简单机械和功 (基础测试卷)
一、填空题:(每空1分,共30分)
1.杠杆平衡的条件是________________________。当动力臂______阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂______阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂______阻力臂时,是省力杠杆。
2.定滑轮的实质是一个______杠杆,所以使用它可以____________但不能______;动滑轮的实质是一个______杠杆,所以使用它可以____________,但不能____________。
3.写出下列各单位所对应的物理量:
(1)N•M ;(2)J/s __________ ;(3)W•S________;(4)N•M/S_________。
4.在镊子、钢丝钳、扳手、天平中,属于费力杠杆的有____________,属于等臂杠杆的有____________。
5.如图1所示,杠杆上每格等距,每个钩码重都是1N,当杠杆平衡时,弹簧秤的示数为______;若要求弹簧秤示数为9N,并且钩在支点左侧时,则它应钩在______处,拉力方向应为____________。
图1 图2
6.如图2所示,用动滑轮把重为40N的物体匀速上提,弹簧测力计示数为24N,则拉力为______N。不计摩擦和绳重,动滑轮重为______N,这时该动滑轮的机械效率约为______。
7.某运动员把1000N的杠铃举高18m后在空中停留5秒钟,在这5S内他对杠铃做的功是______J,功率是______W。
8.两台机器的功率之比为3:1 ,它们做同样多的功,所需时间之比为______,在相同时间内做功之比为______。
9.某台机器的功率为80W,机械效率为80%,分别表示_____________________________,__________________________________________。
10.设长和高之比为5∶2的斜面,把重600N的物体匀速推上去,所用沿斜面方向推力至少是______N,若实际所用推力为300N,则斜面的机械效率为_____________。
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡,此时( )
A 两个小孩的重力一定相等
B两个小孩到支点的距离一定相等
C两个小孩的质量一定相等
D小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
12.一把杆秤原来很准确,但跟它配套的秤砣掉了一小块,再用它称量物体时,称量结果将 ( )
A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定
13.使用下列简单机械时,一定省力的是 ( )
A、铡刀和定滑轮 B、撬棒和理发剪刀
C、羊角锤和手推车 D、瓶盖起子和钓鱼杆
14.在下列情况下,力对物体做功的说法正确的是 ( )
A、铅球出手后,水平方向移动7m,手对铅球做了功
B、用30N的水平推力,将重为180N的物体推动9米。推力对物体做了功
C、关闭发动机后,火车仍向前滑行50m,火车的惯性对它做了功
D、小球在光滑的水平面上滚动,支持力对它做了功
15.如图3所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动,此时弹簧测力计的示数是8N,若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计,那么物体A与水平面的摩擦力以及2S内F所做的功分别为( )
A、8N,32J B、16N,32J C、8N,64J D、16N,64J
图3 图4
16.如图4所示,杠杆在物体A和力F作用下处于平衡,现在将力F方向改为沿虚线方向,要使杠杆仍保持平衡,必须是( )
A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力
17.某人骑着一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近 ( )
A、1W B、10W C、100W D、1000W
18.张强要抬起一根粗细均匀、重为800N的树干的一端,另一端不离地,他至少用力 ( )
A、800N B、600N C、400N D、200N
19.大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平向移动4m,如图5所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功? ( )
A、200J B、300J C、400J D、500J
图5 图6
20.工人用如图6所示的滑轮组提升重物,在10S内将质量为100kg的物体匀速提升2m,已知工人向下的拉力为480N,则下列说法错误的是 ( )
A 绳子自由端被拉下6m
B工人所做的有用功为1960J,总功为2880J
C工人做功的功率是288W
D滑轮组的机械效率为51%
三、作图题:(第21、22题每题3分、第23题2分,共8分)
21.在如图7所示中,O是杠杆的支点,试画出F1和F2的力臂l1和l2。
22.如图8所示是活塞式抽水机的的摇柄,AOB是一杠杆,在图中作出阻力F2的示意图和动力臂L1。
23、如图9所示的滑轮组,用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。
图7 图8 图9
四、实验题:(每空2分,共8分)
24、在如图10所示的实验装置中,(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,它将杠杆
右端的螺母向_________边旋一些,使杠杆在_________位置平衡,(2)实验时只有8个相同
的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则
怎样挂钩码可使杠杆在水平位置平衡?(设计两种方案)
答:①________________________________________________
②________________________________________________
图10
五、计算题:(每题8分,共24分)
25、一根2米长的硬杆AB水平放置,A端挂30N的物体,B端挂50N的物体,要使杠杆平衡支点应距A端多远?若两端各增加10N的物体,为使杠杆平衡,支点向何方移动多少米?
26、有一辆5吨的汽车,用22050N的牵引力,在25min内沿斜坡路匀速向上行驶450m,若坡的机械效率为60%,求:(1)汽车在这段路程的速度;(2)汽车所做的功;(3)汽车的功率;(4)汽车上升的高度。
27、如图11所示的滑轮组,若重物升高2m,绳子的自由端移动6m,不计绳重和摩擦。
(1)用笔画出此滑轮组绳子的绕法;(2)若重物G为100N,所用拉力为40N,求:
总功该滑轮组的效率、动滑轮的重力各为多少?
图11
11简单机械和功(提高测试卷)
一、填空题:(每题3分,共30分)
1.指出下列实物属于哪种简单机械:(1)旗杆上的小轮是______,(2)钓鱼杆是______ ,(3)撬铁路枕木上道钉的道钉撬是______。
2.有一轻质杠杆,动力臂是阻力臂的3倍,当用它提升重力为30N的物体时,需施力为______N。若将物体提升40cm,则动力作用点将移动______m。
3.一把杆秤不计自重,提纽到秤钩的距离为3cm,秤砣质量为250克,用这杆秤来称质量为3kg的物体时,秤砣应离提纽______米。
4.如图1所示,水平台上的物体A重50N,在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为10N,若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计,则拉力F为______牛,物体A受到的摩擦力为______牛,拉力的功率为______W。
图1 图2
5.如图2所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上,D可在MN上自由滑动,当绳的D端从N向M滑动过程中,杠杆仍保持平衡,则AD对杠杆的拉力变化情况是__________________。
6.将一木箱推上长6m、高2m的斜面,所用的推力为250N,若斜面的机械效率为80%,则木箱重为______N。
7.用一个动滑轮提升一个重为500N的物体,(1)若不计摩擦和动滑轮重,则拉力为______ N,滑轮的机械效率为______ ;(2)若不计摩擦,动滑轮重为100N,则拉力为______ N,动滑轮的机械效率为______ ;(3)如果不计摩擦,动滑轮重不变,若提升的物重增大,则拉力将______,动滑轮的机械效率将______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
8.抽水机每秒钟能把20kg的水抽到10m高处,它每分钟做的功是______J,抽水机的功率是______W。(g取10N/kg)。
9.用一个定滑轮和一个动滑轮来提升260N的重物,每个滑轮重10N,不计摩擦时,当匀速提升重物时最多可省______N的力。当重物上升40cm时,绳子自由端通过的距离是______m
10.小强同学家住北园小区3号楼五楼,放学后,他从一楼到五楼共用了20s,若小强及书包总重为480N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率为______W。
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.如图3所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终
受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动A/ 位置时,力
F将( )
A、变大
B、变小
C、先变大,后变小
D、先变小,后变大 图3 图4
12.将一动滑轮改为定滑轮使用,这样一定是( )
A 提高了功率 B提高了机械效率 C节省了力 D节省了功
13.一把粗细均匀的杠杆AB,在端点A、B处分别作用竖直向下的力F1、F2时,杠杆在水平位置处于平衡。若使力F1、F2同时各减少2N,则杠杆失去平衡,且A端上升,B端下降,由此可以判断杠杆AB的支点位置是( )
A 在杠杆的中点 B不在杠杆的中点,而且靠近B端
C不在杠杆的中点,而且靠近A端 D无法确定
14.如图4所示,一个工人用滑轮组提起2000N的重物,所用的拉力是800N, 绳子自由端被拉下4m,下列说法正确的是( )
A 总功是3200J,效率为40% B有用功是8000J,效率是40%
C有用功是3200J,效率为625% D总功是3200J,效率是625%
15.以下各种方法中,能提高滑轮组的机械效率是( ),
A 减慢提升速度 B减少定滑轮重
C减少动滑轮重 D减少被提升的物重
16.如图5所示,物体A在拉力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)。下列说法正确的是( )。
A、F1= F2 W1=W2 B、F1= F2 W1= W2
B、CF1= F2 W1=W2 D、F1= F2 W1= W2
图5 图6
17.如图6所示,密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一,当B端挂5N的重物P时,直尺的A端刚刚翘起,则此直尺受到的重力为 ( )
A、10N B、5N C、25N D、以上答案都不对
18.“五一”期间,小林和爸爸一起去登红山,小林用了15min登到山顶,爸爸用了20min登上山顶,爸爸的体重是小林的15倍,则小林和爸爸登山功率之比是( )
A.1∶2 B.2∶1 C.9∶8 D.8∶9
19.如图7所示,物重为20N,摩擦不计。绳的一端拴在
地面上,用力F使滑轮匀速上升2m的过程中(滑
轮自重不计),则有 ( )
A.重物上1m B.F为40N
C.重物上升2m D.F为10N 图7
20.处于平衡状态的杠杆,如再加一个力F后,杠杆仍处于平衡,则力F( )
A.一定在阻力一边 B.一定在动力一边
C.作用线通过支点 D.无法判断
三、作图题:(每题3分,共3分)
21.请在图8(b)中画出钢丝钳动力F1的力臂l1和阻力F2的力臂l2。
22.请在图9中画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
23.如图10所示是羊角锤拔钉示意图,在图中标出支点O,并作出动力臂和阻力臂。
图8 图9 图10
四、实验题:(每空2分,共10分)
24.小丽同学用如图11所示的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率”的实验,
已知每个钩码质量为50g。
(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法,要求施力方向竖直向上。
(2)将钩码匀速竖直向上提升20cm,弹簧测力计的示数为08N,则此过程对
钩码所做的有用功为__________J,动力所做的总功为________J,滑轮组的
机械效率为_________(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)。
(3)若减少两个钩码,则滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减
小”或“不变”)。 图11
五、计算题:(每题7分,共21分)
25.如图12所示,一个厚度均匀的薄木板长2m,木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受
的最大拉力为10N。一个大小不计的木块重40N,它从木
块左边的O点开始以02m/s的速度向木板右端匀速移动,
求:木块运动多长时间绳子断裂?(木板重力不计)。
图12
26.如图13所示,物体重1500N,地面对物体的摩擦阻力为物体重的04倍,一个人用240N
的拉力F,在8秒内使物体沿水平地面匀速移动了5m,求:
(1)力F做的功;(2)人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率。
图13
27.一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组(不计摩擦和绳重),站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m,所用的拉力是250N,求:(1)这个工人做功的功率是多少?(2)此时滑轮组的机械效率是多少?(3)若把800N的重物提起,工人至少要用多大的拉力?
11简单机械和功(拓展测试卷)
一,填空题:(每题3分,共30分)
1.如图1所示,AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计),O为支点,OA=OB,在杠杆的B端挂一重20N的重物,要使杠杆平衡,则在A端施加的力F至少为______N
图1 图2
2.商店里用的案秤,是一个不等臂杠杆,每台案秤都 有一个套砝码,秤杆上还有个游码。请用毫米刻度尺粗略测量一下图2中秤盘支点到秤杆支点的距离是______mm。砝码盘支点到秤杆支点的距离是______mm。如果砝码的质量是1kg,游码在零刻度处,秤杆恰好平衡,计算一下盘中货物的质量是______kg
3.小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时,杠杆的另一端把320N的重物提高了05m,他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______。
4.在2004年中考体育达标“跳绳项目”测试中,燕燕同学1min跳了120次,每次跳起的高度约为4cm,若她的质量为50kg,则她跳一次做的功约为______J,她跳绳的平均功率约为______W。(g取10N/kg)
5.如图3所示,用一动滑轮拉一物体A以05m/s的速度在水平面上匀速运动,物体A重为20N,受到的摩擦力是物重的02倍,水平拉力F为25N,则在2S内拉力做的功是______J,滑轮的机械效率是______(不计滑轮重)
图3 图4
6.如图4所示,用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以05m/s速度向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N,绳与滑轮之间的摩擦及绳重不计,则该滑轮组的机械效率为______________,在2s内拉力F做的功为______________ J。
7.如图5所示是杆秤示意图。A、B是两个提纽,如果B提纽断了,临时找一根粗铜丝代替。那么,使用______提纽称物体质量将不准确,所称物体的质量将比物体的实际质量______。(填“大”或“小”)。
图5 图6
8.如图6所示,有甲、乙两人抬一只箱子上楼(图中人未画出),甲用力F1,乙用力F2,方向均竖直向上,则F1与F2的大小关系是F1______F2。
9.一辆板车陷入泥里,甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把,乙推车轮的上边缘,若两人用力一样大,且方向合理,则两人中实际效果更好些的是____________,这是因为____________________________________。
10.斜面长05m,高02m,用一个沿斜面向上的拉力把一重27N的木块匀速地从斜面底端拉到斜面顶端。已知该斜面的机械效率为90%,木块的运动速度大小为01m/s,则拉力的功率为_____________W。
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.滑轮组的机械效率为80%,利用它可以用1000N的力匀速提升4000N的重物。则此时负担重物和动滑轮重力的绳子的股数是( )
A3股 B4股 C5股 D6股
12.力F 将质量为m的物体举高Sm,做了W1的功;用同样大小的力将质量为m的物体沿斜面向上推进Sm,做了W2的功;仍用同样大小的力将质量为m的物体在水平地面上推动了Sm,做了W3的功,则( )
A、W1>W2>W3 B、W1=W2=W3 C、W1<W2<W3 D、无法比较
13.小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方,则小明对足球做的功是( )
A、100J B、200J C、4000J D、无法确定
14.一台功率为100kW的发动机,把它装到汽车上,汽车速度可达到90km/h,把它装到汽船上,汽船的速度只能达到30 km/h,则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比是( )
A、1∶3 B、3∶10 C、9∶10 D、5∶6
15.如图7所示,用水平方向的力F拉绳子的一端P,使物体A以2m/s的速度向左匀速运动,此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力及2秒内P端移动的距离分别为( )
A、8N,4m B、8N,8m C、16 N,4m D、16N,8m
图7 图8
16.如图8所示,测定滑轮组的机械效率时,所用钩码质量为200g ,几位同学用弹簧测力计测出拉力F的读数如下,其中肯定错误的是( )
A、09N B、08N C、07N D、06N
17.利用如图9所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则( )
A、甲滑轮组的机械效率高
B、乙滑轮组的机械效率高
C、F2做功的功率大
D、F1、F2做功的功率一样大
图9 图10
18.如图10所示为一杆秤,下面说法正确的是( )
A、在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量值大于物体的真实质量
B、在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量值小于物体的真实质量
C、用B提纽时,该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值大
D、以上说法都不对
19.用不等臂天平称质量为4g的药品,先放在左盘中称,再放在右盘中称,记下两次结果,其记录数据可能是下列的哪一组?( )
A.2g,6g B.4g,1g C.10g,6g D.2g,8g
20.一台水泵每分钟内可把48t水扬高10m,若水泵效率为80%,带动水泵的电机效率为85%,则电机与水泵的配套功率应为 ( )
A.12kW B.10kW C.98kW D.6kW
三、实验题:(每小题4分,共12分)
21.小红学过“机械效率”后,产生了一个疑问:机械的机械效率越高是否越省力?“针对
这个问题,小红借了一个弹簧测力计,利用家中“案板”和茶杯作了以下实验:
A、把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力G;
B、用“案板”作斜面,如图11所示,把一只水杯通
过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水
杯子匀速拉上斜面;
C、分别测出拉力F,杯子移动的距离s和升高的高度h;
D、改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表: 图11
一 二 三 四
重力G/N 5 5 5 5
升高h/m 01 015 02 025
有用功W有/J ( ) 075 1 125
拉力F/N 16 22 27 31
移动距离S/m 05 05 05 05
总功W总/J ( ) 11 135 155
机械效率η ( ) 068 ( ) 081
(1)计算并将数据填入表中4个括号内。
(2)小红的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论?
(3)完成上面实验后,小红又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,可以提高斜面的机械效率。
①请你运用所学的知识,说明小红的猜想是否正确(简述理由)。
②请你设计一个实验,进一步证明你对小红猜想的判断。
四、计算题(第22题10分,其余每题9分,共28分)
22.如图12所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平地面匀速向
右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。根据题给
条件,请你计算出与本题相关的5个物理量,要求写出简要说明和
结果。(g取10/kg)
图12
23.用滑轮组吊起重为100牛的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是3125牛,使物体匀速上升4米,滑轮组工作时的机械效率为80%。
(1)求人做了多少功?
(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体。
(3)画出这个滑轮组
24.座落在龙河广场的“商银双厦”是连云港市标志性高层建设,楼内安装的垂直降式电梯可以使人们方便上下。该电梯铭牌如下,其工作原理如图13所示。在额定状态下试运行时,所载15人平均每人质量为60kg,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计,g取10N/kg。求:
(1)钢丝绳的拉力
(2)滑轮组的机械效率。
(3)这个过程中消耗的电能。
图13
参考答案(1)
《简单机械和功•基础测试卷》
一、1.动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2) 大于 小于 等于2.等臂 改变动力的方向
省力 省力 省力 改变动力的方向3 功 功率 功 功率4 镊子 天平 5 45N C 竖直向下
6 24 8 83% 7 0 0 8 1:3 3:1 9该机器1s内做功的为80J 该机器做的有用功占总功的80%
10 240 80% 11D 12A 13C 14B 15D 16C 17C 18C 19A 20D
三、略
四、24右 水平 在3处挂4个钩码 在4处挂3个钩码 在6处挂2个钩码
25 125m 应向A端移动005m 26 (1)3m/s (2)99225×106J
(3)66150W (4)1215m
27.(1)略 (2)240J 83% 20N
参考答案(二)
《简单机械和功•提高测试卷》
一、1.定滑轮 (费力)杠杆 (省力)杠杆 2.10 12 3.036
4.10 20 1 5.先变小后变大 6.600
7.(1)250 100% (2)300 83% (3)增大 增大
8.120000 2000 9.180 12 10.288
二、11.C 12.B 13.B 14.D 15.C 16.C
17.A 18.D 19.B 20.C
三、略
四、24.(1)略 (2)04 048 833% (3)减少
25.25s
26.(1)3600J (2)450W (3)83%
27.(1)200W (2)80% (3)450N
参考答案(3)
《简单机械和功•拓展测试卷》
一、1.20 2.8 36 45 3.160 200 80% 4.20 40
5.5 80% 6.80% 5 7.A 小 8.>
9乙 乙使车轮沿地面滚动的力臂长些,力和力臂的乘积较大
10.012
二、11.C 12.B 13.D 14.A 15.D 16.D 17.B
18.B 19.D 20.A
三、21.(1)05 08 063 074
(2)解决了小红的疑问,通过实验数据得出结论:使用斜面机械效率越高不是越省力。可见“机械效率越高越省力”是错误的。
(3)①正确的。理由:有用功一定,减小摩擦力就减少了额外功,即减少了总功。故提高了机械效率。②在小红设计的实验方案的基础上:a保持斜面倾角不变,在斜面(案板)表面铺不同材料(如纸、玻璃、毛巾等)改变摩擦;b将水杯沿斜面提升一定高度或沿斜面移动一定距离分别求出各次的机械效率。
22.(1)物体的重力G=mg=320N; (2)人运动速度V=S/t=08m/s
(3)拉力F做功W总=FS=1600J; (4)提升物体做功W有=Gh=1280J;
(5)机械效率η=W有/W总=80% (6)人做功的功率p= w
(7)人受地面摩擦力f=F=200N (8)物体所受拉力F=G=320N, 此外还可以计算物体上升速度,人、物体所受的合力等等……
23.(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由W总=W有/η求,即:W总=Gh/η=100×4/08=500焦。
(2)设有N段绳子承担,则:η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F•Nh,得N=G/Fη=100/3125×08=4段。(3)略
24.(1)5×103N (2)60% (3)18×106J
简单机械和功 (基础测试卷)
一、填空题:(每空1分,共30分)
1.杠杆平衡的条件是________________________。当动力臂______阻力臂时,是省力杠杆;当动力臂______阻力臂时,是费力杠杆;当动力臂______阻力臂时,是省力杠杆。
2.定滑轮的实质是一个______杠杆,所以使用它可以____________但不能______;动滑轮的实质是一个______杠杆,所以使用它可以____________,但不能____________。
3.写出下列各单位所对应的物理量:
(1)N•M ;(2)J/s __________ ;(3)W•S________;(4)N•M/S_________。
4.在镊子、钢丝钳、扳手、天平中,属于费力杠杆的有____________,属于等臂杠杆的有____________。
5.如图1所示,杠杆上每格等距,每个钩码重都是1N,当杠杆平衡时,弹簧秤的示数为______;若要求弹簧秤示数为9N,并且钩在支点左侧时,则它应钩在______处,拉力方向应为____________。
图1 图2
6.如图2所示,用动滑轮把重为40N的物体匀速上提,弹簧测力计示数为24N,则拉力为______N。不计摩擦和绳重,动滑轮重为______N,这时该动滑轮的机械效率约为______。
7.某运动员把1000N的杠铃举高18m后在空中停留5秒钟,在这5S内他对杠铃做的功是______J,功率是______W。
8.两台机器的功率之比为3:1 ,它们做同样多的功,所需时间之比为______,在相同时间内做功之比为______。
9.某台机器的功率为80W,机械效率为80%,分别表示_____________________________,__________________________________________。
10.设长和高之比为5∶2的斜面,把重600N的物体匀速推上去,所用沿斜面方向推力至少是______N,若实际所用推力为300N,则斜面的机械效率为_____________。
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.两个小孩坐在跷跷板上恰好在水平位置平衡,此时( )
A 两个小孩的重力一定相等
B两个小孩到支点的距离一定相等
C两个小孩的质量一定相等
D小孩的重力和他们各自到支点的距离的乘积一定相等
12.一把杆秤原来很准确,但跟它配套的秤砣掉了一小块,再用它称量物体时,称量结果将 ( )
A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定
13.使用下列简单机械时,一定省力的是 ( )
A、铡刀和定滑轮 B、撬棒和理发剪刀
C、羊角锤和手推车 D、瓶盖起子和钓鱼杆
14.在下列情况下,力对物体做功的说法正确的是 ( )
A、铅球出手后,水平方向移动7m,手对铅球做了功
B、用30N的水平推力,将重为180N的物体推动9米。推力对物体做了功
C、关闭发动机后,火车仍向前滑行50m,火车的惯性对它做了功
D、小球在光滑的水平面上滚动,支持力对它做了功
15.如图3所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动,此时弹簧测力计的示数是8N,若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计,那么物体A与水平面的摩擦力以及2S内F所做的功分别为( )
A、8N,32J B、16N,32J C、8N,64J D、16N,64J
图3 图4
16.如图4所示,杠杆在物体A和力F作用下处于平衡,现在将力F方向改为沿虚线方向,要使杠杆仍保持平衡,必须是( )
A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力
17.某人骑着一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近 ( )
A、1W B、10W C、100W D、1000W
18.张强要抬起一根粗细均匀、重为800N的树干的一端,另一端不离地,他至少用力 ( )
A、800N B、600N C、400N D、200N
19.大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平向移动4m,如图5所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功? ( )
A、200J B、300J C、400J D、500J
图5 图6
20.工人用如图6所示的滑轮组提升重物,在10S内将质量为100kg的物体匀速提升2m,已知工人向下的拉力为480N,则下列说法错误的是 ( )
A 绳子自由端被拉下6m
B工人所做的有用功为1960J,总功为2880J
C工人做功的功率是288W
D滑轮组的机械效率为51%
三、作图题:(第21、22题每题3分、第23题2分,共8分)
21.在如图7所示中,O是杠杆的支点,试画出F1和F2的力臂l1和l2。
22.如图8所示是活塞式抽水机的的摇柄,AOB是一杠杆,在图中作出阻力F2的示意图和动力臂L1。
23、如图9所示的滑轮组,用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳的绕法。
图7 图8 图9
四、实验题:(每空2分,共8分)
24、在如图10所示的实验装置中,(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,它将杠杆
右端的螺母向_________边旋一些,使杠杆在_________位置平衡,(2)实验时只有8个相同
的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则
怎样挂钩码可使杠杆在水平位置平衡?(设计两种方案)
答:①________________________________________________
②________________________________________________
图10
五、计算题:(每题8分,共24分)
25、一根2米长的硬杆AB水平放置,A端挂30N的物体,B端挂50N的物体,要使杠杆平衡支点应距A端多远?若两端各增加10N的物体,为使杠杆平衡,支点向何方移动多少米?
26、有一辆5吨的汽车,用22050N的牵引力,在25min内沿斜坡路匀速向上行驶450m,若坡的机械效率为60%,求:(1)汽车在这段路程的速度;(2)汽车所做的功;(3)汽车的功率;(4)汽车上升的高度。
27、如图11所示的滑轮组,若重物升高2m,绳子的自由端移动6m,不计绳重和摩擦。
(1)用笔画出此滑轮组绳子的绕法;(2)若重物G为100N,所用拉力为40N,求:
总功该滑轮组的效率、动滑轮的重力各为多少?
图11
11简单机械和功(提高测试卷)
一、填空题:(每题3分,共30分)
1.指出下列实物属于哪种简单机械:(1)旗杆上的小轮是______,(2)钓鱼杆是______ ,(3)撬铁路枕木上道钉的道钉撬是______。
2.有一轻质杠杆,动力臂是阻力臂的3倍,当用它提升重力为30N的物体时,需施力为______N。若将物体提升40cm,则动力作用点将移动______m。
3.一把杆秤不计自重,提纽到秤钩的距离为3cm,秤砣质量为250克,用这杆秤来称质量为3kg的物体时,秤砣应离提纽______米。
4.如图1所示,水平台上的物体A重50N,在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为10N,若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计,则拉力F为______牛,物体A受到的摩擦力为______牛,拉力的功率为______W。
图1 图2
5.如图2所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上,D可在MN上自由滑动,当绳的D端从N向M滑动过程中,杠杆仍保持平衡,则AD对杠杆的拉力变化情况是__________________。
6.将一木箱推上长6m、高2m的斜面,所用的推力为250N,若斜面的机械效率为80%,则木箱重为______N。
7.用一个动滑轮提升一个重为500N的物体,(1)若不计摩擦和动滑轮重,则拉力为______ N,滑轮的机械效率为______ ;(2)若不计摩擦,动滑轮重为100N,则拉力为______ N,动滑轮的机械效率为______ ;(3)如果不计摩擦,动滑轮重不变,若提升的物重增大,则拉力将______,动滑轮的机械效率将______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
8.抽水机每秒钟能把20kg的水抽到10m高处,它每分钟做的功是______J,抽水机的功率是______W。(g取10N/kg)。
9.用一个定滑轮和一个动滑轮来提升260N的重物,每个滑轮重10N,不计摩擦时,当匀速提升重物时最多可省______N的力。当重物上升40cm时,绳子自由端通过的距离是______m
10.小强同学家住北园小区3号楼五楼,放学后,他从一楼到五楼共用了20s,若小强及书包总重为480N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率为______W。
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.如图3所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终
受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动A/ 位置时,力
F将( )
A、变大
B、变小
C、先变大,后变小
D、先变小,后变大 图3 图4
12.将一动滑轮改为定滑轮使用,这样一定是( )
A 提高了功率 B提高了机械效率 C节省了力 D节省了功
13.一把粗细均匀的杠杆AB,在端点A、B处分别作用竖直向下的力F1、F2时,杠杆在水平位置处于平衡。若使力F1、F2同时各减少2N,则杠杆失去平衡,且A端上升,B端下降,由此可以判断杠杆AB的支点位置是( )
A 在杠杆的中点 B不在杠杆的中点,而且靠近B端
C不在杠杆的中点,而且靠近A端 D无法确定
14.如图4所示,一个工人用滑轮组提起2000N的重物,所用的拉力是800N, 绳子自由端被拉下4m,下列说法正确的是( )
A 总功是3200J,效率为40% B有用功是8000J,效率是40%
C有用功是3200J,效率为625% D总功是3200J,效率是625%
15.以下各种方法中,能提高滑轮组的机械效率是( ),
A 减慢提升速度 B减少定滑轮重
C减少动滑轮重 D减少被提升的物重
16.如图5所示,物体A在拉力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)。下列说法正确的是( )。
A、F1= F2 W1=W2 B、F1= F2 W1= W2
B、CF1= F2 W1=W2 D、F1= F2 W1= W2
图5 图6
17.如图6所示,密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一,当B端挂5N的重物P时,直尺的A端刚刚翘起,则此直尺受到的重力为 ( )
A、10N B、5N C、25N D、以上答案都不对
18.“五一”期间,小林和爸爸一起去登红山,小林用了15min登到山顶,爸爸用了20min登上山顶,爸爸的体重是小林的15倍,则小林和爸爸登山功率之比是( )
A.1∶2 B.2∶1 C.9∶8 D.8∶9
19.如图7所示,物重为20N,摩擦不计。绳的一端拴在
地面上,用力F使滑轮匀速上升2m的过程中(滑
轮自重不计),则有 ( )
A.重物上1m B.F为40N
C.重物上升2m D.F为10N 图7
20.处于平衡状态的杠杆,如再加一个力F后,杠杆仍处于平衡,则力F( )
A.一定在阻力一边 B.一定在动力一边
C.作用线通过支点 D.无法判断
三、作图题:(每题3分,共3分)
21.请在图8(b)中画出钢丝钳动力F1的力臂l1和阻力F2的力臂l2。
22.请在图9中画出使杠杆AB在如图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
23.如图10所示是羊角锤拔钉示意图,在图中标出支点O,并作出动力臂和阻力臂。
图8 图9 图10
四、实验题:(每空2分,共10分)
24.小丽同学用如图11所示的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率”的实验,
已知每个钩码质量为50g。
(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法,要求施力方向竖直向上。
(2)将钩码匀速竖直向上提升20cm,弹簧测力计的示数为08N,则此过程对
钩码所做的有用功为__________J,动力所做的总功为________J,滑轮组的
机械效率为_________(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)。
(3)若减少两个钩码,则滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减
小”或“不变”)。 图11
五、计算题:(每题7分,共21分)
25.如图12所示,一个厚度均匀的薄木板长2m,木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受
的最大拉力为10N。一个大小不计的木块重40N,它从木
块左边的O点开始以02m/s的速度向木板右端匀速移动,
求:木块运动多长时间绳子断裂?(木板重力不计)。
图12
26.如图13所示,物体重1500N,地面对物体的摩擦阻力为物体重的04倍,一个人用240N
的拉力F,在8秒内使物体沿水平地面匀速移动了5m,求:
(1)力F做的功;(2)人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率。
图13
27.一个工人用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组(不计摩擦和绳重),站在地上将400N重的货物经过10s匀速提高4m,所用的拉力是250N,求:(1)这个工人做功的功率是多少?(2)此时滑轮组的机械效率是多少?(3)若把800N的重物提起,工人至少要用多大的拉力?
11简单机械和功(拓展测试卷)
一,填空题:(每题3分,共30分)
1.如图1所示,AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计),O为支点,OA=OB,在杠杆的B端挂一重20N的重物,要使杠杆平衡,则在A端施加的力F至少为______N
图1 图2
2.商店里用的案秤,是一个不等臂杠杆,每台案秤都 有一个套砝码,秤杆上还有个游码。请用毫米刻度尺粗略测量一下图2中秤盘支点到秤杆支点的距离是______mm。砝码盘支点到秤杆支点的距离是______mm。如果砝码的质量是1kg,游码在零刻度处,秤杆恰好平衡,计算一下盘中货物的质量是______kg
3.小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时,杠杆的另一端把320N的重物提高了05m,他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______。
4.在2004年中考体育达标“跳绳项目”测试中,燕燕同学1min跳了120次,每次跳起的高度约为4cm,若她的质量为50kg,则她跳一次做的功约为______J,她跳绳的平均功率约为______W。(g取10N/kg)
5.如图3所示,用一动滑轮拉一物体A以05m/s的速度在水平面上匀速运动,物体A重为20N,受到的摩擦力是物重的02倍,水平拉力F为25N,则在2S内拉力做的功是______J,滑轮的机械效率是______(不计滑轮重)
图3 图4
6.如图4所示,用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以05m/s速度向右运动,此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N,绳与滑轮之间的摩擦及绳重不计,则该滑轮组的机械效率为______________,在2s内拉力F做的功为______________ J。
7.如图5所示是杆秤示意图。A、B是两个提纽,如果B提纽断了,临时找一根粗铜丝代替。那么,使用______提纽称物体质量将不准确,所称物体的质量将比物体的实际质量______。(填“大”或“小”)。
图5 图6
8.如图6所示,有甲、乙两人抬一只箱子上楼(图中人未画出),甲用力F1,乙用力F2,方向均竖直向上,则F1与F2的大小关系是F1______F2。
9.一辆板车陷入泥里,甲、乙两人来帮忙。甲帮助拉车把,乙推车轮的上边缘,若两人用力一样大,且方向合理,则两人中实际效果更好些的是____________,这是因为____________________________________。
10.斜面长05m,高02m,用一个沿斜面向上的拉力把一重27N的木块匀速地从斜面底端拉到斜面顶端。已知该斜面的机械效率为90%,木块的运动速度大小为01m/s,则拉力的功率为_____________W。
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.滑轮组的机械效率为80%,利用它可以用1000N的力匀速提升4000N的重物。则此时负担重物和动滑轮重力的绳子的股数是( )
A3股 B4股 C5股 D6股
12.力F 将质量为m的物体举高Sm,做了W1的功;用同样大小的力将质量为m的物体沿斜面向上推进Sm,做了W2的功;仍用同样大小的力将质量为m的物体在水平地面上推动了Sm,做了W3的功,则( )
A、W1>W2>W3 B、W1=W2=W3 C、W1<W2<W3 D、无法比较
13.小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方,则小明对足球做的功是( )
A、100J B、200J C、4000J D、无法确定
14.一台功率为100kW的发动机,把它装到汽车上,汽车速度可达到90km/h,把它装到汽船上,汽船的速度只能达到30 km/h,则汽车和汽船行驶时所受的阻力之比是( )
A、1∶3 B、3∶10 C、9∶10 D、5∶6
15.如图7所示,用水平方向的力F拉绳子的一端P,使物体A以2m/s的速度向左匀速运动,此时弹簧测力计的示数为8N。不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力及2秒内P端移动的距离分别为( )
A、8N,4m B、8N,8m C、16 N,4m D、16N,8m
图7 图8
16.如图8所示,测定滑轮组的机械效率时,所用钩码质量为200g ,几位同学用弹簧测力计测出拉力F的读数如下,其中肯定错误的是( )
A、09N B、08N C、07N D、06N
17.利用如图9所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则( )
A、甲滑轮组的机械效率高
B、乙滑轮组的机械效率高
C、F2做功的功率大
D、F1、F2做功的功率一样大
图9 图10
18.如图10所示为一杆秤,下面说法正确的是( )
A、在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量值大于物体的真实质量
B、在秤砣上吸附一块磁铁,将使测量值小于物体的真实质量
C、用B提纽时,该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值大
D、以上说法都不对
19.用不等臂天平称质量为4g的药品,先放在左盘中称,再放在右盘中称,记下两次结果,其记录数据可能是下列的哪一组?( )
A.2g,6g B.4g,1g C.10g,6g D.2g,8g
20.一台水泵每分钟内可把48t水扬高10m,若水泵效率为80%,带动水泵的电机效率为85%,则电机与水泵的配套功率应为 ( )
A.12kW B.10kW C.98kW D.6kW
三、实验题:(每小题4分,共12分)
21.小红学过“机械效率”后,产生了一个疑问:机械的机械效率越高是否越省力?“针对
这个问题,小红借了一个弹簧测力计,利用家中“案板”和茶杯作了以下实验:
A、把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力G;
B、用“案板”作斜面,如图11所示,把一只水杯通
过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水
杯子匀速拉上斜面;
C、分别测出拉力F,杯子移动的距离s和升高的高度h;
D、改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表: 图11
一 二 三 四
重力G/N 5 5 5 5
升高h/m 01 015 02 025
有用功W有/J ( ) 075 1 125
拉力F/N 16 22 27 31
移动距离S/m 05 05 05 05
总功W总/J ( ) 11 135 155
机械效率η ( ) 068 ( ) 081
(1)计算并将数据填入表中4个括号内。
(2)小红的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论?
(3)完成上面实验后,小红又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,可以提高斜面的机械效率。
①请你运用所学的知识,说明小红的猜想是否正确(简述理由)。
②请你设计一个实验,进一步证明你对小红猜想的判断。
四、计算题(第22题10分,其余每题9分,共28分)
22.如图12所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平地面匀速向
右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。根据题给
条件,请你计算出与本题相关的5个物理量,要求写出简要说明和
结果。(g取10/kg)
图12
23.用滑轮组吊起重为100牛的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是3125牛,使物体匀速上升4米,滑轮组工作时的机械效率为80%。
(1)求人做了多少功?
(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体。
(3)画出这个滑轮组
24.座落在龙河广场的“商银双厦”是连云港市标志性高层建设,楼内安装的垂直降式电梯可以使人们方便上下。该电梯铭牌如下,其工作原理如图13所示。在额定状态下试运行时,所载15人平均每人质量为60kg,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s,动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计,g取10N/kg。求:
(1)钢丝绳的拉力
(2)滑轮组的机械效率。
(3)这个过程中消耗的电能。
图13
参考答案(1)
《简单机械和功•基础测试卷》
一、1.动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2) 大于 小于 等于2.等臂 改变动力的方向
省力 省力 省力 改变动力的方向3 功 功率 功 功率4 镊子 天平 5 45N C 竖直向下
6 24 8 83% 7 0 0 8 1:3 3:1 9该机器1s内做功的为80J 该机器做的有用功占总功的80%
10 240 80% 11D 12A 13C 14B 15D 16C 17C 18C 19A 20D
三、略
四、24右 水平 在3处挂4个钩码 在4处挂3个钩码 在6处挂2个钩码
25 125m 应向A端移动005m 26 (1)3m/s (2)99225×106J
(3)66150W (4)1215m
27.(1)略 (2)240J 83% 20N
参考答案(二)
《简单机械和功•提高测试卷》
一、1.定滑轮 (费力)杠杆 (省力)杠杆 2.10 12 3.036
4.10 20 1 5.先变小后变大 6.600
7.(1)250 100% (2)300 83% (3)增大 增大
8.120000 2000 9.180 12 10.288
二、11.C 12.B 13.B 14.D 15.C 16.C
17.A 18.D 19.B 20.C
三、略
四、24.(1)略 (2)04 048 833% (3)减少
25.25s
26.(1)3600J (2)450W (3)83%
27.(1)200W (2)80% (3)450N
参考答案(3)
《简单机械和功•拓展测试卷》
一、1.20 2.8 36 45 3.160 200 80% 4.20 40
5.5 80% 6.80% 5 7.A 小 8.>
9乙 乙使车轮沿地面滚动的力臂长些,力和力臂的乘积较大
10.012
二、11.C 12.B 13.D 14.A 15.D 16.D 17.B
18.B 19.D 20.A
三、21.(1)05 08 063 074
(2)解决了小红的疑问,通过实验数据得出结论:使用斜面机械效率越高不是越省力。可见“机械效率越高越省力”是错误的。
(3)①正确的。理由:有用功一定,减小摩擦力就减少了额外功,即减少了总功。故提高了机械效率。②在小红设计的实验方案的基础上:a保持斜面倾角不变,在斜面(案板)表面铺不同材料(如纸、玻璃、毛巾等)改变摩擦;b将水杯沿斜面提升一定高度或沿斜面移动一定距离分别求出各次的机械效率。
22.(1)物体的重力G=mg=320N; (2)人运动速度V=S/t=08m/s
(3)拉力F做功W总=FS=1600J; (4)提升物体做功W有=Gh=1280J;
(5)机械效率η=W有/W总=80% (6)人做功的功率p= w
(7)人受地面摩擦力f=F=200N (8)物体所受拉力F=G=320N, 此外还可以计算物体上升速度,人、物体所受的合力等等……
23.(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由W总=W有/η求,即:W总=Gh/η=100×4/08=500焦。
(2)设有N段绳子承担,则:η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F•Nh,得N=G/Fη=100/3125×08=4段。(3)略
24.(1)5×103N (2)60% (3)18×106J
Ek=½MV² I=U除以R U=IR R=U除以
九年级物理力学部分
一、速度公式
[表格数据暂时无法显示]
火车过桥(洞)时通过的路程s=L桥+L车
声音在空气中的传播速度为340m/s
光在空气中的传播速度为3×108m/s
二、密度公式
(ρ水=10×103 kg/ m3)
[表格数据暂时无法显示]
冰与水之间状态发生变化时m水=m冰 ρ水>ρ冰 v水<v冰
同一个容器装满不同的液体时,不同液体的体积相等,密度大的质量大
空心球空心部分体积V空=V总-V实
三、重力公式
G=mg (通常g取10N/kg,题目未交待时g取98N/kg) 同一物体G月=1/6G地 m月=m地
四、杠杆平衡条件公式
F1l1=F2l2 F1 /F2=l2/l1
五、动滑式
不计绳重和摩擦时F=1/2(G动+G物) s=2h
六、滑轮组公式
不计绳重和摩擦时F=1/n(G动+G物) s=nh
七、压强公式(普适)
P=F/S 固体平放时F=G=mg
S的国际主单位是m2 1m2=102dm2=104cm2=106mm2
八、液体压强公式P=ρgh
液体压力公式F=PS=ρghS
规则物体(正方体、长方体、圆柱体)公式通用
九、浮力公式
(1)、F浮=F’-F (压力差法)
(2)、F浮=G-F (视重法)
(3)、F浮=G (漂浮、悬浮法)
(4)、阿基米德原理:F浮=G排=ρ液gV排 (排水法)
十、功的公式
W=FS 把物体举高时W=Gh W=Pt
十一、功率公式
P=W/t P=W/t= Fs/t=Fv (v=P/F)
十二、有用功公式
举高W有=Gh 水平W有=Fs W有=W总-W额
十三、总功公式
W总=FS (S=nh) W总=W有/η W总= W有+W额 W总=P总t
十四、机械效率公式
η=W有/W总 η=P有/ P总
(在滑轮组中η=G/Fn)
(1)、η=G/ nF(竖直方向)
(2)、η=G/(G+G动) (竖直方向不计摩擦)
(3)、η=f / nF (水平方向)
十五、热学公式 C水=42×103J/(Kg·℃)
1、吸热:Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
2、放热:Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
3、热值:q=Q/m
4、炉子和热机的效率: η=Q有效利用/Q燃料
5、热平衡方程:Q放=Q吸
6、热力学温度:T=t+273K
7燃料燃烧放热公式Q吸=mq 或Q吸=Vq(适用于天然气等)
名称 符号 名称 符号
质量 m 千克 kg m=pv
温度 t 摄氏度 °C
速度 v 米/秒 m/s v=s/t
密度 p 千克/米³ kg/m³ p=m/v
力(重力) F 牛顿(牛) N G=mg
压强 P 帕斯卡(帕) Pa P=F/S
功 W 焦耳(焦) J W=Fs
功率 P 瓦特(瓦) w P=W/t
初中物理基本概念概要
一、测量
⒈长度L:主单位:米;测量工具:刻度尺;测量时要估读到最小刻度的下一位;光年的单位是长度单位。
⒉时间t:主单位:秒;测量工具:钟表;实验室中用停表。1时=3600秒,1秒=1000毫秒。
⒊质量m:物体中所含物质的多少叫质量。主单位:千克; 测量工具:秤;实验室用托盘天平。
二、机械运动
⒈机械运动:物体位置发生变化的运动。
参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。
⒉匀速直线运动:
①比较运动快慢的两种方法:a 比较在相等时间里通过的路程。b 比较通过相等路程所需的时间。
②公式: 1米/秒=36千米/时。
三、力
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg m=G/g
g=98牛/千克。读法:98牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为98牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。 惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
四、密度
⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。
公式: m=ρV 国际单位:千克/米3 ,常用单位:克/厘米3,
关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3;
读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。
⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。
面积单位换算:
1厘米2=1×10-4米2,
1毫米2=1×10-6米2。
五、压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=98牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=101×105帕=10336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
七、简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS 功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt P的单位:瓦特; W的单位:焦耳; t的单位:秒。
八、光
⒈光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。
光在真空中的速度最大为3×108米/秒=3×105千米/秒
⒉光的反射定律:一面二侧三等大。入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。
平面镜成像特点:虚像,等大,等距离,与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。
⒊光的折射现象和规律: 看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。
凸透镜对光有会聚光线作用,凹透镜对光有发散光线作用。 光的折射定律:一面二侧三随大四空大。
⒋凸透镜成像规律:
物距u 像距v 像的性质 光路图 应用
u>2f f<v<2f 倒缩小实 照相机
f<u<2f v>2f 倒放大实 幻灯机
u<f 放大正虚 放大镜
⒌凸透镜成像实验:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。
九、热学:
⒈温度t:表示物体的冷热程度。是一个状态量。
常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。
温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。
⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。是过程量
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。
比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。
C水=42×103焦/(千克℃) 读法:42×103焦耳每千克摄氏度。
物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为42×103焦。
⒌热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升
Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm
6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳
物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。
改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)
7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。
十、电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。 电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。
十一、电流定律
⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。
电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。 Q=It
电流单位:安培(A) 1安培=1000毫安 正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。
⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。
测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。
⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。
电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。
导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。 导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)
⒋欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I
导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。
⒌串联电路特点:
① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2
电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。
例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?
解:由于P=3瓦,U=6伏
∴I=P/U=3瓦/6伏=05安
由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2 如右图,
因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏
∴R2=U2/I=2伏/05安=4欧。答:(略)
⒍并联电路特点:
①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2
电阻不同的两导体并联:电阻较大的通过的电流较小,通过电流较大的导体电阻小。
例:如图R2=6欧,K断开时安培表的示数为04安,K闭合时,A表示数为12安。求:①R1阻值 ②电源电压 ③总电阻
已知:I=12安 I1=04安 R2=6欧
求:R1;U;R
解:∵R1、R2并联
∴I2=I-I1=12安-04安=08安
根据欧姆定律U2=I2R2=08安×6欧=48伏
又∵R1、R2并联 ∴U=U1=U2=48伏
∴R1=U1/I1=48伏/04安=12欧
∴R=U/I=48伏/12安=4欧 (或利用公式 计算总电阻) 答:(略)
十二、电能
⒈电功W:电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。
公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢。电功率大的用电器电流作功快。
公式:P=W/t P=UI (P=U2/R P=I2R) 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特
⒊电能表(瓦时计):测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=36×106焦耳
例:1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时?
解 t=W/P=1千瓦时/(2×40瓦)=1000瓦时/80瓦=125小时
十三、磁
1.磁体、磁极同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物质叫磁体。磁体的磁极总是成对出现的。
2.磁场:磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体周围磁场用磁感线来表示。
地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
3.电流的磁场:奥斯特实验表明电流周围存在磁场。
通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用右手螺旋定则来判定
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小Q报时(22:31)
一、选择题(共12小题,满分24分)
1、关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )
A、力是维持物体运动的原因; B、物体只要运动就需要力的作用;
C、力是改变物体运动状态的原因; D、物体受到力的作用,运动状态一定改变。
2、生活中许多地方运用到了物理知识,下列说法错误的是( )
A、运动员上单杠前往手上抹镁粉是为了减小摩擦; B、车轮外胎有凹凸花纹是为增大摩擦;
C、螺母下面垫一个垫圈是为减小压强; D、菜刀刀刃磨得很薄是为增大压强。
3、用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳的重量,其中用力最小的是( )
A、 ; B、 ; C、 ; D、
4、如图,舰载机飞离航母后,航母底部受到的水的压强和航母受到的浮力将( )
A、压强减小,浮力减小; B、压强增大,浮力增大;
C、压强减小,浮力增大; D、压强增大,浮力减小。
5、如下图,分别采用两种方式将同一个箱子从地面搬上二楼, F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )
A、机械效率一定相等; B、功率一定相等;
C、所做的总功一定相等; D、所做的有用功一定相等。
6、如上图,过山车时而从轨道的最低点D上升到点A,时而从点A飞驰而下。过山车在运动过程中,若不计能量损失,只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是( )
A、A点机械能小于B点机械能 ;
B、D点动能,A点势能 ;
C、D点动能,A点机械能;
D、A点势能,机械能。
7、如图,甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼,甲对木箱做的功与
乙对木箱做的功相比较( )
A、甲大于乙; B、甲小于乙;
C、甲等于乙; D、无法比较。
8、小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是(忽略空气阻力)( )
A.他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用; B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用
C.他的重力势能转化成了动能和内能; D.他的重力势能减小,动能增大,机械能不变
9、(多选题)如图所示的机械中不省力的是( )
A、镊子; B、天平; C、定滑轮; D、开瓶器。
10、下列几种情况中,人对物体做了功的是( )
A、静止的小车在拉力的作用下向前运动; B、用力搬石头而未搬动;
C、提着小桶在水平路上匀速前进; D、运动员举着杠铃停留了3秒。
11、小李的质量为50kg,可以举起80kg的杠铃;小胖的质量为70kg,可以举起60kg的杠铃。两人通过如图的装置看谁能把对方拉起来,结果应是( )
A.小李把小胖拉起; B.小胖把小李拉起; C.两个都拉不起; D.两个都拉起。
12、(多选题)如图,浸在水中的A物体的质量为3kg,B物体的质量为2kg,
且整体处于静止状态,弹簧测力计自身重力不计。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为196N;
B.物体A浸在水中的体积为500cm3;
C.物体A处于平衡状态;
D.物体B受到的重力和B对绳的拉力是一对平衡力。
二、填空题(共12小题,满分24分)
1、在物理学中,对不同的事物进行比较,需要引入不同的物理量。例如,要比较物体运动的快慢,需要引入速度;要比较做功的快慢,需要引入 ;要比较压力的作用效果,需要引入 。
2、如图,水平桌面上的甲、乙两圆柱形容器,装有质量相同的水,水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是: F甲 _ F乙; p甲 _ p乙. (填“>”、“<”或“=”)
3、甲站在05m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在07m/s匀速下行的自动扶梯上.甲、乙两人质量相等,甲上行中动能 (填“增加”、“不变”、“减少”)。某时刻他们的位置如图13,该时刻甲的重力势能 乙的重力势能,甲的机械能 乙的机械能,若此时两扶梯同时停止运动,甲的惯性 乙的惯性(填“大于”、“等于”、“小于”)。
4、一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为 N.撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有 .在上述小车前进15.5m的过程中,建筑工人对小车做的功为 J.
5、如图,用滑轮把50㎏的水泥5s内缓缓提升4m 到房顶,所用拉力300N(g取10N/kg)。此过程中,有用功为 J,拉力做功的功率为 W,该机械的效率约为______。写出一条拉力不等于物重的原因: 。
6、如上图,物体A的质量为4kg,滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢(匀速)提升时,脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小 (填“也改变”或“不变”)。若24s内脚腕将A物体匀速提起03m,则对物体A所做的功为 J,功率为 W。
7、据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡.由此可知,鸡蛋的重力势能与 _________ 有关,下落过程是将重力势能转化为 _________ .
8、人体很多结构也可以看作杠杆,即少力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆.踮脚时主要靠腓肠肌收缩,骨骼和腓肠肌状况如图,踮着的脚可以看作是 杠杆.
(8) (9)
9、如图,滑轮重小于物重(绳重、摩擦不计〉。使用甲图滑轮的好处是 ;若匀速提升相同的重物,则F甲 F乙、机械效率ŋ甲_________ŋ乙(“<”/“=”/“>”)。
10、定跳远项目中,体重为500N的某同学从点到落地点的过程中,
重心下降的距离为03m,用时05s,轨迹如图.则此过程重力
做的功为_______J,重力的功率为_______W.
11、如图24,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,他至少用
N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止。(g=10N∕kg)
12、如图5,行车在钢丝绳的自由端用2000N的力,将重6000N的货物匀速竖直提升3m,接着又在水平方向移动6m。则行车在水平移动货物的过程中,货物重力所做的功是 J;在竖直提升货物的过程中,货物重力所做的功是 J,行车滑轮组提升货物的机械效率为 。
三、作图题(共3小题,满分10分)
1、画出图中力F的力臂和物体所受重力的示意图。
2、如图,硬质杠杆AOB上挂一重物G,O为支点,请你在杠杆AOB上作出使重物在图示位置静止时的最小力F及力臂L。
(1) (2)
3、请画出下列各图中滑轮组最省力的绕绳方法.
四、实验题(共3小题,满分12分)
1、用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图16所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:
甲: A较重;乙: B较重;丙: A、B一样重.
(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重。所用器材: ;
操作方法: ;
现象及结论: 。
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。据图中的实验,可以判断 同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)②根据图17的实验,该同学得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。a.这个结论是否正确? b.用图18的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确.
2、小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图28所示。下表是他们实验记录的有关数据。
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了__________________
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是____________j,斜面的机械效率是____________。
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时,_______________。
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是: _____________。
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越____________(选填“省力”或“费力”)。
(6)此探究实验是采用了_____________的物理研究方法
3、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中, 小红用如图7所示的滑轮组分别做了三次实验,第一次使用塑料滑轮,第二次使用铝制滑轮,第三次使用铁制滑轮,实验数据记录如下表 :
实验次数 物重g/n 物 体上升的距离h/cm
测力计的读数f/n 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η
1 3 10 16 30 625%
2 3 10 2 30 50%
3 3 10 25 30
(1)这个实验使用的测量工具是_______和弹簧测力计。
(2)在实验操作中应竖直_______拉动弹簧测力计。
(3)在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组 的机械效率_______。
五、解答题(共6小题,满分30分)
1、水平茶几的中央放着一个盛水的圆柱形平底玻璃杯.用刻度尺测得水深是10cm,玻璃杯的底面积为50×10﹣3m2(g取10N/kg)。(1)求水对杯底的压力和压强;(2)将一健身球轻轻放入杯中,发现水面上升了22cm,且未溢出.求健身球受到的浮力.
2、某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:(l)发动机所提供的牵引力大小;(2)行驶速度的大小;(3)行驶5min牵引力所做的功。
3、如图26,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小。
4、如图,用滑轮组提升重200N的物体,所用的拉力为125N,物体在5s内匀速上升2m.求:(1)绳子自由端移动的速度;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力的功率。
5、如图23(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了15m、重物匀速上升了05m,已知滑轮组的机械效率为70%(g=10N/kg)。(1)人的拉力的功率多大?(2)被吊起的重物质量多大?(3)按题意画出滑轮组的绕绳.
6、中国救援队在搜救过程中发现一名生还者被一块约18吨的建筑材料堵在一个狭小的空间里,材料与地面接触面积约为15m2。(1)、建筑材料对地面的压强为多大?(g取10N/kg);(2)、由于条件限制,救援队只能用如图17所示的滑轮将建筑材料吊离,若在起吊过程中滑轮组的机械效率为80%,求此过程中绳子自由端所施加的拉力;(3)、若拉动材料的时,材料向上的速度为001m/s,则拉力做功的功率是多少?
参考答案与试题解析
一、单项选择题(共9小题,每小题3分,满分27分)
1、C.解:A、力是改变物体运动状态的原因,物体的运动不需要力来维持,故A错误.B、物体的运动不需要力来维持,故B错误.C、力是改变物体运动状态的原因,说法正确,故C正确.D、如果物体受到平衡力的作用,将处于平衡状态,运动状态不 变,故D错误.故选C.
2、A.解:A、体操运动员在上单杠前往手上抹镁粉,增大了接触面粗糙程度,增大了摩擦力,故该选项说法错误;B、车轮的外胎做有凹凸花纹,增大了接触面粗糙程度,增大了摩擦力,故该选项说法正确;C、螺母下面垫一个垫圈,在压力一定的情况下,增大了接触面面积,减小了压强,故该选项说法正确;D、厨房的菜刀刀刃磨得很薄,在压力一定的情况下,减小了接触面面积,增大了压强,故该选项说法正确.故选A.
3、C.解:A、F1= = G;B、F2= =2G;C、F3= G;D、F4= G.由此分析比较可知F3最小.故选C.
4、A.解:(1)∵舰载机群飞离后,航母仍漂浮,但自重G减小,∴F浮=G,∴航母所受浮力减小.(2)∵F浮=ρ水V排g,∴排开 水的体积要减小,航母将上浮一些,∴航母底部所处的深度减小,又∵p=ρgh,∴航母底部所受的压强将减小。 故选A.
5、D.解:两只搬运方式所做的有用功根据公式W=Gh可知是相同的,D正确;但额外功不同,总功等于额外功与有用功之和,所 以总功不同,C错误;搬运时间不知道,无法比较功率的大小,B错误;有用功相同,总功不同,机械效率等于有用功和总功的 比值,所以机械效率也不同,A错误。 故选D.
6、B; 7、A; 8、B;
9、ABC。解:A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,使用时费力;B、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,既不省力也不费力;C、定滑轮的本质是等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省力也不费力;D、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,使用时省力.故选ABC.
10、A.解:A、人给小车一个向前的拉力作用,小车在拉力作用下向前移动了距离,人对小车做功.符合题意.B、搬石头时,人给石头一个力的作用,石头在力的作用下没有移动距离,人对石头没有做功.不符合题意.C、人给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,人对水桶没有做功.不符合题意.D、运动员将杠铃举起后停留了3秒,运动员给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,人对杠铃没有做功.不符合题意.故选A.
11、B; 12、C D;
二、填空题(共4小题,每空2分,满分18分)
1、功率、压强;
2、解:根据重力公式G=mg,两容器中水的质量相等所以重力相等;因为甲、乙都是圆柱形容器,所以,水对容器底的压力等于水的重力,即F甲=F乙。根据压强公式p=ρgh,因两容器都装水,所以密度相同;ρ是定值;所以大小取决于水的高度h,高度大则压强大,如图,h甲>h乙,所以P甲>P乙。 答案为:=;>。
3、不变, 等于, 小于, 等于; 4、50、惯性、750;
5、2000、480、833 %、动滑轮有重力(绳子有重力或系统有摩擦)。
6、不变、12、5;
7、高度;动能。解:高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与高度有关;鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能减小,同时速度增大,因此动能增加,增加的动能是由重力势能转化来的,即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能。
8、32、省力。由图可知人体杠杆绕着O点转动,重力的作用点在B点,腓肠肌的动力作用点在A点,动力臂大于阻力臂,所以人体杠杆属于省力杠杆;
9、可以改变动力的方向、>、>;
10、150、300; 11、225; 12、0,18×104,75%。
三、作图题(共6分)
1、重力方向竖直向下,从重心向下作竖直线段,便是重力的示意图,如图所示.
2、从O点向力F的作用线作垂线段L就是力F的力臂,如图所示.
四、实验题(共6分)
1、(1)托盘天平;将A、B两段胡萝卜分别放在已经调平的托盘天平两边托盘上;托盘下降的那边胡萝卜比较重;如果两边
平衡,说明两段胡萝卜一样重。(2)甲, a不正确, b:1将弹簧测力计斜向右(或斜向左)拉,保持杠杆水平平衡。2读出动力:测力计的示数F1;量出动力作用点到支点的距离L1;3 用测力计测出三个钩码的重力即阻力大小F2,量出阻力作用点到支点的距离L2;4计算F1×L1的值与F2×L2的值,再进行比较,可以得出上述结论不正确。
2、(1)改变接触面的粗糙程度;(2)6 583%;(3)斜面的粗糙程度越大(或小),斜面的机械效率越低(或高);(4)没有控制接触面的粗糙程度相同 ;(5)省力;(6)控制变量法;
3、(1)刻度尺(2) 匀速 (3) 40% (4) 越低。
五、解答题(共2小题,满分16分)
1、解:(1)水对杯底的压强:P=ρ水gh=10×103kg/m3×10N/kg×01m=10×103Pa,
水对杯底的压力:F=PS=10×103Pa×50×10﹣3m2=5N;
(2)健身球排开水的体积:V排=Sh升高=50×10﹣3m2×22×10﹣2m=11×10﹣4m3,
健身球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=10×103kg/m3×10N/kg×11×10﹣4m3=11N.
答:(1)水对杯底的压力是5N,压强是10×103Pa.(2)健身球受到的浮力是11N.
2、(1)由于汽车匀速行驶时,受平衡力的作用,所以牵引力F =f=1800N (2分)
(2)由P=Fυ得:汽牛匀速行驶速度υ=P/F= 6×104W/1800N= 333 m/ s (3分)
(3 ) w = Pt = 6×104W×5×60s=18×107J
3、(1)400J (2)80% (3)50N。
4、解:(1)绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m,绳子自由端移动的速度:v = s/t = 4/5 = 08m/s;
(2)有用功W有=Gh=200N×2m=400J,总功,即拉力做的功W=Fs=125N×4m=500J,
η = ×100% = ×100% = 80%;
(3)拉力的功率P = = = 100W。
5、解:(1)由S=nh得n=3,(1)由 W=FS=600N×15m=900J,由P=W/t=900J/10s=90W(或根据P=Fv求)
(2)根据η=W有用/ W总得,70%=G/nF 带入数据 G=1260N(试想为什么不能用η= G物 / (G物+ G动))
(3)略。
6、解:(1)物体所受的重力: ,
材料对地面的压强:
(2)在竖直提升的过程中,s=5h, ,由 得:
拉力的功率为:
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