九年級(jí)物理上學(xué)期第一次月考試卷(含解析) 蘇科版 (5)
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2016-2017學(xué)年江蘇省南通市啟東市百杏中學(xué)九年級(jí)(上)第一次月考物理試卷 一、選擇題(每題4個(gè)選項(xiàng)中只有1個(gè)符合題意)(每題2分,共20分) 1.如圖所示,使用中屬于省距離的杠桿是( ) A. 剪刀 B. 起子 C.鑷子 D. 鋼絲鉗 2.下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離叫力臂 B.使用滑輪組可以省力也可以改變力的方向 C.做功快的機(jī)械,做功一定多 D.做有用功多的機(jī)械,機(jī)械效率一定高 3.如圖所示的過(guò)程中,人對(duì)物體做功的是( ?。? A.踢出去的足球在地面上滾動(dòng)一段距離B.運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴 C.小孩用力推車,車未被推動(dòng)D.背著書包在水平路面上勻速前進(jìn) 4.王小虎同學(xué)聽(tīng)到上課鈴響了,他一口氣從一樓跑到三樓,所用時(shí)間為10秒.那么他上樓過(guò)程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪個(gè)值( ?。? A.3W B.30W C.300W D.3000W 5.為了探究杠桿的平衡條件,物理老師帶來(lái)了一個(gè)自制杠AB,從其上找一點(diǎn)C用支架支起來(lái),如圖所示.當(dāng)小強(qiáng)依次在杠桿上的A1、A2、A等各點(diǎn)施加一個(gè)向下的力時(shí),發(fā)現(xiàn)越來(lái)越容易提起水桶.根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象大家提出的以下四個(gè)問(wèn)題中,其中最有探究?jī)r(jià)值且易于探究的科學(xué)問(wèn)題是( ?。? A.水桶重和位置不變,杠桿平衡時(shí),為什么施力點(diǎn)離支點(diǎn)越遠(yuǎn)就越省力? B.水桶重和位置不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂之間存在著怎樣的關(guān)系? C.阻力和阻力臂不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂之間存在著怎樣的關(guān)系? D.杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系? 6.在一次體育課上,甲乙兩同學(xué)進(jìn)行爬竿比賽,甲從某一位置勻速爬到竿頂用時(shí)9s,乙從同一位置勻速爬到竿頂用時(shí)10S,若甲乙兩人體重之比是4:5,則他們爬竿的功率之比是P甲:P乙是( ?。? A.4:3 B.3:2 C.4:9 D.8:9 7.用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的 甲、乙兩個(gè)滑輪組,不計(jì)繩重及繩子與滑輪間的摩擦,勻速提升2個(gè)相同的物體,則( ) A.甲較省力且機(jī)械效率較高 B.乙較省力且機(jī)械效率較高 C.兩個(gè)滑輪組省力程度不同,機(jī)械效率相同 D.兩個(gè)滑輪組省力程度相同,機(jī)械效率不同 8.如圖所示,重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn).在其下端施一個(gè)始終垂直于棒的拉力F,讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置,在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中( ?。? A.動(dòng)力臂逐漸變大 B.阻力臂逐漸變大 C.動(dòng)力F保持不變 D.動(dòng)力F逐漸減小 9.小明將一箱器材搬到三樓的實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備采用兩種方法:一是將這箱器材一次性搬上樓,他做的有用功是W1,此方法做功的機(jī)械效率為η1;而是將這箱器材先搬一部分上樓,再搬剩下部分.他做的有用功是W2,此種方法做功的機(jī)械效率為η2.假設(shè)他上樓的速度相同,則兩種方法中的有用功和機(jī)械效率的關(guān)系分別是( ) A.W1<W2 η1<η2 B.W1=W2 η1<η2 C.W1<W2 η1>η2 D.W1=W2 η1>η2 10.如圖甲所示,小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊,使它沿水平木板勻速滑動(dòng),圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)間變化的圖象.下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.木塊第1次受到的拉力較大 B.木塊兩次的動(dòng)能一樣多 C.兩次拉力對(duì)木塊做的功一樣大 D.第1次拉力對(duì)木塊做功的功率大 二、填空題(每空2分,共20分) 11.物理學(xué)中,常用新的物理量對(duì)不同事物進(jìn)行比較,如要比較壓力的作用效果,需要引入壓強(qiáng);要比較做功的快慢,需要引入 ;要比較有用功在總功中所占的比例,需要引入 . 12.船槳可看成一根杠桿.如右圖所示,其支點(diǎn)位于圖中A點(diǎn),動(dòng)力作用點(diǎn)在 點(diǎn),要使劃船時(shí)所用的力小一些,則運(yùn)動(dòng)員兩只手之間的距離應(yīng) 一些 (選填“增大”、“減小”、“不變”).船槳屬于 杠桿(選填“省力”、“等臂”、“費(fèi)力”),它的優(yōu)點(diǎn)是 ?。? 13.如圖是某風(fēng)景區(qū)的一段盤山公路,之所以要把上山的公路修成這般模樣,是因?yàn)楸P山公路相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的 ,使用它可以省 但不省 ?。? 14.如圖所示,繩子一端固定,另一端繞過(guò)重為1000N的油桶若在繩子自由端用100N的水平力F,使油桶在水平地面上勻速滾動(dòng)了一段距離5m,在此過(guò)程中重力做功是 J;繩頭A移動(dòng)的距離是 m;拉力F做的功是 J. 15.如圖甲所示,一塊質(zhì)量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上,在豎直方向上拉力F=3N的作用下向上運(yùn)動(dòng),鐵塊運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示,則鐵塊受到的摩擦力為 N,0~6s內(nèi)拉力F做的功是 J(取g=10N/kg). 16.現(xiàn)有重900N的木箱A,小李同學(xué)想把它搬到高為5m、長(zhǎng)為10m的斜面上,如圖所示,他站在斜面上,沿斜面向上用500N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度勻速?gòu)男泵娴锥说竭_(dá)斜面頂端.則小李同學(xué)拉木箱的功率是 W,該斜面的機(jī)械效率是 ,木箱A在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為 N. 17.如圖所示是某興趣小組自制的一把桿秤,桿秤自重不計(jì),A點(diǎn)與提鈕O點(diǎn)的距離是5cm,秤砣的質(zhì)量m=0.5kg. (1)現(xiàn)稱量質(zhì)量M=1.8kg的重物,秤砣移到B點(diǎn)時(shí)桿秤平衡,則B點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離是 cm; 秤砣用舊后質(zhì)量減小,稱量物體時(shí),稱得物體的質(zhì)量 ?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”); 若提鈕向A端移動(dòng)一小段距離,重新標(biāo)出刻度,發(fā)現(xiàn)桿秤的稱量范圍 ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”). 三、解答題(共50分) 18.如圖所示是用木棒撬石塊的示意圖,請(qǐng)?jiān)趫D中用小黑點(diǎn)標(biāo)出支點(diǎn),用符號(hào)O表示,并畫出動(dòng)力F的力臂l. 19.如圖所示,輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿上吊一重物G,在動(dòng)力F作用下,杠桿靜止在水平位置.圖中l(wèi)為動(dòng)力F的力臂,請(qǐng)作出動(dòng)力F的示意圖. 20.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠桿OA的動(dòng)力臂L1和其受到的阻力F2 21.小華想利用所學(xué)的物理知識(shí)估測(cè)自己跳繩時(shí)克服重力的平均功率(不計(jì)繩重). 用體重計(jì)測(cè)量自己的質(zhì)量m; 測(cè)自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度); (1)用 (填測(cè)量器材)記錄跳n次所用的 (填物理量與其對(duì)應(yīng)字母). 數(shù)據(jù)處理: ①自己所受的重力G= ?。? ②每次克服重力所做的功W=Gh= ??; ③則平均功率P= ?。? 兩人想比較跳繩的平均功率(假設(shè)兩人跳起的平均高度相同),則 A.頻率相同,體重大的功率大 B.頻率相同,跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大 C.體重相同,頻率高的功率小 D.體重相同,跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大 小華要想提高跳繩測(cè)試的成績(jī),請(qǐng)你從物理學(xué)角度為他提出一條合理的建議: ?。? 22.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率.實(shí)驗(yàn)時(shí),豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升. (1)實(shí)驗(yàn)中,將杠桿拉至圖中虛線位置,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為 N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.1m,測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m,則杠桿的機(jī)械效率為 %.請(qǐng)寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因: ?。? 為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān),一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置,先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn),測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù): 次數(shù) 鉤碼 懸掛點(diǎn) 鉤碼總重 G/N 鉤碼移動(dòng)距離 h/m 拉力 F/N 測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離 s/m 機(jī)械效率 η/% 1 A點(diǎn) 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B點(diǎn) 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān),鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論?答: ??; 請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由:① ;② ?。? 23.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中,小明用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表: 序號(hào) 動(dòng)滑物重 G動(dòng)/N 物重 G/N 物體上升的 高度h/m 繩端受到的拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離s/m 滑輪組的機(jī)械效率η/% 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法. 實(shí)驗(yàn)中,沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使物體緩緩上升,在測(cè)量繩端所受的拉力時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng) ?。ㄟx填“保持靜止”或“勻速上升”). 第三次試驗(yàn)時(shí),測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)繩端受到的拉力為 N,滑輪組的機(jī)械效率為 %. 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知: ①隨著物重的增大,額外功 ?。ㄟx填“變小”、“不變”或“變大”),原因是 . ②要提高同一滑輪組機(jī)械效率,可以采取 的措施. 2016-2017學(xué)年江蘇省南通市啟東市百杏中學(xué)九年級(jí)(上)第一次月考物理試卷 參考答案與試題解析 一、選擇題(每題4個(gè)選項(xiàng)中只有1個(gè)符合題意)(每題2分,共20分) 1.如圖所示,使用中屬于省距離的杠桿是( ?。? A. 剪刀 B. 起子 C.鑷子 D. 鋼絲鉗 【分析】結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿.省距離杠桿就是費(fèi)力杠桿,在使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂. 【解答】解:A、剪刀在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,省力費(fèi)距離; B、起子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,省力費(fèi)距離,是省力杠桿,省力費(fèi)距離; C、鑷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,費(fèi)力省距離; D、鋼絲鉗在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,省力費(fèi)距離. 故選C. 【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是杠桿的分類,主要包括以下幾種: ①省力杠桿,動(dòng)力臂大于阻力臂; ②費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂; ③等臂杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂. 2.下列說(shuō)法正確的是( ?。? A.支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離叫力臂 B.使用滑輪組可以省力也可以改變力的方向 C.做功快的機(jī)械,做功一定多 D.做有用功多的機(jī)械,機(jī)械效率一定高 【分析】(1)力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離. 滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向. 根據(jù)W=Pt判斷做功多少與功率的關(guān)系. 機(jī)械效率等于有用功與總功的比值. 【解答】解:A、力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離,故A錯(cuò)誤; B、滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向,故B正確; C、根據(jù)W=Pt可知,做功越快,時(shí)間越長(zhǎng),做功越多;故C錯(cuò)誤; D、機(jī)械效率等于有用功與總功的比值,做有用功多的機(jī)械,總功不一定多,即有用功所占總功的比例不一定高,因此機(jī)械效率不一定高;故D錯(cuò)誤. 故選B. 【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查力臂的概念、定滑輪的特點(diǎn)、功率、功以及效率之間的關(guān)系,是一道基礎(chǔ)題. 3.如圖所示的過(guò)程中,人對(duì)物體做功的是( ) A.踢出去的足球在地面上滾動(dòng)一段距離B.運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴 C.小孩用力推車,車未被推動(dòng)D.背著書包在水平路面上勻速前進(jìn) 【分析】本題要抓住做功的兩個(gè)必要因素:作用在物體上的力,物體在力的方向上通過(guò)的距離.二者缺一不可. 【解答】解:A、踢出去的足球,由于慣性在地面上滾動(dòng)一段距離.沒(méi)有受到向前的力.沒(méi)有力對(duì)足球做功.不符合題意. B、運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴時(shí),給杠鈴一個(gè)向上的力,杠鈴向上移動(dòng)了距離,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功.符合題意. C、小孩用力推車,小孩給車一個(gè)向前的力,車沒(méi)有移動(dòng)距離,小孩對(duì)車沒(méi)有做功.不符合題意. D、背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)時(shí),人對(duì)書包一個(gè)向上的力,書包向上沒(méi)有移動(dòng)距離,人對(duì)書包沒(méi)有做功.不符合題意. 故選B. 【點(diǎn)評(píng)】有力沒(méi)有距離,力對(duì)物體沒(méi)有做功. 有距離沒(méi)有力,沒(méi)有力對(duì)物體做功. 有力有距離,力對(duì)物體也不一定做功. 有力作用在物體上,物體在力的作用小移動(dòng)了距離,力對(duì)物體才做功. 4.王小虎同學(xué)聽(tīng)到上課鈴響了,他一口氣從一樓跑到三樓,所用時(shí)間為10秒.那么他上樓過(guò)程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪個(gè)值( ) A.3W B.30W C.300W D.3000W 【分析】只要估測(cè)一下自身的體重和兩層樓的高度,結(jié)合所用時(shí)間為10秒,利用功率的公式P==可估測(cè). 【解答】解:因王小虎同學(xué)是學(xué)生體重約400N,一層樓高約4m,從一樓跑到三樓有兩層樓高約8m;所用時(shí)間為10秒; 則克服自己重力做功的功率P====320W;所以C選項(xiàng)比較接近. 故選C. 【點(diǎn)評(píng)】本題通過(guò)考查功率的估算,鞏固了學(xué)生對(duì)自身的體重和樓高的估測(cè),是一道基礎(chǔ)性的考查題. 5.為了探究杠桿的平衡條件,物理老師帶來(lái)了一個(gè)自制杠AB,從其上找一點(diǎn)C用支架支起來(lái),如圖所示.當(dāng)小強(qiáng)依次在杠桿上的A1、A2、A等各點(diǎn)施加一個(gè)向下的力時(shí),發(fā)現(xiàn)越來(lái)越容易提起水桶.根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象大家提出的以下四個(gè)問(wèn)題中,其中最有探究?jī)r(jià)值且易于探究的科學(xué)問(wèn)題是( ?。? A.水桶重和位置不變,杠桿平衡時(shí),為什么施力點(diǎn)離支點(diǎn)越遠(yuǎn)就越省力? B.水桶重和位置不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂之間存在著怎樣的關(guān)系? C.阻力和阻力臂不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂之間存在著怎樣的關(guān)系? D.杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂、阻力和阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系? 【分析】根據(jù)杠桿平衡條件動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂分析即可. 【解答】解:水桶重和位置不變,即阻力和阻力臂不變,當(dāng)小強(qiáng)依次在杠桿上的A1、A2、A等各點(diǎn)施加一個(gè)向下的力時(shí),力臂不斷增大,發(fā)現(xiàn)越來(lái)越容易提起水桶,說(shuō)明力越來(lái)越小,故此實(shí)驗(yàn)最有探究?jī)r(jià)值且易于探究的科學(xué)問(wèn)題是阻力和阻力臂不變,杠桿平衡時(shí),動(dòng)力和動(dòng)力臂之間存在著怎樣的關(guān)系?. 故選C. 【點(diǎn)評(píng)】此類問(wèn)題是考查對(duì)實(shí)驗(yàn)探究中的提出問(wèn)題環(huán)節(jié)的理解與掌握情況,提出問(wèn)題是科學(xué)探究過(guò)程的首個(gè)重要環(huán)節(jié),也是物理科學(xué)研究中重要的一個(gè)環(huán)節(jié). 6.在一次體育課上,甲乙兩同學(xué)進(jìn)行爬竿比賽,甲從某一位置勻速爬到竿頂用時(shí)9s,乙從同一位置勻速爬到竿頂用時(shí)10S,若甲乙兩人體重之比是4:5,則他們爬竿的功率之比是P甲:P乙是( ?。? A.4:3 B.3:2 C.4:9 D.8:9 【分析】爬竿運(yùn)動(dòng)是克服自身重力做功,甲乙兩人從同一位置勻速爬到竿頂則h相同,先計(jì)算出兩同學(xué)爬桿做功的關(guān)系;又知道兩同學(xué)的做功時(shí)間,根據(jù)功率公式得出他們的功率之比. 【解答】解:∵甲、乙兩同學(xué)從同一位置爬桿到頂端, ∴爬桿上升的高度h相同, 又∵W=Gh,甲、乙兩同學(xué)的體重G甲:G乙=4:5, ∴甲、乙兩同學(xué)爬桿做功: W甲:W乙=G甲h:G乙h=G甲:G乙=4:5, ∵甲、乙兩同學(xué)爬桿所用時(shí)間: t甲:t乙=9s:10s=9:10, ∴甲、乙兩同學(xué)爬桿做功功率: ====. 故選D. 【點(diǎn)評(píng)】本題理解爬竿運(yùn)動(dòng)是克服自身重力做功是解答本題的關(guān)鍵,解答分式是難點(diǎn). 7.用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的 甲、乙兩個(gè)滑輪組,不計(jì)繩重及繩子與滑輪間的摩擦,勻速提升2個(gè)相同的物體,則( ?。? A.甲較省力且機(jī)械效率較高 B.乙較省力且機(jī)械效率較高 C.兩個(gè)滑輪組省力程度不同,機(jī)械效率相同 D.兩個(gè)滑輪組省力程度相同,機(jī)械效率不同 【分析】(1)在不計(jì)摩擦的情況下,若有n段繩子在拉重物,則 F=(G動(dòng)+G物). 機(jī)械效率是指有用功占總功的百分比,而有用功和額外功之和稱為總功.增大機(jī)械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是減小額外功,如減小摩擦、減輕動(dòng)滑輪重. 【解答】解:(1)從圖中可以看出,甲圖是有兩段繩子在拉重物,故 F=(G動(dòng)+G物); 乙圖有三段繩子在拉重物,故 F=(G動(dòng)+G物).所以兩個(gè)滑輪組的省力程度不同. 因?yàn)閮蓤D的動(dòng)滑輪和繩子是完全相同的,對(duì)比分析中所述增大機(jī)械效率的方法,可知兩滑輪組的機(jī)械效率是相同. 故選C. 【點(diǎn)評(píng)】增大機(jī)械效率的題目有時(shí)判斷起來(lái)會(huì)比較麻煩,甚至有些會(huì)超出學(xué)生的判斷能力.故判斷此類題時(shí)要抓住上課時(shí)老師講的增大機(jī)械效率的方法,如果不符,說(shuō)明機(jī)械效率就是不變的.不需要進(jìn)行更深入的研究. 8.如圖所示,重力為G的均勻木棒豎直懸于O點(diǎn).在其下端施一個(gè)始終垂直于棒的拉力F,讓棒緩慢轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置,在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中( ?。? A.動(dòng)力臂逐漸變大 B.阻力臂逐漸變大 C.動(dòng)力F保持不變 D.動(dòng)力F逐漸減小 【分析】先確定阻力臂、動(dòng)力臂的變化,然后根據(jù)杠桿平衡的條件(動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂)分析動(dòng)力的變化. 【解答】解:將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時(shí),拉力F始終垂直于棒,則動(dòng)力臂不變,故A錯(cuò)誤; 阻力為杠桿的重力,其大小不變, 當(dāng)硬棒在豎直位置時(shí),重力的力臂為0,轉(zhuǎn)過(guò)一定角后,重力的力臂(阻力臂)逐漸變大,故B正確; 因阻力(即重力)不變,阻力臂變大,動(dòng)力臂不變, 所以,由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2可知,動(dòng)力F變大,故CD錯(cuò)誤. 故選B. 【點(diǎn)評(píng)】本題是動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題,考查了學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的理解和靈活運(yùn)用,能否正確分析阻力臂的變化是解題的關(guān)鍵. 9.小明將一箱器材搬到三樓的實(shí)驗(yàn)室,準(zhǔn)備采用兩種方法:一是將這箱器材一次性搬上樓,他做的有用功是W1,此方法做功的機(jī)械效率為η1;而是將這箱器材先搬一部分上樓,再搬剩下部分.他做的有用功是W2,此種方法做功的機(jī)械效率為η2.假設(shè)他上樓的速度相同,則兩種方法中的有用功和機(jī)械效率的關(guān)系分別是( ) A.W1<W2 η1<η2 B.W1=W2 η1<η2 C.W1<W2 η1>η2 D.W1=W2 η1>η2 【分析】已知這箱器材的重力一定,樓的高度前后不變,根據(jù)公式W=Gh可求克服自身重力做的功;比較兩次所做額外功的多少,從而確定總功的大小,根據(jù)機(jī)械效率公式可知效率的大?。? 【解答】解:這箱器材的重力一定,樓的高度前后不變,由W=Gh可知,兩次所做的有用功相等; 第一次所做的額外功為克服自身重力所做的功,而第二次所做的額外功是兩次克服自身重力所做的功, 因此第二次的額外功大于第一次的額外功,故第二次的總功大于第一次的總功, 由η=可知,第一次的機(jī)械效率大于第二次的. 故選D. 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、額外功、總功、機(jī)械效率的了解與掌握,能從場(chǎng)景中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵. 10.如圖甲所示,小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉木塊,使它沿水平木板勻速滑動(dòng),圖乙是他兩次拉動(dòng)同一木塊得到的距離隨時(shí)間變化的圖象.下列說(shuō)法正確的是( ) A.木塊第1次受到的拉力較大 B.木塊兩次的動(dòng)能一樣多 C.兩次拉力對(duì)木塊做的功一樣大 D.第1次拉力對(duì)木塊做功的功率大 【分析】(1)先判斷木塊兩次的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然后根據(jù)二力平衡的條件分析拉力的關(guān)系; 根據(jù)決定功率的因素即木塊的拉力和木塊的速度進(jìn)行分析; 根據(jù)決定動(dòng)能的因素即木塊的質(zhì)量和木塊的速度進(jìn)行分析; 根據(jù)作用在物體上的拉力和在拉力方向上通過(guò)的距離,利用公式W=FS比較兩次做功的多少. 【解答】解:A、從圖象上可以看出,木塊兩次都是作勻速直線運(yùn)動(dòng),而做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受平衡力作用,所以兩次木塊受到的拉力相等,故A錯(cuò)誤; B、從圖中可以看出第一次木塊運(yùn)動(dòng)的速度較大,而木塊的質(zhì)量不變,所以第一次木塊具有的動(dòng)能多,故B錯(cuò)誤; C、從圖中可以看出,在相同拉力作用下,木塊兩次運(yùn)動(dòng)的距離不同,所以木塊兩次所做的功不一樣大,故C錯(cuò)誤; D、從圖中可以看出第1次木塊運(yùn)動(dòng)的速度較大,而木塊所受的拉力不變,根據(jù)公式P=FV可知,拉力第1次做功的功率大;故D正確. 故選D. 【點(diǎn)評(píng)】本題考查識(shí)圖能力、二力平衡的條件、功的計(jì)算公式的應(yīng)用以及能量守恒定律的掌握情況,本題的關(guān)鍵是能從圖中得出相關(guān)信息. 二、填空題(每空2分,共20分) 11.物理學(xué)中,常用新的物理量對(duì)不同事物進(jìn)行比較,如要比較壓力的作用效果,需要引入壓強(qiáng);要比較做功的快慢,需要引入 功率 ;要比較有用功在總功中所占的比例,需要引入 機(jī)械效率 . 【分析】物體在單位時(shí)間做的功叫功率,功率是描述物體做功快慢的物理量;機(jī)械效率是有用功占總功的百分比. 【解答】解: 壓力的作用效果與壓力和壓力面積兩個(gè)因素有關(guān),為了比較壓力的作用效果,以物體單位面積上受到的壓力(壓力與受力面積的比值)引入壓強(qiáng); 同理,物體做功的快慢與做功和做功的時(shí)間兩個(gè)因素有關(guān),為了比較做功的快慢,以物體單位時(shí)間內(nèi)所做的功(所做功與做時(shí)間的比值)引入了功率; 要比較有用功在總功中所占的比例,引入了機(jī)械效率. 故答案為:功率;機(jī)械效率. 【點(diǎn)評(píng)】我們要明確物理中各物理量引入的目的,例如功率、密度、速度、比熱、電阻、熱值等等. 12.船槳可看成一根杠桿.如右圖所示,其支點(diǎn)位于圖中A點(diǎn),動(dòng)力作用點(diǎn)在 B 點(diǎn),要使劃船時(shí)所用的力小一些,則運(yùn)動(dòng)員兩只手之間的距離應(yīng) 增大 一些 (選填“增大”、“減小”、“不變”).船槳屬于 費(fèi)力 杠桿(選填“省力”、“等臂”、“費(fèi)力”),它的優(yōu)點(diǎn)是 省距離?。? 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),判斷船槳在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系便可以知道是省力還是費(fèi)力,由杠桿平衡條件便可知如何能夠更省力. 【解答】解:如圖,在使用船槳時(shí),當(dāng)支點(diǎn)是A時(shí),動(dòng)力作用點(diǎn)在B點(diǎn);使劃船時(shí)所用的力小一些,由杠桿平衡條件:F1L1=F2L2,要使動(dòng)力減小,在阻力和阻力臂不變的條件下,增大動(dòng)力臂,也就是增大兩只手之間的距離;船槳費(fèi)力,其優(yōu)點(diǎn)是省距離. 故答案為:B;增大;費(fèi)力;省距離. 【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是杠桿的分類和特點(diǎn)以及杠桿平衡條件的應(yīng)用,要求學(xué)生弄夠熟練識(shí)記并能靈活應(yīng)用. 13.如圖是某風(fēng)景區(qū)的一段盤山公路,之所以要把上山的公路修成這般模樣,是因?yàn)楸P山公路相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的 斜面 ,使用它可以省 力 但不省 功?。? 【分析】車經(jīng)過(guò)盤山路時(shí)要向高處運(yùn)動(dòng),所以我們可以從斜面模型上分析.使用斜面可以省力,斜面越平緩,越省力,但同時(shí)越費(fèi)距離;使用任何機(jī)械都不能省功. 【解答】解:斜面加長(zhǎng)了運(yùn)動(dòng)距離,但可以省力,故盤山公路修成了斜面形;由功的原理可知,使用任何機(jī)械都不省功. 答案為:斜面;力;功. 【點(diǎn)評(píng)】生活中應(yīng)用了很多斜面模型,雖然費(fèi)距離,但可以省力,減輕我們將物體提升時(shí)所需要的力. 14.如圖所示,繩子一端固定,另一端繞過(guò)重為1000N的油桶若在繩子自由端用100N的水平力F,使油桶在水平地面上勻速滾動(dòng)了一段距離5m,在此過(guò)程中重力做功是 0 J;繩頭A移動(dòng)的距離是 10 m;拉力F做的功是 1000 J. 【分析】重力的方向是豎直向下的,物體移動(dòng)的距離是水平的,故重力做的功為0,繩子頭移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)的距離的2倍,由W=Fs計(jì)算拉力做的功. 【解答】解:由于在重力的方向上物體沒(méi)有通過(guò)距離,故重力做功為0, 用繩子如圖拉動(dòng)物體時(shí),繩子頭移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)的距離的2倍,故s=25m=10m,拉力做的功W=Fs=100N10m=1000J. 故本題答案為:0;10;1000. 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功的計(jì)算.在計(jì)算功時(shí),注意繩子頭移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)的距離的2倍. 15.如圖甲所示,一塊質(zhì)量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上,在豎直方向上拉力F=3N的作用下向上運(yùn)動(dòng),鐵塊運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖乙所示,則鐵塊受到的摩擦力為 1 N,0~6s內(nèi)拉力F做的功是 3.6 J(取g=10N/kg). 【分析】(1)處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一條直線上,作用在一個(gè)物體上. 功等于力和距離的乘積,即W=Fs. 【解答】解: (1)由乙圖可見(jiàn),鐵塊在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí),速度保持不變,因此鐵塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),鐵塊受到平衡力的作用.在豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F,根據(jù)平衡力的特點(diǎn),故鐵塊受到摩擦力大小f=F﹣G=3N﹣0.2kg10N/kg=1N. 鐵塊在0~6s內(nèi)升高的距離S=vt=0.2m/s6s=1.2m,因此拉力F做的功W=Fs=3N1.2m=3.6J. 故答案為:1;3.6. 【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)二力平衡條件的掌握和應(yīng)用.首先,我們可以判斷物體是否受力平衡;其次,根據(jù)所求力的方向、以及平衡力的大小和方向準(zhǔn)確求出力的大小和方向. 16.現(xiàn)有重900N的木箱A,小李同學(xué)想把它搬到高為5m、長(zhǎng)為10m的斜面上,如圖所示,他站在斜面上,沿斜面向上用500N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度勻速?gòu)男泵娴锥说竭_(dá)斜面頂端.則小李同學(xué)拉木箱的功率是 100 W,該斜面的機(jī)械效率是 90% ,木箱A在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為 50 N. 【分析】(1)已知拉力的大小和物體的運(yùn)動(dòng)速度,利用公式P=Fv求拉力做功功率; 知道物體的重力和提升的高度,利用W=Gh求有用功;知道拉力和斜面長(zhǎng),利用W=Fs求總功,再利用效率公式求斜面的機(jī)械效率; 而有用功加上額外功(克服摩擦做功)等于總功,據(jù)此求出額外功,再利用公式W額=fs求摩擦力大?。? 【解答】解: (1)由題知,拉力F=500N,v=0.2m/s, 小李同學(xué)拉木箱的功率為: P===Fv=500N0.2m/s=100W; 物重G=900N,h=5m, 做的有用功為:W有用=Gh=900N5m=4500J, 總功W總=Fs=500N10m=5000J, 斜面的機(jī)械效率:η==100%=90%; 額外功為:W額=W總﹣W有用=5000J﹣4500J=500J, 因?yàn)閃額=fs, 所以,摩擦力的大?。篺===50N. 故答案為:100;90%;50. 【點(diǎn)評(píng)】本題考查有用功、總功、額外功和機(jī)械效率的計(jì)算,關(guān)鍵是公式和公式變形的應(yīng)用,知道額外功等于克服摩擦阻力做的功,解題的關(guān)鍵在于明確總功應(yīng)等于有用功與額外功之和,注意f≠F,這是本題的易錯(cuò)點(diǎn). 17.如圖所示是某興趣小組自制的一把桿秤,桿秤自重不計(jì),A點(diǎn)與提鈕O點(diǎn)的距離是5cm,秤砣的質(zhì)量m=0.5kg. (1)現(xiàn)稱量質(zhì)量M=1.8kg的重物,秤砣移到B點(diǎn)時(shí)桿秤平衡,則B點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離是 18 cm; 秤砣用舊后質(zhì)量減小,稱量物體時(shí),稱得物體的質(zhì)量 偏大?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”); 若提鈕向A端移動(dòng)一小段距離,重新標(biāo)出刻度,發(fā)現(xiàn)桿秤的稱量范圍 變大 (選填“變大”、“變小”或“不變”). 【分析】(1)根據(jù)杠桿平衡條件求出B到O點(diǎn)的距離; 秤砣質(zhì)量變小,秤砣重力變小,根據(jù)杠桿平衡條件判斷所稱物體質(zhì)量如何變化; 提鈕向A端移動(dòng),重物力臂變小,應(yīng)用杠桿平衡條件分析答題. 【解答】解:(1)由杠桿平衡條件得:MgOA=mgOB,則1.8kg5cm=0.5kgOB,OB=18cm; 由杠桿平衡條件得:MgOA=mgOB可知,OB=,秤砣用舊后質(zhì)量m減小, OA不變,稱量相同物體M時(shí),OB變大,稱得物體質(zhì)量偏大; 鈕向A端移動(dòng)一小段距離,OA變小,秤砣質(zhì)量m不變,秤桿的總長(zhǎng)度OB不變, 由杠桿平衡條件:MgOA=mgOB可知,M變大,桿秤的稱量范圍變大; 故答案為:(1)18;偏大;變大. 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,根據(jù)題意確定各力的力臂,應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題. 三、解答題(共50分) 18.如圖所示是用木棒撬石塊的示意圖,請(qǐng)?jiān)趫D中用小黑點(diǎn)標(biāo)出支點(diǎn),用符號(hào)O表示,并畫出動(dòng)力F的力臂l. 【分析】支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn),動(dòng)力向下作用時(shí),杠桿應(yīng)繞小石塊尖端轉(zhuǎn)動(dòng);力臂是指從支點(diǎn)到力的作用線的距離. 【解答】解:由圖示可知,杠桿支點(diǎn)在小石頭和撬棒的接觸點(diǎn)上,過(guò)支點(diǎn)向動(dòng)力作用線做垂線段,即為其力臂L,如圖所示: 【點(diǎn)評(píng)】力臂的畫法:①首先根據(jù)杠桿的示意圖,確定杠桿的支點(diǎn).②確定力的作用點(diǎn)和力的方向,畫出力的作用線.③從支點(diǎn)向力的作用線作垂線,支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂. 19.如圖所示,輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿上吊一重物G,在動(dòng)力F作用下,杠桿靜止在水平位置.圖中l(wèi)為動(dòng)力F的力臂,請(qǐng)作出動(dòng)力F的示意圖. 【分析】支點(diǎn)O、力臂L已知,根據(jù)力臂的作法:從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段,作出動(dòng)力F的示意圖. 【解答】解:做出力臂L的垂線,與杠桿相交于一點(diǎn),即F的作用點(diǎn),由于G使杠桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),所以F方向應(yīng)使杠桿沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),作用點(diǎn)在A點(diǎn).如圖所示: 【點(diǎn)評(píng)】此類題的關(guān)鍵是掌握杠桿五要素,然后根據(jù)杠桿的五要素作出相應(yīng)的作用力或力臂,并且作圖要求規(guī)范. 20.如圖所示,輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠桿OA的動(dòng)力臂L1和其受到的阻力F2 【分析】作用在杠桿上的動(dòng)力是繩子拉杠桿的力,方向沿繩子向上;阻力是物重對(duì)杠桿的力,方向豎直向下;已知支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的方向,根據(jù)力臂的畫法,過(guò)支點(diǎn)作動(dòng)力作用線和阻力作用線的垂線段,即動(dòng)力臂和阻力臂. 【解答】解: 由圖F為動(dòng)力,過(guò)支點(diǎn)O做動(dòng)力F的垂線段,即為動(dòng)力臂L1.重物對(duì)杠桿的豎直向下的拉力為阻力,作用點(diǎn)在杠桿上,方向豎直向下.如圖所示: 【點(diǎn)評(píng)】會(huì)判斷作用在杠桿上的動(dòng)力和阻力,會(huì)根據(jù)力臂的畫法,準(zhǔn)確作出動(dòng)力臂和阻力臂. 21.小華想利用所學(xué)的物理知識(shí)估測(cè)自己跳繩時(shí)克服重力的平均功率(不計(jì)繩重). 用體重計(jì)測(cè)量自己的質(zhì)量m; 測(cè)自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度); (1)用 秒表 (填測(cè)量器材)記錄跳n次所用的 時(shí)間t (填物理量與其對(duì)應(yīng)字母). 數(shù)據(jù)處理: ①自己所受的重力G= mg??; ②每次克服重力所做的功W=Gh= mgh?。? ③則平均功率P= ?。? 兩人想比較跳繩的平均功率(假設(shè)兩人跳起的平均高度相同),則 A A.頻率相同,體重大的功率大 B.頻率相同,跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大 C.體重相同,頻率高的功率小 D.體重相同,跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大 小華要想提高跳繩測(cè)試的成績(jī),請(qǐng)你從物理學(xué)角度為他提出一條合理的建議: 降低跳起高度?。? 【分析】估測(cè)自己跳繩時(shí)克服重力的平均功率,根據(jù)P=,需要測(cè)出在一段時(shí)間里做的功.要知道跳繩時(shí)克服重力做的功,就要測(cè)出自己的體重m和跳起的高度h.算出跳一次做的功,再數(shù)出在一段時(shí)間里跳的次數(shù).算出總功,由秒表測(cè)出時(shí)間.就可由功率公式算出功率. 比較功率的大小可由P=作出判斷.當(dāng)功一定時(shí),時(shí)間越短,功率越大;當(dāng)時(shí)間一定時(shí),功越多,功率越大. 相同時(shí)間里,跳的次數(shù)越多成績(jī)?cè)胶茫跁r(shí)間相同,功率一定的情況下,所做的功是一樣的.每次做的功越少,相同時(shí)間里跳的次才越多,成績(jī)才越好. 【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中,除了測(cè)人的質(zhì)量和起跳高度外,還應(yīng)用秒表記錄跳一定次數(shù)時(shí)所用的時(shí)間t; ①根據(jù)重力公式,自己所受的重力G=mg; ②每次克服重力所做的功W=Gh=mgh; ③則平均功率P=. 頻率相同,體重大的,在相同時(shí)間里做的功多,功率大.所以A正確、B錯(cuò)誤. 體重相同,頻率高,在相同時(shí)間里做的功多,所以功率大.故C錯(cuò)誤. 體重相同,只要跳頻率相同,功率與跳的時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān).故D錯(cuò)誤. 相同時(shí)間里,跳的次數(shù)越多成績(jī)?cè)胶茫跁r(shí)間相同,功率一定的情況下,所做的功是一樣的.每次做的功越少,相同時(shí)間里跳的次才越多,成績(jī)才越好.所以想提高跳繩測(cè)試的成績(jī),可以降低跳起高度、減肥減輕體重等. 故答案為:(1)秒表;時(shí)間t.①mg;②mgh;③.A.降低跳起高度(合理即可). 【點(diǎn)評(píng)】本題聯(lián)系實(shí)際考查了功率的概念和功率公式的運(yùn)用.是一道好題. 22.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率.實(shí)驗(yàn)時(shí),豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升. (1)實(shí)驗(yàn)中,將杠桿拉至圖中虛線位置,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為 0.5 N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.1m,測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m,則杠桿的機(jī)械效率為 66.7 %.請(qǐng)寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因: 由于使用杠桿時(shí)需要克服摩擦做功?。? 為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān),一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置,先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn),測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù): 次數(shù) 鉤碼 懸掛點(diǎn) 鉤碼總重 G/N 鉤碼移動(dòng)距離 h/m 拉力 F/N 測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離 s/m 機(jī)械效率 η/% 1 A點(diǎn) 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B點(diǎn) 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān),鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論?答: 不能?。? 請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由:① 兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒(méi)有掛在同一位置??;② 僅根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的?。? 【分析】(1)彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N,每一個(gè)小格代表0.1N,正確讀數(shù). 根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算:W有=Gh,W總=Fs,η=100%. 額外功產(chǎn)生的原因:克服機(jī)械的重做功、克服摩擦做功. 通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),分析多組數(shù)據(jù),才能得出正確結(jié)論. (5)分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法. 【解答】解:(1)彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N,每一個(gè)小格代表0.1N,指針超過(guò)5個(gè)小格,示數(shù)為0.5N. 用杠桿提起貨物,對(duì)貨物做的功是有用功,W有=Gh=1N0.1m=0.1J. 用杠桿提起貨物,對(duì)整個(gè)杠桿做的功是總功,W總=Fs=0.5N0.3m=0.15J. 則杠桿的機(jī)械效率:η=100%=100%≈66.7% 額外功產(chǎn)生的原因:克服機(jī)械的重做功、克服摩擦做功.答案不唯一. 分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法,研究提起的物重和機(jī)械效率的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持位置不變. (5)應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),分析多組數(shù)據(jù),才能得出正確結(jié)論.只憑一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出結(jié)論是不科學(xué)的. 故答案為:(1)0.5;66.7;由于使用杠桿時(shí)需要克服摩擦做功. 不能;①兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒(méi)有掛在同一位置;②僅根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的. 【點(diǎn)評(píng)】(1)能正確使用彈簧測(cè)力計(jì). 能計(jì)算有用功、總功、額外功、機(jī)械效率. 正確分析額外功的原因,如何提高機(jī)械效率. 用控制變量法研究機(jī)械效率的影響因素. 23.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實(shí)驗(yàn)中,小明用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表: 序號(hào) 動(dòng)滑物重 G動(dòng)/N 物重 G/N 物體上升的 高度h/m 繩端受到的拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離s/m 滑輪組的機(jī)械效率η/% 1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.7 3 0.5 4 0.1 0.3 (1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖甲中畫出滑輪組的繞繩方法. 實(shí)驗(yàn)中,沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使物體緩緩上升,在測(cè)量繩端所受的拉力時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng) 勻速上升?。ㄟx填“保持靜止”或“勻速上升”). 第三次試驗(yàn)時(shí),測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)繩端受到的拉力為 1.8 N,滑輪組的機(jī)械效率為 74.1 %. 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知: ①隨著物重的增大,額外功 變大 (選填“變小”、“不變”或“變大”),原因是 克服摩擦做功更多?。? ②要提高同一滑輪組機(jī)械效率,可以采取 增加提起的物重或減輕動(dòng)滑輪重 的措施. 【分析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知物體上升的高度和繩端移動(dòng)的距離,根據(jù)s=nh確定滑輪組繩子的有效股數(shù),若n為偶數(shù)繩子固定端在定滑輪上,若n為奇數(shù)繩子固定端在動(dòng)滑輪上; 在使用滑輪組時(shí),滑輪組還要克服一些機(jī)械摩擦,所以要測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,需使物體上升進(jìn)行讀數(shù); 根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出圖乙的示數(shù),根據(jù)η=100%=100%求出滑輪組的機(jī)械效率; ①滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功; ②使用滑輪組時(shí),做的額外功不變,增加物重,增加了有用功,因此機(jī)械效率會(huì)變大;同時(shí)換用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪、減小摩擦等都可以提高機(jī)械效率. 【解答】解:(1)由表格中數(shù)據(jù)知,物體上升的高度h=0.1m,繩端移動(dòng)的距離s=0.3m, 由s=nh可得,n===3,滑輪組的繞繩方法如圖所示: 在緩慢提升物體時(shí),還需克服機(jī)械摩擦做功,所以為了測(cè)量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率,需在緩慢勻速上升時(shí)讀數(shù); 圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,所以拉力F=1.8N, 第三次試驗(yàn)時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為: η=100%=100%=100%≈74.1%; 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知: ①滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功,隨著物重的增大,動(dòng)滑輪的重力不變,物重越大,摩擦力越大,所以額外功變大; ②提高滑輪組機(jī)械效率可以增大提升的物重、換用輕質(zhì)的動(dòng)滑輪、減小摩擦等. 故答案為: (1)如上圖所示; 勻速上升; 1.8;74.1; ①變大;克服摩擦做功更多;②增加提起的物重或減輕動(dòng)滑輪重. 【點(diǎn)評(píng)】本題主要是探究滑輪組的機(jī)械效率,主要考查了學(xué)生對(duì)機(jī)械效率公式的掌握、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的把握等;使用滑輪組時(shí),做的額外功不變,增加鉤碼的重,增大了有用功,則有用功占總功的比例增大,也就是機(jī)械效率變大.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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