课课精编精练——第十章 机械与人单元测试题(一)(含答案与解析)

文档属性

名称 课课精编精练——第十章 机械与人单元测试题(一)(含答案与解析)
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2020-02-06 14:07:05

图片预览

文档简介

第十章 机械与人单元测试题(一)
一.单项选择题(共12小题)
1.关于功、功率和机械效率相互关系的说法中,正确的是(  )
A.机械效率越高,机械做功越快 B.做功越多的机械,机械效率越高
C.功率越大的机械,做功越多 D.做功越快的机械,功率越大
2.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是(  )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.如图所示,在一水平地面上,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,用力F拉动木箱使它匀速直线运动了3m(不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是(  )
A.拉力F的大小为400N B.拉力F的大小为200N
C.绳自由端移动了6m D.绳自由端移动了9m
4.人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托10kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定(  )
A.大于10kg B.大于98N C.小于98N D.等于98N
5.甲乙两人体重之比为3:5,他们同上二楼所用时间之比为2:3,则两人做功之比、功率之比分别为(  )
A.3:5,9:10 B.3:5,2:5 C.5:3,5:2 D.5:3,10:9
6.如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长,则(  )
A.物体A与水平面间摩擦力f的大小为24N
B.拉力F的大小为12N
C.物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功为12J
D.拉力做功的功率是12W
7.如图是小球在地面弹跳的频闪照片,关于此过程中小球的能量转化,下列说法中正确的是(  )
A.小球弹跳的最大高度越来越低,说明了小球在此过程中能量不守恒
B.小球在图中乙点比丙点位置的内能大
C.在不考虑热量散失的情况下,小球在甲点时的内能最大
D.根据能量守恒定律可知,小球在此过程中能量守恒
8.如图所示是关于力是否做功的分析,下列说法错误的是(  )
A.小车在拉力作用下前进一段距离,拉力做了功
B.汽车沿斜坡前进一段距离,斜坡对汽车的支持力做了功
C.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子的提力做了功
D.火箭在推力的作用下腾空而起,推力做了功
9.如图所示,水平桌面上有一重为10N的铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止。不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是(  )
A.使用定滑轮是为了省力
B.铁块受到绳子的拉力为6N
C.铁块对桌面的压力为4N
D.铁块对桌面的摩擦力方向是水平向左
10.如图所示,用一个直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上,直杆始终与杠杆垂直。用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆,使杠杆始终在水平位置平衡。下列说法中正确的是(  )
A.测力计在a位置时的示数比模型和直杆的总重大
B.测力计从a位置转到b位置后,比a位置的示数小
C.测力计从a位置移至c位置后,比a位置的示数大
D.测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,示数变大
11.如右图用同样的滑轮组分别提起质量相等的一个物体和两个物体,比较甲、乙两图,正确表示机械效率关系的是(  )
A.η甲=η乙 B.η甲<η乙 C.η甲>η乙 D.无法比较
12.2019年9月23日,我国使用长征三号运火箭成功执行“一箭双星”发射任务,将两颗北斗全球导航卫星成功发射升空,卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地最近的点叫近地点,最远的一点叫远地点,卫星在大气层外运行,不受空气阻力。当卫星从远地点向近地点运动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.势能转化为动能,机械能不变
B.动能转化为势能,机械能增大
C.势能转化为动能,机械能减小
D.动能转化为势能,机械能不变
二.多选题(共2小题)
13.利用如图所示的活塞式抽水机抽水,在不计杠杆和活塞自重以及摩擦的情况下,下列说法正确的是(  )
A.抽水时,手在杠杆C端竖直向下用力最省力
B.抽水时,手在杠杆C端竖直向下的力小于活塞上方水的重力
C.抽水时,活塞向上运动,阀门A打开,阀门B关闭
D.抽水时,手对杠杆做的功小于杠杆对外做的功
14.如图所示,用300N的力沿斜面把600N的重物匀速拉到顶端,物体在斜面上移动的距离为3m,上升的高度为1m。下列说法正确的是(  )
A.斜面的机械效率是50%
B.木块受到的摩擦力是100N
C.运动过程中,木块的机械能增加
D.运动过程中,木块受到三个力的作用
三.填空题(共6小题)
15.跳伞运动员在空中匀速下落时,其机械能   ;扫地车在平直的路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车的动能   (均选填“增大”“减小”或“不变”)。
16.“绿色环保,低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200kW,速度为72km/h。公交车行驶1h,发动机做的功为   J,公交车行驶的路程为   m。
17.如图甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与弹簧测力计上升的高度h之间的关系如图乙所示。
(1)钩码所受的重力为   N。
(2)从开始提升到h=16cm,弹簧测力计对钩码所做的功为   J。
18.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机。如果A处螺钉松脱,则支架会绕   点倾翻。已知AB长40cm,AC长30cm。室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为   N(支架重力不计)。
19.如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m。若不计绳重及摩擦,绳子自由端移动的距离是   m,动滑轮的重力为   N,该滑轮组的机械效率是   。
20.如图,用甲、乙两滑轮匀速向上提升重物,物重都是600N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F乙为   N,若将重物提高1m,则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为   m;若乙滑轮绳子的自由端移动的速度为40cm/s,则物体A移动的速度为   m/s。
四.作图题(共2小题)
21.如图所示,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及其力臂l。
22.如图所示,一轻质杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态。L1是力F1的力臂,请在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。
五.实验探究题(共3小题)
23.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)实验前,小明将杠杆右端的螺母适当向左调节后,杠杆在水平位置平衡,则未调节前杠杆   (选填“左或“右”)端高。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是便于从杠杆上   
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在边B处挂同样钩码   个。
(3)记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整,①   
次数
动力
动力臂

阻力臂
1
2
0.1
1
0.2
(4)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是   ,你认为他的结论   (选填“可靠”或“不可靠”)。
(5)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,弹簧测力计示数将   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
24.用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率与动滑轮重G动的关系:
(1)实验时,应   竖直向下拉动弹簧测力计。
(2)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越   。
(3)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为   N.(忽略绳重和摩擦)
25.小希用如图图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。
(1)本实验运用了物理研究方法中的转换法,用   来表示小球动能的大小。
一些物体的动能
行走的牛
约60J
跑百米的运动员
约3×102J
飞行的步枪子弹
约5×108J
(2)小希通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示)。结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是   。
(3)如图图2为某段道路的标志牌,请结合所学知识解释:
①对机动车限定最高行驶速度:   。
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:   。
(4)用如图图1中使用的装置和器材探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是   (请从以下三个选项中选择)。
A.倾斜程度不同的斜面 B.粗糙程度不同的水平面 C.质量不同的钢球
六.解答题(共1小题)
26.阅读短文
小明想研究物体空高空抛下落地速度,则查阅资料:动能的大小和速度与质量有关,翻阅资料后得到动能大小与速度质量公式为Ek=mv2,重力势能大小与质量与高度有关,重力势能与质量高度的公式为W=mgh,机械能是动能与势能之和,在机械能守恒时,弹性势能不变的情况下,动能和重力势能的总和不变。例如一个质量为m小球在h的高度落下,落到地面上(忽略空气阻力),它的重力势能全部转化为动能,所以落地时就有mv2=mgh,得落地时速度为:,所以高度越高陆地时候的速度就越大。
(1)小车的质量为2kg,速度为2m/s,求小车的动能。
(2)小车落地时候的速度与质量有没有关系:   (选填有/没有)
(3)如图一个质量为m的小球在轨道上运动,从如图所示位置释放,此时距离地面高度为h,圆形轨道半径为r,若物体从释放可以运动到圆形轨道的最高点A点时,此过程由于摩擦机械能损耗为W,请用以上条件来表示小球到达圆形轨道最高点A点的速度   。
(4)高空抛物是城市上空的痛,请为杜绝高空抛物写一句标语:   。
七.计算题(共3小题)
27.如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,P为重心,他的体重为600N.他1min内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。求:
(1)地面对手的支持力F;
(2)他做一个俯卧撑做的功;
(3)他1min内的功率。
28.新能源纯电动汽车因其环保、节能、高效、维护方便等优势,逐渐成为人们日常使用的交通工具。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组,当它给电动机供电时,电动机将驱动车轮行驶。某型号的纯电动四轮汽车及车内乘客的总质量为2.4×103kg,当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶1km时,它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍,10N/kg。求:
(1)该电动汽车匀速行驶1km的时间是多少;
(2)该电动汽车行驶1km牵引力所做的功。
(3)该电动汽车匀速行驶时牵引力的功率。
29.如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B.完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳
不会断裂,g=10N/kg)。求:
(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。
(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。
(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。

第十章 机械与人单元测试题(一)
参考答案与试题解析
一.单项选择题(共12小题)
2.【解答】在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快。由图象知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式P=知,甲功率最大,做功最快。
故选:A。
3.【解答】由图知,n=2,
AB、不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,则拉力:F=f=×200N=100N,故A、B都错误;
CD、绳自由端移动的距离:s=2s物=2×3m=6m,故C正确、D错误。
故选:C。
4.【解答】10kg物体的重力为G=mg=10kg×9.8N/kg=98N;
肱二头肌的拉力为动力,物体对手的压力为阻力,支点在肘关节处,如下图所示:
由图知L1<L2,
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,
所以F1>F2,即肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定大于98N.故B正确。
故选:B。
5.【解答】甲乙两人体重之比G甲:G乙=3:5,他们同上二楼时上升的高度h相同,
由W=Gh可得,两人做功之比:
===,故CD错误;
甲乙所以时用之比t甲:t乙=2:3,
由P=可得,功率之比:
==×=×=,故A正确、B错误。
故选:A。
6.【解答】因做匀速直线运动,则:f=F示=12N,
作用在动滑轮轴上的拉力:F=2f=2×12N=24N,
拉力F所做的功:W=Fs=24N×0.1m/s×10s×=12J,
拉力F所做功的功率:P=Fv=24N×0.1m/s×=1.2W。
故选:C。
7.【解答】AD、由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小,说明重力势能越来越小,同时速度越来越慢,也就是动能越来越小,所以小球的机械能减少;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,与地面撞击做功,将机械能转化成了部分内能,但能量的总量是守恒的,故A错误,D正确;
BC、在小球的运动中,与空气摩擦做功或与地面撞击做功,有一部分机械能转化成了内能,因此乙点比丙点位置的内能小,并且在不考虑热量散失的情况下,小球在甲点时的内能最小,故BC错误。
故选:D。
8.【解答】A、车受到拉力的作用,在拉力作用下前进一段距离,所以拉力做了功。故A正确;
B、汽车沿斜坡前进一段距离,汽车在斜坡支持力的方向上没有通过一定的距离,所以支持力对汽车不做功。故B错误;
C、女孩把一箱子搬起来,这个过程中,女孩给箱子一个向上的力,箱子在力的作用下向上移动了距离,女孩对箱子做了功。故C正确;
D、火箭受到竖直向上的推力,在推力的作用下通过一定的距离,所以推力做了功。故D正确。
故选:B。
9.【解答】A、使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向,图中使用定滑轮是为了改变力的方向,故A错误;
B、不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,则铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N,故B正确;
C、铁块对水平桌面的压力大小等于铁块的重力,大小为10N,故C错误;
D、铁块受到摩擦力的方向与拉力方向相反,所以桌面对铁块的摩擦力方向水平向左,因为物体间力的作用是相互的,所以铁块对桌面的摩擦力方向为水平向右,故D错误。
故选:B。
10.【解答】由题可知,阻力等于模型和直杆的总重G,由于直杆始终与杠杆垂直,所以阻力臂L2始终不变,
ABC、由图可知,用同一弹簧测力计在a、b、c几种不同情形下拉杠杆A时,其力臂分别为La、Lb、Lc,如图所示:
由图可知:Lc>La>Lb,
由杠杆原理可知G×L2=F×L可知,F=,即L越大,F越小,可得:Fb>Fa>Fc,故A正确,BC均不正确;
D、测力计在c位置时,对模型水平向右吹风,模型上方的流速比下方大,流速大的地方压强小,可知阻力减小,由题可知,阻力臂与动力臂不变,由杠杆原理可得动力变小,即测力计示数变小,故D不正确。
故选:A。
11.【解答】利用相同的滑轮组提升不同物体至相同高度时,所做的额外功相同,
在物体上升的高度相同时,物体越重,有用功越大,则有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越大,
由图知,乙滑轮组提升的物体更重,所以乙滑轮组的机械效率较大,即η甲<η乙。
故选:B。
12.【解答】卫星在大气层外运行,不受空气阻力,则卫星的机械能守恒,故BC错误;
当卫星从远地点向近地点运动的过程中,相对高度减小,所以势能减小,同时速度增大,动能增大,势能转化为动能,故A正确、D错误。
故选:A。
二.多选题(共2小题)
13.【解答】A、由杠杆的平衡条件知,在阻力、阻力臂一定时,当作用在C端力的力臂最大时,动力最小,即最省力,如下图所示可知,手在C端用力垂直杠杆向下最省力,故A错误;
B、抽水时,手在杠杆C端的动力竖直向下时,动力臂大于阻力臂,而不计杠杆、活塞自重及摩擦,阻力大小等于水的重力,所以动力小于活塞上方水的重力,故B正确;
C、由活塞式抽水机的工作过程可知,活塞向上运动时,阀门B关闭,在大气压作用下活塞下面的水推开阀门A进入筒中,故C正确;
D、由功的原理知,使用任何机械都不省功,而且还在克服杠杆重以及摩擦多做一部分功,所以手对杠杆做的功大于杠杆对外做的功,故D错误。
故选:BC。
14.【解答】A、克服重力做的有用功为W有用=Gh=600N×1m=600J,
拉力做的总功为W总=FL=300N×3m=900J,
斜面的机械效率为η==×100%≈67%;故A错误。
B、克服摩擦做的额外功为W额=W总﹣W有用=900J﹣600J=300J,
因为W=Fs,
所以摩擦力为f===100N.故B正确;
C、物体向上匀速运动,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度增加,所以重力势能增加,机械能增加。故C正确;
D、重物受到四个力的作用:竖直向下的重力、与斜面垂直向上的支持力、与斜面平行向上的拉力和与斜面平行向下的摩擦力。故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共6小题)
15.【解答】跳伞运动员在空中匀速下落时,由于速度和质量不变,故其动能不变,但由于高度变小,使重力势能变小,故其机械能减小。扫地车在平直的路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,由于车的质量变大,故扫地车的动能增大。
故答案为:减小;增大。
16.【解答】(1)t=1h=3600s
W=Pt=200×103W×3600s=7.2×108J。
(2)v=72km/h=20m/s
s=vt=20m/s×3600s=72000m。
故答案为:7.2×108;72000。
17.【解答】(1)由图乙可知,测力计上升的高度h超过6cm后,测力计的示数不变为4.5N,此时钩码离开桌面,测力计的示数即为钩码所受重力大小,故钩码所受的重力为4.5N;
(2)由图乙可知,钩码向上移动的距离s=16cm﹣6cm=10cm=0.1m,
从开始提升到h=16cm,测力计对钩码所做的功:
W=Fs=Gh=4.5N×0.1m=0.45J。
故答案为:4.5;0.45。
18.【解答】用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机,如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻;
C点是支点,由杠杆平衡条件可知:
F×AC=G×AB;
所以F===200N。
故答案为:C;200。
19.【解答】(1)由图知,n=2,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2m=4m;
(2)不计绳重和摩擦,则绳端的拉力F=(G+G动),
即:250N=(400N+G动)
解得G动=100N;
(3)有用功:W有=Gh=400N×2m=800J,
拉力做的总功为:W总=Fs=250N×4m=1000J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%。
故答案为:4;100;80%。
20.【解答】(1)由图可知,n乙=2,不计动滑轮重及摩擦,则绳子的拉力:
F乙=G=×600N=300N,
若乙滑轮绳子的自由端移动的速度为40cm/s,则物体A移动的速度:
vA=v绳=×40cm/s=20cm/s=0.2m/s;
(2)由图可知,n甲=3,
将重物提高1m,则甲滑轮绳子的自由端移动的距离:
s甲=n甲h=3×1m=3m。
故答案为:300;3;0.2。
四.作图题(共2小题)
21.【解答】根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长越省力;找到动力的作用点,从支点到动力作用点的距离便为最长的动力臂;
图中O为支点,要使杠杆平衡且动力最小,就应该让力F作用在A点,OA是最长的动力臂L,则力F应与OA垂直且向上。如图所示:
22.【解答】先作出F2的作用线,再由支点向作用线引垂线,支点到垂足的距离就是力臂l2如图:
因为力臂为支点到力的作用线的距离,力的作用线与力臂垂直,作力臂l1的垂线可得力F1的示意图:
五.实验探究题(共3小题)
23.【解答】(1)杠杆重心右移应将右端平衡螺母向左调节,由题可知,右端的螺母适当向左调节后,杠杆在水平位置平衡,则未调节前杠杆左端高;杠杆在水平位置平衡,主要是便于直接测出力臂;
(2)假设每小格长度L,每个钩码的重力为G,
如图杠杆左端FA=4G,LA=3L,右端LB=4L,根据FALA=FBLB得:FB===3G,即挂3个钩码;
(3)在探究杠杆平衡条件的实验中,需测量的物理量为动力、动力臂、阻力和阻力臂,可知表格中①处应填阻力F2/N;
(4)实验中,寻找动力、动力臂和阻力、阻力臂的关系,由表中数据可得杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,
探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,避免实验的偶然性。
(5)如图乙,弹簧测力计在杠杆C处时,竖直向上拉也可使杠杆平衡;弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计逐渐向右倾斜时拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
故答案为:(1)左;测量力臂值(2)3;(3)①阻力F2/N;(4)动力×动力臂=阻力×阻力臂;不可靠;(5)变大。
24.【解答】(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的,这样示数才会稳定,所读出的数值才等于拉力的大小;
(2)根据图乙可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低;
(3)根据图乙可知,当动滑轮重为1N时,滑轮组的机械效率为80%,根据根据η===得,
G===4N。
故答案为:(1)匀速;(2)低;(3)4。
25.【解答】(1)探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接判断,但可以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,用到的是转换法;
(2)由表中数据可知,行走的牛和飞行的步枪子弹相比,牛的质量大,速度小,动能小;子弹的质量小,速度大,动能大,由此可知速度对物体动能的影响更大;
(3)①机动车的质量一定时,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
②在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同;
(4)要探究阻力对物体运动的影响,需要比较小车在不同表面上运动的距离,据此可知必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,故B正确。
故答案为:(1)木块被推动的距离;(2)速度;(3)①质量一定,速度越快,动能越大;②速度相同时,质量越大,动能越大;(4)B。
六.解答题(共1小题)
26.【解答】(1)小车的质量为2kg,速度为2m/s,所以小车的动能:
Ek=mv2=×2kg×(2m/s)2=4J;
(2)忽略空气阻力,物体由高处落下,重力势能全部转化为动能,即mv2=mgh,所以落地时速度为:v=,
由此可知,小车落地时候的速度与质量没有关系;
(3)小球高度为h时的重力势能W势=mgh,
小球运动到圆形轨道的最高点A点时的重力势能W势′=mg×2r=2mgr,
由能量守恒可知,小球在A点时的动能:Ek=W势﹣W势′﹣W=mgh﹣2mgr﹣W,
由Ek=mv2可得,在A点时小球的速度:v===
(4)物体从高空降落到地面时,速度很大,因此具有的动能较大;,外能够做的功多,所以会把人砸伤;为了避免高空坠物造成的伤害,安全宣传的标语可以是“请不要高空抛物”或“严禁高空抛物”。
故答案为:(1)小车的动能为4J;
(2)没有;
(3)v=;
(4)请不要高空抛物。
七.计算题(共3小题)
27.【解答】(1)由图示可知,动力臂L=OB+BA=0.9m+0.6m=1.5m,阻力臂LG=OB=0.9m,
由杠杆平衡条件得,FL=GLG,即:F×1.5m=500N×0.9m,
解得:F=300N。
(2)他做一个俯卧撑做的功:
W=Fs=300N×0.4m=120J。
(3)1min内做的总功:
W总=nW=30×120J=3600J,
则他1min内的功率:
P===60W。
答:(1)地面对手的支持力F的大小为300N;
(2)他做一次俯卧撑需要做的功为120J;
(3)他1min内的功率为60W。
28.【解答】(1)由v=得汽车行驶的时间:
t===40s;
(2)汽车施加的牵引力:
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×2.4×103kg×10N/kg=480N,
牵引力做的功:
W=Fs=480N×1000m=4.8×105J;
(3)牵引力的功率:
P===1.2×104W。
答:(1)电动汽车匀速行驶1km的时间是40s;
(2)电动汽车行驶1km牵引力所做的功是4.8×105J;
(3)电动汽车匀速行驶时牵引力的功率是1.2×104W。
29.【解答】(1)G动=m动g=20kg×10Nkg=200N
物体有三段绳子承担,n=3
F=(GA+G动)
400N=(GA+200N)
GA=1000N
绳子自由端移动的速度:v=nv'=3×=0.5m/s=1.5m/s
P=Fv=400N×1.5m/s=600W。
(2)物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组提起的力:
F'=GA﹣F浮=1000N﹣ρ水gVA
η==
75%=
解得,VA=4×10﹣2m3
GA=ρAgVA
1000N=ρA×10N/kg×4×10﹣2m3
ρA=2.5×103kg/m3
答:(1)物体A的重力是1000N,工人拉力的功率是600W。
(2)物体A的密度是2.5×103kg/m3。
(3)物体B最多露出25dm3时绳子将断裂。

同课章节目录