8.甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
9.用如图所示滑轮组提起重300N的货物,人所用的拉力为200N,当物体上升1m高度时(不计绳重和摩擦),在此过程中下面说法正确的是
A.拉力所做的总功为200JB.提升货物所做的有用功为300J
C.额外功为50JD.滑轮组的机械效率为80%
10.关于功率、机械效率的说法正确的是
A.有用功做得多的机器机械效率一定高
B.机械效率高的机器功率一定大
C.功率小的机器做功慢
D.功率大的机器做功时间一定短
11.如图所示,斜面长5m,高1m,木块重100N,小明用F=32N的力将物体从底端沿斜面匀速拉到顶端,则
A.小明做的有用功为32J
B.小明做的总功为160J
C.斜面的机械效率为20%
D.木块受到的摩擦力为32N
12.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动,物体运动的路程s–时间t图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是
A.物体10s时的速度大于4s时的速度
B.0~6s拉力对物体所做的功大于6~12s拉力对物体所做的功
C.0~6s拉力对物体做功的功率小于6~12s拉力对物体做功的功率
D.0~6s物体所受的拉力大于6~12s物体所受的拉力
二、填空题(本题共5小题,每空1分,共16分)
13.如图所示,轻质杠杆AB上的OA:
OB=3:
2,用F=30N竖直向下的力压杠杆A端,使A端下降15cm,则F所做的功W=_________J,物体重G=________N。
14.一台抽水机动力的功率是12kW,抽水时的机械效率是80%,那么5min抽水机动力做的功为______J,5min内它可以把________N的水抽到10m高的水塔上去。
15.一物体质量为18kg,其所受重力为_______N。
如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m,所用拉力为200N。
此过程中,小明做的有用功是_______J,拉力的功率是_______W,定滑轮的机械效率是_______。
(g取10N/kg)
16.为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上,甲工人利用图甲的滑轮组施加300N拉力在30s的时间内完成任务,此过程中绳子自由端移动的距离为_______m,拉力的功率为________W;乙工人搭建了图乙所示的斜面,斜面长12m、高6m,乙工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重物也成功运送到楼顶,该过程中斜面的机械效率为________,物体所受斜面的摩擦力为_______N。
17.跳绳是冬季的一种健身运动,旁人看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。
有位同学对此作了专门研究:
跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心髙度随时间变化的情况如图所示。
根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内共跳________次,共停留_________s;他每跳一次克服重力做功为________J,做功的平均功率为_______W。
三、作图题(本题共3小题,每题2分,共6分)
18.如图所示的杠杆AOB,在杠杆A端挂一重物G,要求在B点施加一个最小的力,使杠杆在如图所示的位置平衡,请画出需要施加的最小的力的示意图。
19.图中,(a)是打开的汽车后备箱盖,它被液压杆支撑(不计后备箱盖重)。
关箱盖时,它可看作一个杠杆,(b)是其简化图:
O是支点,F2是液压杆作用在A点的阻力。
请在图(b)中画出阻力臂l2及在B点关上后备箱盖的最小动力F1的示意图。
20.用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
四、实验探究题(本题共3小题,每空2分,共28分)
21.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)图甲中,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向_______侧调节。
(2)图乙中,杠杆恰好处于水平平衡状态,若在A处下方再挂一个钩码,则B处所挂钩码须向右移动_______格,可使杠杆在水平位置再次平衡。
实验过程中始终保持杠杆水平平衡,这样做的目的是____________________。
(3)同学们还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图丙所示,小丽在C点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是_____________________________。
(4)通过交流,同学们认为(3)问中拉力是做功的。
如果水平向右的拉力F大小不变,OC长L,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为________。
22.迎迎在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
弹簧秤示数F/N
弹簧秤移动距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
(1)表格中有一个错误的数据是__________;
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是__________;
(3)妮妮在迎迎实验的基础上多使用了一个滑轮,如图乙所示,也做了同样的实验,在忽略绳重和摩擦的情况下,妮妮发现她算出的滑轮组的机械效率与迎迎测算的相同,这是因为____________________________________________。
23.针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?
”这个问题,某同学利用同一木板,搭成不同倾角的斜面,将同一小车沿斜面匀速拉动,如图所示,记录实验数据如下表。
实验次数
斜面倾斜程度
小车重力G/N
小车上升高度h/cm
沿斜面拉力F/N
小车移动距离s/m
有用功W/J
总功W/J
机械效率η
1
较缓
4.0
0.2
0.9
1.2
0.8
1.08
74%
2
较陡
4.0
0.3
1.2
1.2
1.2
1.44
83%
3
最陡
4.0
0.4
1.5
1.2
1.6
①
②
(
)请你将该同学第三次的实验数据补充完整:
①__________;②__________(保留整数)。
(
)分析实验数据可知,在粗糙程度相同的情况下,斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:
________________________________________。
(
)分析实验数据可知:
在粗糙程度相同的情况下,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是:
________________________________________。
(
)如果该同学还要进一步探究“斜面机械效率与物重的关系”,实验时应控制小车移动的距离、__________和__________不变。
五、计算题(本题共2小题,共14分)
24.(6分)小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,把重G为285N的重物挂在杠杆的中点,用手竖直提起杆的一端,使物体缓慢匀速提升,如图所示。
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,求拉力F的大小?
(2)如杠杆是一根重为15N、质量均匀的硬棒,小明利用此杠杆2s内将重物提升了0.1m,则小明使用杠杆所做的有用功是多大?
机械效率是多大?
25.(8分)小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。
其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。
每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。
(g取10N/kg)求:
(1)物体在空中上升1m,小雨做的功是多少?
(2)每个滑轮的重力是多少?
(3)物体的密度是多少?
参考答案
一、选择题
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】B
12.【答案】B
二、填空题
13.【答案】4.545
14.【答案】3.6×1062.88×105
15.【答案】18036010090%
16.【答案】1818075%100
17.【答案】1801245135
三、作图题
18.【答案】
19.【答案】
20.【答案】
四、实验探究题
21.【答案】
(1)右
(2)2便于测量力臂(3)水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡(4)
FL
22.【答案】
(1)17
(2)80%(3)滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关
23.【答案】
(1)1.8089%
(2)斜面越陡越费力(3)斜面越陡机械效率越高(4)斜面的粗糙程度斜面的倾斜程度
五、计算题
24.【答案】
(1)142.5N
(2)95%
25.【答案】
(1)800J
(2)60N(3)1.7×103kg/m3