第十一章机械与功(2)教科版物理八年级下册
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别将A、B两物体匀速向上提升,若所用拉力大小相等,绳端在相同时间内移动了相同的距离。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.两物体上升的速度相同 B.两种装置的机械效率相等
C.两种装置中拉力做功的功率相等 D.两次提升物体所做的有用功相等
2.小红同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功( )
A.200J B.300J C.400J D.500J
3.如图所示,物体的受到的重力为300N,在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s,滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中,下列说法错误的是( )
A.拉力的功率为18W
B.物体受到的摩擦力为60N
C.绳子自由端移动的距离是18m
D.额外功为54J
4.将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球,一起悬挂在杠杆右端,左端挂适量钩码使杠杆水平平衡。将气针插入篮球气孔中,篮球中的部分空气充入气球后,杠杆左端下降,如图所示,这个现象说明( )
A.大气压的存在
B.钩码重大于篮球与气球总重
C.空气充入气球后,钩码对杠杆的拉力变大
D.空气充入气球后,篮球和气球受到总的空气浮力变大
5.如图所示,用同样的轻绳(不计绳重和摩擦)和滑轮分别安装成甲乙两种装置(G物>G轮)。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中( )
A.F1>F2、η甲>η乙 B.F1>F2、η甲<η乙
C.F1η乙
6.如图,某滑轮组在水平拉力 F1 的作用下,拉着重 150N 的物体 A 以 3m/s 的速度在水平面上匀速移动, 滑轮组的机械效率为 90%,物体 A 匀速运动时受到的阻力为 60N,拉力 F1 的功率为 P1;该滑轮组在水 平拉力 F2 的作用下,拉着物体 A 以 1m/s 的速度在此水平面上匀速移动,拉力 F2 的功率为 P2,滑轮自重和绳重忽略不计,则下列说法中正确的是( )
① F1=150N,P1=450W ② F2=200N,P2=W
③ 3F1= F2, P1=P2 ④ F1=F2,P1=3P2
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.将一动滑轮改为定滑轮使用时,与使用该动滑轮比较,在相等的时间内把同一物体匀速提高到同一高度,一定( )
A.做的总功相同 B.改变了动力的方向
C.节省了力 D.提高了功率
8.图甲所示,超超在平地上用水平向右的力推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~3s内推力小于摩擦力
B.3s~6s内木箱处于平衡状态
C.6s~9s内木箱所受摩擦力大小为3N
D.9s~12s内推力做功的功率大小为6W
二、填空题
9.如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆OA,其中点B处挂一重力为100N的物体在A处施加竖直向上的拉力F,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F大小为______N;若始终保持拉力F的方向竖直向上,则在杠杆从水平位置匀速转动到图中虚线位置的过程中,拉力F大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,绳重和摩擦忽略不计,人对绳的拉力为125N,若人在5s内将绳子匀速向下拉6m,则人拉绳的功率为______W,所做的额外功为______J,滑轮组的机械效率为______。如果人的体重为600N,绳子能承受的最大拉力为800N,拉动过程中绳始终未断裂,假设人能施加足够大的拉力,他用此滑轮组能提升的最大物重为______N。
11.如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,如图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象,(不考虑绳重和摩擦)则动滑轮重为___________N。当运送的货物重为400N时,滑轮组的机械效率是___________。
12.如图,物体C在同一粗糙的水平地面上,受到方向不变的水平拉力F的作用,F-t和v-t图像分别如图所示。
(1)则物体C第1s受到的摩擦力大小为______N;判断依据是______;
(2)在第4秒时受到的摩擦力大小为______N;
(3)请计算6~9s拉力做功的功率______。
13.如图所示甲、乙两装置中所用滑轮相同,现分别用拉力F1、F2匀速提升重为G1、G2的两物体,不计绳重和摩擦。
(1)若F1=5N,G1=9N,则甲装置的机械效率是:_______
(2)若F1=F2,则甲装置的机械效率η甲_______乙装置的机械效率η乙。(选填“大于”“小于”或“等于”)
14.如图所示,以O为转轴的轻质杠杆,,物体C重,底面积为,在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接,当在B端用的动力F竖直向上拉时,杠杆在水平位置平衡,该杠杆为______杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”),此时物体C对水平地面的压强是______。
三、实验题
15.为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及重物的关系,平措同学在斜面上每次都匀速拉动物块(如图),实验数据记录如下:
实验次数 斜面倾角θ 物重G/N 物块上升高度h/m 拉力F/N 移动距离s/m 机械效率η
1 30° 5.0 0.25 3.4 0.50 73.5%
2 45° 5.0 0.35 4.2 0.50 83.3%
3 45° 10.0 0.35 8.4 0.50
(1)根据表中数据可求出第3次实验的有用功是______ J,总功是______J,机械效率是______ ;
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:
①在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需要的拉力越 ______ ,斜面的机械效率越 ______ 。
②斜面的机械效率与物重 ______ (填“有关”或“无关”)。
16.某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验,实验步骤如图所示。
(1)实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是___________;若杠杆调节前如图甲所示,为使其在水平位置上平衡,应将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。
(2)若每个钩码重1N,且杠杆上每格相等。如图乙所示,同学们在杠杆上A点挂3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该在B点悬挂___________个钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O的方向移动一格,则杠杆的___________(选填“左”或“右”)端将下沉。
(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:下表中空格处所缺的数据是:☆=___________。
实验次数 F1/N l1/cm F2/N L2/cm
1 2 5 1 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 ☆
分析上表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是___________。(用公式表达)
(4)如图丙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,其示数将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)实验结束后,小王提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与之前得出的杠杆平衡条件不相符,原因可能是:___________。
四、计算题
17.如图甲所示,质量为60kg的建筑工人用完全相同的两个滑轮绕成的滑轮组提升货物,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙所示。工人在10s内将货物匀速提高了3m,双脚与地面的接触面积为0.04m2。工人对钢绳拉力的方向始终竖直向下,不计摩擦与绳重。g取10N/kg,则:
(1)求动滑轮的重力;
(2)求支架受到滑轮组的最大拉力;
(3)若工人对钢绳的拉力为400N,求此时工人的功率和他对地面的压强。
18.如图所示,一个质量为2kg,密度为2×103kg/m3的实心正方体M,悬挂在轻质杠杆B端,OB:OA=5:4,当M的一半体积浸在液体中时,A端竖直向下的拉力为20N,杠杆在水平位置平衡。(g=10N/kg)求:
(1)M的体积;
(2)液体的密度;
(3)若剪断细线,M在液体中静止时,M对容器底部的压强。
19.如图所示,O为轻质杠杠的支点,lOB=2lOA= 10 cm,底面积为100cm2、高为15cm、质量为0.6kg的柱形容器通过轻杆固定于杠杆上的A点,容器内道过轻质细线与天花板连接有一个木块N, N的底面积为50cm2、高为20cm、质量为0.6kg,N与容器底部相距5 cm。在杠杆B点下方通过轻杆固定连接有一个边长为10 cm、质量为5kg的正方体金属块M,M和轻杆整体可以在杠杆上水平左右移动,杠杆OAB始终在水平位置保持平衡状态。
(1) 物体N的密度是多少?
(2)现向容器中加水,直至物体M对地面的压强为6000Pa,求加入水的深度?
(3)在第2问的基础上,将物体N上方的细线剪断,若保持M对地的压强不变,且杠杆始终水平平衡,则轻杆和M应该向哪个方向移动多少距离?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.A
3.B
4.D
5.A
6.D
7.B
8.D
9. 50 不变
10. 150 150 80% 1150
11. 100 80%
12. 2 1s时,物体静止,摩擦力与拉力平衡 4 4W
13. 60% 大于
14. 省力
15. 3.5 4.2 83.3% 大 高 无关
16. 便于测量力臂 左 2 右 20 F1l1=F2l2 变大 没有考虑杠杆自重对实验结果的影响
17.(1)100N;(2)1900N;(3)240W;5000Pa
18.(1)1×10-3m3;(2)0.8×103kg/m3;(3)1200Pa
19.(1);(2)14cm;(3)0.75cm
答案第1页,共2页
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