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3.4简单机械——滑轮(含解析)--2021—2022学年浙教版九年级科学上册 章节训练
一、单选题
1.(2021·宁波模拟)为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是( ???)
A.?两个滑轮在装置中起的作用相同
B.?拉力F的大小是配重G大小的二分之一
C.?拉力移动的距离是配重上升距离的两倍
D.?将配重提升相同的高度,用该装置与直接提升配重所做的功相等
2.(2021九下·柯桥开学考)如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有(? )
A.?B受到的摩擦力为3N,方向水平向左
B.?滑轮移动的速度为0.2m/s
C.?绳子拉物体A的功率为2W
D.?在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N
3.(2020九上·镇海月考)如图,甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论,小科想通过一次实验既得出结论,又能直接显示出钩码的重力大小,于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计),下列四套装置中能实现的是(??? )
A.??????????B.??????????????????????????C.??????????????????????????D.?
4.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。他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是(?? )
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
5.小柯用图中装置提升重为400N的物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是(?? )
?
A.?两个滑轮均为定滑轮???????????????????????????????????????????B.?人将绳子拉过1m,物体也上升1m
C.?物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200N??????????D.?使用该装置不能省力,但能改变力的方向
6.同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙 , 不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则(?? )
A.?F甲<F乙<F丙??????????????????B.?F甲>F乙>F丙??????????????????C.?F甲>F乙=F丙??????????????????D.?F甲=F乙>F丙
7.(2019·绍兴)如图是上肢力量健身器示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AB=3BO,配重的重力为120牛。重力为500牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85牛。在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60牛。已知F1:F2=2:3,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是(?? )
A.?配重对地面的压力为50牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛
B.?配重对地面的压力为90牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛
C.?健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35牛
D.?配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛
8.(2019·嘉兴)为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是(?? )
A.?两个滑轮在装置中起的作用相同
B.?拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.?沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等
D.?将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等
9.有一位举重运动员,他的体重为600N,他最多能举起800N的杠铃,这位运动员运用一个定滑轮提升一个重物时(?? )
A.?最多能提起600N的重物??????????????????????????????????????B.?最多能提起800N的重物
C.?最多能提起大于600N,小于800N的重物???????????D.?最多能提起1400N的重物
10.(2019·宁波模拟)如图所示,A、B两物体的重力均为18N,使用同一滑轮的甲、乙两种装置匀速提升2m,已知滑轮重为2N,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则(?? )
A.?拉力F甲=10N???????????????????????????????????B.?拉力F甲、F乙作用点移动的距离相等
C.?拉力F甲做的功比F乙做的功少????????????D.?装置甲、乙的实质都是杠杆,其支点都在轴心(小黑点)上
二、填空题
11.(2020九上·诸暨期末)如图所示,拉力F为5N,物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向右4N的摩擦力,绳重及摩擦不计。
(1)拉力F做功的功率为________W。
(2)物体A向左做匀速直线运动时,弹簧测力计示数为________N。
12.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置,使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为10N,弹簧测力计的示数为8N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为________m/s,水平拉力F的功率为________W。
13.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB , 则η甲________η乙;若FA=FB , 则GA________GB。(均选填“>”“<”或“=”)
14.(2020·温州模拟)如图所示,一不会吸水的物体通过滑轮悬挂在饱和的硝酸钾溶液中,外界温度不发生变化,不考虑水分的蒸发。
(1)该滑轮属于________?(选填“动滑轮”或“定滑轮”)
(2)在硝酸钾溶液中加入一定量的硝酸钾晶体,弹簧秤读数将________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)在硝酸钾溶液中加入一定量的水,弹簧秤读数将 ________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
15.(2020九下·绍兴月考)如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体M为边长5cm、质量7.5千克的正方体,用三种不同方法拉动物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离。
(1)物体M放在水平地面上时对地面的压强为________帕;
(2)所用拉力分别是F1、F2、F3 , 则F1:F2:F3=________?;
(3)拉力F1、F2、F3的功率分别为P1、P2、P3 , 则P1:P2:P3=________。
三、实验探究题
16.(2021·宁波模拟)在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小科用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
10
1.1
20
②
2.0
10
1.7
20
③
3.0
10
2.3
20
(1)分析表中数据发现,使用动滑轮提升物体时,拉力不等于物体重力的一半,而是大于物体重力的一半,其主要原因是________。
(2)小科进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总-W有-W轮 , 根据表格中的数据,发现重物的重力越大,差值
△W________(选“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释:________。
17.(2019九下·萧山月考)在探究动滑轮使用特点的实验中,各小组按照如图所示的实验器材进行实验,每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。
甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,竖直向上拉弹簧测力计,每次都匀速提起钩码,如图(a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时,没有注意按照要求规范操作,他们斜向上拉弹簧测力计,匀速提起钩码,实验情况分别如图(b)、(c)所示。各小组的实验数据记录在表格中。
(1)由所学知识我们知道:若不计绳重和摩擦,使用动滑轮可以省一半的力,根据以上小组的实验,请求出他们所用动滑轮的重力为________N。
(2)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件,得出的初步结论是________。
(3)如果家里安装日光灯,你认为更合理的为________图(填“甲”或“乙”)。
18.小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”,使用了如图所示的实验装.实验前,小军用弹簧秤测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N;实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数,并将其填写在预先设计好的记录表中(见下表)。
分析实验数据可以得出,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,?
(1)请写出弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系________?;
(2)在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用动滑轮?________?。
四、解答题
19.(2020九上·越城期末)小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W,不计绳子的重和滑轮与转轴之间的摩擦。求:
(1)小强拉绳子的速度;
(2)拉力F的大小;
(3)动滑轮的重力。
20.(2021·吴兴模拟)缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为 300 牛,用它连接成如图所示的滑轮组,在保证绳子未断的情况下,计算并回答下列问题:(已知动滑轮重 120 牛,摩擦及绳的质量不计)
(1)利用该滑轮组能提起物体的最大重力是多少?
(2)水平地面上放置一个底面积为500cm2 , 重力为700牛的立方体物体,利用本滑轮组竖直向上拉该物体,请计算该物体对地面最小的压强为多少?
(3)如果该物体为铁块,铁块刚浸没在一定浓度的硫酸铜溶液中时,测出绳子所承受的拉力为F1;一段时间后测出绳子所承受的拉力为F2 , F1________F2。(变化过程中物体的体积变化忽略不计)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】(1)根据定滑轮和动滑轮的特点判断;
(2)对左边的滑轮进行受力分析即可;
(3)根据动滑轮的工作特点判断;
(4)在提升重物的过程中,还要对动滑轮做功,据此分析判断。
【解答】A.左边的滑轮随物体一起上下运动,为动滑轮,它可以省力但不能改变用了方向;右边的滑轮固定不动,为定滑轮,它可以改变用力方向而不能省力,故A错误;
B.左边的动滑轮,受到享受到两个拉力F,向下的自身重力和物体的重力,即:2F=G动+G,解得:F=G动+G2 , 故B错误;
C.使用动滑轮省一半的力,要费一倍的距离,即s=2h,故C正确;
D.将配重提升相同的高度,用该装置不但要对重物做功,还要对动滑轮做功,与直接提升配重所做的功相比会偏大,故D错误。
故选C。
2.【答案】 D
【解析】【分析】(1)对物体B进行受力分析,根据二力平衡的知识判断它受到摩擦力的大小和方向;
(2)拉力作用在轴上,此时滑轮移动的速度比物体A移动的速度大,根据v=1nvA计算即可;
(3)根据功率的计算式P=Fv计算;
(4)根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。
【解答】A.物体B保持静止状态,它受到A施加的摩擦力与测力计的拉力相互平衡,二者大小相等,方向相反,即f=F拉=3N;因为测力计的拉力向左,所以摩擦力向右,故A错误;
B.滑轮移动的速度v=1nvA=1×0.2m/s=0.1m/s , 故B错误;
C.绳子拉物体A的拉力为:FA=12F=12×10N=5N;
绳子拉物体A的功率为:PA=FAvA=5N×0.2m/s=1W,故C错误;
D.在物体A运动的过程中,物体B对它的压力和接触面的粗糙程度不变,因此二者之间摩擦力的大小不变。物体受到的摩擦力和测力计的拉力始终平衡,因此谈话测力计的示数不变,还是3N,故D正确。
故选D。
3.【答案】 D
【解析】【分析】测力计要测量哪个力,这个力就要直接作用在测力计的挂钩上;如果被测量的力作用在拉环上,那么会时测量的力偏大,据此分析判断。
【解答】在AC两图中,钩码挂在拉环上(即左边测力计倒置使用),因为弹簧测力计本身有重力,所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和,则不能直接显示出钩码的重力大小,故A、C错误;
? ? ? 在BD两图中,钩码挂在挂钩上(即左边测力计正常使用),所以能直接显示出钩码的重力大小;
B图中,右边的测力计倒置使用,此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和,两边测力计的示数不相等,故B错误;
D图中,右侧的弹簧测力计正常使用,那么左右两个弹簧测力计的重力相互抵消,因此右侧测力计的示数刚好等于左侧钩码的重力,故D正确。
故选D。
?
4.【答案】 B
【解析】【分析】当人向下拉动绳子时,它能产生的最大拉力等于自己的体重,据此分析判断。
【解答】小李能够产生的最大拉力F李=m李g=50kg×10N/kg=500N;
小胖能够产生的最大拉力F胖=m胖g=70kg×10N/kg=700N;
因为F李 所以小胖能把小李拉起来。
故选B。
5.【答案】 C
【解析】【分析】(1)跟随物体一起运动的叫动滑轮;不随物体一起运动的叫定滑轮;
(2)根据s=nh计算物体上升的高度;
(3)根据F=Gn计算绳子的拉力;
(4)根据拉力大小和方向分析判断。
【解答】下面的滑轮跟随物体一起运动,是动滑轮;上面的滑轮不随物体一起运动,为定滑轮,故A错误;
动滑轮上有两根绳子,那么当绳子拉过1m时,物体上升的高度?=sn=1m2=0.5m , 故B错误;
物体匀速上升时,人的拉力为:F=Gn=400N2=200N , 故C正确;
因为拉力F 故选C。
6.【答案】 B
【解析】【分析】根据滑轮组的工作特点计算出三个拉力的大小,然后进行比较即可。
【解答】(1)使用定滑轮时,不省力也不费力,那么自由端的拉力F甲等于地面的摩擦力f,即F甲=f;
(2)有两段绳子承担摩擦力,那么F乙=f2;
(3)有三段绳子承担摩擦力,那么F丙=f3。
那么F甲>F乙>F丙。
故选B。
?
7.【答案】 C
【解析】【分析】(1)对配重进行受力分析,根据二力平衡原理计算出配重绳子上的拉力F;对动滑轮进行受力分析,计算出杠杆A点产生的拉力FA;根据杠杆的平衡条件计算出B点的拉力F 1 , 并且找到B点拉力与配重的重力等之间的数学关系式;用同样的方法计算出B点的拉力F 2 , 借助 F 1 :F 2 =2:3 计算出动滑轮的重力;
(2)使用上面同样的方法计算出配重对地面的压力为50N和90N时,B点施加的向下的拉力;
(3)将FB=400N代入关系式计算配重对地面的压力;
(4)配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,根据上面的关系式计算出B点的拉力。
【解答】当配重在地面上保持静止状态时,它受到的绳子的拉力F为:F=G-FN;
因为动滑轮上有2段绳子承担物重,
因此杠杆A点受到的拉力: FA=2F+G动=2×G?FN+G动;
根据杠杆的平衡条件得到: FA×OA=FB×OB;
2×G?FN+G动×OA=FB×OB
因为: AB=3BO ;
所以:AO=2BO;
那么: 2×G?FN+G动×2=FB×1;
即: FB=4×G?FN+2G动;
当压力为85N时, F1=4×120N?85N+2G动;
当压力为60N时, F2=4×120N?60N+2G动;
因为: F1:F2=2:3 ;
所以: 4×120N?85N+2G动:4×120N?60N+2G动=2:3;
解得:G动=30N;
A.当配重对地面的压力为50N时,B点向下的拉力为:
FB=4×G?FN+2G动
FB=4×120N?50N+2×30N=340N , 故A错误;
B.当配重对地面的压力为90N时,B点向下的拉力为:
FB=4×G?FN+2G动
FB=4×120N?90N+2×30N=180N , 故B错误;
C.健身者在B点施加400N竖直向下的拉力时,
根据 FB=4×G?FN+2G动得到:
400N=4×120N?FN+2×30N;
解得:FN=35N,故C正确;
D.配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,
根据 FB=4×G?FN+2G动得到:
FB=4×120N?0N+2×30N=540N>500N;
因为人的最大拉力等于体重500N,因此配重不可能匀速拉起,故D错误。
故选C。
8.【答案】 C
【解析】【分析】(1)通过判断滑轮的种类判断它们的作用是否相同;
(2)使用滑轮组提升重物时,自由端的距离和物体上升高度之间的关系为:s=nh;
(3)定滑轮不省力不费力,且与拉力的方向无关;
(4)使用滑轮组时,要克服动滑轮的重力做功。
【解答】A.下面的滑轮是动滑轮,上面的滑轮是定滑轮,二者的作用不同,故A错误;
B.因为动滑轮上有2段绳子承担物重,因此拉力移动的距离是配重移动距离的2倍,故B错误;
C.使用定滑轮不省力不费力,且拉力的大小与方向无关,故C正确;
D.将配重提升相同高度,直接做的功为W=Gh,用该装置做的功为:W=(G+G动)h,因此二者不同,故D错误。
故选C。
9.【答案】 A
【解析】【分析】首先根据二力平衡计算出绳子上产生的最大拉力,然后根据定滑轮的特点计算能提起的最大物重。
【解答】绳子上的拉力由人产生,而人能产生的最大拉力等于人的体重,即F=G人;由于定滑轮不省力不费力,因此定滑轮能提升的重物最大等于人的体重,即600N。
故选A。
10.【答案】 C
【解析】【分析】(1)已知承担重物绳子的段数根据公式F=G+G动n计算自由端的拉力;
(2)已知承担重物绳子的段数s=nh计算自由端移动的距离;
(3)已知拉力和距离根据W=Fs比较做功的大小;
(4)定滑轮的支点在轴心上,动滑轮的支点在滑轮的一侧边缘上。
【解答】A.甲图中承担重物的绳子1条,那么F甲=18N+0N1=9N;
乙图中承担重物的绳子2条,那么F乙=18N+2N2=10N , 故A错误;
B.拉力F甲移动的距离s甲=n甲h=1×2m=2m;
拉力F乙移动的距离s乙=n乙h=2×2m=4m;
故乙错误;
C.拉力F甲作的功:W甲=F甲s甲=18N×1m=18J;
拉力F乙作的功:W乙=F乙s乙=10N×2m=20J;
故C正确;
D.定滑轮的支点在轴心上,动滑轮的支点在滑轮的一侧边缘上,故D错误。
故选C。
二、填空题
11.【答案】 (1)1
(2)6
【解析】【分析】(1)首先根据v=nvA计算出拉力F移动的速度,再根据功率的计算式P=Fv计算功率;
(2)对物体B进行受力分析,根据二力平衡的原理计算弹簧测力计的示数。
【解答】(1)拉力F移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s;
拉力F做功的功率:P=Fv=5N×0.2m/s=1W;
(2)动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2,
物体A和B之间的摩擦力f=nF=2×5N=10N;
物体B处于静止状态,它受到水平向左的摩擦力f,水平向右的地面施加的摩擦力f'和测力计的拉力F拉 ,
即f=f'+F拉;
10N=4N+F拉;
解得:F拉=6N。
12.【答案】 0.1;3.6
【解析】【分析】(1)滑轮移动的距离与拉力F一致,即根据s=1ns物计算出滑轮移动的距离,再根据公式v=st计算它的速度;
(2)首先对A进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出A受到的拉力,再根据F=nFA计算出拉力F,最后根据P=Fv计算拉力的功率。
【解答】(1)滑轮移动的距离s=1ns物=12×0.8m=0.4m;
滑轮移动的速度v=st=0.4m4s=0.1m/s;
(2)物体A做匀速直线运动,它受到向右的B施加的摩擦力,地面施加的摩擦力和向左的拉力FA ,
即FA=f地面+fB=10N+8N=18N。
拉力F=nFA=2×18N=36N;
拉力F的功率:P=Fv=36N×0.1m/s=3.6W。
13.【答案】 >;<
【解析】【分析】(1)使用滑轮组提升重物时,可根据公式η=W有W总=GG+G动计算机械效率的大小;
(2)使用滑轮组提升重物时,可根据F=G+G动n计算自由端的拉力,据此分析即可。
【解答】(1)根据公式η=W有W总=GG+G动可知,滑轮组的机械效率随物体重力的增大而增大,随动滑轮重力的增大而减小。因为GA>GB , 所以η甲>η乙;
(2)滑轮相同,那么两个滑轮组中动滑轮的重力相等。根据F=G+G动n可知,当两个滑轮组承担重力的绳子段数都是2时,且FA=FB , 那么两个物体的重力GA=GB。
14.【答案】 (1)定滑轮
(2)不变
(3)变大
【解析】【分析】(1)不随物体一起移动的滑轮叫定滑轮;跟随物体一起移动的滑轮叫定滑轮;
(2)首先分析加入硝酸钾晶体后溶液的密度是否发生改变,然后根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排分析浮力的大小改变,最后根据F示数=G-F浮确定测力计示数的大小变化;
(3)根据(2)中的方法分析即可。
【解答】(1)该滑轮固定在天花板上,不随物体上下移动,属于定滑轮。
(2)由于硝酸钾溶液已经饱和,所以再加入硝酸钾晶体后也不会溶解,因此溶液的密度保持不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力不变。根据F示数=G-F浮可知,弹簧测力计的示数保持不变。
(3) 在硝酸钾溶液中加入一定量的水, 溶液的密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,物体受到的浮力减小;根据公式F示数=G-F浮可知,弹簧测力计的示数将变大。
15.【答案】 (1)3x104
(2)2:1:4
(3)1:1:1
【解析】【分析】(1)在水平面上,物体M对地面的压力等于自身的重力,即F=G=mg,然后根据公式p=FS计算压强;
(2)根据二力平衡的知识计算出拉力,然后进行比较;
(3)不计滑轮重及摩擦,那么整个机械不做额外功,则拉力做的总功率等于直接拉动物体做功的功率,据此比较即可。
【解答】(1)物体M对地面的压力F=G=mg=7.5kg×10N/kg=75N;
它对地面的压强为:p=FS=75N0.05m2=3×104Pa;
(2)设物体M受到地面的摩擦力为f,
那么甲中:F1=f;
乙中:2F2=f , 即F2=12f;
丙中:2f=F3。
那么 F1:F2:F3= f:12f:2f=2:1:4;
(3)不计滑轮重及摩擦,那么整个机械不做额外功,则拉力做的总功率等于直接拉动物体做功的功率。
根据P=Fv可知,拉力做功的功率相等,即 P1:P2:P3= 1:1:1。
三、实验探究题
16.【答案】 (1)动滑轮有重力
(2)越大;所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多
【解析】【分析】(1)因为动滑轮有重力,所以拉力等于动滑轮和物体的总重力的一半,自然大于物体重力的一半;
(2)在使用滑轮组提升重物时,对动滑轮的重力和摩擦力做额外功。物体的重力越大,摩擦力越大,所做的额外功越多,自然差值越大,据此分析解答。
?
【解答】(1)分析表中数据发现,使用动滑轮提升物体时,拉力不等于物体重力的一半,而是大于物体重力的一半,其主要原因是动滑轮有重力。
(2)小科进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总-W有-W轮 , 根据表格中的数据,发现重物的重力越大,差值△W越大,解释:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。
?
17.【答案】 (1)0.2
(2)拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大
(3)甲
【解析】【分析】使用时,轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮;动滑轮可以看做是一个省力杠杆;动滑轮的作用:可以省力,但不能改变力的方向;动滑轮的省力特点:动滑轮上有几段绳子拉着重物,拉力就是重物重力的几分之一,绳子自由端移动的距离为重物上升高度的几倍。
【解答】(1)根据动滑轮的省力特点,并利用甲小组实验序号1的实验数据可知,F=12(G物+G动) , 解得:G动=0.6N×2-1N=0.2N;
(2)分析比较实验序号1、4、7的实验数据和相关条件可知,拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;
(3)为了减小拉力,家里安装日光灯选择甲更合理;
故答案为:(1)0.2N;(2)拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大;(3)甲。
18.【答案】 (1)?
(2)不省力
【解析】【解答】根据动滑轮可以省一半力的特点可得 ,根据表中数据可以看出在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下拉力F大于物体的重力,所以不省力。
【分析】掌握动滑轮的特点。
四、解答题
19.【答案】 (1)解:V物=st= 2m10s=0.2m/s
v=3v物=0.6m/s
(2)解:F=Pv= 120W0.6m/s=200N
(3)解:3F=G动+G物?
G动=3F-G物=600N-450N=150N
【解析】【分析】(1)首先根据v物=s物t计算物体上升的速度,再根据v=nv物计算小强拉绳子的速度;
(2)已知拉力的功率和速度,根据公式F=Pv计算拉力F的大小;
(3)动滑轮受到向上的3个拉力F,向下的物体重力G物和动滑轮的重力G动 , 根据二力平衡的条件得到:3F=G动+G物 , 据此计算出动滑轮的重力即可。
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20.【答案】 (1)解:G物=2F拉-G动=2×300N-120N=480N
(2)解:FN=G物-F拉=700N-480N=220N
P= FNS=220N0.05m2 =44000Pa
(3)<
【解析】【分析】(1)根据图片确定承担重力的绳子段数n,然后根据F拉=G物+G动n计算提起物体的最大重力;
(2)该物体对地面的压力等于它的重力与绳子拉力的差,即FN=G物-F拉 , 再根据压强公式 ?p=FNS 计算出物体对地面的最小压强;
(3)铁和硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜单质。由于进入溶液的铁的质量小于析出铜的质量,因此溶液的密度减小了,根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,铁块受到的浮力减小了。根据F拉=G-F浮力可知,绳子受到的拉力增大了,据此分析解答。