1、初二物理第二学期 功和机械能单元 易错题难题自检题学能测试试卷一、选择题1用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计则A手的拉力:F甲=F乙;机械效率:甲=乙B手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙C手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙D手的拉力:F甲F乙;机械效率:甲乙2某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为3.2Ng取10N/kg。在02s的过程中,下列说法中正确的是()A物体上升的速度为0.1
2、m/sB机械提升动滑轮做的功0.2JC滑轮组的机械效率为90%D拉力F的功率为0.64W3如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()A5N 0.8m/sB20N 0.8m/sC5N 0.2m/sD20N 0.2m/s4如图甲所示,重为160N的物体在大小为20N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动。如图乙所示,保持拉力F1不变,用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动了1m,若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦,则()A物体向左运动
3、时,拉力F1的功率P1=60WB物体与地面之间的摩擦力f=20NC物体向右运动时,拉力F2=40ND物体向右运动时,拉力F2所做的功W2=80J5如图甲,轻质杠杆AOB可以绕支点O转动,A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙,杠杆刚好水平平衡,已知AO:OB=5:2;乙的重力为50N,乙对地面的压强为3000Pa甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器,内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触),现将甲上方的绳子剪断,甲落入容器中静止,整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2,则下列说法中正确的是( )A杠杆平衡时,乙对地面的压力为50NB甲的密度为2
4、103kg/m3C甲落入水中静止时,水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400PaD甲落入水中静止时,水对容器底部的压力为14N6如图所示,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2 的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。下列判断正确的是AF1=2F2 W1=W2BF1=F2 W1=W2CF1=4F2 W1= W2DF1=F2 W1=W27如图所示,重为60牛的物体甲放在水平桌面上,与重为6牛的物体乙用细绳相连,绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时,下列判断中不正确的是A绳拉甲物体的力为6牛
5、B甲物体的速度为0.2米/秒C5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D绳的拉力做功的功率为1.2W8质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼已知工人在1min内将货物匀速提高6m,作用在钢绳的拉力为400N,滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示(机械中摩擦和绳重均不计)下列说法正确的是A作用在钢绳上的拉力的功率为400WB动滑轮的重力为200NC人对绳子的最大拉力为1000ND该滑轮组的最大机械效率为83.3%9如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系正确的是AFA:FB:Fc3:2:1BFA:FB:Fc1:2:3CFA:FB:
6、Fc6:3:2DFA:FB:Fc2:3:610分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N在把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是 A甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100JB甲滑轮组所做的有用功为200J ,乙滑轮组所做的有用功为300JC甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D甲、乙两滑轮组的机械效率不相等二、填空题11如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种
7、千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功_焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是_。12如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械,称为_,提升该物体做的有用功是_J,木棒重为_N(不计摩擦)13如图,物体A重120N,物体B的体积是1dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做
8、匀速直线运动,若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,不计滑轮摩擦,绳重及滑轮重,则此时绳子对物体B的拉力功率_W;物体B密度_kg/m3。14如图所示,重为40牛的物体A通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4米/秒的速度做匀速直线运动,物体A所受的摩擦力为20牛,则拉力F为_牛;弹簧测力计的示数为_牛,5秒钟内拉力F做功是_焦,其功率为_瓦。物体A受到的重力对物体所做的功为_焦。15如图所示,用动滑轮把重为 40N 的物体 A 以 0.5m/s 的速度匀速 提升,用时 4s,拉力 F 的大小是 25N,则拉力 F 的功率是_W, 动滑轮的机械效
9、率是_。16国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长为55毫米,满负荷工作时,燃气平均压强为9.59105帕,飞轮转速为1500转/分,则该汽油机满负荷工作时的功率为_瓦(不计摩擦)17如图所示,甲、乙两套装置中,每个滑轮的质量相等,绳重和摩擦忽略不计用 甲装置把重为 100N 物体 G 升高 2m,所用拉力为 62.5N,甲、乙装置的机械效率分别 1、2 , 则 1= _;若用乙装置提相同的重物,则拉力 F2 _F1(选 填“”、“”或“=”,下同),机械效率 2_1 。 18如图所示,小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体,物体在4s内上升2m的过程中,人所用的拉力
10、为125N此过程中,小明做的额外功是_J,拉力的功率是_W,滑轮组的机械效率是_ 19某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3N,体积为500cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N,g=10N/kg,盐水密度是_kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是_N。(一切摩擦与阻力均忽略不计)20如图所示,置于水平桌面上的物体 A 的质量为90kg,悬挂在滑轮组下的物体 B 的质量为60kg在物体 B 的作用下, A 恰能沿水平桌面向左做匀速直线运动现用水平向右的力 F 1 拉动物体 A 以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做匀速直线运动,在此过程中,物体 A 通过绳
11、子拉动滑轮组的力为 T 1 , T 1 提升物体 B 的机械效率为 1 当用此装置以相同的速度提升物体 C 时,水平向右拉物体 A 的力为 F 2 ,物体 A 通过绳子拉动滑轮组的力为 T 2 , T 2 提升物体 C 的机械效率为 2 已知 1 : 2 =16:15, T 1 : T 2 =5:4,不计绳重及滑轮的摩擦,则拉力 F 2 的功率为 W(g取10N/kg) 三、实验题21小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)(1)实验中,应该在_时(选填以下正确选项前的字母),读取测力计示数;A竖直匀速拉动 B竖直加速拉动 C静止 D任意方向匀速拉动(2)若重物以
12、0.lm/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_m/s(3)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越_(4)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为_N(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示小红多使用一个滑轮,目的是_(选填以下选项前的字母)A可以省力 B可以省功 C可以省距离 D可以改变拉力的方向(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,甲、丙滑轮组的机械效率_(选填“相同”或“不相同”)22在探究“杠杆平衡条件”实验中(
13、每个钩码质量相等,杠杆上每小格等距)(1)将杠杆的中点O挂在支架上后,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是_;(2)杠杆平衡后,小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_个钩码,使杠杆在水平位置平衡;(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将_(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”);(4)接着小明把支点选到B点,如图丙,在A点挂一个钩码,在C点挂3个钩码,杠杆也恰好水平静止,她觉得此时不满足杠杆平衡条件,造成这个问题的
14、原因是_;(5)完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁,实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_%(结果精确到0.1%)。如果把钩码由A移至B,两次实验A点竖直移动相同距离,拉力所做的有用功将_,此杠杆的机械效率将_(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。23在探究“杠杆的平衡条件”实验时,所提供的器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和质量相同的钩码若干个(1)实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠
15、杆静止时,发现杠杆左端下沉(如图甲所示),此时应将平衡螺母向_(选填“左“或”右“)调,直到杠杆在水平位置平衡;(2)调节杠杆平衡后,小明在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂_个钩码才能使杠杆再次平衡;此时若在A、B两点处各增加一个钩码,则杠杆_(选填“左”或“右”)端会下沉(3)在实验(2)中,若用弹簧测力计拉B点,要使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计应沿_拉杠杆最省力;若弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动,杠杆始终保持平衡,则弹簧测力计的读数将逐渐_(选填“增大“、”等于“或”减小“)(4)实验结束后,小明提出一个新的问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?
16、”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,其原因是:_24如图所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据。斜面与水平夹角小车的重力G/N斜面的粗糙程度斜面的高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率/%202.1玻璃面0.090.60.50.1890.3063302.1玻璃面0.211.10.50.4410.5580.2452.1玻璃面0.361.80.5452.1棉布面0.362.00.50
17、.7561.0075.6(1)此探究实验是采用了_的物理研究方法。(2)请将上表中空格补充完整_。(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:结论一:_。结论二:_。25某小组在“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(1)实验中应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_(选填“正确”或“不正确”),因为她没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整_(4)通过比较_两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物
18、时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号)(5)通过比较_两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高(填实验次数的序号)(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:_四、计算题26用如图所示的滑轮组把一个重30N的物体沿竖直方向匀速提升0.6m,拉力是12N,不计绳重与摩擦,求:(1)该过程所做的有用功是多少?(2)该过程所做的总功为多少?(3)该滑轮组的机械效率为多大?(计算结果要求小数点后保留1位小数)(4)该动滑轮的重力为多大?27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12m,物体重G6103N,汽车重G车310
19、4N,汽车匀速拉绳子时的拉力F2.2103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)牵引力的功率为多少?28如图所示,站在地面上的工人师傅利用滑轮组提升重为900N物体,10秒内物体匀速上升的高度为1m,工人师傅的拉力F为400N,不计摩擦和绳重。求:(1)10s内做的有用功;(2)拉力F的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)若工人师傅的重力为700N,双脚与地面的接触面积为500cm2,匀速提升重为12
20、00N的重物时(如图所示),工人师傅对地面的压强。29如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面,g=10N/kg,水的密度为1.0103kg/m3。(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;(2)已知动滑轮重2000N,若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体披匀提升时,求电动机对绳子的拉力;(3)求此滑轮组做功的机械效率(结果保留1位小数)。30如图所示,一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上,他用500N的拉力,在20s内将800N的重物匀速提升1m求: (1)拉重物前,人对地面
21、的压强; (2)拉力做功的功率; (3)滑轮组的机械效率【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、选择题1D解析:D【详解】由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲F乙;两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;所以选D2D解析:D【详解】A由图可知,当物体运动2s时,路程是10cm,物体上升速度为故A错误;B动滑轮做的功 故B错误;C当物体运动2
22、s时,路程是10cm,有用功为总功为机械效率为故C错误;D根据图可知,当绳子运动2s时,路程是40cm,绳子的速度为拉力F的功率为故D正确。故选D。3D解析:D【详解】由图可知,该滑轮是动滑轮,当重物A上升速度为0.4m/s时,滑轮上升速度是物体速度的一半,即0.2m/s;此时拉力为是物重的2倍,因此拉力为故D正确。故选D。4C解析:CD【分析】【详解】A由图甲可知,绳子承担物体受到的拉力的段数n为2,物体以3m/s的速度做匀速直线运动,在拉力作用下绳子末端的速度为则物体向左运动时,由可得拉力F1的功率故A错误;B图甲中物体做匀速直线运动,物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,而绳子承担力的段数
23、n为2,所以物体与地面之间的摩擦力故B错误;C物体向右运动时,由于物体和地面没有改变,则所受摩擦不变,方向向左,同时物体向左还受到两股绳子施加的拉力,每股绳子的拉力为20N,物体右侧的滑轮为动滑轮,对物体的拉力为2F2,则有解得F2=40N,故C正确;D在不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦时,物体向右运动时,拉力F2所做的功故D正确。故选CD。5C解析:C【详解】A乙的边长L乙=10cm=0.1m,乙的底面积S乙= L乙2=(0.1m)2=0.01m2,杠杆平衡时,乙对地面的压力F乙=p乙S乙=3000Pa0.01m2=30N,故A错误;B地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力,地面对乙
24、的支持力F乙支持= F乙=30N,B端受到的拉力FB=G乙-F乙支持=50N-30N=20N,由杠杆的平衡条件可知G甲OA=FBOB,G甲=8N,甲的密度甲=0.8103kg/m3故B错误;C因为甲水,甲落入水中静止时,处于漂浮状态,F浮甲= G甲=8N,排开水的体积V排甲=810-4m3,甲落入水中静止时水面上升的高度h=0.04m,水对容器底部的压强比未放入甲时增加了p=gh=1103kg/m310N/kg0.04m=400Pa,故C正确;D原来容器中水的深度h=30cm=0.3m,甲落入水中静止时,水的深度h1= h+h=0.3m+0.04m=0.34m,甲落入水中静止时,水对容器底部的
25、压强p1=gh1=1103kg/m310N/kg0.34m=3400Pa,甲落入水中静止时,水对容器底部的压力F= p1S容=3400Pa20010-4m2=68N,故D错误6C解析:C【详解】物体A在两种情况下的摩擦力f相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。则:F1=2fF2=f故:F1=4F2根据功的公式可知:W1=F1s=2fs=fsW2=F22s=f2s=fs故:W1=W2,故选C。7C解析:C【详解】A图示滑轮为定滑轮,绳的重力和滑轮处的摩擦忽略不计,乙匀速下落,所以绳拉甲物体的力F=G乙=6N故A正确不符合题意;B图示滑轮为定滑轮,甲、乙物体移动
26、的速度相同,甲物体的速度v甲=v乙=0.2m/s,故B正确不符合题意;C5s内甲物体移动的距离s=v甲t=0.2m/s5s=1m绳的拉力对甲物体做的功W=Fs=6N1m=6J故C错误符合题意;D绳的拉力对甲物体做功功率P=1.2W故D正确不符合题意。8B解析:B【分析】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离 ,利用 求拉力做的功,再利用求拉力的功率;(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率=60%,利用求拉力;因机械中摩擦力及绳重忽略不计,拉力,据此求动滑轮重力;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力等于工人的重力;(4)利用求提升的最大物重,滑轮组的最大机
27、械效率 .【详解】(1)由图可知,n=3,则绳端移动的距离: ,拉力做的功:,拉力的功率:,故A错;(2)由图乙可知,物重G=300N时,滑轮组的机械效率=60%,根据可得:拉力,因机械中摩擦力及绳重忽略不计,则,所以, ,故B正确;(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,绳子的最大拉力: ,故C错;(4)由可得,提升的最大物重: ,机械中摩擦和绳重均不计,则滑轮组的最大机械效率:,故D错故选B9B解析:B【分析】根据动滑轮的使用特点,判断力的大小【详解】根据每段绳子承担的力的情况,分析三个弹簧测力计拉力FA、FB、Fc三者的关系,如下图:设每段绳子承担F的力,FC承担3段绳子的拉力,FC
28、3F;FB承担2段绳子的拉力;FB2F;FA承担一段绳子的拉力,FAF故FA:FB:FCF:2F:3F1:2:3,故B正确,ACD错误故选B【点睛】本题考查动滑轮的使用情况,是一道基础题10A解析:A【详解】(1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同,根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同,则W有=Gh=100N1m=100J,故A正确、B不正确(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2,n乙=3,动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,根据可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C不正确,(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,根据W=Gh可知,动滑轮重和上升
29、高度相同时,两者的额外功相等,即W额=G动h=20N1m=20J,W总=W有+W额,两滑轮组的总功相同,即W总=100J+20J=120J,根据可知,两滑轮组的机械效率相等,均为,故D错误故选A二、填空题1120J、73.5%【解析】试题分析:手压一次所做的功为:W=Fs=100N0.2m=20J汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:F阻=30%mg=0.34103kg9.8N/kg=11.76解析:20J、73.5%【解析】试题分析:手压一次所做的功为:汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:将后轮抬起15cm所做的有用功为:手压120次所做的总功为:该千斤顶的机械效率是:考点:机械效率12杠杆 36 1
30、0 【详解】根据图示可知,木棒可以绕O点转动,故该木棒相当于杠杆;有用功:W有=Gh=180N02m=36J;因为OA=OC,B为OC的中点,所以OB=2解析:杠杆 36 10 【详解】根据图示可知,木棒可以绕O点转动,故该木棒相当于杠杆;有用功:W有=Gh=180N02m=36J;因为OA=OC,B为OC的中点,所以OB=2OA;故当物体上升02m时,B点将上升04m;不计摩擦,由和W额=G木h可得:,解得G木=10N13【详解】1 2B物体下滑的速度为当物体A水平向右匀速运动时,A受向左的摩擦力f和向右的拉力2F1,B物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB,根据力的平衡条件可得:,由
31、于,所解析:【详解】1 2B物体下滑的速度为当物体A水平向右匀速运动时,A受向左的摩擦力f和向右的拉力2F1,B物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB,根据力的平衡条件可得:,由于,所以当A向左匀速直线运动时,物体A受向左的拉力F和向右的摩擦力f以及向右的拉力2F2,B物体受竖直向上的拉力F2以及竖直向上的拉力F浮和竖直向下的重力GB,因为物体A对水平桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力f的大小不变,则根据力的平衡条件可得因为物体B始终浸没在水中,所以,则由式可得即物体A受到的摩擦力f为B物体的重力为GB=30N,B物体受到的浮力为物体B在水中匀速上升时,绳的拉力为拉力的功率
32、为1410 40 8 0 【详解】12物体做匀速直线运动,则动滑轮受到平衡力作用,使用动滑轮拉物体运动,省一半力,所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半,即:F=F解析:10 40 8 0 【详解】12物体做匀速直线运动,则动滑轮受到平衡力作用,使用动滑轮拉物体运动,省一半力,所以拉力F及测力计的示数均为摩擦力的一半,即:F=F示=;3绳子自由端移动的距离为物体移动距离的二倍,则5秒钟内拉力F做功:W=2Fvt=210N0.4m/s5s=40J;4拉力功率:;5重力的方向竖直向下,物体没有竖直向下运动,所以物体A受到的重力对物体所做的功为0J。1580%【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升,
33、即s=2h。总功为:W=Fs=F2vt=25N20.5m/s4s=100J拉力 F 的功率是:P=W总t=100J4s=25W;有用功为解析:80%【解析】动滑轮由两段绳子拉着物体上升,即。总功为:拉力 F 的功率是:;有用功为:机械效率为:。点睛:涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,明确这些功,求效率就很简单了。162189【解析】活塞的面积:,燃气对活塞的平均压力:;一个做功冲程中燃气对活塞做的功:;曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动1500周,要做功750次,解析:2189【解析】活塞的面积:,燃气对活塞的平均压力:;一个做
34、功冲程中燃气对活塞做的功:;曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动1500周,要做功750次,1780% = 【解析】根据动滑轮的性质可知物体上升2m,绳子上升4m,根据;人做的有用功;根据;由图可知,甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2;乙图中滑轮组绳子的有效股数为解析:80% = 【解析】根据动滑轮的性质可知物体上升2m,绳子上升4m,根据;人做的有用功;根据;由图可知,甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2;乙图中滑轮组绳子的有效股数为n2=3,因为每个滑轮的质量均相等,所以每个滑轮的重力相等,忽略绳重和摩擦,由,可得,;所以,F1F2;比较甲、乙两个滑轮组可知,动滑轮重相同,提升的物
35、体重和高度相同,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,根据可知,两个滑轮组的机械效率相同,即:故答案为:80%;=【点睛】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定,有用功、额外功、总功、机械效率的计算,不计摩擦和绳重时拉力的求法;本题关键在于确定额外功相等。18125 80% 【解析】拉力做的有用功为W有用=Gh=200N2m=400J;绳子拉下的长度为s=2h=22m=4m,拉力做的总功为W总=Fs=125N4m=500J,解析:125 80% 【解析】拉力做的有用功为W有用=Gh=200N2m=400J;绳子拉下的长度为s=2h=22m=4m,拉力做的总功为W总=Fs=125N4
36、m=500J,拉力的功率为;滑轮组的机械效率为故答案为400;125;80%193 【详解】1木块受到的浮力为F浮=F+G=3N+2.5N=5.5N因为所以液体的密度为2因为G=mg所以木块的质量为木块的密度为小于液体密度,木块将上浮,最终静止解析:3 【详解】1木块受到的浮力为F浮=F+G=3N+2.5N=5.5N因为所以液体的密度为2因为G=mg所以木块的质量为木块的密度为小于液体密度,木块将上浮,最终静止在液面上,受到的浮力为F浮=G=3N。【点睛】浮力的计算20【解析】,而T1:T2=5:4,即,解得:;而mB=60kg,则物体B的重力为:GB=mBg=60kg10N/kg=600N,
37、因此物体C的重力为:GC=600N=450N;而=解析:【解析】,而T1:T2=5:4,即,解得:;而mB=60kg,则物体B的重力为:GB=mBg=60kg10N/kg=600N,因此物体C的重力为:GC=600N=450N;而=,解得动滑轮的重力为:G轮=150N;A与桌面间的滑动摩擦力为:f=1/3(GB+G轮)=1/3(600N+150N)=250N以物体A为研究对象进行受力分析,如图所示:而T2=1/3(GC+G轮)=1/3(450N+150N)=200N,拉力F2的大小为:F2=T2+f=200N+250N=450N,v=0.2m/s,拉力F2的功率为:P2=F2v=450N0.2
38、m/s=90W三、实验题21A 0.3 低 3 D 相同 【详解】第一空测机械效率的实验中:当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时,受力平衡,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;第二空由图像可知绳子股数n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为:v绳=3v物=30.lm/s=0.3m/s;第三空由图乙可知当动滑轮重力增加时做的额外功增多,提升相同的重物时有用功不变,因此机械效率越低;第四空由题意知:即;第五空如图丙所示,增加的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向;第六空使用滑轮组提起物体的过程中,额外功主要产生在提起物体的过程中同时将动滑轮也提起,即W额=G动h,动滑轮重相同提升相同的重物时,升高相同的
39、高度,额外功相同,有用功相同,总功相同,由可知机械效率相同22消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大 没有消除杠杆自身重力的影响 0.5 66.7% 不变 变大 【详解】(1)1将杠杆的中点O挂在支架上,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重的影响。(2)2设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,因为所以解得n3,所以在A处挂3个钩码。(3)3由图可知,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大。(4)4把支点选到B点,杠杆的重心在O点,在计算时,由于杠杆自身重力的影响,
40、左边应有两个力,故觉得此时不满足杠杆平衡条件。(5)5完成以上实验后,小明利用杠杆来测量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,由图知,拉力F0.5N。6有用功是总功是所以杠杆的机械效率是78将钩码的悬挂点由A移至B,O、C位置不变,仍将钩码提升相同的高度,有用功不变;由于额外功是提升杠杆所做的功,悬挂点由A移至B后,杠杆实际提升的高度变小,所以额外功也变小,则总功变小,所以杠杆的机械效率将变大。23右 6 左 竖直向下 增大 杠杆自身重力对实验有影响 【解析】【详解】第一空杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母向右调节;第二
41、空设杠杆一格的长度是l,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件F1l1=F2 l 2,图甲中,4G3l=nG2l,解得n=6,即在杠杆A点处挂4个钩码(如图乙所示),应在B点处挂6个钩码才能使杠杆再次平衡;第三空如果再在A、B两处各加挂一个钩码,则5G3l7G2l,所以杠杆左端下沉;第四空由杠杆平衡条件可知,动力臂最大时,拉力最小,当力与杠杆垂直时,力臂最长,所以应用弹簧测力计竖直向下拉杠杆;第五空弹簧测力计由竖直方向逐渐向右转动时,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力将变大,即弹簧测力计的示数会增大;第六空图丙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆自身的重力对杠杆转动,即对杠杆平衡产
42、生了影响,导致测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符24控制变量法 0.756;0.9;84 斜面的光滑程度相同时,斜面的倾斜角度越大(小),机械效率越高(低) 斜面的倾斜高度相同时,斜面的表面越粗糙(光滑),机械效率越低(高) 【详解】(1)1从实验记录表中可以看出,实验的因素比较多有斜面的夹角、斜面的粗糙程度、斜面的高度、斜面的长度等多个因素,有些因素相同,有些因素不同,这正是控制变量法思想的体现。(2)2有用功W有用=Gh=2.1N0.36m=0.756J总功W总=Fs=1.8N0.5m=0.9J机械效率=100%=84%(3)34斜面的倾斜程度通过斜面与水平面的夹角体现,夹角越大斜面的倾斜程度越大,分析第1、2、3组实验数据可知,斜面的光滑程度相同时,斜面的斜面的倾斜角度越大,机械效率越高;分析第3、4两组实验数据可知,斜面的倾斜高度相同时,斜面的表面越粗糙,机械效率越低。25匀速 不正确 摩擦 0.4;80% 1、2 2、3 不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高(或不同