一、选择题(每小题2分,共32分,每小题只有一项是符合要求的)
1.惯性是造成许多交通事故的原因,下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )
A.某些路段要对机动车辆限速
B.车辆快速行驶时要保持车距
C.车辆要右侧通行
D.小型客车的驾驶员必须系安全带
2.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功越快,功率越大
C.物体做功时间越长,功率越大
D.物体做功时间越短,功率越大
3.当我们钉钉子时往往把锤子举得很高,是因为( )
A.举得越高受到的重力越大 B.举高的锤子动能大
C.举高的锤子势能大 D.举高的锤子钉得准
4.生物在进化过程中形成了各种与环境相适应的特征.下列各种生物的特征有利于减小摩擦的是( )
A.泥鳅体表的黏液 B.壁虎脚上的刷状肉垫
C.人手指上的螺纹 D.蛇体表的粗糙鳞片
5.下列关于力做功的说法,正确的是( )
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功
D.过山车向下运动的过程中,车上乘客所受的重力对乘客没有做功
6.在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾倒.这种现象可以用以下四句话来解释:
①乘客猝不及防,向前倾倒.
②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动.
③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动.
④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车.
以上四句话最合理的排列顺序是( )
A.④①②③ B.④②③① C.④③②① D.④②①③
7.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强﹣﹣大气压.下列有关叙述中错误的是( )
A.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压越大
B.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
C.1个标准大气压的数值为1.0l×l05Pa(760mm汞柱)
D.用钢笔吸墨水是应用大气压的事例
8.下面哪种情况动能、重力势能都是增加的( )
A.跳伞员张开伞后,匀速下降 B.汽车沿斜坡匀速向下行驶
C.电梯从楼下加速上升 D.列车在平直轨道上匀速行驶
9.一根重100牛顿的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是( )
A.50牛顿 B.75牛顿 C.25牛顿 D.100牛顿
10.如图,用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3下列关系中正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
11.小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
12.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉 D.无法判断
13.甲乙两台机械,甲的机械效率是80%,乙的机械效率是60%,若提起相同的重物到同一高度,则( )
A.使用甲机械做功省力 B.用甲机械做功多
C.使用甲机械的额外功少 D.以上说法都不对
14.如图所示,在大小为500N的拉力F作用下,滑轮组将800N的重物提升了lm.在此过程中( )
A.做的有用功是500J B.做的总功是800J
C.滑轮组的机械效率是62.5% D.滑轮组的机械效率是80%
15.苹果浮在水面,梨子沉在水底:小明向水中加一些盐,待食盐完全溶解,此时他发现苹果仍然浮在水面,而梨子仍然沉在水底,则下列叙述何者正确( )
A.苹果和梨子所受浮力都增加
B.苹果和梨子所受浮力都不变
C.苹果所受浮力减小,而梨子所受到的浮力不变
D.苹果所受浮力不变,而梨子所受到的浮力增加
16.如图是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井门的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图象(如图),其中正确的是( )
二、填空题(21-23每空2分,其余每空1分,共20分)
17.跳水运动中,跳板把运动员弹起,先是跳板的 能转化为运动员的 能,后是运动员的 能转化为其 能.
18.“辽宁舰”航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力 它的总重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积 (选填“增大”、“减小”或“不变”).舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航.当两船高速并排行驶时,两船之间流体流速 压强 ,容易发生碰撞事故.
19.如图所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功W1= ,小莉同学沿如图乙所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2,则W1 W2(填“>”“<”或“=”)
20.一架直升机总重3×104N,悬停在空中时,空气对它的向上的力为 N,若它匀速上升时,空气对它的向上的力 3×104N.(填“<、>、=”)
21.两只容器中分别盛有相同高度的酒精和水,A、B、C三点中,液体产生的压强分别为PA、PB、PC,则PA、PB、PC由大到小的顺序是 .
22.如图所示,动滑轮重2N,弹簧秤的示数为10N,则拉力F为 N:物体的重为 N.
23.甲、乙两位同学一起去登山,登到山顶时,甲同学用20min,乙同学用25min,甲的体重是乙的1.5倍,则甲、乙的登山功率之比为 .
三、作图和实验探究题(共24分)
24.如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个最小的力及其动力臂.
25.在探究“影响液体内部压强大小的因素“实验中:
(1)如图甲用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明 ;这种研究问题的方法是 法;
(2)若在使用压强计前发现U型管中有高度差,通过 方法可以进行调节.
①从U型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U型管内加适量水;
(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的 有关;比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的 有关.
26.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)没有挂钩码时,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 边旋一些.(选填“左”或“右”)
(2)实验中,在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码,用调好的弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆,使杠杆再次在水平位置平衡,如图乙所示,测力计的示数是 N;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将 (变大/不变/变小),原因是 .
27.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重G(N) | 钩码上升高度h(m) | 测力计拉力F(N) | 测力计移动距离s(m) |
2 | 0.05 | 0.4 | 0.15 |
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 ;结合测力计放大图,可知小强的错误是 .
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该为 .
(4)实验中,若仅增加钩码的重,则滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
28.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是 .
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,然后分别撞击放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止的情景.据此你能得出结论是 .
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗? ;理由是 .
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.
实验序号 | 小球的质量m/g | 小球自由滚下的高度h/cm | 木块被撞后运到的距离s/m |
1 | 30 | 10 | 4 |
2 | 30 | 20 | 16 |
3 | 60 | 10 | 8 |
(b)为了探究“超速”隐患时,应选择 序号的实验进行比较.
(c)分析表格中对应的数据可知: 对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
四、计算题(每题12分,共24分,解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
29.如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.
(1)计算物体上升的速度.
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ,并列式计算出该物理量.
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率.
30.如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是8.0×10﹣2m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2.假定运动员体重是600N,一只脚板与地面的接触面积为2.0×10﹣2m2,(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg).问:
(1)配重A自由放置时对地面的压力是多大?
(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?
2014-2015学年山东省枣庄市山亭区八年级(下)期末物理试卷
参与试题解析
一、选择题(每小题2分,共32分,每小题只有一项是符合要求的)
1.惯性是造成许多交通事故的原因,下列不是为了防止由于惯性而造成交通事故所制定的交通规则是( )
A.某些路段要对机动车辆限速
B.车辆快速行驶时要保持车距
C.车辆要右侧通行
D.小型客车的驾驶员必须系安全带
考点: 惯性.
专题: 应用题.
分析: 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体在任何情况下都具有惯性.
解答: 解:A、限速是为了防止惯性带来的危害,机动车高速运动时,遇到紧急情况,由于惯性不能立即停下来,容易发生交通事故;
B、保持车距也是防止惯性带来的危害,机动车在运动时,遇到紧急情况,由于惯性不能立即停下来,若车距过小,就容易发生交通事故;
C、右侧通行只是我们国家行车的一个习惯,与惯性是没有关系的;
D、车辆小型客车的驾驶员必须系安全带这也是为了防止惯性带来的危害,机动车在遇到紧急情况急刹车时,由于惯性人要保持原来的运动状态,就会向前运动,发生危险,系上安全带就是为了防止惯性带来的危害.
故选C.
点评: 此题考查的是生活中的惯性现象.
2.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功越快,功率越大
C.物体做功时间越长,功率越大
D.物体做功时间越短,功率越大
考点: 功率的概念.
专题: 顺推法.
分析: 功率指物体在单位时间内完成的功,由所做功的多少和所用的时间决定.
它反映了物体做功的快慢,功率越大,做功越快.
解答: 解:
功率的大小同时取决于做功多少和所用时间.
A没有涉及到做功时间,不符合题意.
C、D没有涉及到做功多少,不符合题意.
故选B.
点评: (1)掌握功率的概念、公式、单位及单位换算.(2)控制变量法研究功率与做做功多少、所用时间的关系.
3.当我们钉钉子时往往把锤子举得很高,是因为( )
A.举得越高受到的重力越大 B.举高的锤子动能大
C.举高的锤子势能大 D.举高的锤子钉得准
考点: 动能和势能的大小变化.
专题: 机械能及其转化.
分析: (1)物体由于运动而具有的能称为动能,动能的大小与物体的质量和速度有关;
(2)物体由于被举高而具有的能称为重力势能,重力势能的大小与物体的质量和高度有关.
解答: 解:当我们钉钉子时通常要将锤子举得较高,由于锤头的质量不变,高度增加,故其所具有的重力势能增加,当其在下落时转化的动能变多,对钉子做的功变多,故越容易将钉子钉入木板中.
故选:C.
点评: 本题考查动能和势能的大小转化,知道动能、重力势能大小的影响因素是解决该题的关键.
4.生物在进化过程中形成了各种与环境相适应的特征.下列各种生物的特征有利于减小摩擦的是( )
A.泥鳅体表的黏液 B.壁虎脚上的刷状肉垫
C.人手指上的螺纹 D.蛇体表的粗糙鳞片
考点: 增大或减小摩擦的方法.
专题: 应用题;控制变量法.
分析: (1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度.
(2)手指有螺纹、蛇体表粗糙鳞片都是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.
(3)泥鳅体表的黏液是减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的.
(4)壁虎脚上的肉垫是利用大气压的作用能在竖直的墙面上.
解答: 解:A、泥鳅体表的黏液是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度来减小泥鳅和淤泥之间的摩擦,容易在泥里穿行.符合题意.
B、壁虎脚上长有肉垫,依靠大气压的作用吸附在竖直的墙上行走.不符合题意.
C、手指上的螺纹是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大手和物体之间的摩擦力,使物体不易滑落.不符合题意.
D、蛇体表有粗糙的鳞片是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大蛇体和地面的摩擦力,便于在地面上行进.不符合题意.
故选A.
点评: (1)掌握摩擦力大小的影响因素,掌握增大和减小摩擦力的方法.
(2)找到人体和动物体上包含的物理知识.
(3)掌握生活中利用大气压的实例:吸盘、抽水机、吸管喝饮料等等.
5.下列关于力做功的说法,正确的是( )
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功
D.过山车向下运动的过程中,车上乘客所受的重力对乘客没有做功
考点: 力是否做功的判断.
专题: 压轴题.
分析: 做功的两个必要条件:作用在物体上的力,在该力的方向上通过距离,
解答: 解:A、人提着箱子站在地面不动,手给箱子一个向上的力,静止不动,没有移动距离,手的拉力对箱子没有做功.符合题意.
B、人把箱子从二楼提到三楼,手给箱子一个向上的力,向上移动了距离,手的拉力对箱子做功.不符合题意.
C、汽车在水平公路上,重力竖直向下,汽车水平行驶没有向下移动距离,汽车所受的重力对汽车没有做功.不符合题意.
D、过山车向下运动的过程中,车上乘客所受的重力竖直向下,乘客向下运动,乘客的重力对乘客做功.不符合题意.
故选A.
点评: 掌握做功的两个必要因素,有力有距离不一定做功,一定是有力作用在物体上,并且是在该力的方向上通过的距离.
6.在汽车刹车时,坐在车里的乘客会向前倾倒.这种现象可以用以下四句话来解释:
①乘客猝不及防,向前倾倒.
②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动.
③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动.
④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车.
以上四句话最合理的排列顺序是( )
A.④①②③ B.④②③① C.④③②① D.④②①③
考点: 惯性现象.
专题: 运动和力.
分析: 惯性是物体保持原来运动状态不变的性质.一切物体都具有惯性.解释惯性现象时,注意运动状态的变化先后顺序.
解答: 解:结合惯性知识,正确的解释顺序为:
④坐在车里的乘客随汽车向前运动,司机发现情况立即刹车.
②汽车很快停止运动,乘客下半身也很快随车停止运动.
③乘客上半身由于具有惯性,仍然向前运动.
①乘客猝不及防,向前倾倒.
故正确的顺序为:④②③①.
故选B.
点评: 本题考查了学生对惯性现象的理解和掌握.学习中要注意联系实际,用所学惯性知识解解释生活中的实际问题.
7.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强﹣﹣大气压.下列有关叙述中错误的是( )
A.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压越大
B.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
C.1个标准大气压的数值为1.0l×l05Pa(760mm汞柱)
D.用钢笔吸墨水是应用大气压的事例
考点: 大气压强的存在;大气压强的测量方法;大气压强与高度的关系.
专题: 应用题;气体的压强、流体压强与流速的关系.
分析: (1)大气压强存在的证明实验:马德堡半球实验;瓶吞鸡蛋实验;覆杯实验.
(2)大气压强的测量数值为:一标准大气压=1.0×105Pa.
(3)大气压的大小和高度有关,高度越高,空气越稀薄,大气压越小.
解答: 解:A、大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越小,故该选项说法不正确,符合题意;
B、马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,故该选项说法正确,不符合题意;
C、1个标准大气压的数值为1.013×105帕(760mm汞柱),故该选项说法正确,不符合题意;
D、用钢笔吸墨水是应用大气压,故该选项说法正确,不符合题意.
故选A.
点评: 此题考查的知识点比较多,有①大气压强的证明实验;②一标准大气压的数值;③大气压大小的影响因素,属于识记性内容,比较简单.
8.下面哪种情况动能、重力势能都是增加的( )
A.跳伞员张开伞后,匀速下降 B.汽车沿斜坡匀速向下行驶
C.电梯从楼下加速上升 D.列车在平直轨道上匀速行驶
考点: 动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素.
分析: 物体质量越大、位置越高,物体具有的重力势能就越大,物体的质量越大,速度越快,动能就越大.
解答: 解:A、跳伞员张开伞后,匀速下降,速度不变,所以动能不变,高度减小,故重力势能减小,不符合题意;
B、汽车沿斜坡匀速向下行驶时,速度不变,所以动能不变,高度减小,故重力势能减小,不符合题意;
C、电梯从楼下加速上升,速度增大,动能则增大,高度升高,所以重力势能增大,符合题意;
D、列车在平直轨道上匀速行驶,动能不变,重力势能也不变,不符合题意;
故选C.
点评: 解决此类题目的关键是知道动能和重力势能的影响因素,然后结合题目看各量的变化情况即可判断能量的变化.
9.一根重100牛顿的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是( )
A.50牛顿 B.75牛顿 C.25牛顿 D.100牛顿
考点: 杠杆中最小力的问题;杠杆的平衡条件.
分析: 要解决此题,首先要确定杠杆的支点,在铁棒的一端.
然后确定力的作用点在铁棒的另一端,方向要竖直向上.
确定作用在铁棒上的两个力,分别找出它们的力臂,根据杠杆的平衡条件进行计算.
解答: 解:以棒的一端作为支点,棒在重力和提力的作用下保持静止.
重力的作用点在棒的中点,提力的作用点在棒的另一端.设棒的长度为l.
根据杠杆的平衡条件:G•l=F•l
所以F=G=×100N=50N
故选A.
点评: 此题主要考查了杠杆中最小力的求法,根据杠杆的平衡条件,动力臂越长越省力.所以关键是找出最长的力臂,并根据力臂确定动力的方向,最后根据杠杆的平衡条件求出力的大小.
10.如图,用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3下列关系中正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
考点: 定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.
专题: 简单机械.
分析: 解决此题要知道:
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离.
解答: 解:不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦:
假设物块与地面的摩擦力为f,
左滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;
中滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2=f;
右滑轮为动滑轮,滑轮、物体匀速运动,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即F3=2f;
故F2<F1<F3;
故选D.
点评: 本题考查了动滑轮和定滑轮的特点,要利用好条件“不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦”,属于基础题目.
11.小竹将质量为120g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100cm3的水,则物体( )(g取10N/kg)
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2N的浮力
考点: 物体的浮沉条件及其应用.
专题: 压轴题.
分析: 要解决此题,需要掌握物体所受浮力的大小:浸在液体中的物体,受到的浮力等于其排开液体的重力.
同时要掌握物体的浮沉条件:
完全浸没在液体中的物体.
若受到浮力大于重力,则上浮,最后漂浮在液面上.此时,浮力等于重力.
若受到浮力等于重力,则悬浮.此时浮力等于重力.
若受到浮力小于重力,则下沉到液底.此时浮力小于重力.
解答: 解:由题意知物体的重力为:G物=m物g=120×10﹣3kg×10N/kg=1.2N.
物体静止时受到的浮力为:F浮=G排=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N.
因为浮力小于重力,所以物体最后沉在水杯底部.
故选C.
点评: 此题主要考查了有关重力的计算、浮力的计算,同时还考查了物体的浮沉条件.关键是搞清物体浮力和重力之间的关系.
12.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
A.杠杆仍能平衡 B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉 D.无法判断
考点: 杠杆的动态平衡分析.
专题: 推理法;简单机械.
分析: 根据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系;
根据条件的变化,分别表示出杠杆作用两边的力矩:力和力臂的乘积.比较力矩的大小,即可确定杠杆是否平衡.
解答: 解:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,
根据杠杆的平衡条件可得:mAgOC=mBgOD,由图示可知,OC<OD.所以mA>mB,
当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边的力矩为:mAg(OC﹣△L)=mAgOC﹣mAg△L,
右边的力矩为:mBg(OD﹣△L)=mBgOD﹣mBg△L,由于mA>mB,所以mAg△L>mBg△L;
所以:mAgOC﹣mAg△L<mBgOD﹣mBg△L.
因此杠杆将向悬挂B物体的一端即右端倾斜.
故选:C.
点评: 根据杠杆第一次处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件,得到物体A、B的质量大小关系,然后根据现在的条件表示两者力矩,利用推导出物体的质量关系,结合力臂的变化,得出两个力矩的大小关系,从而确定杠杆的偏转方向.这是此题的解题思路.
13.甲乙两台机械,甲的机械效率是80%,乙的机械效率是60%,若提起相同的重物到同一高度,则( )
A.使用甲机械做功省力 B.用甲机械做功多
C.使用甲机械的额外功少 D.以上说法都不对
考点: 机械效率.
专题: 功、功率、机械效率.
分析: 在使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功;有用功与总功之比叫机械效率.
解答: 解:
提起相同的重物G到同一高度h,
因为W有用=Gh,
所以W有用相等,
而η=,η甲=80%,η乙=60%,
∴W总=,所以W总甲<W总乙;
又∵W额外=W总﹣W有用,
所以W额外甲<W额外乙.
故选C.
点评: 此题考查我们对机械效率物理意义的理解和应用,属于重要规律掌握情况的考查,但难度不大,正确理解机械效率的意义就能解答.
14.如图所示,在大小为500N的拉力F作用下,滑轮组将800N的重物提升了lm.在此过程中( )
A.做的有用功是500J B.做的总功是800J
C.滑轮组的机械效率是62.5% D.滑轮组的机械效率是80%
考点: 功的计算;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率.
分析: 利用功的计算公式W=FS可以计算出A、B选项是否正确,利用机械效率的计算公式η=可以判断C、D选项的正误.
解答: 解:W有用=Gh=800N×1m=800J,W总=FS=500N×2m=1000J.故A、B选项错误;
η===×100%=80%.故选D.
点评: 本类型题主要考查功的计算公式和机械效率的计算公式的应用.
15.苹果浮在水面,梨子沉在水底:小明向水中加一些盐,待食盐完全溶解,此时他发现苹果仍然浮在水面,而梨子仍然沉在水底,则下列叙述何者正确( )
A.苹果和梨子所受浮力都增加
B.苹果和梨子所受浮力都不变
C.苹果所受浮力减小,而梨子所受到的浮力不变
D.苹果所受浮力不变,而梨子所受到的浮力增加
考点: 物体的浮沉条件及其应用.
专题: 浮力.
分析: (1)漂浮的物体受到的浮力等于其重力,物体密度小于液体的密度;
(2)根据公式F浮=ρ液gV判断梨子受到的浮力大小变化.
解答: 解:苹果浮在水面上,受到的浮力等于其重力,F浮=G苹果;
向水中加一些盐,水的密度增加,梨子仍然沉在水底,其排开水的体积不变,所以根据公式F浮=ρ液gV可得梨子受到的浮力变大,故D符合题意.
故选:D.
点评: 本题考查的是学生对浮沉条件的运用的理解和掌握,难度不大.
16.如图是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井门的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图象(如图),其中正确的是( )
考点: 功率计算公式的应用.
专题: 压轴题;功、功率、机械效率.
分析: 此过程分三个阶段:
第一个阶段,物体完全浸没在水中,此时浮力不变,F=G﹣F浮,所以拉力不变,根据P=Fv可知:汽车在此阶段的功率不变;
第二个阶段,物体只有一部分浸入水中,而且排开水的体积越来越小,所受浮力也越来越小,F=G﹣F浮,所以拉力增大,根据P=Fv可知:汽车在此阶段的功率增大;
第三个阶段,物体离开水面了,此时物体只在拉力和重力的作用下匀速运动,所以F=G,拉力不变,根据P=Fv可知:汽车在此阶段的功率不变.
解答: 解:汽车匀速运动,重物也匀速运动,在重物露出水面前,浮力不变,F=G﹣F浮,所以拉力不变,根据P=Fv可知:汽车的功率不变;
在物体露出水面而没完全露出时,浮力减小,F=G﹣F浮,所以拉力增大,根据P=FV可知:汽车的功率增大;
在物体完全露出液面时,F=G,拉力不变,根据P=Fv可知:汽车的功率不变;综上所述,汽车的功率先不变,再增大,最后又不变,
故选C.
点评: 此题的关键要知道功率的公式P=FV,通过浮力的变化来判断功率的变化.
二、填空题(21-23每空2分,其余每空1分,共20分)
17.跳水运动中,跳板把运动员弹起,先是跳板的 弹性势 能转化为运动员的 动 能,后是运动员的 动 能转化为其 重力势 能.
考点: 动能和势能的转化与守恒.
专题: 机械能及其转化.
分析: 影响重力势能大小的因素是物体的质量和举高的高度;质量越大,高度越高物体的重力势能越大;
影响动能大小的因素是速度和高度;质量越大,速度越大物体的重力势能越大.
解答: 解:跳板把运动员弹起升高的整个过程中,跳板弹性势能转化为运动员的动能,运动员在跳起的过程中,速度减小,高度增加,运动员的动能又转化为的重力势能.
故答案为:弹性势;动;动;重力势.
点评: 本题考查了机械能的转化,理解和掌握影响弹性势能、动能和势能大小的因素是解题关键.
18.“辽宁舰”航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力 等于 它的总重力(选填“大于”、“等于”或“小于”).当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”).舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航.当两船高速并排行驶时,两船之间流体流速 大 压强 小 ,容易发生碰撞事故.
考点: 物体的浮沉条件及其应用;流体压强与流速的关系.
专题: 压强和浮力.
分析: (1)知道航母在平静的水面上航行(漂浮),利用漂浮条件确定浮力与总重力的关系;
(2)战机在起飞前是停在航母上的,应将其与航母看成一个整体,再根据漂浮的条件,可判断战机起飞前后浮力的变化情况和体积变化情况;
(3)流体流速越大,流体产生的压强越小;流体流速越小,压强越大.
解答: 解:
(1)因为航母漂浮,所以它受到的浮力等于总重力;
(2)战机从航母上起飞后,航母的总重力减小,根据漂浮物体的重力等于自身重力,所以浮力将减小,由阿基米德原理可知排开水的体积会减小.
(3)水的流速越大,压强越小,水的流速越小压强越大,舰艇并排行驶时,舰艇带动其周围的水随船向前运动,由于舰艇内侧水流速度大于舰艇外侧水流速度,因此舰艇内侧水的压强小于舰艇外侧水的压强,舰艇内外测的水存在压强差,水的压强差使舰艇靠近,进而发生碰撞,为了避免事故的发生,因此舰艇护航编队在较近距离时一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航.
故答案为:等于;减小;大;小.
点评: 本题考查了学生对阿基米德原理、物体的漂浮条件、液体压强与流速的关系的掌握和运用,明确战机起飞后对航母总重力的影响是本题的关键.
19.如图所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功W1= FL ,小莉同学沿如图乙所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2,则W1 = W2(填“>”“<”或“=”)
考点: 功的计算;功的大小比较.
专题: 功、功率、机械效率.
分析: 首先要明确做功的两个必要因素,一是有力作用在物体上,二是在力的方向上通过的距离,已知小华所施拉力的大小和在力的方向上运动的距离,可利用公式W=FS计算功;已知小昕所施拉力的大小和在力的方向上运动的距离,可利用公式W=FS计算功,再进行比较即可
解答: 解:
由题知,小华所施拉力的大小为F,在力的方向上运动的距离为L,
小华对木箱所做的功:
W1=FL,
而小莉所施拉力的大小为F,在力的方向上运动的距离为L
小莉对木箱所做的功:
W2=FL,
可见:W2=W1.
故答案为:FL;=.
点评: 本意考查了做功的必要因素,并可以据此来计算功的大小,需要注意的是,对于克服重力所做的功,要明确重力的方向为竖直向下.
20.一架直升机总重3×104N,悬停在空中时,空气对它的向上的力为 3×104 N,若它匀速上升时,空气对它的向上的力 = 3×104N.(填“<、>、=”)
考点: 二力平衡条件的应用.
专题: 运动和力.
分析: 直升机在空中水平匀速飞行的过程中,竖直方向受到平衡力的作用.由此判断;
直升机在空中上升的过程中,若合力为0则匀速上升,若合力向下则减速上升,若合力向上则加速上升.由此分析判断.
解答: 解:
一架直升机总重3×104N,悬停在空中时,飞机处于平衡状态,空气对直升机向上的作用力与直升机重力是一对平衡力,所以这两个力大小相等,空气对它的向上的力为3×104N;
直升机在空中匀速上升时,飞机仍处于平衡状态,空气对直升机向上的作用力与直升机重力是一对平衡力,所以这两个力大小相等,空气对它的向上的力为3×104N.
故答案为:3×104;=.
点评: 静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断力的大小和方向是常见的一种习题.
21.两只容器中分别盛有相同高度的酒精和水,A、B、C三点中,液体产生的压强分别为PA、PB、PC,则PA、PB、PC由大到小的顺序是 pC、pB、pA .
考点: 压强大小比较.
专题: 压强、液体的压强.
分析: 由液体压强公式p=ρgh可知,液体压强的大小与液体的密度和深度有关.且密度越大,深度越深,液体压强越大.因此要比较ABC三点的液体压强大小就要从液体的密度和所处的深度两方面考虑.
解答: 解:AB两点,液体的密度相同,但深度不同,由于A所处的深度小于B所处的深度,所以pA<pB;
BC两点所处的深度相同,甲中的液体为酒精,乙中的液体为水,由于水的密度大于酒精的密度,所以C点的压强大于B点的压强,即pB<pC.
所以三点的压强关系为:pC>pB>pA.
故答案为:pC、pB、pA.
点评: 液体压强的大小的比较一般运用以下思路:在深度相同时,比较两者密度的大小关系;在同种液体即密度相同的情况下,比较两者深度的大小关系.
22.如图所示,动滑轮重2N,弹簧秤的示数为10N,则拉力F为 10 N:物体的重为 18 N.
考点: 动滑轮及其工作特点.
专题: 简单机械.
分析: (1)绳子可以大小不变的传递拉力,根据弹簧测力计的示数可知拉力的大小;
(2)动滑轮绳子的有效股数n=2,不计摩擦和绳重时,根据F=(G物+G动)求出物体的重力.
解答: 解:
(1)绳子可以大小不变的传递拉力,故拉力F=10N;
(2)动滑轮绳子的有效股数n=2,
因为不计摩擦和绳重,
所以拉力:
F=(G物+G动),
物体重:
G物=2F﹣G动=2×10N﹣2N=18N.
故答案为:10;18.
点评: 本题考查了对动滑轮的理解,根据公式F拉=(G物+G动)变形可得出G物=2F﹣G动,注意条件:不计摩擦和绳重.
23.甲、乙两位同学一起去登山,登到山顶时,甲同学用20min,乙同学用25min,甲的体重是乙的1.5倍,则甲、乙的登山功率之比为 15:8 .
考点: 功率的计算.
专题: 功、功率、机械效率.
分析: 要求两同学的登山功率之比,需要知道他们两人的做功之比和做功时间之比,然后利用功率公式P=将做功之比与做功时间之比综合起来,得出功率之比.
解答: 解:甲、乙两同学登山,是克服重力在做功.所以他们做功的计算式是:W=Gh,
因为甲、乙两同学都登到山顶,h相同,甲的体重是乙的1.5倍,则甲、乙两同学体重之比==3:2,
即W甲:W乙=3:2,甲、乙两同学所用的时间之比==,即t甲:t乙=4:5,
则==×=×=.
故答案为:15:8.
点评: 本题考查了功率公式的运用,是一道求比的题,此类题一般的处理方法是:把要求比的物理量的表达式写出来,然后进行数算即可.
三、作图和实验探究题(共24分)
24.如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个最小的力及其动力臂.
考点: 杠杆中最小力的问题.
专题: 图像综合题.
分析: 由杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,知阻力×阻力臂是定值时,当力臂最大时,即力臂为OA时,力是最小的.
解答: 解:根据杠杆的平衡条件,要使力做小,则动力臂应最长,即连接OA为最长的力臂,力的方向与OA垂直且向下,如图所示:
点评: 本题考查了最小力和力臂的画法,需掌握杠杆的平衡条件,关键是确定最长的力臂,即从支点到力的作用点的距离,力臂与力的作用线是垂直关系.
25.在探究“影响液体内部压强大小的因素“实验中:
(1)如图甲用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差,这说明 液体内部有压强 ;这种研究问题的方法是 等效替代 法;
(2)若在使用压强计前发现U型管中有高度差,通过 ② 方法可以进行调节.
①从U型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U型管内加适量水;
(3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的 密度 有关;比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的 深度 有关.
考点: 探究液体压强的特点实验.
专题: 实验题.
分析: (1)本题用到了物理上常用的研究方法﹣﹣等效替代法.用手按压强计的橡皮膜,U型管内水面出现高度差;将橡皮膜放入酒精中,U型管内水面也出现高度差.说明用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中,所起的效果是一样的,都会给橡皮膜一个压强.
(2)U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;U形管右端液面比较高,就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压;只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;
(3)此题用到了常用的研究方法﹣﹣控制变量法.比较乙、丙实验是控制深度相同,改变液体的密度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的密度有关;比较丙、丁实验是控制液体的密度相同,改变液体的深度,观察U形管两侧的液面高度差是否相等,得出液体内部压强是否和液体的深度有关.
解答: 解:(1)用手按压强计的橡皮膜和将橡皮膜放入酒精中,所起的效果是一样的,都会给橡皮膜一个压强,使U型管内水面出现高度差.所用的方法是:等效替代法.
故答案为:液体内部有压强;等效替代.
(2)进行调节时,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;
故答案为:②
(3)比较乙、丙实验可知,在液体的深度相同时,图丙中用的是盐水,其密度大于酒精的密度,因此U型管内水面出现高度差比较大,说明液体内部压强与液体的密度有关系;比较丙、丁实验可知,在液体的密度相同时,图丙中压强计的金属盒所处的深度较深,U型管内水面出现高度差比较大,说明液体内部压强与液体的深度有关系.
故答案为:密度;深度.
点评: 此题考查的是我们对于液体压强计的了解以及液体内部压强的影响因素.注意物理实验中研究方法﹣﹣等效替代法和控制变量法的运用.液体压强是中考必考的一个知识点,需要掌握.
26.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)没有挂钩码时,杠杆如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 右 边旋一些.(选填“左”或“右”)
(2)实验中,在杠杆上的A点挂四个重均为0.5N的钩码,用调好的弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆,使杠杆再次在水平位置平衡,如图乙所示,测力计的示数是 1 N;如果将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡,则测力计的示数将 变大 (变大/不变/变小),原因是 阻力和阻力臂一定时,动力臂变小 .
考点: 探究杠杆的平衡条件实验.
专题: 探究型实验综合题.
分析: (1)杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂;
在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
(2)由杠杆平衡条件可算出拉力大小;弹簧测力计斜拉时,拉力力臂变小,拉力变大.
解答: (1)由图甲知,右端较高,所以在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向右端调节;
(2)设每格为L,由图可知,根据杠杆平衡条件,F1×L1=F2×L2,
4×0.5N×4L=F×8L,
解得:F=1N;
弹簧测力计斜拉时,阻力及阻力臂不变,拉力力臂变小,根据杠杆平衡条件可知拉力变大.
故答案为:(1)右;(2)1; 变大;阻力和阻力臂一定时,动力臂变小.
点评: 本题主要考查的是学生对器材的操作和杠杆平衡条件的理解和掌握,基础性题目.
27.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为 0.10 J,人做的总功 0.06 J.
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 有用功大于总功 ;结合测力计放大图,可知小强的错误是 弹簧测力读数错误 .
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该为 83.3% .
(4)实验中,若仅增加钩码的重,则滑轮组的机械效率将 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
考点: 滑轮(组)机械效率的测量实验.
专题: 测量型实验综合题.
分析: (1)根据表中实验数据,由功的计算公式W=Fs可以求出有用功与总功.
(2)有用功不可能大于总功,从总功与有用功的关系分析答题;根据图示弹簧测力分析错误原因.
(3)已知有用功与总功,由效率公式可以求出滑轮组的效率.
(4)增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重.
解答: 解:(1)由表中实验数据可知,W有用=Gh=2N×0.05m=0.10J,W总=Fs=0.4N×0.15m=0.06J;
(2)由(1)可知,有用功大于总功,这是不可能的;由图示弹簧测力计可知,弹簧测力计分度值是0.2N,弹簧测力计所示应该是0.8N,而不是0.4N.
(3)总功应该为W总=Fs=0.8N×0.15m=0.12J,滑轮组效率η=×100%=×100%≈83.3%;
(4)当提升重物的重力增加了,做的有用功就更多了,故机械效率变大.
故答案为:(1)0.10;0.06;(2)有用功大于总功;弹簧测力读数错误;(3)83.3%;(4)增大.
点评: 本题主要考查了有用功、总功、机械效率的计算,是一道基础性题目.在此题中,明确各力与距离的关系,熟练运动功、机械效率的公式进行计算是对我们的基本要求,同时,在具体实验中,弹簧测力计读数也是我们容易出错之处,应引起关注.
28.为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得到的结论是 速度相同时,物体的质量越大,动能越大 .
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放,然后分别撞击放在水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止的情景.据此你能得出结论是 质量相同时,物体运动速度越大,动能越大 .
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗? 不能 ;理由是 小球和木块不会静止,会永远运动下去 .
(4)实验后,同学们联想到在公交事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大,于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表.
(a)为了探究“超载”隐患时,应选择 1、3 序号的实验进行比较.
(b)为了探究“超速”隐患时,应选择 1、2 序号的实验进行比较.
(c)分析表格中对应的数据可知: 速度 对物体的动能影响更大,即当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
考点: 探究影响物体动能大小的因素.
专题: 探究型实验综合题.
分析: (1)分析图甲,两小球的质量不同,可探究动能与质量的关系;
(2)分析图乙,小球滚下的高度不同,到达水平面的速度不同,可探究动能与速度的关系;
(3)由牛顿第一定律内容分析回答.
(4)a、研究超载危害,应控制速度相等,即小球下滑的高度相同而质量不同,分析表中实验数据,然后答题;
bc、应用控制变量法,分析表中实验数据,然后答题.
解答: 解:(1)图甲,两小球滚下高度相同,速度相同,两小球的质量不同,探究的是动能与质量的关系,得出的结论是,速度相同时,物体的质量越大,动能越大;
(2)图乙两小球的质量相等,滚下的高度不同,探究的是动能与速度的关系;
图乙中两小球的质量相同,滚下的高度越大,到达水平面的速度越大,将木块推得越远,得出的结论是:质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;
(3)若水平面光滑,木块不受摩擦力,由牛顿第一定律可知木块将永远运动下去.木块通过的距离无法确定,做功的多少也无法确定.所以铁球动能的大小就无法比较.
(4)a、研究超载隐患时,应控制小球下滑的高度相同而质量不同,由表中实验数据可知,应选择1、3所示实验进行比较;
b、为了探究“超速”安全隐患,应选择1、2两个序号的实验进行比较;
c、由表中实验数据可知,在同等条件下速度对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
故答案为:
(1)速度相同时,物体的质量越大,动能越大;
(2)质量相同时,物体运动的速度越大,动能越大;
(3)不能;小球和木块不会静止,会永远运动下去.
(4)1、3;1、2;速度.
点评: 本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法,反映动能多少时运用了转换法.从图中现象发现质量、速度的不同是此题的关键.
四、计算题(每题12分,共24分,解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
29.(2014•孝感)如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.
(1)计算物体上升的速度.
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 功 ,并列式计算出该物理量.
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率.
考点: 滑轮组及其工作特点;速度的计算;滑轮(组)的机械效率.
专题: 机械与功.
分析: (1)根据滑轮组承担总重的绳子段数n计算出物体上升的高度,再根据V=计算物体上升的速度;
(2)根据横纵坐标表示的单位和数值以及其数值变化关系确定该物理量,并计算其大小;
(3)根据机械效率公式η==计算滑轮组的机械效率.
解答: 解:(1)滑轮组由三段绳子承担总重,s=3h,h=s=×3m=1m,
物体上升的速度v===0.2m/s;
(2)纵坐标表示力的大小为50N,大小不变,横坐标表示距离,大小为3m,
所以阴影部分表示力所做的功W=Fs=50N×3m=150J;
(3)滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=70%.
答:(1)物体上升的速度0.2m/s.
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是功,功的大小为150J.
(3)滑轮组提升该重物时的机械效率为70%.
点评: 本题考查了动滑轮的特点和速度、功、机械效率公式的灵活运用,能够正确识图和辨别滑轮组承担总重的绳子的段数是解题的关键.
30.如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是8.0×10﹣2m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2.假定运动员体重是600N,一只脚板与地面的接触面积为2.0×10﹣2m2,(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg).问:
(1)配重A自由放置时对地面的压力是多大?
(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?
考点: 压力及重力与压力的区别;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算公式的应用.
专题: 机械与功.
分析: (1)配重A自由放置时对地面的压力等于其重力,根据G=mg即可求出;
(2)根据图示可知,人所做的功等于克服配重A做的功和克服动滑轮重所做的功,据此求出动滑轮重;
(3)设人对绳的拉力为F,从表示出人对地面的压力,然后根据杠杆平衡的条件求出作用在杠杆E端的作用力,并对D进行受力分析求出作用在动滑轮与A之间绳上的拉力,从而得出A对地面的压力,最后根据配重A和人对地面的压强相等求出拉力的大小.
解答: 解:(1)配重A自由放置时对地面的压力:F=G=mg=140kg×10N/kg=1400N;
(2)根据题意可知,W总=GAh+G动h,即340J=1400N×0.2m+G动×0.2m,则G动=300N;
(3)设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为F;
人对地面的压力:F人=600N﹣F;
由F×OH=FE×OE可得,FE=F=2F;
则对D分析可知,2FE=G动+F′即F′=4F﹣300N,故配重A对地面的压力为FA:1400N﹣F′=1400N﹣4F+300N=1700N﹣4F;
因为配重A和人对地面的压强相等,则P人=PA,
=
=
F=250N.
答:(1)配重A自由放置时对地面的压力是1400N;
(2)动滑轮重为300N;
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为250N.
点评: 本题是力学中难度较大的计算题,涉及简单机械(杠杆、滑轮)和压强的综合,求解时注意根据题干先分清研究的对象,对其进行受力分析,然后逐个解答.
初中数学试卷
灿若寒星 制作