江苏省扬州市广陵区扬州市朱自清中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题(解析版)
展开一、选择题(每题2分,共24分)
1. “给我一个支点,我就能撬起地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
A.阿基米德设想的杠杆在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故C不符合题意;
D.铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
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】
【分析】
根据力可以改变物体运动状态解析,使杠杆转动该力一定作用在杠杆上。A苹果重力作用在苹果上,B桔子重力作用在桔子上,C中杆对桔子作用力作用在桔子上,ABC都不是作用在杆上,因此错误。只有最后一项,苹果对杆的压力作用在杆上,D对。
故选D。
3. 如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中()
A. 人对车不做功B. 车是定滑轮C. 车是费力杠杆D. 车是省力杠杆
【答案】D
【解析】
A.人的推力作用在车上,且车在推力的作用下前进,人对车做了功,故A不符合题意;
BCD.人推车前进时,支点在轮子的转轴处,阻力是车上物体的重力,动力是手作用在手柄处的力,推车时动力臂大于阻力臂,车是一个省力杠杆,故BC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4. 某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为15s。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A. 2WB. 20WC. 200WD. 2000W
【答案】C
【解析】
中学生受到的重力约为500N,从一楼跑到三楼上升的高度约为6m,克服重力做的功约为
W=Gh=500N×6m=3000J
克服自己重力做功的功率约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( )
A. 做功多的机械效率一定大B. 做功快的机械功率一定大
C. 做功多的机器机械效率一定高D. 做功快的机械机械效率一定高
【答案】B
【解析】
A.有用功与总功的比值叫机械效率,故机械效率与做功的多少无关,故A错误;
B.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢,故B正确;
C.机械效率与做功的大小没有直接关系,机械效率的大小与有用功和总功的比值有关,故C错误;
D.做功快表示功率大,机械效率与做功快慢无关,机械效率的大小与有用功和总功的比值有关,故D错误。
故选B。
6. 如图,下列四种情况,人对物体做功的是( )
A. 推着小车前进B. 搬而未起
C. 提着滑板前行D. 举着杠铃不动
【答案】A
【解析】
A.推着小车前进,人对小车施加了水平向左的作用力,小车沿水平方向向左移动了一段距离,人对小车做了功,故A符合题意;
B.搬而未起,人对石头施加了作用力,石头没有在力的方向上移动,人没有对石头做功,故B不符合题意;
C.提着滑板前行,人对滑板施加了竖直向上的作用力,滑板沿水平方向移动,力的方向和移动方向垂直,人没有对滑板做功,故C不符合题意;
D.举着杠铃不动,人对杠铃施加了作用力,杠铃没有在力的方向上移动,人没有对杠铃做功,故D不符合题意。
故选A。
7. 如图分析,比较如图中F1、F2、F3的大小( )
A. F1>F2>F3B. F1<F2<F3C. F1=F3=F2D. 无法判断
【答案】C
【解析】
因为定滑轮相当于一等臂杠杆,可以改变力的方向,但不省力也不费力,故用定滑轮沿三个不同方向拉同一重物G,用的拉力大小相等,都等于物体的重力。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8. 如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械,借助这种机械可以将较重的物体搬运到高处,某人借助该机械吊起一辆摩托车。不计绳和机械自重,下列说法错误的是( )
A. 图中A部分可等效为定滑轮B. 该机械既可省力,也能改变力的方向
C. 图中B部分可等效为动滑轮D. 若绳子被拉下6m时,摩托车上升1m
【答案】D
【解析】
AC.提升物体时,A的轴的位置固定不动,属于定滑轮;B和物体一起移动,属于动滑轮,故A、C正确,不符合题意;
B.定滑轮能改变力的方向,动滑轮能省力。利用该滑轮组装置既能省力,又能改变力的方向,故B正确,不符合题意;
D.由图知,A、B组成滑轮组,,则拉力端移动距离;人将绳拉下6m时,摩托上升的高度,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了( )
A. 缩短上坡过程中所走的路程B. 减少上坡过程中所做的功
C. 减小上坡过程中所施加的力D. 缩短上坡过程中所用的时间
【答案】C
【解析】
A.上坡时,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线较长,A不符合题意.
B.使用任何机械都不省功,B不符合题意.
C.上坡时,走S形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,斜面越长越省力.C符合题意.
D.速度一定,走S形路线所走的路线较长,所用的时间较长.D不符合题意.
10. 同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变( )
A. 时间B. 功C. 功率D. 机械效率
【答案】C
【解析】
做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 图甲是一件汉代陶井模型,在井架下侧有一个可以旋转的定滑轮,古人利用定滑轮从井里提水。图乙是小亮制作的模拟装置,小亮将总质量为10kg的沙袋匀速提升了5m,上升的速度为0.5m/s,不计绳重与摩擦,下列说法正确的是( )
A. 小亮对绳子自由端的拉力为10N
B. 这个过程中,小亮做了50J的功
C. 这个过程中,小亮拉绳的功率为50W
D. 使用定滑轮,可以省力
【答案】C
【解析】
A.定滑轮不省力,不计绳重与摩擦,小亮对绳子自由端的拉力为
F=G=mg=10kg×10N/kg=100N
故A错误;
B.这个过程中,小亮做的功为
W=Gh=mgh=10kg×10N/kg×5m=500J
故B错误;
C.这个过程中,小亮拉绳的功率为
P=Fv=100N×0.5m/s =50W
故C正确;
D.定滑轮的本质是一个等臂杠杆,使用定滑轮,不能省力,故D错误。
故选C。
12. 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两个物体到相同的高度,不计绳重和摩擦。若GA
C. 所做总功较大D. 机械效率较小
【答案】D
【解析】
A.A、B两个物体升高到相同的高度,由W有=Gh知,当GA
C.由总功等于有用功与额外功之和可知,A和B的额外功相同,A的有用功小,则A的总功小,故C不符合题意;
D.由知,在动滑轮相同时,由于GA
二、填空题(每空1分,共27分)
13. 如图所示是小明同学对简单机械的知识整理,请帮他完成①②③处______、______、______。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 作用线 ③. 等臂杠杆
【解析】
[1]定滑轮的特点是:不省力,但能改变力的方向。
[2]杠杆的力臂是指支点到力的作用线的距离。
[3]杠杆分为三种:一种是动力臂大于阻力臂的省力杠杆;一种是动力臂小于阻力臂的费力杠杆;还有一种是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆。
14. “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。
【答案】 ①. 力 ②. 距离 ③. 斜面
【解析】
[1]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,即园林工人使用的剪刀可以省力。
[2]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,但可省距离。
[3]盘山公路相当于简单机械中的斜面,多移动了距离,但可以省力。
15. 在学校旗杆顶部有一个滑轮,该滑轮的位置固定在旗杆的顶端不动,是_______滑轮,其作用是_______。如图所示,建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,该滑轮随同重物一起运动,其作用是_______。
【答案】 ①. 定 ②. 改变施力方向 ③. 省力
【解析】
[1][2]旗杆顶端的滑轮为定滑轮,使用它不能省力,但可以改变力的方向。
[3]建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,该滑轮随同重物一起运动,该滑轮是动滑轮,可以省力。
16. 学校里面常用的一种移动指示牌,侧面结构示意图如图所示,其中AB为指示牌牌面,CD和BE为支架。指示牌被风吹倒时(风向如图所示)可看做杠杆,则支点是___________点(填图中字母);按图中所示尺寸比例,它属于___________(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. C ②. 省力
【解析】
[1]根据图示风向可知,当指示牌被风吹倒时,指示牌绕着C点转动,则支点为C点。如图所示:
[2]把风力看成动力,那阻力是指示牌重力,动力臂为l,阻力臂为CE,因为动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
17. 某餐馆用智能机器人(如图)替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前;若机器人和菜总质量为25kg,牵引力恒为50N,完成本次送菜,牵引力做功___________J,牵引力做功的功率为___________W,机器人所受重力做功___________J。
【答案】 ①. 1500 ②. 75 ③. 0
【解析】
[1]牵引力做功
[2]牵引力做功的功率
[3]机器人水平运动,所受重力的方向为竖直向下,机器人在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功0J。
18. 一辆汽车功率是70kW,以72km/h的速度行驶了10min,汽车发动机做了________J的功,发动机的牵引力是________N,上坡时要换低速挡是为了________(选填“增大”或“减小”)牵引力。
【答案】 ① ②. ③. 增大
【解析】
[1]汽车发动机做的功为
[2]发动机的牵引力是
[3]上坡时要换低速挡,是为了在功率一定的情况下,通过减小速度来增大牵引力。
19. 如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,由图像可知t=0~2s物体处于______(选填“运动“或“静止”)状态,水平推力F做的功为______J;t=4~6s,物体经过的距离为______m,水平推力F做的功为______J。
【答案】 ①. 静止 ②. 0 ③. 8 ④. 16
【解析】
[1][2]由图像可知t=0~2s物体的速度为零,则处于静止状态,在此过程中水平推力F做的功为零。
[3][4]在t=4~6s物体在2N推力作用下,以4m/s的速度做匀速直线运动,则经过的距离为
水平推力F做的功为
20. 用图甲、乙两种方式匀速将同一物体提升相同的高度,绳重和摩擦力不计。则拉力对重物做的功______,机械效率______;若乙图中再挂一物体,机械效率将______。
【答案】 ①. = ②. > ③. 变大
【解析】
[1]根据公式W=Gh可知,将同一物体提升相同的高度,拉力对重物做的功。
[2]不计绳重和摩擦,甲图中定滑轮的机械效率为100%,乙图中还要克服动滑轮的重力做额外功,机械效率小于100%,所以机械效率。
[3]不计绳重和摩擦,滑轮的机械效率
动滑轮重力不变,乙图中再挂一物体,物重变大,机械效率将变大。
21. 时下,越来越多的年轻人将借助运动APP辅助健身当作一类时尚生活方式,如图是某同学借助跳绳APP获得的练习数据,若他自身质量为50kg,每次跳起的高度为,根据图中数据,他每跳一次克服重力做的功是___________ J,跳绳时的平均功率是___________ W。看完数据一览表,他对最高速率产生了疑问,查阅资料后可知bpm是BeatPerMinute的简称,中文名为拍子数,释义为每分钟节拍数,若该同学的心率为75bpm,根据这一心率,该同学的心跳一次时间是___________ s。(g=10N/kg)
【答案】 ①. 18 ②. 73.2 ③. 0.8
【解析】
[1]他每跳一次克服重力做的功
[2]由图可知,跳绳244个,内做的功
跳绳时的平均功率
[3]该同学的心跳一次时间
三、解答题(本题共8小题,共49分,22题每图2分,23~25题每问2分,其余每空1分)
22. 按要求作图:
(1)如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,请你在图乙所示的示意图中画出施加在A点的最小动力及的力臂;
(2)如图所示,在A处或B处的虚线框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力,添加滑轮并完成滑轮组的绕法。
【答案】(1)(2)
【解析】
【小问1】
当以OA为动力臂时,动力臂最长,由杠杆平衡条件得,此时对应的动力最小,连接OA,表示力臂,过A点作垂直OA向下的带箭头的直线表示最小动力F,如图所示:
【小问2】
要求使用时最省力,则绳子与动滑轮连接线的股数最多,则应采用两个动滑轮,一个定滑轮,绳子从定滑轮的挂钩开使绕起,每个滑轮绕一遍,绳子不交叉,不重复,如图所示:
23. 如图所示,工人用300N的拉力,把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m。若忽略摩擦及绳重,求:
(1)克服物体重力所做的有用功是多少?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1】
克服物体重力所做的有用功是
【小问2】
由2段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
该滑轮组的机械效率是
24. 如图所示,小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,g取10N/kg。求:
(1)小明所受重力的大小;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功;
(3)30s内克服重力做功的功率。
【答案】(1)600N;(2)300J;(3)100W
【解析】
解:(1)小明所受的重力为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)完成一个引体向上克服重力做的功为
W=Gh=600N×0.5m=300J
(3)30s内克服重力做的功为
W总=10W=10×300J=3000J
30s内克服重力做功的功率为
答:(1)小明所受重力为600N;
(2)完成一个引体向上克服重力做的功为300J;
(3)30s内克服重力做功的功率为100W。
25. 同学们共同研究滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮不能省力,________改变力的方向;(填“能”或“不能”)
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物;如乙图所示。据此可知,使用动滑轮________省力,________改变力的方向;(填“能”或“不能”)
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行了如图丙所示的实验并记录部分数据填入相应表格中:
由实验数据可知,用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功为________,拉力做的功为________,由此可得出的结论是:使用滑轮组________(“能”或“不能”)省功。
【答案】(1)能(2) ①. 能 ②. 不能
(3) ①. 0.2 ②. 0.24 ③. 不能
【解析】
【小问1】
由图可知,使用定滑轮拉物体,改变拉力的方向但力的大小不变,都等于物体的重力,故可得:使用定滑轮不能省力但能改变力的方向。
【小问2】
[1][2]由图可知,使用动滑轮,拉力小于物体的重力,但拉力的方向仍然向上,说明使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向。
【小问3】
[1]用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功
[2][3]拉力做的功
所以使用滑轮组不能省功。
26. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,如图所示,请画出杠杆模型的阻力臂L________;
(2)先将头向前抬起,可以减小________力臂;在平躺至坐起的过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是________。
【答案】(1)(2) ①. 阻力 ②. 变小
【解析】
【小问1】
人受到的重力为阻力,从支点O向阻力作用线做垂线,该垂线段就是阻力臂L,如图所示:
【小问2】
[1]先将头向前抬起,人的重心向右移动,支点到阻力作用线的距离变小,可以减小阻力臂。
[2]在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力会变小。
27. 测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做________运动;第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为________N。
(2)第2次实验时所做的有用功为________J,滑轮组的机械效率是________。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物越重,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”);分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度________(选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是( )
A. 增大绳重B. 减轻动滑轮重
C. 改变绳子的绕法D. 加快物体提升的速度
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 0.6
(2) ①. 0.075 ②. 62.5%
(3) ①. 高 ②. 无关
(4)B
【解析】
【小问1】
[1]为了方便读数,在实验过程中,应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动,此时钩码上升时处于平衡状态。
[2]第1次实验时,如图所示弹簧测力计的分度值为0.1N,所以弹簧测力计示数为0.6N。
【小问2】
根据表中数据,由W有用=Gh可得,第2次实验中,所做有用功为
W有用2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J
由W总=Fs可得,第2次实验中,所做的总功为
W总2=F2s2=0.8N×0.15m=0.12J
由可得,滑轮组的机械效率为
【小问3】
[1]分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物越重,滑轮组的机械效率越高。
[2]分析3、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升相同重物,钩码上升高度不同,滑轮组机械效率相同,所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
【小问4】
A.增大绳子的重量,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A不符合题意;
B.利用滑轮组提升重物时,会克服动滑轮重力而做额外功,动滑轮受到的重力减小,额外功减小,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B符合题意;
C.因为总功等于有用功加额外功,机械效率等于有用功跟总功的比值,所以在有用功不变时,额外功增大或减小时才能体现这个比值的变化,因此改变缠绕绳子的方式,机械效率不变,故C不符合题意;
D.由(3)知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据,机械效率与物体提升的速度无关,故D不符合题意。
故选B。
28. 根据“研究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各题:
(1)刚开始实验时,杠杆处于左端下沉,右端上翘状态,可把右端的平衡螺母向________移动(填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡,目的是为了________;
(2)该小组用如图所示装置,每个钩码重为1N,杠杆上每格长度为5cm,该小组做了三次实验,三次测得的数据如下表所示;
根据实验得到的结论是________;
(3)如图甲所示,在杠杆的左端20cm处挂2个50g的钩码,而在杠杆的右端10cm处用弹簧测力计竖直往下拉,使杠杆在水平位置平衡,这时测力计的读数________N;如果测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置平衡,则测力计读数________F(选填“”、“”或“”);
(4)杠杆在图乙的水平位置平衡后,用手使杠杆缓慢地转过一个角度(如图丙)后松手,杠杆________(选填“能”或“不能”)保持静止;
(5)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?________(选填“可以”或“不可以”)
【答案】(1) ①. 右 ②. 便于测量力臂
(2)
(3) ①. 2 ②.
(4)能(5)不可以
【解析】
【小问1】
[1]根据“左高左调,右高右调”可知,杠杆处于左端下沉,右端上翘状态,可把右端平衡螺母向右移动。
[2]调节杠杆时,使杠杆在水平位置平衡,目的是为了便于测量力臂。
【小问2】
根据实验得到的结论是
【小问3】
[1]根据杠杆的平衡条件可得
解得
[2]如果测力计沿图中虚线方向向下拉,则F的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数变大,故。
【小问4】
杠杆在图乙的水平位置平衡后,用手使杠杆缓慢地转过一个角度(如图丙)后松手,杠杆的力臂都减小,但减小后力臂的比例不变,故杠杆能保持静止。
【小问5】
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,功的单位是焦耳,杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积单位不是功的单位,故不能换。
29. 图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究.她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙为________cm;
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N,则小车的质量是________g;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并重新调零,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为________N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为________J:利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为________;
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重________(选填“有关”或“无关”);
②若这位母亲的质量为56kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为________N。
【答案】(1)9.00
(2) ①. 200 ②. 0.3 ③. 0.3 ④. 60%
(3) ①. 无关 ②. 114
【解析】
【小问1】
刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1mm,即此刻度尺的分度值为1mm,使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,B点所处高度为9.00cm。
【小问2】
[1]由G=mg得,小车的质量是
[2]由图可知,弹簧测力计的分度值是0.02N,弹簧测力计的示数为0.3N。
[3]将小车从A点拉到B点的过程中,拉力做的功为
[4]利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为
机械效率为
【小问3】
[1]从图像读出当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功
W1=0.75J
竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功
W2=0.45J
利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为
η′=η,所以由图像可知,用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
[2]这位母亲和所坐的轮椅总重力为
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为
由得,中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
由W=Fs得,力的大小为
30. 阅读短文,回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示),螺旋千斤顶又称机械式千斤顶,是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,但传动效率低,返程慢。
(1)生活中用螺丝刀旋转螺钉将螺钉旋入木板中时,可以省________,但不能省________;
(2)为了使螺栓使用时更省力,可以在螺纹上涂抹一些润滑油,这是为了减小________,小型螺旋钻孔机也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省________;
(3)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转1圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为________。
【答案】(1) ①. 力 ②. 距离##功
(2) ①. 摩擦力 ②. 力
(3)
【解析】
【小问1】
[1][2]生活中为了将螺钉旋入木板中,用螺丝刀旋转螺钉时,利用斜面知识可以省力,但不能省距离(或任何机械都不能省功)。
【小问2】
[1]为了使螺栓使用时更省力,可以在螺纹上涂抹一些润滑油,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦力。
[2]小型螺旋钻孔机也可以看成一种螺旋,根据斜面可以省力的原理,主要是为了省力。
【小问3】
[1]螺旋千斤顶做的有用功为
W有用=Gh=mgh
圆的周长公式为2πr(r为圆的半径),即旋转一圈时周长为
s=2πL
螺旋千斤顶做的总功为
W总=Fs=2FπL
机械效率为
钩码重
钩码上升高
测力计拉力
测力计移动距离
2
0.1
0.8
0.3
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
3
0.20
4
0.15
2
5
0.05
1
0.25
3
2
0.10
1
0.20
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