长是5m,∴绳子末端移动的距离为:
S=2×5m=10m,
∵F=50N,∴做的总功为:
W总=FS=50N×10m=500J;
则机械效率为:
η==40%.
7. 下列关于机械说法中正确的是( )
A. 机械效率越高,机械做功一定越快 B. 做功越多的机械,机械效率一定越高
C. 功率越大的机械做功一定越多 D. 做功越快的机械,功率一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械效率是指有用功与总功的比值,功率反应物体做功的快慢,机械效率与机械功率大小没有直接关系,故A错误;
B.机械效率是指有用功与总功的比值,做功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故B错误;
C.功率是功与时间的比值,功率越大的机械,做功快,因为时间不确定,所以做功多少不能确定,故C错误;
D.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,故D正确。
故选D。
8. 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后比改进前相比( )
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功减少 D. 机械效率提高了,功率也变大了
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.有用功,物体重力和提升高度均不变,因此不变,由机械效率公式变形得,不变,增加,因此减少,故AB不符合题意,C符合题意;
D.根据,题目未给出做功时间的变化,无法判断功率变化,故D不符合题意。
故选C。
9. 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( )
A. 在粗糙地面上做功较多 B. 在光滑地面上做功较多
C. 两次做功一样多 D. 条件不够,无法比较两次做功的多少
【答案】C
【解析】
【详解】由可知,在光滑和粗糙两种不同的水平地面上F相同、s相同,所以两次做功一样多。
故选C。
10. 小明用如图所示的滑轮组提升300N的重物,在绳子自由端施加的拉力为125N,4s内重物匀速上升2m,则下列说法正确的是
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 动滑轮重75N
C. 拉力做功的功率为150W D. 此过程滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,承担物重的绳子股数n=3,则绳子自由端移动的距离
,
绳子自由端移动的速度为
,
故A错误;
B.因不计绳子重和摩擦,则绳端的拉力
,
即:
,
所以动滑轮重:G动=75N,故B错误;
C.拉力做的功:
,
拉力的功率:
,
故C错误;
D.利用滑轮组所做的有用功:
,
滑轮组的机械效率:
,
故D正确。
11. 在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是( )
A. 使用机械可以省力、省距离,也可以省功
B. 机械做功越快,机械效率越高
C. 使用机械可以省力或省距离,但不能省功
D. 机械做功越多,机械效率越高
【答案】C
【解析】
【详解】AC.使用机械有时是为了省力,有时是为了省距离,有时是为了改变力的方向,但都不能省功,故A错误,C正确;
BD.由于机械效率是指有用功所占总功的比例,与做功快慢和做功多少无关,故BD错误。
故选C。
12. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的效率分别为、,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)( )
A. F1>F2 B. F1>F2 C. F1<F2 D. F1<F2
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,左、右两图承担物重的绳子段数分别为、。设物体重力为,动滑轮重力为,忽略绳重及摩擦,则,
所以。对于承担物重的绳子段数为的滑轮组,绳端移动距离,其机械效率
两图提升的物体和使用的动滑轮均相同,因此。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共23分)
13. 用轻质杠杆OA匀速提升重为30牛的物体,OA=1.2米,OB=0.4米。在图所示位置平衡时,力F的大小为___________牛,这是一个___________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若把力F的作用点向右移动一段距离,为使杠杆仍在图示位置平衡,则力F将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 90 ②. 费力 ③. 变小
【解析】
【详解】[1][2]轻质杠杆OA在如图所示位置平衡,根据杠杆的平衡条件有
F×OB=G×OA
F×0.4m=30N×1.2m
解得F=90N;因为动力大于阻力,所以这是一个费力杠杆。
[3]若把力F的作用点向右移动一段距离,此时动力臂会增大,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,力F应变小。
14. 如图所示,滑轮___________可以看作省力杠杆(选填“A”或“B”);分别用力F1和F2匀速提起同一重物,则F1___________F2(选填“大于”、“等于”或“小于”);若物体受到的重力为20牛,均被匀速提升4米,不计摩擦和滑轮重力,此过程中拉力F1做的功为___________焦,拉力F2做的功为___________焦。
【答案】 ①. B ②. 大于 ③. 80 ④. 80
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,滑轮B随物体一起运动,叫动滑轮,动滑轮可以看作省力杠杆;滑轮A的轴的位置固定不变,叫定滑轮,定滑轮实质是等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,分别用力F1和F2匀速提起同一重物,则F1大于F2。
[3][4]不计摩擦和滑轮重力,使用定滑轮A,拉力
F1=G=20N
拉力端移动距离
s1=h=4m
拉力F1做的功
W1=F1s1=20N×4m=80J
使用动滑轮拉力
拉力端移动距离
s2=2h=2×4m=8m
拉力F2做的功
W2=F2s2=10N×8m=80J
15. 木块在大小为10N的水平拉力作用下,沿水面匀速前进2m,所以拉力做功为________J,木块所受摩擦力大小为________N;若木块重16N,在此过程中重力做功为________J.
【答案】 ①. 20 ②. 10 ③. 0
【解析】
【详解】因为拉力大小是:F=10N和在拉力方向上移动的距离是:s=2m,所以,拉力做功是:W=Fs=10N×2m=20J;因为木块水平面匀速前进,所以木块受摩擦力等于拉力,即f=F=10N;由于在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0.
16. 如图所示,斜面长,高,工人用沿斜面方向的力把重的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是______J,集装箱受到的摩擦力是______N。斜面的机械效率是______。
【答案】 ①.
2500 ②.
180 ③.
64%
【解析】
【详解】推力做的总功
克服物体重力做的有用功
克服摩擦力做的额外功
集装箱受到的摩擦力
斜面的机械效率
17. 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重,实验时要竖直向上匀速拉动测力计,由图可知拉力大小为_______N,若钩码上升的高度为,则测力计向上移动______,该滑轮组的机械效率为______。(结果保留一位小数)
【答案】 ①. 2.4 ②. 24 ③.
【解析】
【详解】 弹簧测力计的分度值为0.2N,从放大的刻度可以直接读出指针示数为2.4N。
该滑轮组中承担物重的绳子段数,根据滑轮组的距离关系,当钩码上升高度时,测力计向上移动的距离
该滑轮组的机械效率
18. 不计绳重和摩擦,用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m,所用竖直向上的拉力为5N,则动滑轮的机械效率为______;用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时,所做的总功是______J,此时动滑轮的机械效率为______。
【答案】 ①.
80% ②.
20 ③.
90%
【解析】
【详解】动滑轮由2段绳子承担,即,拉力移动距离
有用功
总功
机械效率
因不计绳重和摩擦可得
当用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时,拉力
总功
有用功
机械效率
19. 小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为的物体A在内沿水平方向匀速移动了,若A所受地面的摩擦力,小强所用拉力,则拉力F的功率为______W,该装置的机械效率是______。
【答案】 ①. 2250## ②. 80%
【解析】
【详解】由图可知,水平滑轮组承担摩擦力的绳子段数。绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
拉力的功率为
克服摩擦力做的有用功为
该装置的机械效率为
20. 如图,五菱宏光mini是一款微型纯电动汽车,其发动机的输出功率为,它在水平公路上以的速度沿直线匀速行驶时,汽车受到的阻力为______N,牵引力做功______J。
【答案】 ①.
②.
【解析】
【详解】因汽车沿直线匀速行驶,二力平衡,故阻力与牵引力大小相等,汽车的牵引力
因此汽车受到的阻力
牵引力做的功
三、作图与实验探究题(每图2分,每空1分,共27分)
21. 按题目要求作图:
(1)请在图中画出动力臂和阻力臂。
(2)用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。
(3)画出使杠杆在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
反向延长动力F1作用线,过支点O作动力作用线的垂线段,垂线段即为动力臂;反向延长阻力F2作用线,过支点O作阻力作用线的垂线段,垂线段即为阻力臂,据此作图。
【小问2详解】
人用力往下拉绳使重物升起,说明最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,绳子的起始端系在定滑轮下面挂钩上,据此作图。
【小问3详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,要使动力最小,动力臂应最长。由图可知,O是支点,在B点用力,且用力方向与垂直向上,这样动力臂最长(等于),最省力,据此作图。
22. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码质量都相等。
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,这时杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量______。
(3)如图乙所示,若在A位置挂两个钩码,现有三个钩码,需挂在杠杆O点右侧第______格的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。
(4)实验时,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,重复实验,这样做的目的是______。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 平衡 ②. 力臂 ③. 2 ④. 避免结论的偶然性,得出普遍规律 ⑤. 变大
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]因杠杆静止,故此时杠杆处于平衡状态。
(2)[2]调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂。
(3)[3]若杠杆在水平位置平衡,则此时杠杆左端力为2G,力臂为3,杠杆右端力为3G,则由杠杆原理可知,此时右端力臂为2,即需挂在杠杆O点右侧第2格的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。
(4)[4]实验时,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,重复实验,可以对多组数据进行分析,避免结论的偶然性,得出普遍规律。
(5)[5]弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,动力臂变小,而阻力与阻力臂不变,故由杠杆原理可知,动力变大,即弹簧测力计示数变大。
23. 在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾角有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如表:
实验次数
斜面倾角
物块重量
斜面高度
沿斜面拉力
斜面长
有用功
总功
斜面的机械效率
①
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
③
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_______移动(填“左”或“右”)。
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为______%,第②次实验中总功为______J。
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想______(填写字母)______(选填“正确”或“错误”);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面的倾角越______,机械效率越高。
(4)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与____________(写出一个)有关。
(5)生活中斜面的应用是______(任举一例)。
【答案】(1)左 (2) ①. 60 ②. 3.0
(3) ①. A ②. 错误 ③. 大
(4)斜面的粗糙程度##木板的长度##拉木块的速度##木板的面积
(5)盘山公路##螺丝钉##无障碍通道
【解析】
【小问1详解】
木板下面的木块向左移动时,木板的倾角变大。
【小问2详解】
第①次实验斜面的机械效率为
第②次实验总功为
【小问3详解】
对比实验①、②数据,控制的是斜面的倾斜程度(斜面倾角),改变的是物体的重力,因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系,即验证的是猜想A;两次实验的机械效率相同,所以说明机械效率与物体重力无关,即小华的猜想是错误的。
对比实验②、③,实验中其它条件不变,只改变斜面倾角,计算得出这两次的机械效率分别为60%和71%,故可以得出的结论是在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高。
【小问4详解】
影响斜面机械效率的因素很多,例如斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块的速度、木板的面积等。
【小问5详解】
生活中利用斜面的例子有很多:①无障碍通道,是斜面,作用是省力;②盘山公路,是斜面的变形,可以省力,这样才能爬上陡峭的山;③螺丝钉,螺丝钉上的螺纹是斜面的变形,作用是省力。
24. 小华同学测滑轮组机械效率所用的实验装置如图所示,他对同一滑轮组进行实验探究,得到了下表中的数据:
项目次数
一
二
三
钩码重
4
6
8
钩码上升高度
0.1
0.1
0.1
绳端拉力
1.8
a
3
绳端上移的距离
0.3
b
0.3
机械效率
c
(1)将表中数据补充完整。a处填______;b处填______;c处填______。
(2)实验中拉动弹簧测力计时,要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做______运动。
(3)如果继续增大钩码的重量,不计摩擦及绳重,则滑轮组的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,能提高滑轮组机械效率的方法有____________、____________、____________等。
【答案】(1) ①. 2.5 ②. 0.3 ③.
(2)匀速直线 (3)变大
(4) ①. 增大物重 ②. 减小滑轮重 ③. 减小摩擦
【解析】
【小问1详解】
根据实验装置图知道,绕动滑轮的绳子段数,所以钩码上升0.1m,则绳端将上升0.3m,故
根据第二组数据,其机械效率为,代入解得
根据第三组数据,其机械效率为,所以
【小问2详解】
为了能快速准确地测出拉力的大小,要使拉力大小不变,必须拉动弹簧测力计使其沿着竖直方向做匀速直线运动。
【小问3详解】
经过分析实验数据知道如果继续增大钩码的重量,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率将变大。
【小问4详解】
根据机械效率的计算公式,要提高滑轮组机械效率需要增大有用功或减小额外功,所以提高滑轮组机械效率的方法有增大物重、减小滑轮重或减小摩擦。
四、计算题
25. 一辆轿车以的速度在水平路面上沿直线匀速行驶,轿车的质量为,行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取)。求:
(1)汽车受到的牵引力;
(2)在这段时间内牵引力所做的功;
(3)在这段时间内牵引力所做的功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
车的重力
行驶阻力
轿车水平匀速直线行驶,牵引力与阻力二力平衡,大小相等,故牵引力
【小问2详解】
轿车行驶的路程
牵引力做功为
【小问3详解】
牵引力做功的功率
26. 书法文化休闲广场建设中需把重的木箱A搬到高,长的斜面顶端。如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F为。求:
(1)拉力F做的功和功率;
(2)对物体做的有用功;
(3)该斜面的机械效率是多少;
(4)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
【答案】(1)6000J,120W
(2)4800J (3)80%
(4)120N
【解析】
【小问1详解】
木箱沿斜面匀速上升,拉力移动距离等于斜面长。拉力做的总功
拉力做功的功率
【小问2详解】
提升木箱的有用功为克服重力做的功,有用功
【小问3详解】
斜面的机械效率为有用功与总功的比值,即
【小问4详解】
斜面的额外功为克服摩擦力做的功,则
由得木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力
27. 如图是工人利用滑轮组提升重为物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为,物体上升的时间为,工人拉力F的功率为,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人拉力F的大小;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重力;
(4)若用此滑轮组提起重的物体,滑轮组的机械效率又是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,承担物重的绳子段数,绳子自由端的速度为
由得拉力大小为
【小问2详解】
滑轮组的机械效率为
代入数值得
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力,则动滑轮重力为
【小问4详解】
装置不变,提起重为的物体时,滑轮组的机械效率为
代入数值得
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九年级第一次阶段调研物理试题
一、选择题(12小题,每小题只有1个正确选项,共24分)
1. 中国空间站机械臂,是对人类手臂的最真实的还原,实质上是一种费力杠杆,可随时实现空间站舱体表面的巡检。下列杠杆与空间站机械臂是同类的是( )
A. 钓鱼竿 B. 钢丝钳
C. 羊角锤 D. 酒起子
2. 借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重量及摩擦,以下装置最省力的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示的过程中,人对物体做功的是( )
A. 甲:踢出去的足球在地上滚动一段距离 B. 乙:用力搬石头没有搬动
C. 丙:运动员举起杠铃停在空中 D. 丁:通过动滑轮把重物提升
4. 如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m,在这个过程中( )
A. 拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C. 重力做了600J的功 D. 重力做了1200J的功
5. 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升,下面说法正确的是( )
A. 滑轮组的机械效率是83.3% B. 滑轮组的机械效率是66.7%
C. 绳端移动速度与物体上升速度相同 D. 绳端移动速度是物体上升速度的两倍
6. 利用如图所示装置将重为100 N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端,已知斜面的长是5 m,高是2 m,拉力为F=50 N,则该装置的机械效率是( )
A. 40% B. 50% C. 80% D. 100%
7. 下列关于机械说法中正确的是( )
A. 机械效率越高,机械做功一定越快 B. 做功越多的机械,机械效率一定越高
C. 功率越大的机械做功一定越多 D. 做功越快的机械,功率一定越大
8. 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后比改进前相比( )
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功减少 D. 机械效率提高了,功率也变大了
9. 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( )
A. 在粗糙地面上做功较多 B. 在光滑地面上做功较多
C. 两次做功一样多 D. 条件不够,无法比较两次做功的多少
10. 小明用如图所示的滑轮组提升300N的重物,在绳子自由端施加的拉力为125N,4s内重物匀速上升2m,则下列说法正确的是
A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 动滑轮重75N
C. 拉力做功的功率为150W D. 此过程滑轮组的机械效率为80%
11. 在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是( )
A. 使用机械可以省力、省距离,也可以省功
B. 机械做功越快,机械效率越高
C. 使用机械可以省力或省距离,但不能省功
D. 机械做功越多,机械效率越高
12. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的效率分别为、,下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)( )
A. F1>F2 B. F1>F2 C. F1<F2 D. F1<F2
二、填空题(每空1分,共23分)
13. 用轻质杠杆OA匀速提升重为30牛的物体,OA=1.2米,OB=0.4米。在图所示位置平衡时,力F的大小为___________牛,这是一个___________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若把力F的作用点向右移动一段距离,为使杠杆仍在图示位置平衡,则力F将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
14. 如图所示,滑轮___________可以看作省力杠杆(选填“A”或“B”);分别用力F1和F2匀速提起同一重物,则F1___________F2(选填“大于”、“等于”或“小于”);若物体受到的重力为20牛,均被匀速提升4米,不计摩擦和滑轮重力,此过程中拉力F1做的功为___________焦,拉力F2做的功为___________焦。
15. 木块在大小为10N的水平拉力作用下,沿水面匀速前进2m,所以拉力做功为________J,木块所受摩擦力大小为________N;若木块重16N,在此过程中重力做功为________J.
16. 如图所示,斜面长,高,工人用沿斜面方向的力把重的集装箱匀速推到车上,推力对集装箱做的功是______J,集装箱受到的摩擦力是______N。斜面的机械效率是______。
17. 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重,实验时要竖直向上匀速拉动测力计,由图可知拉力大小为_______N,若钩码上升的高度为,则测力计向上移动______,该滑轮组的机械效率为______。(结果保留一位小数)
18. 不计绳重和摩擦,用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m,所用竖直向上的拉力为5N,则动滑轮的机械效率为______;用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时,所做的总功是______J,此时动滑轮的机械效率为______。
19. 小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为的物体A在内沿水平方向匀速移动了,若A所受地面的摩擦力,小强所用拉力,则拉力F的功率为______W,该装置的机械效率是______。
20. 如图,五菱宏光mini是一款微型纯电动汽车,其发动机的输出功率为,它在水平公路上以的速度沿直线匀速行驶时,汽车受到的阻力为______N,牵引力做功______J。
三、作图与实验探究题(每图2分,每空1分,共27分)
21. 按题目要求作图:
(1)请在图中画出动力臂和阻力臂。
(2)用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起。
(3)画出使杠杆在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
22. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码质量都相等。
(1)如图甲所示,杠杆在此位置静止,这时杠杆______(选填“平衡”或“不平衡”)。
(2)调节杠杆的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量______。
(3)如图乙所示,若在A位置挂两个钩码,现有三个钩码,需挂在杠杆O点右侧第______格的位置,使杠杆再次在水平位置平衡。
(4)实验时,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,重复实验,这样做的目的是______。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中a位置移至b位置时,其示数______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
23. 在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾角有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如表:
实验次数
斜面倾角
物块重量
斜面高度
沿斜面拉力
斜面长
有用功
总功
斜面的机械效率
①
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
③
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_______移动(填“左”或“右”)。
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为______%,第②次实验中总功为______J。
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想______(填写字母)______(选填“正确”或“错误”);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面的倾角越______,机械效率越高。
(4)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与____________(写出一个)有关。
(5)生活中斜面的应用是______(任举一例)。
24. 小华同学测滑轮组机械效率所用的实验装置如图所示,他对同一滑轮组进行实验探究,得到了下表中的数据:
项目次数
一
二
三
钩码重
4
6
8
钩码上升高度
0.1
0.1
0.1
绳端拉力
1.8
a
3
绳端上移的距离
0.3
b
0.3
机械效率
c
(1)将表中数据补充完整。a处填______;b处填______;c处填______。
(2)实验中拉动弹簧测力计时,要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做______运动。
(3)如果继续增大钩码的重量,不计摩擦及绳重,则滑轮组的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,能提高滑轮组机械效率的方法有____________、____________、____________等。
四、计算题
25. 一辆轿车以的速度在水平路面上沿直线匀速行驶,轿车的质量为,行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取)。求:
(1)汽车受到的牵引力;
(2)在这段时间内牵引力所做的功;
(3)在这段时间内牵引力所做的功的功率。
26. 书法文化休闲广场建设中需把重的木箱A搬到高,长的斜面顶端。如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F为。求:
(1)拉力F做的功和功率;
(2)对物体做的有用功;
(3)该斜面的机械效率是多少;
(4)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
27. 如图是工人利用滑轮组提升重为物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为,物体上升的时间为,工人拉力F的功率为,不计绳重和摩擦。求:
(1)工人拉力F的大小;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重力;
(4)若用此滑轮组提起重的物体,滑轮组的机械效率又是多少?
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