河南省驻马店市实验中学2022-2023学年九年级上学期返校考试物理试题(含答案)
展开
这是一份河南省驻马店市实验中学2022-2023学年九年级上学期返校考试物理试题(含答案),共20页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合计算题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省驻马店实验中学九年级(上)开学物理试卷
一、填空题。(每空1分,共12分)
1.(2分)如图,AB为能绕B点转动的均质杠杆(杠杆自重忽略不计),中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G= N.若保持拉力竖直方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
2.(2分)某水上运动项目使用的长方体水上标志物,经测量其质量为100kg、体积为0.2m3,它的密度为 kg/m3.它漂浮在平静的水面上受到的浮力为 N。
3.(2分)汽车上的安全带可以防止由于 对人体造成伤害;安全带做得宽大,与人体有足够的接触面积,能够 压强(选填“增大”或“减小”)。
4.(2分)把一小球放入盛满酒精(密度为0.8×103kg/m3)深度为20cm的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,杯底受到酒精的压强为 Pa;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量 8g(选填“大于”、“小于”或“等于”)。取g=10N/kg。
5.(2分)小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。已知每层楼高3m,拉力的功率为 W,所做的额外功为 J。
6.(2分)马路上的路灯总是同时亮,同时灭,它们是 的,家里的电视机和电冰箱是 的。(选填“串联”或“并联”)
二、选择题(每题3分,共24分)
7.(3分)金艳同学对日常生活中常见的物理量进行了估测,其中不符合实际的是( )
A.某中学生的体重约500N
B.哈尔滨市6月份的平均气温约56℃
C.某中学生步行速度约1.2m/s
D.某中学生身高约170cm
8.(3分)猴子能够轻松地倒挂在树枝上,当其倒挂在树枝上静止时,下列说法正确的是( )
A.树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B.猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C.猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是—对平衡力
D.猴子很轻,其重力不需要平衡就能静止在空中
9.(3分)下列是与打排球有关的物理问题,其中说法不正确的是( )
A.发球后,球在运动过程中,仍受重力作用
B.传球后,球在上升到最高点时,处于平衡状态
C.扣球时,手感觉有点痛,说明力的作用是相互的
D.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的运动状态
10.(3分)著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
11.(3分)小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小 D.浮力变大,压强变大
12.(3分)一个物体受到两个力的作用,且这两个力的三要素完全相同,则下列正确的是( )
A.这两个力一定是一对平衡力
B.这两个力可能是一对平衡力
C.这两个力一定不是一对平衡力
D.以上说法都不正确
13.(3分)如图所示,用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离,两次运动的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.第1次比第2次拉力对物体做的功多
B.第1次比第2次所用的拉力大
C.两次拉力对物体所做的功一样多
D.两次拉力对物体所做的功一样快
14.(3分)如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
三、作图题(每题3分,共6分)
15.(3分)在首都机场取行李的大厅里,一个重为300N的行李箱随传送带水平向右做匀速直线运动。如图所示,请画出行李箱所受力的示意图。
16.(3分)如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂,请在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。
四、实验探究题(每空2分,共16分)
17.(8分)为探究“动能大小的影响因素”,某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较 来判断钢球动能的大小。
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的 相同。
(3)比较甲、丙两图,得到的结论是 。
(4)该小组为了探究动能大小与速度的关系,应该比较 两图。
18.(8分)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N(g取10N/kg)。
(4)由图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。
五、综合计算题(12分)
19.(12分)如图所示,重为1140N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2.工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2m/s。(不计摩擦及绳重)
求:(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。
2022-2023学年河南省驻马店实验中学九年级(上)开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题。(每空1分,共12分)
1.(2分)如图,AB为能绕B点转动的均质杠杆(杠杆自重忽略不计),中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G= 20 N.若保持拉力竖直方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将 不变 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【分析】(1)如图,BA、BC为动力F和阻力G的力臂,知道C是BA的中点,也就知道两力臂的大小关系,知道阻力G的大小,利用杠杆的平衡条件求G的大小;
(2)画出动力和阻力的作用线,找出动力臂的阻力臂,利用三角形的相似关系,确定动力臂和阻力臂的大小关系,再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。
【解答】解:
(1)如图,杠杆在水平位置,
LBA=2LBC,
杠杆平衡,FLBA=GLBC,
所以G===20N;
(2)杠杆被拉起后,如图所示,
BA′为动力臂,BC′为阻力臂,阻力不变为G,
△BC′D∽△BA′D′,
BC′:BA′=BD:BD′=1:2,
杠杆平衡,
所以F′LBA′=GLBC′,
F′==G=×40N=20N;由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变;
故答案为:20;不变。
2.(2分)某水上运动项目使用的长方体水上标志物,经测量其质量为100kg、体积为0.2m3,它的密度为 0.5×103 kg/m3.它漂浮在平静的水面上受到的浮力为 980 N。
【分析】已知物体的质量和体积,可根据密度公式来求解;
漂浮时,浮力等于重力,所以算浮力可通过算重力来求解。
【解答】解:该长方体的密度:ρ===0.5×103kg/m3;
因为该长方体漂浮在水面上,所以F浮=G=mg=100kg×9.8N/kg=980N。
故答案为:0.5×103;980N。
3.(2分)汽车上的安全带可以防止由于 惯性 对人体造成伤害;安全带做得宽大,与人体有足够的接触面积,能够 减小 压强(选填“增大”或“减小”)。
【分析】(1)一切物体都有保持原有运动状态的特性,我们把物体的这一特性叫做惯性。我们可从汽车紧急刹车后,人会由于惯性还会继续向前运动来了解安全带的作用;
(2)压强大小与压力大小和接触面积大小有关:接触面积一定,压力越大,压强越大;压力一定,接触面积越大,压强越小。
【解答】解:
(1)由于汽车的运动速度很快,一旦发生碰撞,车身停止运动,而乘客身体由于惯性会继续向前运动,在车内与车身撞击,为防止撞车时发生类似伤害,公安部门要求驾驶员必须使用安全带,安全带可以对人体起到缓冲作用;
(2)安全带做得宽大,与人体有足够的接触面积,根据压强公式p=可知,在压力不变的情况下,受力面积增大,压强会减小。
故答案为:惯性;减小。
4.(2分)把一小球放入盛满酒精(密度为0.8×103kg/m3)深度为20cm的溢水杯中,它沉入容器底部,从杯中溢出8g酒精,杯底受到酒精的压强为 1.6×103 Pa;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量 大于 8g(选填“大于”、“小于”或“等于”)。取g=10N/kg。
【分析】(1)知道溢水杯内酒精的深度h和酒精的密度,利用液体压强公式求杯底受到酒精的压强;
(2)将小球放在酒精里下沉,小球受到的浮力等于它排开酒精的重力,这个力小于小球的重力;将小球放在水里漂浮,小球受到的浮力等于小球的重力,这个力等于小球排开的水的重力,据此分析回答。
【解答】解:(1)h=20cm=0.2m,
杯底受到酒精的压强:
p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.2m=1.6×103Pa;
(2)把小球放在盛满酒精的溢水杯里,
∵小球下沉,
∴小球受到酒精的浮力:
F酒=G排酒<G球;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把小球放在盛满水的溢水杯里,
∵小球漂浮,
∴小球受到水的浮力:
F水=G排水=G球;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得出:
G排水>G排酒,即:排开水的重大于排开酒精的重,
∵G排=m排g,
∴m排水>m排酒,
∴从杯中溢出水的质量大于8g。
故答案为:1.6×103,大于
5.(2分)小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。已知每层楼高3m,拉力的功率为 108 W,所做的额外功为 2700 J。
【分析】(1)根据P===Fv得出拉力的功率;
(2)先计算六楼的高度,根据s=nh得出绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs得出总功,根据W有用=Gh得出有用功,根据W额外=W总﹣W有用得出所做的额外功。
【解答】解:(1)拉力的功率:P===Fv=360N×0.3m/s=108W;
(2)从图中可知n=3,六楼的高度h=(6﹣1)×3m=15m,绳子自由端移动的距离s=nh=3×15m=45m,
总功W总=Fs=360N×45m=16200J,
有用功W有用=Gh=900N×15m=13500J,
所做的额外功W额外=W总﹣W有用=16200J﹣13500J=2700J。
故答案为:108;2700。
6.(2分)马路上的路灯总是同时亮,同时灭,它们是 并联 的,家里的电视机和电冰箱是 并联 的。(选填“串联”或“并联”)
【分析】在串联电路中,各个用电器能相互影响,而在并联电路中,各个用电器不能相互影响。
【解答】解:马路上的路灯总是同时亮,同时灭,但一灯坏时,其它灯能亮,故由并联电路中各个用电器互不影响工作知,路灯是并联的;
家里的电视机和电冰箱互不影响工作,所以连接方式是并联。
故答案为:并联;并联。
二、选择题(每题3分,共24分)
7.(3分)金艳同学对日常生活中常见的物理量进行了估测,其中不符合实际的是( )
A.某中学生的体重约500N
B.哈尔滨市6月份的平均气温约56℃
C.某中学生步行速度约1.2m/s
D.某中学生身高约170cm
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、中学生的体重约500N,符合实际,故A不符题意;
B、哈尔滨市6月份的平均气温约15℃,故B符合题意;
C、中学生步行速度约1.2m/s,符合实际,故C不符题意;
D、中学生身高约170cm,符合实际,故D不符题意。
故选:B。
8.(3分)猴子能够轻松地倒挂在树枝上,当其倒挂在树枝上静止时,下列说法正确的是( )
A.树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
B.猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力是一对平衡力
C.猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力是—对平衡力
D.猴子很轻,其重力不需要平衡就能静止在空中
【分析】二力平衡的条件是:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
【解答】解:A、树枝对猴子的拉力和猴子所受的重力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故A正确;
B、猴子对树枝的拉力和猴子所受的重力,它们方向相同、作用在两个物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C、猴子对树枝的拉力和树枝对猴子的拉力,作用在两个物体上,不是一对平衡力,故C错误;
D、虽然猴子的重力较小,但仍然需要其他力与重力平衡才能静止在空中,故D错误。
故选:A。
9.(3分)下列是与打排球有关的物理问题,其中说法不正确的是( )
A.发球后,球在运动过程中,仍受重力作用
B.传球后,球在上升到最高点时,处于平衡状态
C.扣球时,手感觉有点痛,说明力的作用是相互的
D.拦网时,球被弹回,说明力可以改变物体的运动状态
【分析】①重力是指地球附近的任何物体都受到地球引力的作用;
②处于平衡状态的物体受到平衡力作用,平衡状态表现为静止或匀速直线运动;
③力的作用是相互的;
④力可以改变物体的运动状态;
从以上四个知识点对各选项逐一进行分析。
【解答】解:A、由于地球附近的任何物体都受重力作用,故A选项说法正确;
B、传球的过程中,球在最高点时,既不是静止状态也不是匀速直线运动状态,因此不是平衡状态,故B选项说法错误;
C、因为力的作用是相互的,扣球时,手对球施加力的作用,反之球也对受同样大小的反作用力,因此手会感到疼痛,故C选项说法正确;
D、拦网时,球被弹回,球的运动方向发生改变,说明力改变了物体的运动状态,故D选项说法正确。
故选:B。
10.(3分)著名的“木桶理论”,是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”。那么决定木桶底部受到水的压强大小的是( )
A.木桶的粗细 B.木桶的轻重
C.最短的一块木板 D.最长的一块木板
【分析】决定木桶底部受到水的压强的大小的是水的深度,水的深度决定于短木板的长度。
【解答】解:根据p=ρgh可知,在液体密度不变时,液体压强的大小取决于液体的深度,而木桶里水的深度是由短木板的长度决定的。
故选:C。
11.(3分)小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小 D.浮力变大,压强变大
【分析】(1)一定质量的气体,体积变大,压强变小,在水中上浮过程中,气泡所处的深度减小,由液体压强公式知道受到水的压强变小,气泡的体积变大,据此分析气泡内压强的变化;
(2)气泡的体积变大,由阿基米德原理分析气泡受到浮力的大小变化。
【解答】解:因为气泡上升时,深度h变小,
所以,由p=ρgh可知气泡受到水的压强变小,故气泡的体积变大。
又因为一定质量的气体,体积变大,压强变小,
所以,气泡内的压强p变小;
因为气泡的体积变大,排开水的体积变大,
所以,由F浮=ρ水V排g可知气泡受到水的浮力变大。
故选:C。
12.(3分)一个物体受到两个力的作用,且这两个力的三要素完全相同,则下列正确的是( )
A.这两个力一定是一对平衡力
B.这两个力可能是一对平衡力
C.这两个力一定不是一对平衡力
D.以上说法都不正确
【分析】首先要明确二力平衡的条件,然后将题干中提到的三要素与二力平衡的条件进行对比,从而得到答案。
【解答】解:确定两个力是否是平衡力就看其是否满足二力平衡的条件:等大、反向、共线、作用在同一物体上。而题目中提到的两个力三要素完全相同,就说明两个力的方向相同。若是平衡力,方向一定要相反,所以这两个力一定不是平衡力。
综上分析,
故选:C。
13.(3分)如图所示,用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离,两次运动的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.第1次比第2次拉力对物体做的功多
B.第1次比第2次所用的拉力大
C.两次拉力对物体所做的功一样多
D.两次拉力对物体所做的功一样快
【分析】(1)用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动时,在竖直方向上物体受到拉力和重力作用,拉力和重力是一对平衡力;
(2)根据W=Fs判断拉力做的功;
(3)根据图象得出物体两次运动的速度大小关系,然后根据P===Fv分析做功的快慢。
【解答】解:
B、由图象可知,物体两次都做匀速直线运动,根据二力平衡条件可得,拉力等于重力,由于物体的重力不变,因此拉力相等,即F1=F2,故B错误;
AC、由题知,物体两次通过的距离相同,根据功的公式W=Fs,拉力相等,则拉力做的功也相同,即W1=W2,故A错误、C正确;
D、由图象可知,相同的时间,物体第一次运动的距离大,所以第一次运动的快,即v1>v2,由B知,F1=F2,所以根据P===Fv可知,P1>P2,即两第一次拉力对物体所做的功快,故D错误。
故选:C。
14.(3分)如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】A、不计机械重和摩擦,则用机械做的功等于直接用手做的功。
B、根据滑轮组的省力特点进行判断;
C、根据定滑轮的特点进行分析;
D、根据杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解:
不计机械重和摩擦,
A、由图知,F1×4m=G×2m,所以F1=;
B、滑轮组由三段绳子承担,所以F2=;
C、由图知,该滑轮是定滑轮,所以F3=G;
D、根据杠杆的平衡条件:F4×(L+3L)=G×L,所以F4=。
由以上分析得D最省力。
故选:D。
三、作图题(每题3分,共6分)
15.(3分)在首都机场取行李的大厅里,一个重为300N的行李箱随传送带水平向右做匀速直线运动。如图所示,请画出行李箱所受力的示意图。
【分析】物体受到重力和支持力的作用,这是比较容易理解的,但是否受到摩擦力的作用呢?物体做匀速直线运动,与传送带之间没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,因此,我们认为它们之间没有摩擦力的作用。
【解答】解:如图所示,行李箱受到重力G和支持力F的作用,大小均为300N,方向相反,是一对平衡力。
16.(3分)如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂,请在图中画出力F1的力臂L1和力F2的示意图。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,作图时把握住力和力臂的垂直关系即可做出阻力。
【解答】解:过力臂L2的右端,作垂直于L2的直线,与杠杆OA的交点为力F2的作用点,方向斜向右上方,即为力F2的示意图;
作F1的反向延长线,过支点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1,如图所示:
四、实验探究题(每空2分,共16分)
17.(8分)为探究“动能大小的影响因素”,某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较 木块被推动距离 来判断钢球动能的大小。
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的 速度 相同。
(3)比较甲、丙两图,得到的结论是 速度相同时,物体的质量越大,动能越大 。
(4)该小组为了探究动能大小与速度的关系,应该比较 甲、乙 两图。
【分析】(1)小球把木块推出的距离长,说明小球的动能大,这是一种转换的方法;
(2)(3)(4)钢球从同一高度自由滚下,到达水平面的初始速度相同,动能的影响因素有质量和速度,根据控制变量法去分析。
【解答】解:(1)球对木块做功的多少反映球的动能的多少,而做功的多少可由木块被推动距离来确定;
(2)(3)比较甲、丙两图可知让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下,小球到达水平面的速度相同,探究动能大小与质量的关系,丙图中球质量越大,木块被球撞击后移动的距离的越长,所得到的结论是:速度相同时,物体的质量越大,动能越大;
(4)探究动能大小与速度的关系,应控制小球的质量相同,改变小球滚下的高度使小球到达水平面的速度不同,应该比较甲、乙两图。
故答案为:(1)木块被推动距离;(2)速度;(3)速度相同时,物体的质量越大,动能越大;(4)甲、乙。
18.(8分)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 丙、丁 图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 4 N(g取10N/kg)。
(4)由图示实验数据测出盐水的密度是 1.1×103 kg/m3。
【分析】(1)分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,分析图示实验,然后答题。
(3)物体的重力与测力计拉力之差是物体受到的浮力,根据浮力公式求出物体的体积。
(4)根据浮力公式求出盐水的密度。
【解答】解:(1)由图甲、乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(3)由图甲、丙所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:F浮=G﹣F=5N﹣1N=4N;
(4)由F浮=ρ水gV排可知圆柱体的体积:V=V排===4×10﹣4m3;
由图甲、戊所示实验可知,圆柱体浸没在盐水中所受浮力:F浮盐水=G﹣F′=5N﹣0.6N=4.4N,
由F浮=ρ液gV排得:
盐水的密度ρ盐水===1.1×103kg/m3;
故答案为:(1)物体排开液体的体积;(2)丙、丁;(3)4;(4)1.1×103。
五、综合计算题(12分)
19.(12分)如图所示,重为1140N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2.工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2m/s。(不计摩擦及绳重)
求:(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。
【分析】(1)根据v拉=2v物求出拉力移动速度,根据P===Fv求出拉力的功率;
(2)根据η===求出机械效率;
(3)根据工人师傅的拉力F=(G+G动)求出动滑轮重,小明的最大拉力为F=G=450N,根据F=(F拉+G动)求出绳子对物体的拉力,则物体对地面的压力F压=F支=G﹣F拉,根据p=求出对地面的最小压强。
【解答】已知:物体重G=1140N,面积S=1.5×103cm2=0.15m2,工人师傅拉力F=600N,物体速度=0.2m/s,小明体重G人=450N,
求:(1)工人师傅拉绳的功率P=?;(2)滑轮组的机械效率η=?;(3)物体对地面的最小压强p=?
解:(1)拉力移动速度:v拉=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
工人师傅拉绳的功率:
P===Fv=600N×0.4m/s=240W;
(2)机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=95%;
(3)不计摩擦及绳重,F=(G+G动),
所以动滑轮重:
G动=2F﹣G=2×600N﹣1140N=60N,
小明拉绳子时的最大拉力等于其重力,F′=G人=450N,F=(F拉+G动),
所以绳子对物体的最大拉力:F拉=2F′﹣G动=2×450N﹣60N=840N,
物体对地面的最小压力:
F压=F支=G﹣F拉=1140N﹣840N=300N,
物体对地面的最小压强:
p===2000Pa。
答:(1)工人师傅拉绳的功率为240W;
(2)滑轮组的机械效率为95%;
(3)物体对地面的最小压强为2000Pa。
相关试卷
这是一份河南省驻马店市实验中学2023-2024学年九年级(上)期末考试物理试题(含解析),共19页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
这是一份河南省郸城县实验中学联盟2022-2023学年九年级上学期期末考试物理试题(含答案),共10页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
这是一份河南省实验中学2022-2023学年九年级上学期期末物理试题(含答案),共29页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。