2023-2024学年江苏省连云港市东海外国语学校九年级(上)月考物理试卷(10月份)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1.如图的常见器具都应用了杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
A. 托盘天平 B. 筷子
C. 独轮车 D. 船桨
2.如图所示,升旗时关于旗杆顶端的滑轮,下列说法正确的是( )
A. 该滑轮是动滑轮
B. 可以省力
C. 可以改变力的方向
D. 可以省距离
3.如图借助简单机械提升同一重物,若不计滑轮重及摩擦,以下装置最省力的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,每个钩码的质量为,在均匀杠杆的处挂个钩码,处挂个钩码,杠杆恰好水平平衡。在、两处再各加个钩码,那么( )
A. 杠杆仍水平平衡
B. 杠杆的左边向下倾斜
C. 杠杆的右边向下倾斜
D. 将处的钩码向左移动一格,杠杆仍能水平平衡
5.下列有关功的说法正确的是( )
A. 用力推车没有推动,人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
6.下列关于机械效率的说法正确的是( )
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
7.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动,在相同水平面上两次拉动木块得到的关系图像如图乙所示。第、两次弹簧测力计示数分别为、;拉力所做的功的功率分别为、。下列判断正确的是( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 的物体也具有内能
B. 物体放出热量,温度就一定降低
C. 物体温度越高,含有的热量越多
D. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
9.如图所示,为轻质杠杆,可绕支点自由转动,在端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该所用力的大小( )
A. 一定是大于
B. 一定是等于
C. 一定是小于
D. 以上情况都有可能
10.如图,用一个始终与杠杆垂直的力,把杠杆从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力的大小将( )
A. 变大
B. 不变
C. 变小
D. 不能确定
二、填空题(本大题共7小题,共20.0分)
11.“文明城市”的创建让城市更美更洁净,如图所示,园林工人使用的剪刀可以省______;环卫工人使用的扫帚可以省______;上山的公路修成盘山公路,是因为盘山公路相当于简单机械中的______,可以省力。
12.一架载有救灾物资的飞机从机场起飞,在其加速升空的过程中,它的重力势能______ 。到达灾区上空后,飞机在某一高度上水平匀速飞行并投放救灾物资,则它的动能______ ,机械能总量______ 以上三个空均选填“变大”“变小”或“不变”。
13.如图所示,小明在研究定滑轮特点的实验中,将重为的物体提升,不计绳重及摩擦,则拉力为为______ ,绳子自由端移动______ ,、和的大小关系是______ 。
14.如图所示,钓鱼竿可以看作一个______ 省力费力等臂杠杆,其支点在钓鱼竿与小明______ 左手右手的接触处,若要更加省力,则小明应该______ 增大减小两只手之间的距离。
15.小华同学用的水平推力,沿水平路面推着重的物体在内直线运动了,小华对物体做功的功率是______ ,小华克服物体的重力做功______ 。
16.如图所示,斜面长,高,建筑工人用绳子在内将重的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是,则拉力的功率是______ ,斜面的机械效率是______ 。
17.知识梳理是学习的一种重要方法,请将动能、重力势能、机械能、内能填在下列知识结构图对应的序号框中。
______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
18.在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
19.如图所示用螺丝刀撬图钉的示意图,画出此时阻力的力臂和在点所用最小力的示意图。
四、实验探究题(本大题共3小题,共28.0分)
20.在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,小明用质量不同的两个钢球和的质量大于,分别从不同的高度和由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
如图甲所示,该实验中所探究物体的动能是指______ 选填“钢球”或“木块”的动能。物体的动能大小是通过______ 来显示的。
由图甲、乙可得实验结论:______ ,物体的动能越大。
小明根据图甲、丙得出结论:物体的动能大小与质量有关。你认为他的探究过程是否正确?______ ;为什么?______ 。
21.小林在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同钩码若干个。
实验开始时,杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于______ “平衡”或“非平衡”状态。为方便实验,使杠杆在水平位置平衡,小林需将杠杆右端的平衡螺母向______ “左”或“右”调节。
为改变力的方向,小林在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,如图丙所示,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将______ “变大”、“变小”或“不变”。
该实验中,要进行多次测量,其目的是______ 。
22.在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数 钩码重量 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
实验中应沿竖直方向______ 缓慢拉动弹簧测力计。有同学认为边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应静止读数,如果这样做,会使测得的机械效率______ 偏大偏小不变。
通过比较______ 两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高,根据该实验结论推测:使用该滑轮组再次将的物体匀速提升,此时滑轮组的机械效率可能为______ 只填序号。
A.
B.
C.
通过比较______ 两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组机械效率与绳子段数无关。
五、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
23.用如图所示滑轮组匀速提升重为的物体,人对绳的拉力为,不计绳重和摩擦,求:
动滑轮重力;
滑轮组的机械效率;
在此过程中,物体在内匀速上升了,求拉力的功率;
24.钓鱼是目前最受欢迎的户外休闲活动之一。如图甲是人坐在钓箱上垂钓时的情景。该钓箱长、宽、高,容量大、功能齐全,带有四只可升降脚,每只脚的高度都可以独立调节,使箱体上表面呈水平状态,方便人坐,空箱时,整箱质量仅,轻便易携,还可以安装遮阳伞等配件。
小明把空箱向上搬后放到车上,则向上搬的过程中小明对钓箱做了多少功?
空箱时,若将四只脚都收回箱内,钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体,如图乙,试计算把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是多少牛。
在有风的天气,安装遮阳伞后,钓箱容易发生翻倒。图甲中,若风从左往右,整个装置的简图如图丙无人坐。除遮阳伞外,钓箱包括箱内的物品重心可近似看做在钓箱的几何中心。遮阳伞包括伞杆的质量为,重心在点下方处。已知遮阳伞承受风压的面积为,某时刻风压为,风压作用点可视为点。当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少的重物?空气对遮阳伞的升力忽略不计
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力;
B、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:。
结合图片和生活经验,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。
此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.【答案】
【解析】解:升旗时旗杆顶端的滑轮是定滑轮,定滑轮本质上是等臂杠杆,不省力不省距离,可以改变力的方向。故C正确,ABD错误。
故选:。
定滑轮本质上是等臂杠杆,不省力不省距离,可以改变力的方向。
本题考查的是定滑轮的特点及应用,属于基础性题目。
3.【答案】
【解析】解:不计滑轮重及摩擦:
A、使用定滑轮,拉力,
B、直接提升,拉力,
C、,拉力,
D、,拉力,
最省力。
故选:。
不计滑轮重及摩擦,直接提升物体,使用滑轮组,确定承担物重的绳子股数,据此比较。
本题的关键有二:一是承担物重的绳子股数的确定直接从动滑轮上引出的绳子股数,二是利用好不计滑轮重、绳重和摩擦时,拉力和物重的关系。
4.【答案】
【解析】解:、如图所示,每个钩码的质量为,重力为,杠杆上每小格的长度假设为,
则,,,,杠杆平衡,则:;
在、两处再各加挂一个的钩码后,,,和的长度都不变,则,,则:,杠杆右边下倾,故AB错误、C正确;
D、将处的钩码向左移动一格,杠杆左端为:,杠杆右端为:,左右两侧力与力臂的乘积不等,所以杠杆不能水平平衡,故D错误。
故选:。
杠杆的平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,即;
在、两处再各加挂一个的钩码后,分析两边的力和力臂的乘积是否还相等,据此判断杠杆是否还平衡。
杠杆是否平衡,取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只看力或力臂的大小。
5.【答案】
【解析】解:、用力推车,但没有推动,没有距离,所以没做功,故A不符合题意。
B、足球在水平地面上滚动时,重力方向竖直向下,运动方向是水平的,两个方向垂直,重力对足球没有做功,故B符合题意;
C、运动员举着杠铃静止不动,没有距离,所以没做功,故C不符合题意;
D、学生背着书包在水平路面匀速前进时,有力也有距离,但不是在力的方向上通过的距离,所以没做功,故D不符合题意。
故选:。
本题要抓住做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
本题考查了力是否做功的判断方法,基础题目。
6.【答案】
【解析】解:、根据功的原理可知省力的机械不能省功,机械效率是有用功与总功的比值,机械省力与否与机械效率大小没有关系,因此省力的机械,机械效率不一定越高,故A错误;
B、做功越快的机械功率越大,功率反映了物体做功的快慢,机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与功率大小没有直接关系,故B错误;
C、机械效率是指有用功与总功的比值,有用功越多的机械,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故C错误;
D、机械效率是有用功与总功的比值,有用功与总功的比值越大的机械,机械效率就越高,故D正确。
故选:。
根据功、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值;
使用机械可以省力、可以改变力的方向、可以省距离。
此题考查了学生对于功、功率和机械效率的理解和掌握,深刻理解功率和机械效率的概念是解答此题的关键。
7.【答案】
【解析】解:同一木块两次在同一地面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变;
由图中可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力相等,拉力相等,即;
从图象中可以判断出,第次的运动速度较大,根据公式,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即。
故选:。
从图象中可以判断出弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。根据判断拉力的功率。
通过图象可以判断木块进行匀速直线运动,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拉力和滑动摩擦力大小关系,根据判断功率大小的变化。
8.【答案】
【解析】解:、温度为的物体也有内能,故A正确;
B、物体放热时温度可能不变,比如:晶体在凝固过程中放热但温度不变,故B错误;
C、热量是一状态量,描述它的术语只能用”吸收“和”放出“,不能用“含有”,故C错误;
D、发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,或者从一个物体的高温部分传递给低温部分,内能大的物体温度不一定高,故D错误。
故选:。
任何物体在任何情况下都具有内能;
物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化;
根据描述热量的物理术语进行判断;
热传递的条件是有温度差,热量从温度高的物体传递到温度低的物体。
正确理解温度、热量与内能的关系。解决问题的诀窍是:物体吸热或温度升高,内能一定增大;但物体的内能增大,不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
9.【答案】
【解析】解:点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能省力,即小于,可能费力即大于,可能既不省力也不费力,即等于故ABC不符合题意,符合题意。
故选:。
使用杠杆时,如果动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,所用的力小于;如果动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆,所用的力等于;如果动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,所用的力大于;因为在点用力的方向不确定,所以其省费力情况要根据用力的方向确定。
本题考查了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的了解与掌握,掌握力臂概念以帮助分析是本题的关键。
10.【答案】
【解析】解:使杠杆绕固定点缓慢拉至水平位置,在这个过程中,阻力为重物对杠杆的拉力等于重物的重力,则阻力大小不变;由题知,动力始终与杠杆垂直,则动力臂不变始终等于杆的长度;
使杠杆绕固定点缓慢拉至水平位置过程中,阻力臂会逐渐变大,根据可知拉力将变大。
故选:。
分析将杠杆绕固定点缓慢拉至水平位置的过程中,动力臂与阻力臂的变化,根据杠杆的平衡条件分析拉力大小的变化。
本题考查了杠杆的动态平衡分析,明确动力臂不变和阻力臂的变化情况是解题的关键。
11.【答案】力 距离 斜面
【解析】解:园林工人使用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;环卫工人使用的扫帚,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离;
盘山公路相当于简单机械中的斜面,加长了运动距离,但可以省力。
故答案为:力;距离;斜面。
结合图片和生活经验,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;
车经过盘山路时要向高处运动,所以我们可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省力,斜面越平缓,越省力,但同时越费距离。
本题主要考查了杠杆的判断与工作特点,对生活中斜面的了解,比较基础。
12.【答案】变大 变小 变小
【解析】解:飞机加速上升的过程中,飞机的质量不变,高度增大、重力势能增大;
在某一高度水平匀速飞行并空投物资,速度和高度是没有发生改变的,但是在空投物资的过程中,飞机的质量在减少;在速度不变时,质量减少,则动能减小;在高度不变时,质量减小,则重力势能减小,所以机械能减小。
故答案为:变大;变小;变小。
动能是指物体由于运动而具有的能量,动能的大小和物体的质量、运动速度大小有关,质量越大、运动速度越大,物体的动能越大;
重力势能是指物体由于被举高而具有的能量,重力势能的大小和物体的质量、被举得高度有关,质量越大、高度越高。物体的重力势能越大;
动能和势能统称为机械能。
在分析动能和重力势能的变化时,同学们往往考虑到速度、高度的变化,而忽略质量的变化,这是学生最容易出错的地方。
13.【答案】
【解析】解:不计绳重及摩擦,使用定滑轮时不省力也不省距离,所以绳的自由端的拉力,绳自由端移动的距离为;
定滑轮不能省力,忽略绳子与滑轮的摩擦,则、、都与物体重力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,即。
故答案为:;;。
使用定滑轮不省力也不省距离,只能够改变力的方向。
本题考查了定滑轮的特点,属于基本内容,比较简单。
14.【答案】费力 右手 增大
【解析】解:如图,在使用钓鱼竿时,其支点在钓鱼竿与小明右手的接触处,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,要使钓起鱼时所用的力小一些,由杠杆平衡条件:,要使动力减小,在阻力和阻力臂不变的条件下,增大动力臂,即应使钓鱼者两只手之间的距离增大一些。
故答案为:费力;右手;增大。
结合图片和生活经验,判断钓鱼竿在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系便可以知道是省力还是费力,由杠杆平衡条件便可知如何能够更省力。
本题考查的是杠杆的分类和特点以及杠杆平衡条件的应用,要求学生弄够熟练识记并能灵活应用。
15.【答案】
【解析】解:小华推物体时对物体做功为:,
功率为:,
重力的方向竖直向下,物体在竖直方向上没有移动距离,所以小华克服物体的重力做的功为。
故答案为:;。
根据小华推物体时对物体做的功;根据小华对物体做功的功率;
重力的方向竖直向下,物体在竖直方向上没有移动距离,结合做功的两个必要因素判断出小华克服物体的重力做的功。
此题考查了功的计算及公式的应用、功率的计算及公式的应用,比较简单,属基础题。
16.【答案】
【解析】解:拉力所做的功:
;
拉力的功率:
;
所做的有用功:
,
斜面的机械效率:
。
故答案为:;。
知道拉力和斜面的长度,根据求出拉力所做的功,利用求出拉力的功率;又知道物体的重力和斜面的高度,根据求出所做的有用功,利用求出斜面的机械效率。
本题考查了做功公式和功率公式以及机械效率公式的应用,明确有用功和总功以及额外功之间的关系是关键。
17.【答案】机械能 内能 动能 重力势能
【解析】解:能包括光能、机械能、内能、声能等,机械能包括动能和势能,势能包括重力势能和弹性势能。
故答案为:机械能;内能;动能;重力势能。
根据能的分类填空即可。
此题考查能的分类,属于基础知识考查,相对比较简单。
18.【答案】
【解析】首先要会组装滑轮组。知道承担物重的绳子段数越多越省力。在此题中,画出滑轮组最省力的绕线方式,所以要从动滑轮绕起。
此题考查了滑轮组的组装。滑轮组的组装有两种方法,从定滑轮绕起或从动滑轮绕起。从动滑轮开始绕,承担物重的绳子段数多。
19.【答案】解:过的作用点,沿力的方向作力的作用线,过点向力的作用线作垂线,即为阻力的力臂,如下图所示;
由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中为支点,因此作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向下,过点垂直于向下作出最小力的示意图,如下图所示:
。
【解析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;
杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
20.【答案】钢球 木块移动的距离 质量相同时,速度越大 不正确 没有控制钢球到达水平面时的速度相同
【解析】解:该实验研究的主体是钢球,研究的是钢球动能的大小与速度和质量的关系。该实验中钢球动能的大小是通过木块移动的距离体现的,木块被撞的越远,说明钢球的动能越大,被撞的越近,说明钢球的动能越小,这里采用了转换法的思想;
对比甲、乙两图,钢球的质量相同,在斜面的高度不同,即钢球到达水平面时的初始速度不同,通过比较木块移动距离可知,高度越高,木块移动的距离较大,说明钢球达到水平面的初速度越大,动能越大;
甲、丙两图中,钢球的质量和到达水平面时的初始速度都不相同,没有控制变量唯一,所以不能得到物体的动能大小与质量有关,因而小明的结论是错误的。
故答案为:钢球;木块移动的距离;质量相同时,速度越大;不正确,没有控制钢球到达水平面时的速度相同。
实验中通过观察木块被推动的距离来比较物体动能的大小;
动能大小跟质量和速度有关;在探究动能大小跟质量关系时,控制速度大小不变;在探究动能大小跟速度关系时,控制质量不变;在探究和分析结论时,一定要注意控制变量法的运用。
掌握动能大小的影响因素,利用控制变量法和转换法,探究动能大小跟各因素之间的关系。
21.【答案】平衡 右 变大 排除偶然性,寻找普遍规律
【解析】解:挂钩码前杠杆处于静止,此时杠杆能达到平衡状态;杠杆的左端低,往右边上翘,因此要想使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节,这样做的主要目的是方便测量力臂;
由图丙可知,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中,动力臂变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由于阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将变大;
该实验中,要进行多次测量,其目的是排除偶然性,寻找普遍规律。
故答案为:平衡;右;变大;排除偶然性,寻找普遍规律。
静止时处于平衡状态;若要使杠杆在水平位置平衡,应该将平衡螺母向杠杆上翘的一端移动;
阻力和阻力臂不变时,根据杠杆的平衡条件可知,动力臂减小,动力变大;
该实验中,为寻找普遍规律要进行多次测量。
本题重点考查探究杠杆平衡条件的实验调平和分析能力,要求平时做实验时多加注意,锻炼自己的实验操作能力。还考查了利用杠杆的平衡条件解题能力。
22.【答案】匀速 偏大 、 、
【解析】解:实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;
有同学认为边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,他的想法不正确,因为他没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,导致测力计示数偏小,机械效率偏大;
研究滑轮组的机械效率与物重的关系,要控制其它因素相同,只改变物重大小,实验、符合题意;
由表格数据知提升的重物时,滑轮组的机械效率为,因为用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,故使用该滑轮组再次将重的物体匀速提升,此时滑轮组的机械效率大于,故C符合题意;
故选:;
研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系,要控制提升物体的重力相同和使用同一滑轮组,实验、符合题意。
故答案为:匀速;偏大;、;; 、。
实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,拉力大于等于测力计示数;
若静止读数,测力计没有测量出机械之间的摩擦,测量的拉力偏小,进而判断出机械效率的变化;
研究滑轮组的机械效率与物重的关系,要控制其它因素相同,只改变物重大小,据此分析;
根据使用同一个滑轮组时,物体越重,滑轮组的机械效率越高的特点即可判断该滑轮组将的物体匀速提升时的机械效率;
研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系,要控制提升物体的重力相同和使用同一滑轮组。
本题“测滑轮组机械效率的实验”,考查注意事项、控制变量法的应用。
23.【答案】解:由图可知,因为不计绳重和摩擦时,所以动滑轮的重力:;
滑轮组的机械效率:;
绳子自由端移动的距离,拉力做的功:,则拉力做功的功率:。
答:动滑轮重力为;
滑轮组的机械效率为;
在此过程中,物体在内匀速上升了,拉力的功率为。
【解析】由图可知,利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力;
利用求滑轮组的机械效率;
绳子自由端移动的距离,利用求拉力做的功,利用求拉力做功的功率。
本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、总功、功率和机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时是解题的关键。
24.【答案】解:空钓箱的重力为:;
小明对钓箱做的功为:;
空箱时,钓箱对水平地面的压强:;
钓箱可以近似看作是一个质量分布均匀的长方体,把左侧底边稍微抬离地面时,要使施加的力最小,则动力臂应该是最大的,如下所示:
;
当为动力臂时,此时的动力臂最大;;
钓箱重力的力臂为:;
根据杠杆的平衡条件可知,所需的最小动力为:;
遮阳伞承受风压的面积为,某时刻风压为,则风力的大小为:,
根据杠杆平衡条件可得,即,解方程可得,
钓箱内放重物的质量:。
答:空箱时,钓箱对水平地面的压强是;
把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是;
当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放的重物。
【解析】根据求出所做的功;
要想用最小的力让钓箱一边刚好离开地面,那么动力臂应该达到最大,根据杠杆平衡条件求出最小的力;
首先计算风力的大小,根据杠杆平衡条件、重力公式计算当人离开钓箱后,为了使钓箱不翻倒,至少应该在钓箱内放多少的重物。
本题考查重力公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件的灵活运用,综合性强。
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