第十一章 简单机械和功 单元综合强化训练卷(原卷版 解析版)

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名称 第十一章 简单机械和功 单元综合强化训练卷(原卷版 解析版)
格式 zip
文件大小 5.1MB
资源类型 试卷
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2025-12-26 00:00:00

文档简介

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第十一章 简单机械和功 单元综合强化训练卷
一、单选题
1.“孝”是我们中华民族的传统美德。其实“孝”很简单,孝是父母回来时我们端上的一杯热茶,孝是父母累时我们一句关心的话语,孝是父母洗脚时我们端来的一盆洗脚水,如图为小梦曲臂端茶时的示意图,其中肱二头肌对前臂A处的拉力为动力F1,B处端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力F2.下列生产和生活中的杠杆与其不属于同一类型的是(  )
A.羊角锤 B.筷子 C.钓鱼竿 D.食品夹
2.如图所示,小华用苹果和桔子来玩翘翘板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是(  )
A.苹果的重力 B.桔子的重力
C.杆对桔子的支持力 D.苹果对杆的压力
3.如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置和得到的数据记录表格,关于小刚的实验,下列说法不正确的是(  )
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第一次实验是使用甲图做的实验
B.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
C.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
D.进行实验时,由于提升过程中不便于读数,所以可以在钩码静止时读数
4.在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是(  )
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度
C.增大提升速度 D.减小物体质量
5. 如图所示,将若干重物放在4个自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平都向右倾斜,秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的天平是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.如图所示,小明用滑轮组提起重物M,已知重物所受重力为G,小明所受重力为600N,不计绳重、滑轮重和摩擦力。以下说法中正确的是(  )
A.小明利用图中装置拉起的重物最重可以达到1200N
B.若小明向右缓慢拉动绳子,所需的拉力将会逐渐增大
C.若小明将绳子竖直向下拉动1m,则重物可以提升2m
D.利用这个滑轮组提起重物时可省一半的力,所以可省一半的功
7.如图所示,用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将两个重力相同的物体G1和G2在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是(  )
A.甲滑轮组省力,乙滑轮组的机械效率大
B.乙滑轮组省力,乙滑轮组的机械效率大
C.乙滑轮组省力,甲滑轮组的机械效率大
D.甲、乙滑轮组做的有用功相同,甲、乙滑轮组机械效率一样大
8.如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在 A 端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体 M 悬挂点 B 的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在 M 悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中,正确的是(  )
A.每次倒入空桶的液体质量相同
B.密度秤的刻度不均匀
C.增大M的质量,秤的量程会减小
D.悬点O适当左移,秤的量程会增大
9.如图,下列工具中属于费力杠杆的是(  )
A.开瓶起子 B.独轮车
C.钢丝钳 D.钢丝钳
10.如图是小李同学家里修建楼房时提升重物的装置,他观察到20s内将重力为700N的物体匀速提升了2m,工人对绳子施加的拉力F为375N。忽略绳重和机械间的一切摩擦。下列说法正确的是(  )
A.拉力F做功为750J
B.拉力F做的额外功为200J
C.拉力的功率为70W
D.如用该装置匀速提升重力为200N的物体,则该滑轮组的机械效率为80%
二、填空题
11.小明利用如图所示装置将故障车匀速拉动3m到达路旁,若汽车质量为1.5t,地面对车的摩擦力为600N,人拉绳于的力400N,则人的拉力做的功为   J,装置的机械效率为   。
12.如图所示,动滑轮重为50 N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是    N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降   m。
13.如图所示,一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来,已知AB=8AO,当在A处悬挂120N的重物G时,杠杆恰好平衡,杠杆自身的重力为   N,若在C处锯掉BC,留下AC杠杆,支点O不变,则需要在A端   (选填“增加”或“减少”)重物,才能使杠杆仍保持水平平衡.
14.
(1)中国文化博大精深,其中蕴含许多物理知识。如“南国汤沟酒,开坛十里香”,其中“开坛十里香”是因为分子   ;“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”,勒马已晚是因为一切物体都有   ;
(2)为方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的计量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,帕斯卡是   (填写物理量中文名称)的单位,功的单位是   (填写中文名称全称);
(3)历史上首次测出大气压强值的实验是   ,而大气压也不是固定不变的,随海拔高度的升高,大气压值会   (选填“变大”或“变小”)
15.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向,为什么有这样的效果呢?同学们利用如图所示装置进行了研究,用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时,小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体.要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm,则测力计的示数为0.8N,上升距离为30cm,由此可知利用此装置可以    .
16.如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物在50s内匀速上升5m.拉力做功的功率是   W;滑轮组的机械效率是   。
17.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深,物体重,汽车重,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的倍。若汽车运动的速度为,则将物体由井底拉至井口,需要的时间为   ,汽车的牵引力是   ,将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是   。
18.如图所示,小聪和小明要把重120N的沙子从一楼运上三楼.小聪用桶装沙子、小明用口袋装沙子.那么,小聪做的有用功为    J,小聪与小明所用动滑轮的机械效率之比为   (不计绳重、不计楼板的厚度及摩擦).
三、计算题
19.质量为60kg的工人站在水平地面上,用如图装置匀速打捞浸没在长方体水池中的物体A,物体A重900N、体积为0.05m3,此装置每个滑轮所受的重力为100N,不考虑水对物体的阻力 绳重及滑轮间的摩擦。求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)A完全脱离水面后,滑轮组的机械效率;
(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,则打捞物体的过程中,人对地面的压强的最小值是多少。
20.如图所示,一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上,杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起,杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30°时,用时100s。水泥杆粗细忽略,忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求:
(1)水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小
(2)拉力F做功的功率。
四、作图题
21.赛艇的船桨是费力杠杆,请在图中画出运动员把船桨从位置①拉到位置②时作用在桨柄A处的动力F1和桨叶B处受到的阻力F2及阻力臂l2。
22.按要求作图;
(1)如图甲所示,是由多个平面镜拼成的太阳灶聚光镜。太阳光照射在聚光镜上发生反射后在锅底会聚,以便加热食物。如图乙所示,其中的一条入射光线与聚光镜成40°,请画出反射光线并标出反射角的大小。
(2)如图甲所示为小亮做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。在图乙中画出小亮受到的重力G的示意图及其力臂L。
23.如图所示,静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O′是箱体的重心。以O为支点,画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图   。(请保留作图痕迹)
五、实验探究题
24.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于测量   .
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的   (选填“左”或“右”)端将下沉.
(3)如图丙所示,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数如图丙所示,已知每个钩码重0.4N,则在A点应挂   个钩码.
25.测定滑轮组的机械效率时,用同一滑轮组进行两次实验,数据记录表中 .
(1)实验所用滑轮组中,动滑轮最少个数为    个,钩码上升高度和弹簧测力计移动距离可以不测量,原因是   ,滑轮组机械效率可表示为   .
(2)第二次实验测得滑轮组的机械效率η2=    .(g=10N/kg)
(3)比较实验1和实验2可得结论:使用同一滑轮组,   ,可以提高滑轮组的机械效率 .
26.小军利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等,请回答下列问题:
(1)将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端低右端高,此时杠杆   (填“处于”或“没有处于”)平衡状态。若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向   调节。
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡后,在A处悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B处悬挂    个钩码;之后在A、B两处再各增加1个钩码,杠杆将   (填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小军在A、C两处分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了   杠杆制作而成的。
(4)小军正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值   (填“大于“、“等于”或“小于”)真实值;
②假如砝码因生锈原因质量增大,则测量值   (填“大于“、“等于”或“小于”)真实值。
27.实验表明:密度大于液体的固体球,浸没在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉,下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体球的半径、密度的关系”实验时得到的数据记录。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
次序 固体球的半径r/(×10﹣3m) 固体球的密度ρ/(×103kg m﹣3) 固体球匀速下沉的速度v/(m s﹣1)
1 0.5 2.0 0.55
2 1.0 2.0 2.20
3 1.5 2.0 4.95
4 0.5 3.0 1.10
5 1.0 3.0 4.40
6 0.5 4.0 1.65
7 1.0 4.0 6.60
(1)因为阻力的原因,固体球在水中竖直匀速下沉时受到的重力    (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力,浮力的方向是    。
(2)要探究固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的密度的关系时,应选择的实验次序是    。
(3)由第1、2、3三组数据可知:密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉的速度与固体球的    成正比。
(4)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,重力对固体球做功的功率与其下落时间关系的是    。
(5)同学们进行了以上实验后,为了得到“密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。”的普遍结论,你认为应进行的下一步操作是:   。
(6)上述实验应用的探究方法是 ____。(选填序号)
A.控制变量法 B.转换法
六、综合题
28.学习了功率的知识后,八年级的一些同学利用课外时间举行爬楼梯比赛,比比谁的功率大.
(1)他们利用学校和本人现有的条件准备了一些器材:体育组的体重秤、物理实验室的皮尺,还需要的器材是   ,这也可以用手机上的功能代替.
(2)他们选择从一楼至三楼来进行比赛,小明同学设计了如下实验步骤,其中多余的是 .
A.测出参赛同学的质量m;
B.测出楼梯的总长度L;
C.测出从一楼到三楼的竖直高度h;
D.测出参赛同学从一楼到三楼所用的时间t;
E.算出参赛同学爬楼的功率.
(3)根据同学们测得的各个物理量,写出计算参赛同学爬楼功率的表达式P=   .
(4)根据同学们的实验结果可知,爬楼功率的大小与   有关.
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第十一章 简单机械和功 单元综合强化训练卷
一、单选题
1.“孝”是我们中华民族的传统美德。其实“孝”很简单,孝是父母回来时我们端上的一杯热茶,孝是父母累时我们一句关心的话语,孝是父母洗脚时我们端来的一盆洗脚水,如图为小梦曲臂端茶时的示意图,其中肱二头肌对前臂A处的拉力为动力F1,B处端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力F2.下列生产和生活中的杠杆与其不属于同一类型的是(  )
A.羊角锤 B.筷子 C.钓鱼竿 D.食品夹
【答案】A
【解析】【解答】解:肱二头肌对前臂A处的拉力为动力F1,动力臂为L1;B处端着的托盘对手臂向下的作用力为阻力F2,阻力臂为L2,根据图示容易判断,动力臂小于阻力臂,所以前臂是费力杠杆。
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
C、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;
所用,与前臂杠杆不属于同一类型的是A。
故答案为:A。
【分析】使用杠杆时,当动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,费力。
2.如图所示,小华用苹果和桔子来玩翘翘板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是(  )
A.苹果的重力 B.桔子的重力
C.杆对桔子的支持力 D.苹果对杆的压力
【答案】D
【解析】【解答】苹果和桔子对杠杆的压力分别为动力和阻力,动力臂等于阻力臂,苹果对杠杆的压力大于桔子对杠杆的压力,因此使杠杆转动的力是苹果对杆的压力,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析。
3.如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置和得到的数据记录表格,关于小刚的实验,下列说法不正确的是(  )
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
A.由表中数据可知,第一次实验是使用甲图做的实验
B.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关
C.由表中数据可知,滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关
D.进行实验时,由于提升过程中不便于读数,所以可以在钩码静止时读数
【答案】D
【解析】【解答】解:根据图示可知,n甲=3,n乙=5;
A、由第一次实验数据和s=nh可知,n= =3,因此第一次实验是使用甲图做的实验,故A正确;
B、根据1、2次实验数据可知,动滑轮重不同,滑轮组的机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关,故B正确;
C、根据1、3次实验数据可知,提升物体的条数相同,因此使用了相同的装置,而提升的钩码重不同,机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关,故C正确;
D、进行实验时,需在物体沿竖直方向做匀速直线运动时进行读数,故D错误.
故选D.
【分析】(1)先根据图示读出提升物体绳子的条数,然后根据s=nh判断不同实验中使用的装置;
(2)滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关;
(3)实验时,当弹簧测力计处于匀速直线状态时读数.
4.在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲使所测机械效率提高,下列措施可行的是(  )
A.转轴加润滑油 B.增加提升高度
C.增大提升速度 D.减小物体质量
【答案】A
【解析】【解答】A.转轴加润滑油,在有用功一定时,减小克服摩擦力做的额外功,可以提升有用功和总功的比值,即提高滑轮组的机械效率,故A符合题意;
BC.由图可知,该滑轮组有3段绳子分担动滑轮和物重,故滑轮组的机械效率为

由推导结果可知,滑轮组机械效率只与物重和拉力有关,与提升高度高度、速度无关,故BC不符合题意;
D.若减小物体的质量,由
可知,滑轮组动滑轮重力不变时,物体重力越小机械效率越小,故D不符合题意。
故选A。
【分析】(1)使用滑轮组时,克服摩擦力和动滑轮以及绳子的重力做的功为额外功;
(2)机械效率指机械做的有用功与总功之比;
(3)有用功一定时,减小额外功可以提高机械效率,据此分析判断。额外功一定时,可以通过增大有用功提高机械效率。
5. 如图所示,将若干重物放在4个自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平都向右倾斜,秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的天平是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解析】【解答】 AD.图中的杠杆的动力臂和阻力臂相等,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,两边所挂重物重力不相同。将天平上的重物各自左右互换,两边力和力臂的乘积还是不相等,杠杆仍不平衡,故A、D不合题意;
B.杠杆左边力臂大于右边力臂,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,左边重力小于右边重力.将天平上的重物各自左右互换, 左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积,杠杆不平衡,杠杆向左端倾斜,故B不合题意;
C.杠杆左边力臂小于右边力臂,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,左边重力可能小于右边重力,将天平上的重物各自左右互换,左边力和力臂的乘积可能会等于右边力和力臂的乘积,杠杆可能会平衡,故C正确。
故选C。
【分析】根据图片比较动力臂和阻力臂大小,再根据杠杆的平衡条件分析两个物体的重力大小。当二者调换位置后,再判断力和力臂的乘积是否相同即可。
6.如图所示,小明用滑轮组提起重物M,已知重物所受重力为G,小明所受重力为600N,不计绳重、滑轮重和摩擦力。以下说法中正确的是(  )
A.小明利用图中装置拉起的重物最重可以达到1200N
B.若小明向右缓慢拉动绳子,所需的拉力将会逐渐增大
C.若小明将绳子竖直向下拉动1m,则重物可以提升2m
D.利用这个滑轮组提起重物时可省一半的力,所以可省一半的功
【答案】A
【解析】【解答】 A、人的体重:G=600N,人能施加的最大拉力F=G=600N,不计绳重、滑轮重和摩擦力,滑轮组中承担物重的绳子段数:n=2,则拉力:,他能提起最重的物重:G物=2F=2×600N=1200N,故A正确。
B、由于定滑轮不能省力,只能改变动力的方向,所以当小明向右拉动绳子,所需拉力的大小不变,故B错误。
C、若小明将绳子竖直向下拉动s=1m,重物提升高度,故C错误。
D、使用任何机械都不能省功,故D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)由图可知该装置绳子的有效股数为2,不计绳重、滑轮重和摩擦力时,拉力等于物重的一半,人站在地面上,人的最大拉力等于人的重力,据此分析判断。
(2)使用定滑轮不能省力,但能改变动力的方向。
(3)将绳子竖直向下拉动距离s=nh,据此可求重物提升高度。
(4)使用任何简单机械都不省功。
7.如图所示,用规格相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将两个重力相同的物体G1和G2在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是(  )
A.甲滑轮组省力,乙滑轮组的机械效率大
B.乙滑轮组省力,乙滑轮组的机械效率大
C.乙滑轮组省力,甲滑轮组的机械效率大
D.甲、乙滑轮组做的有用功相同,甲、乙滑轮组机械效率一样大
【答案】D
【解析】【解答】由题知,动滑轮重相同,提升的物体重也相同,不计绳重及摩擦,拉力 ,由图知,n甲=3,n乙=2,则绳端的拉力分别为: ,

所以 ,则甲滑轮组更省力;因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度都相同,由 、 可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则拉力做的总功相同,因为 ,所以两滑轮组的机械效率相同;综上所述,
故答案为:D。
【分析】使用滑轮组提升物体时,绳子股数越多越省力;物体重力和动滑轮重力相同时,机械效率相同。
8.如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在 A 端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体 M 悬挂点 B 的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在 M 悬挂点处标出相应液体的密度值.下列关于密度秤制作的说法中,正确的是(  )
A.每次倒入空桶的液体质量相同
B.密度秤的刻度不均匀
C.增大M的质量,秤的量程会减小
D.悬点O适当左移,秤的量程会增大
【答案】D
【解析】【解答】A.如果每次倒入的液体质量相等,则杠杆平衡时,M的位置是不变的,无法表示出液体密度的不同。A不符合题意;
B.由杠杆平衡条件可知,在阻力臂与动力不变的情况下,动力臂是与阻力成正比的,所以,密度秤的刻度是均匀的。B不符合题意;
C.由杠杆平衡条件可知,在阻力、阻力臂不变的情况下,动力臂与动力成反比,即M质量增大时,动力臂会减小,即同一刻度值会向左移,所以,量程会增大。C不符合题意;
D.O点左移,减小了阻力臂,由杠杆平衡条件可知,在阻力与动力不变的情况下,动力臂与阻力臂成正比。即同一刻度值会向左移,所以量程会增大。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用杠杆的平衡条件分析解答。
9.如图,下列工具中属于费力杠杆的是(  )
A.开瓶起子 B.独轮车
C.钢丝钳 D.钢丝钳
【答案】D
【解析】【解答】解:A、开瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
C、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.
故选D.
【分析】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
10.如图是小李同学家里修建楼房时提升重物的装置,他观察到20s内将重力为700N的物体匀速提升了2m,工人对绳子施加的拉力F为375N。忽略绳重和机械间的一切摩擦。下列说法正确的是(  )
A.拉力F做功为750J
B.拉力F做的额外功为200J
C.拉力的功率为70W
D.如用该装置匀速提升重力为200N的物体,则该滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】【解答】解:由图可知,与动滑轮连接的绳子段数n=2。
A.根据滑轮组物体上升高度与绳子自由端的规律可知,绳子自由端移动的距离为
则拉力做功为,故A错误;
B.物体上升所做的有用功为,则所做的额外功为,故B错误;
C.拉力的功率为,故C错误;
D.动滑轮的重力为,,如用该装置匀速提升重力为200N的物体,则该滑轮组的机械效率为
,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用W总=Fs求拉力做的总功;
(2)利用W有=Gh求有用功,利用W总=W有+W额求拉力F做的额外功;
(3)利用求拉力做功的功率;
(4)利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力,利用不计绳重和摩擦时求提升重力700N的物体时滑轮组的机械效率。
二、填空题
11.小明利用如图所示装置将故障车匀速拉动3m到达路旁,若汽车质量为1.5t,地面对车的摩擦力为600N,人拉绳于的力400N,则人的拉力做的功为   J,装置的机械效率为   。
【答案】2400;75%
【解析】【解答】根据做功公式W=Fs,小车拉力为400N,小车前进距离为3m,拉力前进的距离为6m,所以拉力做功W=400N*6m=2400J,摩擦力为600N,前进距离为3m,所以摩擦力做功为1800J,装置效率为1800J/2400J=75%
综上第1空为2400;第2空为75%
【分析】根据做功、机械效率填空
1、物体做功:公式为W=Fs,小车拉力为400N,拉力的移动距离s是小车的前进距离的n倍,n为2,所以拉力移动距离为6m,据此计算拉力做功
2、根据机械效率η=W有/W总,根据题目可知有用功为1800J,总功为2400J,据此计算机械效率。
12.如图所示,动滑轮重为50 N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是    N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降   m。
【答案】730N;0.6m
【解析】【解答】此滑轮组中有三段绳子承担物重,因此F=(G轮+G物)/3,所以G物=3×260N-50N=730N,绳子自由端下降的高度为重物上升高度的三倍.
故答案为:730N;0.6m。
【分析】根据力和在力的方向上移动距离的乘积计算功的大小,绳子拉长的长度和滑轮组的绳子的股数有关.
13.如图所示,一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来,已知AB=8AO,当在A处悬挂120N的重物G时,杠杆恰好平衡,杠杆自身的重力为   N,若在C处锯掉BC,留下AC杠杆,支点O不变,则需要在A端   (选填“增加”或“减少”)重物,才能使杠杆仍保持水平平衡.
【答案】40;减少
【解析】【解答】解:因为杠杆为粗细均匀的硬棒,所以杠杆AB的重心在杠杆的中心,力臂为杠杆AB的八分之三;
由杠杆平衡的条件可得:
G杠杆× AB=G×OA;
已知AB=8AO,则G杠杆× AB=G× AB
G杠杆= G= ×120N=40N;
当锯掉BC后,杠杆重力变为原来的 ,力臂变为 AB;
由由杠杆平衡的条件可得: G杠杆× AB=GA×OA;
×40N× AB=GA× AB
GA= ×40N=60N<120N;
因此需要在A端减少物重.
故答案为:40;减少.
【分析】先根据杠杆具有粗细均匀的特点确定重力的作用点以及对应的力臂,然后根据杠杆平衡的条件即可求出杠杆自身的重力;当锯掉BC后,再次确定重力的作用点的位置和对应的力臂,然后根据杠杆具有粗细均匀的特点即可求出剩下AC部分的重力,再根据杠杆平衡的条件计算处A端需要的物重,从而可知需要在A端增加物重还是减少物重.
14.
(1)中国文化博大精深,其中蕴含许多物理知识。如“南国汤沟酒,开坛十里香”,其中“开坛十里香”是因为分子   ;“船到江心抛锚迟,悬崖勒马早已晚”,勒马已晚是因为一切物体都有   ;
(2)为方便彼此间的交流,国际上建立了一套统一的计量单位体系,叫国际单位制。在国际单位制中,帕斯卡是   (填写物理量中文名称)的单位,功的单位是   (填写中文名称全称);
(3)历史上首次测出大气压强值的实验是   ,而大气压也不是固定不变的,随海拔高度的升高,大气压值会   (选填“变大”或“变小”)
【答案】(1)不停息的做无规则运动;惯性
(2)压强;焦耳
(3)托里拆利实验;变小
【解析】【解答】(1)物质是由分子、原子组成的,一切物质的分子都在停地做无规则运动。“南国汤沟酒,开坛十里香”,其中“开坛十里香”是因为分子不停息的做无规则运动。
一切物体都保持原来运动状态不变的性质,这种性质叫惯性。马跑到悬崖时,因为一切物体都有惯性,故马要继续向前运动,故应提前勒马。
(2)为纪念法国物理学家帕斯卡和英国物理学家,用物理学家的名字作为有关物理量的单位。在国际单位制中,帕斯卡是压强的单位,功的单位是焦耳。
(3)历史上,意大利科学家托里拆利通过托里拆利实验首次测出大气压强值。实验结果表明,大气压也不是固定不变的,随海拔高度的升高,大气压值会变小。
【分析】(1)闻到气味,说明分子在不停的做无规则运动;物体的惯性使物体保持原有状态不变;
(2)在国际单位中,帕斯卡是压强单位;焦耳是功的单位;
(3)托里拆利首先测量了大气压的数值;大气压随海拔升高而减小。
15.司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向,为什么有这样的效果呢?同学们利用如图所示装置进行了研究,用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时,小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体.要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm,则测力计的示数为0.8N,上升距离为30cm,由此可知利用此装置可以    .
【答案】省力
【解析】【解答】解:弹簧测力计的力作用在轮上,物体的力作用在轴上.
从数据分析,轮半径大于轴半径,轮上的力小于轴上的力,同时费了距离.
故答案为:省力.
【分析】此题主要是探究轮轴的省力情况,首先要认识轮轴这个装置,通过测量数据进行分析而得出结论.
16.如图所示,工人用滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物在50s内匀速上升5m.拉力做功的功率是   W;滑轮组的机械效率是   。
【答案】100;80%
【解析】【解答】
工人用如图所示的滑轮组匀速提升重800N的货物,所用的拉力F为500N,货物在50s内匀速上升5m.由于承担总重的绳子段数:n=2,所以拉力通过的距离:s=2h=25m=10m,拉力所做的总功:W总=Fs =500N10m=5000J ,拉力做功的功率:P=W/t=5000J/50s=100W,因此第一空应该填:100 ;
又由于滑轮组在提升重物时所做的有用功:W有=Gh=800N×5m=4000J,滑轮组的机械效率:=W有/W总=4000J/5000J=80%, 所以第二空应该填:80% 。
【分析】
该题考察了滑轮组做功的有用功、总功、功率以及机械效率等的计算,要在比较熟练的情况下,才能正确完成,希望同学们能够熟练掌握有关机械效率方面的题型。
17.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深,物体重,汽车重,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的倍。若汽车运动的速度为,则将物体由井底拉至井口,需要的时间为   ,汽车的牵引力是   ,将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是   。
【答案】25;3500;
【解析】【解答】根据图像,滑轮组绳子股数n=3,根据汽车的速度,计算物体上升的速度为,上升到井口的时间为;汽车受到的摩擦力为f=0.05G=0.05×3×104N=1500N;汽车的牵引力需要克服汽车阻力和绳子的拉力,牵引力F牵=2×103N+1500N=3500N;牵引力做功为W=Fs=3500N×10m×3=1.05×105J。
【分析】滑轮组的绳子速度和物体速度的倍数,是绳子股数;根据物体匀速直线运动时受到的力,计算合力;根据W=Fs,计算做功多少。
18.如图所示,小聪和小明要把重120N的沙子从一楼运上三楼.小聪用桶装沙子、小明用口袋装沙子.那么,小聪做的有用功为    J,小聪与小明所用动滑轮的机械效率之比为   (不计绳重、不计楼板的厚度及摩擦).
【答案】720;9:10
【解析】【解答】(1)如图所示,物体提升的高度h=2×3m=6m,小聪和小明提升沙子的重相同、提升的高度也相同,所以他们做的有用功相同;他们所做的有用功均为:W有用=G沙h=120N×6m=720J;(2)不计绳重及摩擦,小聪做的额外功:W额1=(G动+G桶)h=(10N+20N)×6m=180J;小明做的额外功:W额2=(G动+G袋)h=(10N+5N)×6m=90J;小聪做的总功:W总1=W额1+W有用=180J+720J=900J;小明做的总功:W总2=W额2+W有用=90J+720J=810J;小聪和小明的机械效率之比:
【分析】(1)根据图示求出提升沙子的高度h,知道沙子重,利用W=G沙h求小聪和小明做的有用功;(2)不计绳重及摩擦,小聪提升桶和动滑轮做的功为额外功,利用W=(G动+G桶)h计算小聪所做的额外功;小明提升口袋和动滑轮做的功为额外功,利用W=(G动+G袋)h计算小明所做的额外功;而总功等于有用功加上额外功,求出总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率,再求比值.
三、计算题
19.质量为60kg的工人站在水平地面上,用如图装置匀速打捞浸没在长方体水池中的物体A,物体A重900N、体积为0.05m3,此装置每个滑轮所受的重力为100N,不考虑水对物体的阻力 绳重及滑轮间的摩擦。求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)A完全脱离水面后,滑轮组的机械效率;
(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,则打捞物体的过程中,人对地面的压强的最小值是多少。
【答案】(1)解:物体浸没在水中时受到的浮力
答:物体浸没在水中时受到的浮力是
(2)解:A完全脱离水面后,滑轮组的机械效率
答:A完全脱离水面后,滑轮组的机械效率是90%
(3)解:人的重力为
物体离开水面后,人对绳的拉力为
由于力的作用是相互的,此时人对地面的压力最小为
人对地面的最小压强
答:人对地面的压强的最小值是 。
【解析】【分析】(1)阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法,F浮=ρ液gV排,ρ液是液体的密度,V排使物体排开水的体积;
(2)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率;
(3)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
20.如图所示,一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上,杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起,杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30°时,用时100s。水泥杆粗细忽略,忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求:
(1)水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小
(2)拉力F做功的功率。
【答案】(1)解:按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起,可将水泥杆看成杠杆,支点在它的另一端与地面接触的地方,阻力为水泥杆自身的重力,根据杠杆的平衡条件可知得且且 ,则力F为:
(2)解:水泥杆缓慢抬起过程中,拉力做的功等于克服板重力做功 J
拉力F做功的功率:
【解析】【分析】(1)根据杠杆平衡条件,可求出拉力大小;
(2)根据W=Gh及,可求出功率。
四、作图题
21.赛艇的船桨是费力杠杆,请在图中画出运动员把船桨从位置①拉到位置②时作用在桨柄A处的动力F1和桨叶B处受到的阻力F2及阻力臂l2。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】从位置①拉到位置②时,A处受到的力F1方向向上,作用点在A处;B处受到的阻力F2方向向上,作用点在B处,过支点O向力F2的作用线作垂线,该垂线段即为阻力F2的力臂l2.如图所示:
【分析】本题考查了力的示意图和力臂的画法,搞清力臂的概念,找出支点、力的作用线,从而根据概念画出力臂(力臂是从支点到力的作用线的距离)即可.
22.按要求作图;
(1)如图甲所示,是由多个平面镜拼成的太阳灶聚光镜。太阳光照射在聚光镜上发生反射后在锅底会聚,以便加热食物。如图乙所示,其中的一条入射光线与聚光镜成40°,请画出反射光线并标出反射角的大小。
(2)如图甲所示为小亮做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心。在图乙中画出小亮受到的重力G的示意图及其力臂L。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)首先过入射点作出垂直反射面的法线,由图可知,入射角等于90°-40°=50°,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角也为50°,再在右下侧画出反射光线,如图所示:
(2)重力的方向是竖直向下的,从小浩的重心A画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,即为其所受重力示意图;从支点O作重力作用线的垂线段即为力臂L,如图所示:
【分析】(1)先根据入射光线与镜面之间的夹角,求出入射角,再根据反射定律求出反射角,根据入射角的度数作出反射光线。
(2)从小浩重心作出竖直向下的重力;从支点作重力的作用线的垂线段,即为其力臂L。
(1)过入射点作出法线,反射光线和入射光线在法线两侧,入射角为90°-40°=50°,反射角等于入射角,则反射角也为50°,作图如下:
(2)小亮受到的重力方向竖直向下,作用点在他的重心;过支点作重力作用线的垂线,垂线段即为它的力臂,作图如下:
23.如图所示,静止在水平地面上的拉杆旅行箱的示意图,O是轮子的转轴,O′是箱体的重心。以O为支点,画出力F的力臂和箱体所受重力的示意图   。(请保留作图痕迹)
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】过 O点作 F的垂线即为 F的力臂,过 O′作竖直向下的作用力 G即为箱体所受重力。如图所示
【分析】从支点到力的作用线的距离为力臂.
重力的方向总是竖直向下的,过重心画一个带箭头的竖直向下的力即可.
五、实验探究题
24.在“探究杠杆平衡条件的实验”中:
(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向   (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于测量   .
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂   个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的   (选填“左”或“右”)端将下沉.
(3)如图丙所示,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数如图丙所示,已知每个钩码重0.4N,则在A点应挂   个钩码.
【答案】(1)右;力臂
(2)6;右
(3)2
【解析】【解答】(1)杠杆左端下沉,平衡螺母应向右端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(2)设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即4G×3L=FB×2L,解得FB=6G,需挂6个钩码;
根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧4G×4L=16GL,右侧6G×3L=18GL,因为16GL<18GL,所以杠杆右端会下沉;
(3)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂等于OC=×4L=2L;根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1===0.8N,每个钩码重0.4N,故应在A点挂2个钩码.
【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂。
(2)设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断。
(3)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)动力臂是OC,根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数。
25.测定滑轮组的机械效率时,用同一滑轮组进行两次实验,数据记录表中 .
(1)实验所用滑轮组中,动滑轮最少个数为    个,钩码上升高度和弹簧测力计移动距离可以不测量,原因是   ,滑轮组机械效率可表示为   .
(2)第二次实验测得滑轮组的机械效率η2=    .(g=10N/kg)
(3)比较实验1和实验2可得结论:使用同一滑轮组,   ,可以提高滑轮组的机械效率 .
【答案】(1)1;物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的;
(2)74%
(3)增加提升的物体的重力
【解析】【解答】(1)钩码升高的距离是0.1m,绳子自由端移动的距离是0.3m,所以s=3h,所以动滑轮和钩码有三段绳子承担,绳子从动滑轮开始绕起 . 所以至少需要1个动滑轮和一个定滑轮 . 机械效率跟物体升高的距离无关,物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的,实验中可以不进行测量 . 因为 ,所以滑轮组机械效率可表示为 ;
(2)机械效率的大小 ;
(3)比较实验1和实验2可得正确结论:滑轮组的机械效率跟被提升的物体的重有关 . 提起货物越重,机械效率越高 . 因此,使用同一滑轮组,增加提升的物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率 .
故答案为:(1)1;物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的; ;(2)74%;(3)增加提升的物体的重力 .
【分析】(1)根据物体上升的高度和绳子自由端移动的距离确定承担物重的绳子的条数,再确定最少的动油轮的个数;承担物重的绳子的条数确定后,物体上升的高度与绳子自由端移动的距离的比值是一定的,根据机械效率的定义式可得出滑轮组机械效率的表达式;
(2)利用 (1)中得出的滑轮组的机械效率的表达式,代入数据求出机械效率;
(3)减少额外功的比例和增加有用功的比例都可以提高滑轮组的机械效率,即:减小动滑轮重、增加物重可提高机械效率 .
26.小军利用杠杆做了以下实验,实验时使用的每个钩码的质量均相等,杠杆上相邻刻度线间的距离相等,请回答下列问题:
(1)将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆的左端低右端高,此时杠杆   (填“处于”或“没有处于”)平衡状态。若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向   调节。
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡后,在A处悬挂2个钩码,要使杠杆在水平位置再次平衡,需在B处悬挂    个钩码;之后在A、B两处再各增加1个钩码,杠杆将   (填“不动”、“顺时针旋转”或“逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小军在A、C两处分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘盛放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了   杠杆制作而成的。
(4)小军正确使用自制天平称量物体质量时:
①假如支点O因某种原因向右偏移,则测量值   (填“大于“、“等于”或“小于”)真实值;
②假如砝码因生锈原因质量增大,则测量值   (填“大于“、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)没有处于;右
(2)4;逆时针旋转
(3)等臂
(4)大于;小于
【解析】【解答】(1)第1 空 当杠杆静止时,发现杠杆的左端低右端高,此时杠杆没有处于平衡状态 。
第2空 若想使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 右调节。
(2)根据杠杆平衡条件知
第1空 需在B处悬挂 4个钩码
第2空 在A、B两处再各增加1个钩码,杠杆将逆时针旋转
(3) 如图乙所示 , 此天平是利用了等臂杠杆制作而成的 。
(4) 第1 空 支点O因某种原因向右偏移 , 则测量值 大于真实值。
第 2 空 砝码因生锈原因质量增大,则测量值 小于真实值。
【分析】(1)杠杆的调节方法可判断出。
(2)根据杠杆的平衡条件可算出第1空,而第2 空, 在A、B两处再各增加1个钩码导致 所以会 逆时针旋转
(3)天平就是利用等臂杠杆。
(4) 支点O因某种原因向右偏移 ,,所以测量值大于真实值。而 砝码因生锈原因质量增大 导致,测量值小于真实值。
27.实验表明:密度大于液体的固体球,浸没在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉,下表是某兴趣小组在探究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体球的半径、密度的关系”实验时得到的数据记录。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
次序 固体球的半径r/(×10﹣3m) 固体球的密度ρ/(×103kg m﹣3) 固体球匀速下沉的速度v/(m s﹣1)
1 0.5 2.0 0.55
2 1.0 2.0 2.20
3 1.5 2.0 4.95
4 0.5 3.0 1.10
5 1.0 3.0 4.40
6 0.5 4.0 1.65
7 1.0 4.0 6.60
(1)因为阻力的原因,固体球在水中竖直匀速下沉时受到的重力    (选填“大于”“等于”或“小于”)浮力,浮力的方向是    。
(2)要探究固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的密度的关系时,应选择的实验次序是    。
(3)由第1、2、3三组数据可知:密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉的速度与固体球的    成正比。
(4)对于固体球在水中从静止开始竖直下沉的过程,重力对固体球做功的功率与其下落时间关系的是    。
(5)同学们进行了以上实验后,为了得到“密度大于液体的固体球,在液体中开始时是竖直加速下沉,但随着下沉速度变大,其所受的阻力也变大,到一定深度后开始匀速下沉。”的普遍结论,你认为应进行的下一步操作是:   。
(6)上述实验应用的探究方法是 ____。(选填序号)
A.控制变量法 B.转换法
【答案】(1)大于;竖直向上
(2)1、4、6(或2、5、7)
(3)半径的平方
(4)开始加速下落时功率越来越大,当速度大小不变时,功率将保持不变
(5)换用其他液体进行重复实验
(6)A
【解析】【解答】(1)第1空, 因为阻力的原因,固体球在水中竖直匀速下沉时 ,受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力和向上的阻力,G=F浮+f,所以固体球竖直匀速下沉时,重力大于浮力;第2空,浮力的方向竖直向上;
(2)由控制变量法可知, 要探究固体球在水中匀速下沉的速度与固体球的密度的关系时, 应只改变固体球的密度,保持其它量不变,故应该选择半径相同密度不同的三组固体球,所以应选择的实验次序是: 1、4、6(或2、5、7) ;
(3) 由第1、2、3三组数据可知:密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉的速度与固体球半径的平方的比值相等,所以可得到 密度相同的固体球浸没在水中匀速下沉的速度与固体球的 半径的平方成正比;
(4)由,可知当固体球重力不变,速度由加速变为匀速时, 重力对固体球做功的功率与其下落时间关系的是 :开始加速下落时功率越来越大,当速度大小不变时,功率将保持不变 ;
(5)在水一种液体中得到的结论可能具有偶然性,为了得出普遍性结论,应该换用其他液体进行重复实验;
(6)在以上实验步骤中,在研究“固体球在水中竖直匀速下沉时的速度与固体球的半径、密度的关系”时,每次实验都改变一个量,控制其他量不变,符合控制变量法的研究特点。
【分析】(1)对物体进行受力分析,根据物体保持平衡状态,确定几个力的关系,从而可判断重力和浮力的关系;浮力是浸入液体的物体上下表面受到的压力差,故浮力方向总是竖直向上的;
(2)根据控制变量法分析判断,在研究多个变量问题时,每次只改变一个变量,控制其他几个物理量相同,从而研究这个变量对事物的影响,所以需要研究某个量对事物影响时,应改变这个量,控制其他量不变,据此判断即可;
(3)当两个量的比值是一个定值时,我们就说这两个量成正比;由第1、2、3三组数据可知: 固体球下落的速度与球半径的平方的比值是一个定值2.2,可分析判断;
(4)由功率的推导公式分析判断;
(5)根据归纳法得出普遍性结论要满足两个条件:一是所选用的样本有代表性,二是数量足够多;
(6)转换法:物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
六、综合题
28.学习了功率的知识后,八年级的一些同学利用课外时间举行爬楼梯比赛,比比谁的功率大.
(1)他们利用学校和本人现有的条件准备了一些器材:体育组的体重秤、物理实验室的皮尺,还需要的器材是   ,这也可以用手机上的功能代替.
(2)他们选择从一楼至三楼来进行比赛,小明同学设计了如下实验步骤,其中多余的是 .
A.测出参赛同学的质量m;
B.测出楼梯的总长度L;
C.测出从一楼到三楼的竖直高度h;
D.测出参赛同学从一楼到三楼所用的时间t;
E.算出参赛同学爬楼的功率.
(3)根据同学们测得的各个物理量,写出计算参赛同学爬楼功率的表达式P=   .
(4)根据同学们的实验结果可知,爬楼功率的大小与   有关.
【答案】(1)手表
(2)B
(3)
(4)自身的质量和爬楼所用的时间
【解析】【解答】解:(1)要测量同学们的质量,要用台秤或磅秤;要测量楼高就要用卷尺;要测量登楼时间就要用手表.(2)需要测量的是同学们的质量或重力、楼高、上楼时间,不需要测量的是楼梯的长度.(3)根据同学们测得的各个物理量,爬楼功率的表达式P= = = ,(4)根据同学们的实验结果可知,爬楼功率的大小与自身的质量和爬楼所用的时间有关.
故答案为:(1)手表.(2)B;(3) ;(4)自身的质量和爬楼所用的时间.
【分析】上楼就是克服自身的重力做功,我们可以用台秤测出自身的质量,根据G=mg求出重力,用皮尺测出楼高.
根据W=Gh求出上楼时所做的功.
用秒表测出上楼的时间,根据P= 求出上楼的功率.
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