内容正文:
2026-2027学年第一学期课堂适应性练习
九年级物理
考试时间:100分钟 满分分值:100分 全卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 如图所示的工具中均属于杠杆,在使用时与其他三个类型不同的是( )
A. 镊子 B. 取碗夹子 C. 核桃夹子 D. 食品夹
2. 良好的坐姿有利于身体健康。如图所示是一款人体工学护腰坐垫,人坐上后能支撑腰部,调整坐姿。据此回答下面小题。使用该护腰坐垫时,腰抵靠靠背。此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 关于功率的说法正确的是( )
A. 越省力的机械,则功率越小
B. 做功越快的机械,功率越大
C. 功率越大,则机械效率越大
D. 物体做的功越多,则功率就越大
4. 如图所示,救援机器狗背着急救包行走,下列情况中,机器狗对急救包做功的是( )
A. 站立不动 B. 在水平地面上匀速转圈
C. 背着急救包水平方向匀速行走 D. 背着急救包上楼梯
5. 杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。如图所示,使用杆秤时,将重物悬挂在秤钩上,提起提纽并移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,N点对应的读数即为重物的质量。若不计秤杆、秤钩的质量和一切摩擦,则关于该杆秤,说法正确的是( )
A. 该杆秤上的刻度线分布是不均匀的
B. 减小秤砣质量可以增大杆秤的量程
C. 称量时,若秤杆B端向上翘起,则应将秤砣向A端移动
D. 读数时,若发现秤砣沾有油污,则测量值会偏小
6. 如图所示,光滑斜面AB、AC,,沿斜面AB、AC分别将同一重物从底部拉到顶部,所需拉力分别为、,所做的功分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等,用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦),在此过程中,下列选项正确的是( )
A. 两钩码上升的速度相等 B. 两滑轮组绳端的拉力相等
C. 甲滑轮组的总功比乙少 D. 两滑轮组的机械效率相等
8. 质量为50kg的小王同学,用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体,从滑轮正下方沿水平向右移动4m后停止,如图所示,若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 移动前后小王对绳子的拉力都为200N
B. 移动过程中,物体上升距离为1m
C. 小王利用该滑轮起到了省力的作用
D. 若小王能举起800N的杠铃,利用该滑轮也一定能吊起800N的重物
9. 如图所示,质量相等的A、B两个小球用长度不等的无弹性细线系住,将两球拉到同一高度处且保持细线水平,然后将两球由静止释放,不计空气阻力,当小球至最低点时( )
A. 两球的动能相等
B. 两球的重力势能相等
C. 两球的机械能相等
D. 整个过程中没有力对小球做功,所以小球机械能守恒
10. 如下图所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A. 0~1s内,物块受到的摩擦力为0N B. 1~3s内物体所受摩擦力大小为300N
C. 3~5s内,物体移动的距离为2m D. 3~5s内,推力对物块做功为200J
11. 粗细均匀的长木棒右端固定在墙壁的转轴上,长木棒可绕O点上下自由转动,将正方体木块A置于长木棒的正下方,长木棒恰好水平平衡(如图所示),用水平推力F将A缓慢匀速向右推动,在推动过程中,推力F将( )
A. 大小不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增加后减小
12. 如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计,若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl,则( )
A. 扁担依然在水平位置平衡
B. 扁担右端向下倾斜
C. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
D. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共29分)
13. 如图甲所示的是同学们常用的燕尾夹, AB=BC, 当用力摁住C点打开该夹子时,可把B点看作支点,此时夹子可看作___________(省力/费力/等臂)杠杆。如图乙所示,手柄___________(粗/细)一些的螺丝刀用起来更省力,螺纹___________(密/疏)一些的螺丝钉拧起来更省力(螺纹相当于斜坡)。
14. 在一个圆柱形塑料筒中,把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动,橡皮筋逐渐拧紧,橡皮筋的弹性势能_______(选填“增加”或“减少”)。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来,甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与__________能相互转化。
15. 如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,想起刚学习滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有___________ 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到400N拉力,则乙树受到的拉力为___________ N。
16. 图甲为坐姿划船训练器械,图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10 kg,配重质量为50 kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每分钟提升配重15次,每次配重上升0.8 m。配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为_________N,该滑轮组的机械效率是_________(结果精确到0.1%),该运动员的平均功率为_________W,配重匀速上升时的机械能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取)
17. 《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,OM:ON=1:2,M端用绳子悬挂重200 N的物体,在端用竖直向下的拉力在内使物体缓慢上升了,忽略杠杆和绳的自重,则该杠杆是___________杠杆;杠杆在水平位置平衡时端受到的拉力大小为___________;端绳子拉力对物体做功的功率为___________。
18. 如图所示,超市购物时,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小明推力做功为___________J;该斜面的机械效率为___________;日常生活中人们利用斜面___________(选填“可以”或“不可以”)省功。
19. 如图所示,AOB为完全光滑轨道(不计空气阻力),A点的高度H大于B点的高度h。在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下,沿轨道AOB到达B点后离开,若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b,则小球在A点的速度___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在b轨迹最高点的速度;增大小球在A点的初速度,它从B点离开的轨迹可能是a、b、c、d中的___________。
20. 扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用,如图甲所示,质量为3kg的扫地机器人在水平地面上匀速运动时,受水平推力与速度的关系如图乙所示。该机器人在水平地面上匀速运动的过程中,重力做功___________J;当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时,水平推力做功为___________J。
21. 如图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是 ___________(省力/费力)杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 ___________(变小/变大/不变),从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 ___________(变小/变大/不变)。
22. 如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,时刻将小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,之后小球下落接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示。
(1)在整个运动过程中,小球的机械能________。(填“守恒”或“不守恒”)
(2)小球动能最小的时刻是________。(填、或)
(3)在这段时间内,小球的动能________。(填“先增大后减小”,“先减小后增大”,“一直增大”,“一直减小”)
23. 图甲为一款健身器材,两滑轮均重20N;弹性限度内,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略;使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时,拉环向下移动______cm。此健身器材提供的最大拉力为______N,此时绳a拉力为______N。
三、解答题(本题共7题,共47分)
24. 根据题目要求作图。
(1)图甲是一款升降机,其支撑臂相当于一个杠杆,O为支点,其简化图如图乙。请在图乙中画出阻力F的力臂l。
(2)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图O为支点,A为手握鱼竿的作用点,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力的力臂、人手钓鱼最小的动力的示意图。
(3)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
(4)杠杆OA可绕O点转动,受力情况如图所示。请作出阻力的力臂。
25. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为的建材从地面匀速送到高处,所用拉力为,时间为,求:
(1)工人做功的功率;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)若不计绳重和摩擦,现在工人用该装置改拉重为的建材,此时该装置的机械效率。
26. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为。
(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)求货车以10m/s的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90kW的额定功率,72km/h的速度匀速行驶时,求货车此时牵引力大小?
27. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆静止如图甲所示,此时杠杆_____________(是/不是)平衡状态,为进行实验,实验前应将左端的平衡螺母向_____________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。挂上钩码后,应再次使杠杆在水平位置平衡,其目的是_____________。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_____________个相同的钩码;当杠杆平衡后,若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆将_____________(选填“顺时针转动”或“逆时针转动”、“仍保持静止不动”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丁所示,已知每个钩码重,杠杆上每个小格长度为,当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力F的力臂大小为_____________,弹簧测力计示数大小为_____________N。
28. 如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如下表。(钩码和滑轮的重均相同)
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计;
(2)第一次实验中,如图所示,弹簧测力计的示数是___________N,机械效率是___________(精确到0.1%);
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物,___________;
(4)前两次实验中动滑轮的重小于___________N。
(5)由___________两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低;
(6)在第三次实验操作的基础上,如图丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将___________。(选填“偏高”“偏低”或“不变”)
29. 如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mB<mC,hA=hC>hB。
(1)实验中,探究的是________(选“钢球”或“木块”)的动能;
(2)实验中通过观察________来判断钢球的动能大小,这种研究问题的物理方法叫_______;
(3)为了研究动能大小与质量的关系,应选择_______(选填“甲”“乙”“丙”)两图进行分析,由图可得结论是_______;
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1______W2(选填“>”“=”“<”);
(5)某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的钢球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小,这种方法是________(选填“正确的”或“错误的”)。
30. 图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距处的B点。()
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙;
②正确使用弹簧测力计,测出小车重为;
③将弹簧测力计沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,读出弹簧测力计示数为_____________N;计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为_____________J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为_____________%。
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重_____________(选填“有关”或“无关”)。
②若这位母亲的质量为,所坐的轮椅质量为,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为_____________N。
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2026-2027学年第一学期课堂适应性练习
九年级物理
考试时间:100分钟 满分分值:100分 全卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1. 如图所示的工具中均属于杠杆,在使用时与其他三个类型不同的是( )
A. 镊子 B. 取碗夹子 C. 核桃夹子 D. 食品夹
【答案】C
【解析】
【详解】A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B.取碗夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C.核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故C符合题意。
故选C。
2. 良好的坐姿有利于身体健康。如图所示是一款人体工学护腰坐垫,人坐上后能支撑腰部,调整坐姿。据此回答下面小题。使用该护腰坐垫时,腰抵靠靠背。此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】支点O在坐垫右下角的位置,人坐在坐垫的水平座面上,会对坐垫施加竖直向下的压力,这是使杠杆绕支点转动的动力。人的腰部抵靠在坐垫的靠背侧,腰部会对坐垫的靠背部分施加水平向右的压力,这是阻碍杠杆绕支点转动的阻力。故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 关于功率的说法正确的是( )
A. 越省力的机械,则功率越小
B. 做功越快的机械,功率越大
C. 功率越大,则机械效率越大
D. 物体做的功越多,则功率就越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.机械省力,但不省功。根据可知,功率只与做功的多少和做功的时间有关系,与机械的省力程度无关。故A错误;
B.功率是表示做功快慢的物理量,所以做功越快的机械,功率越大。故B正确;
C.根据可知,机械效率只与有用功和总功有关,与功率无关,故C错误;
D.根据可知,功率与做功的多少和做功的时间都有关系,所以并不是物体做的功越多,则功率就越大。故D错误。
故选B。
4. 如图所示,救援机器狗背着急救包行走,下列情况中,机器狗对急救包做功的是( )
A. 站立不动 B. 在水平地面上匀速转圈
C. 背着急救包水平方向匀速行走 D. 背着急救包上楼梯
【答案】D
【解析】
【详解】A.对物体做功必须同时满足两个条件:对物体有力的作用,且物体在这个力的方向上移动了距离。站立不动时,急救包受到向上的支持力,但没有移动距离,机器狗对急救包不做功,故A不符合题意;
BC.水平地面上匀速转圈和匀速行走时,急救包移动方向为水平方向,与机器狗对它支持力的方向垂直,故机器狗对急救包不做功,故BC不符合题意;
D.背着急救包上楼梯时,急救包受力的方向与移动方向在同一直线上,满足做功的两个条件,此时机器狗对急救包做功,故D符合题意。
故选D。
5. 杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。如图所示,使用杆秤时,将重物悬挂在秤钩上,提起提纽并移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,N点对应的读数即为重物的质量。若不计秤杆、秤钩的质量和一切摩擦,则关于该杆秤,说法正确的是( )
A. 该杆秤上的刻度线分布是不均匀的
B. 减小秤砣质量可以增大杆秤的量程
C. 称量时,若秤杆B端向上翘起,则应将秤砣向A端移动
D. 读数时,若发现秤砣沾有油污,则测量值会偏小
【答案】D
【解析】
【详解】设左端物体拉力为,右端秤砣的拉力为。
A.根据杠杆平衡条件,则有,和是个定值,则和成正比,所以杆秤上的刻度线分布均匀,故A错误;
B.,减小秤砣质量,即减小,则的最大值减小,即杆秤的量程减小,故B错误;
C.称量时,若秤杆B端向上翘起,即,则应该将秤砣向B端移动,增大才能使杆秤恢复平衡,故C错误;
D.乘积不变,秤砣沾有油污,即变大,则根据,对应的减小,则测量值会偏小,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,光滑斜面AB、AC,,沿斜面AB、AC分别将同一重物从底部拉到顶部,所需拉力分别为、,所做的功分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】光滑斜面AB、AC高度相同,斜面,所以物体沿AC运动时拉力较小,即;由题知,AC和AB是两个光滑的斜面,拉力做的额外功为0,在两斜面上做的功均等于克服物体重力做的功,又因为物重相同,斜面高度相同,所以
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等,用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦),在此过程中,下列选项正确的是( )
A. 两钩码上升的速度相等 B. 两滑轮组绳端的拉力相等
C. 甲滑轮组的总功比乙少 D. 两滑轮组的机械效率相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,通过甲乙两图中通过动滑轮绳子段数
n1=2,n2=3
在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,由v=可知绳端移动的速度相同,两个钩码上升的速度
v物甲=
v物乙=
所以两钩码上升的速度不相等,故A错误;
B.忽略绳重和摩擦,绳子受到的拉力分别为
F甲>F乙
两滑轮组绳端的拉力不相等,故B错误;
C.两个滑轮做的总功
W甲总=F甲s=(G+G动)s
W乙总=F乙s=(G+G动)s
W甲总>W乙总
故C错误;
D.有用功
W甲有=Gh甲=Gs
W乙有=Gh乙=Gs
两滑轮组的机械效率
η甲=
η乙=
η甲=η乙
两滑轮组的机械效率相等,故D正确。
故选D。
8. 质量为50kg的小王同学,用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体,从滑轮正下方沿水平向右移动4m后停止,如图所示,若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 移动前后小王对绳子的拉力都为200N
B. 移动过程中,物体上升距离为1m
C. 小王利用该滑轮起到了省力的作用
D. 若小王能举起800N的杠铃,利用该滑轮也一定能吊起800N的重物
【答案】A
【解析】
【详解】AC.因为定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以移动前后小王对绳子的拉力都为200N,故A正确,C错误;
B.移动过程中,绳子自由端移动的距离是5m,物体上升距离为
故B错误;
D.小王的重力为
不计绳重和摩擦,他最多只能吊起500N的重物,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,质量相等的A、B两个小球用长度不等的无弹性细线系住,将两球拉到同一高度处且保持细线水平,然后将两球由静止释放,不计空气阻力,当小球至最低点时( )
A. 两球的动能相等
B. 两球的重力势能相等
C. 两球的机械能相等
D. 整个过程中没有力对小球做功,所以小球机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】C.将两球拉同一高度处且保持细线水平,两球静止,两球质量相等,所以两球的重力势能相等,动能都是0,所以此时机械能相等;将两球由静止释放,不计空气阻力,当小球至最低点时,机械能守恒,故在最低点两球的机械能相等,故C符合题意;
A.两球到最低点时,机械能不变,由于A的重力势能大,所以A的动能小,故A不符合题意;
B.两球到最低点时,由于所处的高度不同,所以两球的重力势能不同,故B不符合题意;
D.整个过程中不计空气阻力,小球机械能守恒,但重力对小球做功了,故D不符合题意。
故选C。
10. 如下图所示,水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米×50厘米、高1米的长方体木块。小明用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A. 0~1s内,物块受到的摩擦力为0N B. 1~3s内物体所受摩擦力大小为300N
C. 3~5s内,物体移动的距离为2m D. 3~5s内,推力对物块做功为200J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知0~1s内物体速度为0,处于静止状态,由图甲可知此时推力,根据二力平衡条件可知静摩擦力,故A错误;
B.由图乙可知3~5s内物体做匀速直线运动,由图甲可知此时推力,根据二力平衡条件可知滑动摩擦力
1~3s内物体做加速运动,因压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,仍为,故B错误;
C.由图乙可知3~5s内物体速度,时间
移动距离,,故C正确;
D.由图甲可知3~5s内推力,推力做功,故D错误。
故选C。
11. 粗细均匀的长木棒右端固定在墙壁的转轴上,长木棒可绕O点上下自由转动,将正方体木块A置于长木棒的正下方,长木棒恰好水平平衡(如图所示),用水平推力F将A缓慢匀速向右推动,在推动过程中,推力F将( )
A. 大小不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增加后减小
【答案】B
【解析】
【详解】以木板为研究对象,在竖直方向上木板受重力G和木块对它的支持力FN,支点为O,设木板长为l,支持力FN的力臂为L,由杠杆的平衡条件可得:
在木块逐渐向右移动的过程中,支持力FN的力臂L逐渐变小,由上式可知FN逐渐变大;根据力的作用是相互的可知,木板对木块的压力逐渐变大,由此可知,木块和木板间、木块和地面间的摩擦力逐渐变大,由力的平衡条件可知,水平推力逐渐变大。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计,若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl,则( )
A. 扁担依然在水平位置平衡
B. 扁担右端向下倾斜
C. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
D. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
【答案】C
【解析】
【详解】AB.原来平衡时
m1gl1=m2gl2
已知
l1>l2
所以
m1<m2
设移动相同的距离l,则左边
m1g(l1-Δl)=m1gl1-m1gΔl
右边
m2g(l2-Δl)=m2gl1-m2gΔl
因为
m1<m2
所以
m1Δlg<m2Δlg
m1(l1-Δl)g>m2(l2-Δl)g
则杠杆的左端向下倾斜,故AB错误;
CD.因为
m1(l1-Δl)g>m2(l2-Δl)g
往右边加入货物后杠杆平衡即
m1(l1-Δl)g=( m2+m)g(l2-Δl))
m1gl1=m2gl2
m=(m2-m1)
故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共29分)
13. 如图甲所示的是同学们常用的燕尾夹, AB=BC, 当用力摁住C点打开该夹子时,可把B点看作支点,此时夹子可看作___________(省力/费力/等臂)杠杆。如图乙所示,手柄___________(粗/细)一些的螺丝刀用起来更省力,螺纹___________(密/疏)一些的螺丝钉拧起来更省力(螺纹相当于斜坡)。
【答案】 ①. 等臂 ②. 粗 ③. 密
【解析】
【详解】[1]由图甲知,用力按住C点打开夹子时,AC是绕着B点转动的,可把B点看作支点,C点受到的力是动力,A点受到的力是阻力,由题意知AB=BC,即动力臂等于阻力臂,所以是等臂杠杆。
[2]如图乙知,螺丝刀在作用时相当于轮轴,手柄相当于动力臂,作用在手柄上的力是动力,据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,使用手柄粗一些的螺丝刀,相当于增大动力臂,可以减少动力,即更省力。
[3]螺丝钉的螺纹的作用相当于斜面,螺纹密一些的螺丝钉,相当于在斜面的高度不变时,增大斜面的长度,起到省力的作用。
14. 在一个圆柱形塑料筒中,把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动,橡皮筋逐渐拧紧,橡皮筋的弹性势能_______(选填“增加”或“减少”)。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来,甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与__________能相互转化。
【答案】 ①. 增加 ②. 动
【解析】
【详解】[1]塑料筒向前滚动时,配重螺母由于惯性不旋转,使得橡皮筋拧紧在一起,该过程主要是动能转化为弹性势能,橡皮筋的弹性势能增加。
[2]塑料筒在向后滚动时,前半段路程,橡皮筋展开,越滚越快,橡皮筋的弹性势能减少、塑料筒动能增大,弹性势能转化为动能;后半段,动能转化为弹性势能,在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与动能相互转化。
15. 如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,想起刚学习滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有___________ 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到400N拉力,则乙树受到的拉力为___________ N。
【答案】 ①. 2 ②. 200
【解析】
【详解】[1]由图可知,用绳子拉甲树时,甲相当于一个动滑轮,此时有两段绳子拉甲树。
[2]不计绳重和摩擦,甲树受400N拉力,则每段绳子承担的力是400N的一半,所以小欣对绳子的拉力为
乙树受到的拉力也为200N。
16. 图甲为坐姿划船训练器械,图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10 kg,配重质量为50 kg,不计绳重和摩擦。某次训练过程中,运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起,每分钟提升配重15次,每次配重上升0.8 m。配重匀速提升过程中,A端绳子的拉力为_________N,该滑轮组的机械效率是_________(结果精确到0.1%),该运动员的平均功率为_________W,配重匀速上升时的机械能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(g取)
【答案】 ①.
300 ②.
83.3% ③.
120 ④.
增大
【解析】
【详解】配重的重力为
动滑轮的重力为
动滑轮上有2段绳子承担总重,同一根绳子拉力相等,故A端拉力
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
每次提升做的总功
1分钟内做的总功
运动员的平均功率
配重匀速上升时,质量不变、速度不变,动能不变;高度增加,重力势能增大;机械能是动能与势能的总和,因此配重的机械能增大。
17. 《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置,其简化模型如图所示,O为支点,OM:ON=1:2,M端用绳子悬挂重200 N的物体,在端用竖直向下的拉力在内使物体缓慢上升了,忽略杠杆和绳的自重,则该杠杆是___________杠杆;杠杆在水平位置平衡时端受到的拉力大小为___________;端绳子拉力对物体做功的功率为___________。
【答案】 ①. 省力 ②. 100 ③. 50
【解析】
【详解】因动力臂大于阻力臂,故该杠杆为省力杠杆。
由杠杆平衡条件得N端受到的拉力为
M端绳子拉力对物体做的功为
M端绳子拉力对物体做功的功率为
18. 如图所示,超市购物时,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。已知斜面高1.2m,长5m。此过程中小明推力做功为___________J;该斜面的机械效率为___________;日常生活中人们利用斜面___________(选填“可以”或“不可以”)省功。
【答案】 ①.
750 ②.
80% ③.
不可以
【解析】
【详解】推力做的总功为
克服小车重力做的有用功为
斜面的机械效率为
由功的原理可知,使用任何机械都不省功,故利用斜面不可以省功。
19. 如图所示,AOB为完全光滑轨道(不计空气阻力),A点的高度H大于B点的高度h。在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下,沿轨道AOB到达B点后离开,若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b,则小球在A点的速度___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在b轨迹最高点的速度;增大小球在A点的初速度,它从B点离开的轨迹可能是a、b、c、d中的___________。
【答案】 ①. 等于 ②. a
【解析】
【详解】[1][2]在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下,沿轨道AOB到达B点后离开,若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b,整个过程中,轨道光滑,不计空气阻力,机械能守恒,则小球在A点的机械能等于在b轨迹最高点时的机械能,小球在A点的高度等于在b轨迹最高点的高度,则小球在两点的重力势能相等,所以小球在A点的动能等于在b轨迹最高点的动能,小球在A点的速度等于在b轨迹最高点的速度;增大小球在A点的初速度,则小球在A点时的机械能增大,整个过程中,轨道光滑,不计空气阻力,机械能守恒,所以它从B点离开的轨迹可能是a。
20. 扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用,如图甲所示,质量为3kg的扫地机器人在水平地面上匀速运动时,受水平推力与速度的关系如图乙所示。该机器人在水平地面上匀速运动的过程中,重力做功___________J;当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度匀速运动10s时,水平推力做功为___________J。
【答案】 ①.
0 ②.
1800
【解析】
【详解】[1]该机器人在水平地面上匀速运动的过程中,重力与机器人的运动方向垂直,重力做功0J。
[2]由图乙可知,当速度为0.6m/s时,水平推力,机器人运动的距离为
故10s时,水平推力做的功为
21. 如图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是 ___________(省力/费力)杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 ___________(变小/变大/不变),从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中,伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 ___________(变小/变大/不变)。
【答案】 ①. 费力 ②. 变小 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图可知,吊车在使用时,物体对吊臂的作用力是阻力,伸缩撑杆对吊臂的作用力是动力,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,是费力杠杆。
[2]从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中,动力臂不变,阻力臂变小,阻力不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力减小。所以伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐变小。
[3]从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中,吊臂顺时针转动,阻力(物重)不变,阻力臂变大;伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,则动力臂不变;根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力变大。
【点睛】正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键,吊车吊起货物时,确定变化量和不变量,根据杠杆平衡条件解决问题。
22. 如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,时刻将小球从弹簧正上方某一高度由静止释放,之后小球下落接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示。
(1)在整个运动过程中,小球的机械能________。(填“守恒”或“不守恒”)
(2)小球动能最小的时刻是________。(填、或)
(3)在这段时间内,小球的动能________。(填“先增大后减小”,“先减小后增大”,“一直增大”,“一直减小”)
【答案】(1)不守恒 (2)t2
(3)先增大后减小
【解析】
【小问1详解】
因弹簧弹力对小球做功,小球的机械能与弹簧弹性势能相互转化,故小球的机械能不守恒。
【小问2详解】
因时刻弹簧弹力最大,弹簧压缩量最大,小球处于最低点,速度为0,故动能最小。
【小问3详解】
时间内,小球向上运动,初始阶段弹簧弹力大于重力,小球加速,动能增大;当弹簧弹力等于重力后,弹力小于重力,小球减速,动能减小,故小球的动能先增大后减小。
23. 图甲为一款健身器材,两滑轮均重20N;弹性限度内,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,如图乙所示。弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略;使用时竖直向下缓慢拉动拉环。则当弹簧拉力为300N时,拉环向下移动______cm。此健身器材提供的最大拉力为______N,此时绳a拉力为______N。
【答案】 ①. 30 ②. 780 ③. 820
【解析】
【详解】[1]弹性限度内,弹簧所受拉力F与其“伸长的长度”Δx成正比,弹簧拉力为300N时,弹簧伸长的长度为
动滑轮绕2段绳,拉环向下移动
[2]由图乙可知,弹簧伸长的最大长度为80cm,弹簧的最大拉力是400N,弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略,由得到健身器材提供的最大拉力F大=2F-G动=2×400N-20N=780N
[3]弹簧、细绳、拉环的重力和摩擦可忽略,由图可知,定滑轮受到重力、绳a的拉力和滑轮绕绳的拉力;由图乙可知,弹簧拉力最大为400N时,绳a的拉力Fa=2F1+G定=2×400N+20N=820N
三、解答题(本题共7题,共47分)
24. 根据题目要求作图。
(1)图甲是一款升降机,其支撑臂相当于一个杠杆,O为支点,其简化图如图乙。请在图乙中画出阻力F的力臂l。
(2)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图O为支点,A为手握鱼竿的作用点,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力的力臂、人手钓鱼最小的动力的示意图。
(3)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
(4)杠杆OA可绕O点转动,受力情况如图所示。请作出阻力的力臂。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离,从支点向阻力的作用线作垂线。标出垂足,该垂线段即为阻力臂。
【小问2详解】
从支点向 的作用线作垂线,该垂线段即为的力臂,记为 。
根据杠杆平衡条件,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。因此,需要寻找最长动力臂。根据题意,连接支点与动力作用点,线段即为最长的动力臂。最小动力的方向必须垂直于动力臂。阻力 使杠杆有顺时针转动的趋势,因此动力必须使杠杆有逆时针转动的趋势。结合图示,方向应为垂直于 斜向左上方。
【小问3详解】
滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成。承担动滑轮的绳子段数越多越省力,已知人站在地面上拉绳子,即绳子的自由端必须向下拉,所以,绳子从动滑轮上方的挂钩出发,向上绕过定滑轮,再绕过动滑轮,然后绕过另一个定滑轮。最后自由端向下,供人站在地面上拉。
【小问4详解】
从支点向的作用线作垂线。标出垂足,该垂线段即为的力臂,记为 。
25. 建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为的建材从地面匀速送到高处,所用拉力为,时间为,求:
(1)工人做功的功率;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)若不计绳重和摩擦,现在工人用该装置改拉重为的建材,此时该装置的机械效率。
【答案】(1)150W
(2)80% (3)90%
【解析】
【小问1详解】
滑轮组匀速提升200N建材,承担物重的绳子段数,绳子自由端移动距离
工人做的总功
工人做功的功率
【小问2详解】
同一提升过程,有用功为克服建材重力做的功,则有用功
装置的机械效率
【小问3详解】
不计绳重和摩擦,提升450N建材时动滑轮重力不变。由得动滑轮重力
此时装置的机械效率
26. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为。
(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小;
(2)求货车以10m/s的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;
(3)当货车以90kW的额定功率,72km/h的速度匀速行驶时,求货车此时牵引力大小?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小
(2) 货车匀速行驶,处于平衡状态,牵引力与阻力大小相等,是一对平衡力,即牵引力等于阻力
货车行驶的路程
牵引力做的功
(3)货车的速度
最大牵引力
答:(1)货车空载行驶时所受的阻力大小为;
(2)10s内货车牵引力做的功为;
(3)货车此时牵引力大小为。
27. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆静止如图甲所示,此时杠杆_____________(是/不是)平衡状态,为进行实验,实验前应将左端的平衡螺母向_____________(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。挂上钩码后,应再次使杠杆在水平位置平衡,其目的是_____________。
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂_____________个相同的钩码;当杠杆平衡后,若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆将_____________(选填“顺时针转动”或“逆时针转动”、“仍保持静止不动”)。
(3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丁所示,已知每个钩码重,杠杆上每个小格长度为,当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,拉力F的力臂大小为_____________,弹簧测力计示数大小为_____________N。
【答案】(1) ①. 是 ②. 右 ③. 方便测力臂
(2) ①. 6 ②. 顺时针转动
(3)变大 (4) ①. 4 ②. 3
【解析】
【小问1详解】
如图甲,杠杆静止,此时杠杆是平衡状态;杠杆左端下沉,为进行实验,实验前应将左端的平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,再次使杠杆在水平位置平衡,此时力臂在杠杆上,其目的是方便测力臂。
【小问2详解】
设每个钩码的重力为G,杠杆上每个小格的长度为L,由杠杆的平衡条件可得
解得,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂6个相同的钩码。
当杠杆平衡后,若将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,杠杆左、右两侧力和力臂的乘积的关系
由于杠杆右侧力和力臂的乘积大,因此杠杆将顺时针转动。
【小问3详解】
在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置,当测力计从a位置转到b位置时,拉力的力臂减小,左侧钩码对杠杆的作用力和力臂不变,由杠杆的平衡条件可知,拉力将变大,即测力计的示数变大。
【小问4详解】
由图丁可知,与水平方向成角,拉力F的力臂为
由杠杆的平衡条件可得
解得,弹簧测力计示数大小为3N。
28. 如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如下表。(钩码和滑轮的重均相同)
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计;
(2)第一次实验中,如图所示,弹簧测力计的示数是___________N,机械效率是___________(精确到0.1%);
(3)由1、2两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物,___________;
(4)前两次实验中动滑轮的重小于___________N。
(5)由___________两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低;
(6)在第三次实验操作的基础上,如图丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将___________。(选填“偏高”“偏低”或“不变”)
【答案】(1)匀速 (2) ①. 1.8 ②. 74.1%
(3)物重越大,机械效率越高(或越大)
(4)1.4 (5)2、3
(6)偏低
【解析】
【小问1详解】
在实验中,测量绳端拉力F时,应在竖直向上方向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速上升,物体处于平衡状态,此时弹簧测力计示数等于拉力大小。
【小问2详解】
[1]由图可知,弹簧测力计最小分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为1.8N。
[2]分析第1次实验中数据可知,根据可得,机械效率为
【小问3详解】
比较第1、2次实验数据可知,钩码越重,机械效率越高,故可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率越高。
【小问4详解】
不计绳重和摩擦时,拉力,则动滑轮的重
由第一次实验可知,
由第二次实验可知,
实际情况中绳子和滑轮之间由摩擦,所以前两次实验中动滑轮的重应小于1.4N。
【小问5详解】
比较第2、3次实验,钩码的重力相同,动滑轮的重力变大,机械效率降低,可得出结论:滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。
【小问6详解】
由图丁可知,拉力F沿斜向上方向拉动时,拉力的力臂变短,与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升,因此总功更大,而有用功不变,根据可得,机械效率偏低。
29. 如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mB<mC,hA=hC>hB。
(1)实验中,探究的是________(选“钢球”或“木块”)的动能;
(2)实验中通过观察________来判断钢球的动能大小,这种研究问题的物理方法叫_______;
(3)为了研究动能大小与质量的关系,应选择_______(选填“甲”“乙”“丙”)两图进行分析,由图可得结论是_______;
(4)甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中AB两球克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1______W2(选填“>”“=”“<”);
(5)某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的钢球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断钢球动能的大小,这种方法是________(选填“正确的”或“错误的”)。
【答案】(1)钢球 (2) ①. 木块被推动的距离 ②. 转换法
(3) ①. 甲、丙 ②. 当速度相同时,物体的质量越大,动能越大
(4)> (5)错误的
【解析】
【小问1详解】
实验中,是通过钢球撞击木块,观察木块的运动情况来探究钢球的动能大小,所以探究的是钢球的动能。
【小问2详解】
[1][2]实验中,钢球动能的大小无法直接测量,通过观察木块被推动的距离来判断钢球的动能大小,木块被推动得越远,说明钢球的动能越大。这种将不容易直接测量的物理量(动能)转换为容易测量的物理量(木块被推动的距离)的研究问题的物理方法叫转换法。
【小问3详解】
[1][2]为了研究动能大小与质量的关系,需要控制钢球的速度相同,改变钢球的质量。让钢球从同一高度由静止释放,钢球到达水平面时的速度相同。甲、丙两图中,钢球从同一高度(hA=hC)由静止释放,质量不同(mA<mC),所以应选择甲、丙两图进行分析。由图可知,丙图中钢球质量大,木块被推动的距离远,可得结论:当速度相同时,物体的质量越大,动能越大。
【小问4详解】
甲、乙两次实验中,钢球的质量相同(mA=mB),甲图中钢球从更高的高度(hA>hB)由静止释放,到达水平面时的速度更大,所以甲图中钢球的动能更大。木块被撞击后滑行过程中,克服摩擦力做功的大小等于钢球对木块做的功,而钢球的动能越大,对木块做的功越多,所以。
【小问5详解】
探究动能的大小与速度的关系时,需要控制接触面的粗糙程度相同,改变钢球的速度。该同学将相同质量的钢球从不同高度由静止释放,但是水平面分别是铁板和毛巾,接触面的粗糙程度不同,没有控制变量,所以这种方法是错误的。
30. 图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距处的B点。()
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙;
②正确使用弹簧测力计,测出小车重为;
③将弹簧测力计沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,读出弹簧测力计示数为_____________N;计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为_____________J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为_____________%。
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重_____________(选填“有关”或“无关”)。
②若这位母亲的质量为,所坐的轮椅质量为,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为_____________N。
【答案】(1) ①. 0.3 ②. 0.3 ③. 60
(2) ①. 无关 ②. 120
【解析】
【小问1详解】
如图乙,测力计的分度值为0.02N,读数为0.30N,将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
将小车从A点拉到B点的过程中,做的有用功
由图乙可知,刻度尺的分度值为1mm,B点的高度为9.00cm,利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率
【小问2详解】
①由图丙可知,、随G变化的正比关系图像,小车从A点到B点所做的功;竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功,用该通道斜面提升物体时的机械效率
用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②母亲和轮椅的总重力
机械效率
解得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小。
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