机械与人91876068.doc

本章测评1.(2004辽宁大连)筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具。一般使用筷子的方法如图91所示，则筷子是（ ）图9-1-1A.费力杠杆，但省距离 B.省力杠杆，且省距离C.省力杠杆，但费距离 D.等臂杠杆，既不省力也不费力思路解析：要确定一个杠杆是属于哪一类型的，就要根据杠杆分类的依据进行分析。杠杆的分类是根据力臂的大小关系确定的，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。另外，不同类型的杠杆都有各自的特点：省力杠杆省力但是费距离；费力杠杆费力但是省距离；等臂杠杆既不省力也不省距离。根据筷子力臂的关系可以确定筷子是费力杠杆，则它却能省距离。所以，选项正确。答案：A2.(2004湖南长沙)下列各过程中，物体的动能转化为势能的是（ ）A.秋千从低处荡向高处 B.钟表里的发条带动指针转动C.小球从光滑的斜面上滑下 D.冰雹从天而降思路解析：物体的动能转化为势能首先要注意的是物体的速度要减小，并且在速度减小的同时，还要伴随着高度的增加，或者是物体所处位置的弹性形变的形变量增加。这样的过程中动能才能转化为势能。所以A选项是正确的。答案：A3.(2005四川攀枝花)一刻度准确的杆秤，若其秤砣上粘上一块重物，那么用它称东西时，其读数（ ）A.将比实际质量大 B.与实际质量相同C.将比实际质量小 D.大小难以确定思路解析：杆秤是杠杆的具体应用。在称东西时，杠杆处于水平位置的平衡状态，此时杆秤上的读数应该就是重物的实际质量。当给秤砣上粘一块重物时，秤砣变重，要杆秤仍然能够保持平衡，就要将秤砣的力臂变小，所以这时杆秤上的读数就要变小，即这样的读数要小于重物的实际质量。答案：C4.(2005四川攀枝花)下列情况中，机械能没有变化的是（ ）A.物体从某一高度落下，不计空气阻力B.跳伞运动员匀速下落C.物体在光滑水平面上受拉力作用做变速运动D.利用滑轮匀速提起重物思路解析：动能和势能统称为机械能，物体在运动的过程中机械能保持不变，即机械能守恒。根据机械能守恒的条件，在只有重力做功的情况下机械能是守恒的。在选项A的物体下落过程中，忽略空气阻力的情况下只受重力，即只有重力做功，机械能守恒。A选项正确。选项中跳伞员下落过程中除有重力做功外还有空气阻力做功，所以机械能不守恒。选项错误。选项中重力不做功，但是有拉力做功，机械能也不守恒。选项错误。选项中用滑轮提起重物，除有重力对物体做功外还有滑轮的拉力对物体做功，机械能不守恒。选项错误。答案：A5.一个杠杆已处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，那么（ ）A.只要这个力加在阻力一边，杠杆仍可以平衡 B.只要这个力加在动力作用点和阻力作用点之间，杠杆仍可以平衡C.杠杆不可能平衡，因为多了一个力D.只要这个力的作用线通过支点，杠杆仍会平衡思路解析：杠杆本来处于平衡状态，当再施加一个外力作用时，无论将此力施加在杠杆的哪个力臂上必然会破坏杠杆的平衡。但是如果将此力施加在支点上，就是既没有将力施加在动力臂上也没有将力施加在阻力臂上，这时杠杆的平衡就可以保持。所以题目中的选项是正确的。答案：6.下列关于滑轮的说法正确的是（ ）A.使用定滑轮能省力 B.使用动滑轮可以省距离C.使用滑轮组既可以省力，又可以省距离 D.使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向思路解析：定滑轮不能省力，但是能改变力的方向，所以A选项错误。动滑轮可以省力，但是却费距离，所以选项错误。滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合起来的，使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，但是却费了距离，所以选项正确。答案：7.建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（ ）A.起重机的功率大，做功多 B.起重机的机械效率高，做功慢C.起重机的功率大，做功快 D.起重机的机械效率高，做功多思路解析:将所需的砖送到楼顶，不论是人直接用滑轮提升还是由起重机来提升，在提升过程中克服重力所做的功是一样的。人直接提升用的时间长，即说明人做功的速度慢;起重机用的时间短，即说明起重机做功的速度快。用来表示做功快慢的物理量是功率，所以起重机提升重物时用的时间短，说明起重机的功率大，做功快。答案:C8.从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情。用物理知识分析下列说法，其中错误的是（ ）A.用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功B.用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功C.吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功D.吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功思路解析:人对物体做的功是有用功还是无用功是由人做功的目的决定的。当人用吊水桶提水时，目的是将水提上来，所以对水做的功就是有用功，对桶做的功就是额外功。所以选项A错误，B正确。当水桶掉到井中后，人的目的就是为了将水桶捞上来，所以这时人对桶所做的功就是有用功，对水做的功就是无用功了。所以选项C错误，D正确。答案：BD9.某同学用100 N的力猛踢一个重为20 N、静止在草地上的足球，球离脚后在草地上前进了25 m，则人对足球做的功是（ ）A.0 J B.2 500 JC.500 J D.无法确定思路解析：脚踢球时，脚对球有力的作用，尽管力作用的时间很短，但球在该力的作用下沿该力的方向通过了一小段距离，因此该力是做功的，故A错。从题设条件无法求出人对足球做功的大小，至于球离开脚后，仍能继续前进，是由于球的惯性所致，球前进25 m距离中脚对球没有力的作用，故B也是错误的。人对足球做的功应等于踢力跟球在踢力的作用下通过的距离的乘积，这里，踢力不等于重力。故C也是错误的。答案：D10.根据杠杆平衡条件可知，当_时，杠杆为省力杠杆；下列提供的杠杆属费力杠杆的是（填序号）_，使用费力杠杆的优点是_。提供的杠杆是：A.撬棒 B.抽水机手柄 C.独轮车 D.钢丝钳 E.汽水瓶盖扳手 F.镊子 G.理发剪刀 H.羊角锤 I.道钉撬 K.天平思路解析：根据杠杆的分类，当杠杆的动力臂大于阻力臂时杠杆就是省力杠杆;杠杆的动力臂小于阻力臂时杠杆就是费力杠杆。因此：撬棒、抽水机手柄、钢丝钳、汽水瓶盖扳手、独轮车、镊子、羊角锤、道钉撬等都是省力杠杆；理发剪刀是费力杠杆，天平是等臂杠杆。费力杠杆虽然费力但是却可以省距离。答案：动力臂大于阻力臂 F、G 可以节省距离11.工人用定滑轮把重为500 N的物体在2 s内匀速提升1.5 m，则工人所用拉力为_N，所做的功为_J，功率为_W。（不计滑轮重和摩擦）思路解析：根据定滑轮的特点：定滑轮只能改变力的方向，不能改变力的大小。人用定滑轮提升重为500 N的重物需要的拉力也就是500 N。根据功的计算公式W=Fs可知，将重为500 N的重物提升1.5 m做的功为750 J。由于做这些功花了2 s的时间，根据功率的计算公式P=可得此人做功的功率为375 W。答案：500 750 37512.(2006浙江杭州，27)图9-2表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：图9-2（1）助跑阶段，运动员消耗体内的化学能_（选填“大于”“小于”或“等于”）运动员撑杆获得的动能。（2）撑杆起跳阶段，运动员的_能增加。（3）运动员越过横杆后，将_能转化为_能。思路解析：助跑阶段，运动员消耗体内的化学能转化为动能和内能，撑杆起跳阶段，运动员的动能减小，重力势能增加，是动能转化为重力势能。运动员越过横杆后，运动员的重力势能减小，动能增加，是重力势能转化为动能。答案：（1）大于（2）重力势 （3）重力势动13.物体能做功，我们就说物体具有_。小车在斜坡上滑下来，速度越来越快，这是_能转化成_能。拉紧的弓将箭射出，这是_能转化成_能。思路解析：物体能够做功，我们就说物体具有能量，这是能量的概念。当小车从斜坡上滑下来时，小车的高度不断减小，即重力势能不断减小；而小车的速度不断增大，即小车的动能不断增大，所以此过程中重力势能转化成动能。拉紧的弓具有弹性势能，当其将箭射出时，弓的弹性势能消失，而箭具有了动能，所以拉紧的弓将箭射出时是将弹性势能转化为动能。答案：能量 重力势 动 弹性势 动14.在水平桌面上放一个200 N的重物，现用如图9-3所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48 N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为_N。图9-3思路解析：用滑轮组拉动物体，此时滑轮组承受的并不是物体的重力，而是物体与地面之间的滑动摩擦力，即滑轮组承受的阻力等于摩擦力，为48 N。而在此滑轮组中的动滑轮由3根绳子承担，所以拉力F是阻力的三分之一，即拉力F=16 N。答案:1615.如图9-4为某举重运动员在0.5 s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片。某同学根据照片测出杠铃的直径与杠铃被举高的高度之比是23。已知杠铃的质量为100 kg，杠铃的实际直径是40 cm，由此推算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为_ W。 图9-4 图9-5思路解析:杠铃在举高过程中人对杠铃做功。由杠铃的实际直径是40 cm，杠铃的直径与杠铃被举高的高度之比是23可以计算出杠铃被举高60 cm，即举高0.6 m;另外，杠铃的质量为100 kg，可以计算杠铃的重力为1 000 N。所以杠铃在被人举高时人对杠铃做功600 J。做这些功用的时间是0.5 s，所以人对杠铃做功的平均功率为1 200 W。答案:1 20016.(2006四川眉山，51)如图9-5所示，建筑工人用滑轮组提升重为200 N的泥桶，所用的拉力为80 N，假如工人在5 s内将泥桶匀速向上提升2 m，则拉力的功率为_W，滑轮组的机械效率为_。思路解析：由滑轮组可知，n=3滑轮组对泥桶做的功W有=Gh=200 N2 m=400 J拉力移动的距离s=3h=32 m=6 m拉力所做的总功W总=Fs=80 N6 m=480 J拉力的功率P=96 W滑轮组的机械效率=100%=83.3%。答案：9683.317.(2006浙江杭州，33)如图9-6所示，小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物体重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.168%3最陡5.00.253.10.50（1）根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为_J，总功为_J，机械效率是_；（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_；（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：_。 图9-6 图9-7思路解析：（1）有用功W有=Gh=5 N0.25 m=1.25 J，总功W总=Fs=3.1 N0.50 m=1.55 J，斜面的机械效率为=100%=80.6%。（2）通过实验数据的分析，斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越费力。（3）分析1、2、3次实验，可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，在其他条件不变的情况下，斜面越陡机械效率越高。答案：（1）1.251.5581或80.6（2） 费力 （3） 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，在其他条件不变的情况下，斜面越陡机械效率越高18.图9-7中要求画出滑轮组绕绳的示意图。思路解析：给滑轮组绕绳子首先要明确在滑轮组的应用中有几段绳子吊着动滑轮，当吊着物体的绳子段数N是偶数时，绳子固定端应该结在定滑轮的框架上；当悬挂物体的绳子段数是奇数时，绳子的固定端应该结在动滑轮的框架上（即所谓的“奇动偶定”）。另外，为了使绳子不至于相互缠绕，在绕绳时，应先绕里边的小轮，后绕外边的大轮（即所谓的“先里后外”）。根据题目要求F=，即要求滑轮组中的动滑轮应该由5根绳子承担，所以绳子的固定端应该结在动滑轮上，再按照“先里后外”的原则即可按要求正确绕绳。答案：如图所示19.(2006四川遂宁，43)如图9-8所示，用滑轮组提起重900 N的物体，绳子自由端拉力F为400 N，重物在20 s内匀速上升了10 m。求：图9-8（1）物体上升的速度；（2）提起物体所做的有用功；（3）滑轮组的机械效率。思路解析：（1）物体上升的速度v=0.5 m/s。（2）提起物体所做的有用功W有=Gh=900 N10 m=9 000 J。（3）s=3h=310 m=30 mW总=Fs=400 N30 m=12 000 J滑轮组的机械效率：=100%=75%。答案：（1）0.5 m/s （2）9 000J （3）75%20.(2006山西太原，24)某城市高架桥工程建设，为兼顾城市发展和保护历史文化遗产，需将一栋古建筑平移。在移动过程中，施工人员先在古建筑四周深挖，把古建筑连同地基挖起。然后在地基下铺设平行轨道，如图99所示。再用四个推力均为8 105 N的千斤顶同时推动古建筑沿轨道缓慢滑动50 m，在新地点安放、固定、复原。若古建筑连同地基的总重力为1.5107N，铺设轨道的地面能承受的最大压强为7.5105 Pa，问：图9-9（1）为