2013物理精品资料--《机械和功》单元专题训练.doc

初中物理精品辅导资料机械和功专题训练一、选择题1如下图所示，使用中属于费力杠杆的工具是（ ）1.C2.如下图所示是安置在公路收费站栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，它是一根（ ）A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定2.B3.在如下图所示的四种剪刀中，正常使用时，动力作用点在阻力作用点和支点之间的是（）3.D4.某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端，F方向始终竖直向上，如下图所示，则在抬起过程中（ ）AF逐渐变大BF逐渐减小C保持不变D无法确定4.C3（多选题）如下图所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O两个支点上，已知AO、OB的长均为0.25m，若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少要用力20N，则下列说法中正确的是（ ）A木棒自重60NB若把B端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60NC若把A端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力40ND若把A端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60N3.ABD4如下图所示的杠杆处于平衡状态，若使弹簧测力计的示数变为原来的，杠杆仍然保持平衡状态，可以采取哪些措施？（ ）A.把弹簧秤向左移动一个小格 B.减少三个钩码C.把钩码向左移动一个小格D.把钩码向右移动一个小格4.D5.如下图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，则（ ）A.左端下降 B.右端下降 C.仍然平衡 D.无法判断5.A6下图甲所示的杠杆是平衡的.若如下图乙所示，在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，则杠杆（ ）A.仍能平衡B.不能平衡，A端上升C.不能平衡，B端上升D.无法判断6.B7.如下图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AOOC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡。如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒（ ）A.绕O点顺时针方向转动B.绕O点逆时针方向转动C.仍保持平衡D.平衡被破坏，转动方向不定7.C7如下图所示，一根杠杆可绕O点转动，B处挂着一重物G，如果在A点施加一个如图所示的动力F使杠杆在水平方向上平衡，则该杠杆为（ ）A.费力杠杆 B.省力杠杆 C.等臂杠杆 D.以上三种情况都有可能7.B5.用下图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（ ）5.D6园艺师傅使用如下图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了（ ）A.增大阻力臂，减小动力移动的距离B.减小动力臂，减小动力移动的距离C.增大动力臂，省力D.减小阻力臂，省力6.D7.汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路.增援人员要用撬棒撬开山石，分别沿如下图所示的四个方向用力，其中最省力的是（ ）A.沿F1方向 B.沿F2方向 C.沿F3方向 D.沿F4方向7.C8.在下图中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是( ) A.F1 B.F2 C.F3 D.F48.C8.观察下图所示的指甲刀的结构图，其中分析正确的是（ ）A.一个杠杆，且是省力杠杆 B.两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆C.三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆 D.三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆8.C9.如下图所示的装置，滑轮自重20N，其下端挂重280N的物体G，杠杆可绕水平轴无摩擦地转动，绳和杠杆都是轻质的，杠杆上标度的间距相等要在图示水平位置平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F应是（ ）A.150N B.200N C.300N D.400N9.B10杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如下图所示.当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上.根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（ ）A.10 g B.400 g C.1000 g D.4000 g10.C11如下图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如下图乙所示.据图可知金属杆重（ ） A5 N B10 N C20 N D40 N11.B12同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ）A.F甲F乙F丙 B.F甲F乙F丙 C.F甲F乙F丙 D.F甲F乙F丙12.B13.如下图所示，以下实例所列举的几个力中，没有对物体做功的力是（） A.船在水的作用下前进一段距离 B.静止的小车在拉力的作用下向前运动 C.汽车在刹车阻力的作用下 D.当杠铃静止后，举重运动员对杠铃的支持力滑行了一段距离13.D14如下图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想.你认为合理的是 ( )A.文具盒所受重力对它做了功 B.文具盒所受支持力对它做了功C.文具盒所受的推力F对它做了功 D.在此过程中没有力对文具盒做功14.C15.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如下图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（ ）A.甲较省力且机械效率较高B.乙较省力且机械效率较高C.两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D.两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同15.C16.如下图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（ ）A.拉起的物体质量越大，机械效率越高 B.动滑轮的质量越大，机械效率越高C.拉起物体的速度越大，机械效率越高 D.物体被拉起的越高，机械效率越高16.A17.如图所示的滑轮组，挂上钩码a、b后恰好平衡，若不计动滑轮重和摩擦，在a、b下面再加挂一个质量相等的小砝码，将出现（）A.a下降 B.a上升 C.仍保持平衡 D.条件不足,不能判断18.B19如下图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N.物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m.如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是（ ）A绳子自由端移动速度为0.6m/sB滑轮组的机械效率为80%C拉力F的功率为1.8WD拉力F的大小为5N19.C20工人用如下图所示的滑轮组提升重物，在10s内将200N的物体匀速提升2m, 已知工人的拉力为80N则下面说法中错误的是( )A.所做有用功是400J B.工人所做的总功是480JC.工人做功的功率是48W D.滑轮组的机械效为62.520.D21（多选题）如下图所示，2008年8月l5日北京奥运会上，身高l68 cm、体重75的我国举重运动员曹磊，挺举成绩为154kg，并用时1.5s成功抓举起128的杠铃。最后以总成绩282 kg获得女子75公斤级奥运会冠军。下列选项中，对曹磊将杠铃从地面举至最高处过程中的有关估算结果，接近实际的是（ ）A她此次挺举对杠铃做功约为3200J B她此次挺举对杠铃做功约为6800JC她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为l700W D她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为4800W21.AC22用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动，两次物体运动的距离都为s，运动的时间分别为tl和t2(t1t2) 若物体沿光滑水平面运动时，拉力做的功为W1，功率为P1；物体沿粗糙水平面运动时，拉力做的功为W2，功率为P2，那么（ ）A.W1W2，PlP2 B.W1W2，P1P2C.W1W2，PlP2 D.WlW2，PlP222.A23.如下图所示，工人利用动滑轮在10s内将重为100 N的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m.若该动滑轮重10 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A提升过程中，绳的拉力F做了500 J的功B提升过程中，绳的拉力F做了550 J的功C提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50 WD该滑轮装置的机械效率是100%23.B24如下图所示，在竖直向上的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/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（ ）A50N 0.4m/s B50N 0.1m/s C200N 0.4m/s D200N 0.1m/s24.D25一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上，它使用了如下图所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升了h，那么有用功和滑轮组的机械效率分别为（ ）Am2gh Bm2gh C（m1+m2）gh D（m1+m2）gh 25.A26如下图所示，在拉力F作用下，物体A在水平桌面上以速度v向右匀速运动了距离s，已知A的重力为G ，桌面对A的摩擦力为f（滑轮及绳重不计）则下列说法正确的有( )A有用功为F B拉力做功为3Fs C拉力做功的功率为3Fv D装置的效率为26.D29.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如下图所示根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为（）A45W B135W C169W D270W1. B解：m=45kg，g=10N/kg，该同学的重力为：G=mg=45kg10N/kg=450N；从图可知，跳一次所用时间为t1=1/3 s，则1min内所跳的次数n=60s/1/3 s=180；起跳的最大高度h=0.1m，克服重力做功为：W=Gnh=450N1800.1m=8100J；而t=1min=60s，1min内克服重力做功的平均功率为：P= W/ t=8100J/60s=135W故选B30.下图3、图4是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（ ）A.甲的拉力是乙的拉力的3倍B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率D.如果考虑滑轮质量，图3装置的机械效率比图4的小30.B31.如下图所示，在水平拉力F的作用下，使物体沿水平面作匀速直线运动，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，已知物体与地面间的摩擦力为5N，物体运动的速度为2m/s，则拉力做功的功率大小为（ ）A.5W B.10W C.15W D.20W31.D二、填空与作图题1.指出下图中所列工具分别属于那种简单机械，剪刀 ；扳手 ；钻头 .1.杠杆 轮轴 斜面2如下图所示，重力不计的杠杆OAB，可绕O点在竖直平面内转动重力为100N的物体挂在OA的中点处已知OA=40cm，AB=30cm，OA垂直于AB，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计要使杠杆平衡，且OA段处于水平位置，那么作用于B端的最小力的力臂等于 cm，最小力的大小等于 N2.50 40解：（1）由题意及图示可知，当力臂为OB时，力臂最长，此时最省力；连接OB，力F垂直于OB时，力臂最大，作用力最小，如图所示；由勾股定理可得OB=(0A)2+(AB)2=(40cm)2+(30cm)2=50cm，由杠杆平衡条件得：GLG=FLF，即：G12OA=FOB，F=G12OAOB=100N1240cm50cm=40N4如下图所示，在研究斜面机械效率时，伟华同学用160N的力将重为240N的箱子沿斜面从底部推到高为100cm的顶端，已知斜面长为300cm，则他所做的有用功是_J，总功是_J，机械效率是_4. 240 480 50%5如下图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个_（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F 为_N5.省力 256如下图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N利用这个装置将重为100N 的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端则拉力做功的功率为 W，该装置的机械效率为 6.100 40%7如下图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题： （1）假设衣服和晾衣架的（含动滑轮）等的总重是50N，则静止时绳子拉力是 N；（各种摩擦力忽略不计）（2）要使衣架横梁上升1m，则绕进旋轮上的绳子长度是_m；（3）通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在上图中画出正确的绕线方法7（1）12.5 （2）4 （3）如下答图5所示，（除下列两种方法外，其它绕法只要合理均得分） 8小强利用如下图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力Ff = 600N，小强所用拉力F = 250 N，则拉力F的功率为 W，该装置的机械效率是 8.1500 80%9.如下图，一根不可伸缩的轻绳跨过定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的人拉住设人的质量为60kg，吊椅的质量为10kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦当人与吊椅一起匀速上升时，人竖直向下拉绳的力等于 N，人对吊椅的压力等于 N9. 350 250解：对人和吊椅整体受力分析，受竖直向下重力和竖直向上的两个拉力，根据二力平衡，有：2F=G=(m+M)g解得F=350N对人单独受力分析：竖直向下重力和竖直向上的拉力和支持力，三个力平衡F绳+F支=G；F=600N-350N=250N102008年5月12日，四川汶川发生8.0级地震，救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作 （1）利用如上图（左）所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是_（选填“省力”或“费力”）杠杆（2）使用撬棒，救援队员把滚落公路上的石块撬起，如上图（右）所示，若救援队员在撬棒D点沿DM的方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是 C点13.（1）省力 （2）A C10.一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上，现在要将木板从N端抬起，请你在下图中标出支点O的位置，并画出所用最小动力F的示意图和动力臂L（板的厚度不计）.10.如下图所示：11下图所示为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F2为1500N，根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小.11.解：由图片测得L1=3.0cm L2=0.9cm（注：测得L1：3.0cm -3.1cm 、L2：0.85cm-0.9cm均给分）12.如下图所示，用裁纸刀裁纸，加在裁纸刀上的动力为F，支点在O点，请在图中画出其对应的动力臂L12.如下图所示：14下图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力的示意图14.如下图所示：13.如下图所示，是一个Z形杠杆，请在图中画出力F对支点O的力臂L.13.如下图所示：15如下图所示的水桶，是在个最小外力作用下所处的状态作出它此时的受力示意图15.如下图所示：16.为了使杠杆保持静止，可以在A点拖加一个力F，力的方向不同，需要力的大小也不同，请在下图中画出力F最小时的示意图16.如下图所示：17.下图中O是杠杆的支点，在下图中画出动力F1的力臂.17.如下图所示：18.如下图所示，使用羊角锤拔钉子，请在图中画出动力臂.18.如下图所示：19.两位同学利用下图所示的可以绕O点自由转动的健身器材进行锻炼，甲同学竖直向下用力F1将另一端的乙同学拉起。请画出拉力F1的力臂L119.如下图所示：20某同学在做俯卧撑运动时（如下图所示），可将他视为一个杠杆，支点为O，他的重心在A点，支撑力为F，请画出重力和支撑力F的力臂20.如下图所示：21.下图a是一种简易晾衣架，它的横杆相当于一个杠杆，如下图b所示，O点是支点，F2是阻力，请作出A点受到的动力F1的示意图和它的力臂l121.如下图所示：22.如下图所示，倒在地上的一块砖，被一竖直向上的拉力拉起，在这一过程中砖块绕下端转动.请你作出砖块在图中所示位置时所受拉力F的力臂L.22.如下图所示：23如下图所示，重100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在下图中画出木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。23.如下图所示：24.如下图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为N，测力计上升的高度s为0.2m物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为%，使用该杠杆做额外功的一个原因是 24.5 90 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功24如下图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法24.如下图所示：25要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在下图中画出最省力的绕绳方法25.如下图所示：三、实验及探究题1我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是 (2)实验中，用下图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式这主要是因为该种方式（ ）A一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多(3)上图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第_格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡1.（1）右 0 （2）D （3）22.小明同学探究“杠杆的平衡条件”.（1）实验前，杠杆停在图甲所示的位置，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；（2）调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图乙所示。根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”， 你认为这个结论是 （选填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是 ；（3）在图乙（b）装置的左右两边各取下一个钩码后，杠杆 （选填“左”或“右”）端下沉，为使杠杆恢复水平平衡，只需将右侧钩码移至第 格；（4）用绳子拴住一根粗细不同的大树某处，静止后大树水平平衡，如图丙所示。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断GA GB（选填“”、“”或“”）。2.（1）右 （2）错误 便于读出力臂 （3）左 4 （4）3在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如下图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：实验次数钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的读数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率1280.82483.3%2451.515361090.9%（1）在表中的空格处填上适当的数据；(机械效率用百分数表示，保留一位小数)（2）在实验操作中应竖直向上_ 拉动弹簧测力计；（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率； （4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想： 滑轮组的机械效率与 有关(写出一种影响因素即可).3.（1）88.9%；2.2；30（2）匀速（3）增加物重（4）动滑轮重及摩擦4如下图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示钩码重G/N钩码升高高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m甲0.980.20.980.2乙0.980.21.020.2丙0.980.20.550.4请你分析：(1)比较测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是 ；(2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ；(3)把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ；(4)在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择 ；(5)进一步分析实验数据，你还发现什么规律?(说明分析或计算什么，得到什么结论写出一个即可) 4.(1)能省力 (2)可以改变力的方向 (3)费距离(移动更多距离) (4)由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 (5)例如：计算动滑轮和定滑轮提起重物所做的功，发现使用动滑轮和定滑轮都不能省功；计算动滑轮(定滑轮)的机械效率，发现使用动滑轮(定滑轮)的机械效率小于l.5.某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时，他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动，收集了下表中的实验数据：实验次数斜面的倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓50.22.2145%2较陡50.53.6169%3最陡50.74.2183%（1）分析上表中的数据得出：当斜面_时，越省力；（2）分析上表中的数据还可得出：当斜面_时，斜面的机械效率最大.（3）该小组又做了第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为0.5m和1m，用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动，读出这时弹簧测力计的示数为4.5N，则他们测出斜面的机械效率为_把第4次与第_次的测量结果相比较，才能得出：当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小5.（1）小（2）最陡（3）56% 26用如下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（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 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 %请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： （2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B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G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说明两条理由： ； 6.(1)0.5 66.7 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）做功 (2)例1：不能 ， 两次实验时，钩码没有挂在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较（或仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的。 例2：能，被吊物（钩码）质量越大，克服杠杆自重所做的无用功的比例越小，杠杆的效率越高。 7实验课上，某实验小组为探究“斜面机械效率与斜面倾斜程度”的关系，设计了如下图所示的装置实验数据如下表：斜面的倾斜程度小车重G/N斜面的高度h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率较缓40.21.810.81.844.4%较陡40.43.011.6最陡40.63.612.43.666.7%（1）请在上表中空格处填充正确数据（2）分析上表中数据，可得出结论：斜面越 ，机械效率越 （3）小明猜想斜面机械效率还可能与小车运动的速度大小有关。请用图中的器材设计实验并验证他的猜想（简要写出实验过程及分析论证）实验过程： 分析论证： 7.（1）3.0 53.3%（2）陡 高（3）设计实验如下：让斜面倾斜放置后，高度为0.2米，以较慢的速度匀速拉动小车沿斜面向上移动1米，读出测力计的示数F1保持斜面的倾斜程度和高度不变，以较快的速度匀速拉动小车沿斜面向上移动1米，读出测力计的示数F2分析论证：若F1F2，斜面机械效率与小车运动的速度大小有关；若F1=F2，斜面机械效率与小车运动的速度大小有关8.小强看到在没有起重机的情况下，工人要将油桶搬运上汽车，常常用如图所示的方法。小强想：为什么不直接将油桶抬上车呢？难道这样做可以省力吗？小强带着疑问去查阅有关资料后了解到：用斜面搬运同一物体时的推力大小跟斜面长度、斜面高度、斜面粗糙程度等因素有关。小强根据以上查阅的资料提出了一个探究的问题：沿斜面推力的大小与斜面的长度有什么关系？（1）你认为小强探究搬运同一物体时沿斜面推力的大小与斜面长度的关系时，应控制的变量有 .（2）小强选用了一把弹簧秤、一块8N的长方体重物、五块长度不同的由同种材料做成的光滑木板，按如下图所示进行了实验，实验时控制斜面高度为 0.2m不变.实验测得的数据如下表所示：次数物重G/N斜面高h/m弹簧称示数F/N斜面长L/m180.24.00.4280.22.00.8380.21.61.0480.21.01.6580.20.82.0分析实验数据，小强得到的结论是： .（3）下列四个图中，你认为哪个图能正确表示F与L的关系？ .8.（1）斜面高度、斜面粗糙程度（2）斜面越长越省力（或力F与斜面的长度成反比或F=GH/L）（3）B四、综合题1如下图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg求：（1）箱子受到的重力；(2)工人做的有用功；(3)滑轮组的机械效率；(4)工人所做总功的功率1.（1）箱子受到的重力：G=mg=40kg10N/kg =400N（2）工人做的有用功：W有用= Gh=400N2m=800J（3）由图可知，绳子自由端移动距离：s=22m=4m工人做的总功：W总= Fs=250N4m=1000J滑轮组的机械效率：（4）工人所做总功的功率：P=2跳绳是一项很好的体育健身活动，经测重力为500N的某同学1 min跳绳120次，每次离地约0.05m(假设每次离地高度相同)(1) 该同学1 min做功多少焦耳?(2) 他在这1 min的锻炼中功率是多大?2.(1)h=nh=1200.05m=6mW=FS=Gh=500N6m=3103JPW/t=3103J /60s=50W3如下图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力F是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10Nkg）3.（1）G=Vg=7.9103kg/m3102m310N/ kg=790N（2）F浮=水gV排=1.0103kg/m3102m310N/kg=100N（2）W=Fs=345N4m=1380J4俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如下图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图.小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm小明身体可视为杠杆，O为支点，为重心，OA1m，B到O点的距离OB1.5m求：(1)地面对手的支持力；(2)若每个手掌的面积为0.016m2，求双手对地面的压强；(3)1min钟内小明所做的功；(4)小明做功的功率4.解：(1)根据杠杠平衡条件： (1分) 得地面对双手的支持力： (1分) (2)双手对地面压强： (1分) (1分) (3)人所做的功： (1分) (1分) (4)人做功的功率： (1分) (1分) 5小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用下图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在下图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%（忽略摩擦及绳重）求：（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？说明理由5.解：绕法如下图所示，绳子段数n=4.(1)因为 所以拉力为 由于 所以绳子自由端移动速度为 由于忽略摩擦及绳重，则 所以动滑轮重 （2）减小 由于忽略摩擦及绳重所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。（或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故其机械效率减小。）6.如下图所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s.（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如下图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80，求小明同学的拉力至少要多大？（g取10N/kg）6.解：（1）PW/tGh/tmgh/t80kg10N/kg39m/200s156W （2）D滑轮组，拉力方向向下且更省力。 W有用/W总Gh/FsGh/4FhG/4F FG/4（80kg10N/kg）/（40.8）250N7.如下图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4102kg ，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）求：（1）起吊前，当货物静止与水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上升的速度是多少？（3）起重机对货物做功的功率是多少？（4）若OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量m0为多少kg的物体？7.（1）由于货物静止于水平地面，则有：F=G=mg=4102kg10N/kg=4103N1分p=F/S=4103N/0.5m2=8103Pa 1分 (2）v=s/t=12m/40s=0.3m/s2分（3)W=Fs=4103N12m=4.8104J1分P=W/t=4.8104J/40s=1.2103W1分 (4)由杠杆平衡条件：OAmg=OBm0g1分m0=OAm/OB=12m4102kg/4m=1.2103kg1分8“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备，其滑轮组部分如下图所示现用此装置将地面上一个重为3104N与地面的接触面积为1.2m2的重物匀速吊到3m的高处，滑轮组钢索由端的拉力为1104N请解答以下问题：(1)重物被吊起前对地面的压强是多大？(2)提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少？(3)若再用此装置提升2104N的重物时，它的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）8.（1）（2）（3）变小 9.在工地上，赵师傅用右图所示的滑轮组，将600N的木箱从地面匀速提升到6m高的地方，所用时间为60s，整个过程中滑轮组的机械效率是80% ，不计滑轮组所受的摩擦力和绳子的重量.求：（1）木箱匀速上升的速度是多少？（2）整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是多少？（3）动滑轮的重量是多大？9.解：（1）木箱上升的速度为v=St=6m60s=0.1m/s；（2）W有用=G物h=600N6m=3600J，W总=W有用=3600J80%=4500J，P=W总t=4500J60s=75W；（3）=G物G物+G动，则80%=600N600N+G动；解得G动=150N答：（1）木箱匀速土升的速度是0.1m/s（2）整个过程中赵师傅使用滑轮组提升木箱的功率是75W（3）动滑轮的重量是150N10质量为550 kg、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处，工人们用如下图所示的滑轮组打捞箱子求：(1) 5m深处水产生的压强；(2)箱子在水中被匀速提起时，所用的拉力F为2103N，滑轮组的机械效率是75，请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力(水=1.0103kg/m3，g取10N/kg)10.（1）5m深处水产生的压强P=gh=1000kg/m310N/kg5m=50000Pa答：5m深处水产生的压强为50000Pa（2）箱子所受的浮力F浮=gV排=1000kg/m310N/kg0.1m3=1000N机械效率=$fracW_有用W_总$=$fracF_拉h3Fh$，所以对箱子向上的拉力F拉=3F=32103N75%=4500N，所以F浮=G-F1=mg-F1=550kg10N/kg-4500N=1000N答：箱子完全浸没在水中时受到的浮力1000N11.小柯积极参加体育锻炼.（1）下图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图下乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。图乙中小柯双手所受的支持力 （填“”、“”或“”）图甲的情况. （2）上图乙中，他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点.将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？若撑起时肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？（取g=10N/kg）11（1）（因为甲的支点在腰部附近，阻力臂很小，动力臂远大于阻力臂，省力；而乙的阻力臂与动力臂的比值是2:3，所以相对甲来说费力的多）（2）体重Gmg50千克10牛/千克500牛 （1分）根据杠杆平衡条件F1l1F2l2得：地面对双手的支持力F1F2l2/l1=Gl2/l1（500牛0.8米）/（0.4米0.8米）（1分）333.3牛（或333.33牛、333牛、1000/3牛）（1分）克服重力做功WFs333.3牛0.4米133.3焦（或133.2焦、133焦、400/3焦）12.如下图所示，用滑轮组匀速提起一个重400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N.（不计绳重及摩擦，取g=10N/kg）（1）对重物做的有用功是多少？（2）人拉绳子做功的功率是多少？（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？滑轮组的机械效率是多少？12.（1）W有用=Gh=400N2m=800J （2）由图知，n=2，s=2h=22m=4m，W总=Fs=250N4m=1000J，P=W总t=1000J/5s=200W； （3）=G/nF=300N/2答：（1）对重物做的有用功是800J；（2）人拉绳子做功的功率是200W；（3）滑轮组的机械效率是75%12.800J 200W 200N 75% 13.学校新近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材，每套一箱。现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理实验室（1）该实验员需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g = 10 N/kg）（2）假设他身体可以提供的功率P如下图那样取决于所搬运物体的质量m若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为 个（3）不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间13.（1）W= Mgh（1分） = 300 kg10 N/kg14