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初中物理功和机械能中考精选试题含答案

2022-09-27 来源:易榕旅网


功和机械能

一、填空题

1. 2016年4月24日定为首个中国航天日,是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功,卫星加速升空的进程中重力势能__变大__,动能__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。

【点评】 卫星升空的进程中,动能和重力势能都是增大的,这是咱们应该专门注意的。

2.在开展课外活动时,小李同窗遥控一小型无人机匀速竖直上升,速度为2 m/s,功率为30 W,那么无人机上升10 s升力所做的功为__300__J,无人机重为__15__N。

3.西宁市湟水河河道改造工程中,装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m,装载机的举力对石块做功为__6×103__J,举力做功的功率为__1.2×103__W。

4. “探讨物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰着同一木块上。实验的目的是探讨钢球动能的大小与__速度__的关系;实验时,是通过观看__木块被推动距离的大小__,来判定钢球动能的大小。物理研究方式有许多,如“操纵变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等,本实验利用了操纵变量法和__转换法__。

[解析] 同一钢球,质量相同,从不同的高度由静止滚下,表现了钢球到底端时的速度不同,由此可知:此实验研究的是动能大小与速度大小的关系,即现在用的是操纵变量法;同时采纳转换法,将钢球的动能大小转换为观看木块被推动的距离远近,钢球把木块推出去得越远,钢球的动能越大。

二、选择题

5.以下实例中,有力对物体做功的是( A ) A.跳水运动员从跳台跳下 B.背着书包在水平路面上前进 C.举重运动员举起杠铃停在空中 D.小球在滑腻水平面上转动

【点评】 明确三种情形不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),

三是力的方向与运动方向垂直。

6.如下图,用大小相等的拉力F,别离沿滑腻的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移动的距离SAB

=SCD,比较两种情形下拉力F所做的功及其功率( C )

A.AB段做功较多 B.CD段做功较多

C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的功率比CD段的功率大

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木块使其做直线运动,两次拉动木块取得的s-t关系图象如图乙所示。 两次对应的弹簧测力计示数别离为F1、F2,两次拉力的功率别离为P1、P2,以下判定正确的选项是( B )

A.F1>F2,P1>P2 B.F1=F2,P1>P2 C.F1>F2,P1=P2 D.F1<F2,Pl<P2

[解析] 由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,那么拉力和滑动摩擦力是一对平稳力,大小相等,因为同一木块放在同一桌面上,压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次木块受到的滑动摩擦力相等,故两次对应的弹簧测力计示数相等,即F1=F2;从图乙中能够判定出,第1次木块的运动速度大于第2次木块的运动速度,即v1>v2,依照公式P=Fv可知,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。综上所述,A、C、D项错误,B项正确。

8.高空抛物是极不文明的行为,会造成专门大的危害。因为高处的物体具有较大的( D ) A.弹性势能 B.重力势能 C.体积 D.重力

9.如下图,将摆球从A点静止释放,摆球在A、C两点间来回摆动,B为最低点,不计空气阻力,以下说法正确的选项是机械能( C )

A.从A点到B点,摆球动能增大,机械能增大 B.从B点到C点,摆球动能减小,机械能减小 C.摆球在摆动进程中所经各点的机械能均相等

D.摆球在B点的机械能最大,在A,C两点的机械能能最小

[解析] 从A→B的进程中,金属小球的质量不变、高度减小、速度增大,因此重力势能减小,动能增大,在B点时动能最大、重力势能最小;在此进程中重力势能转化为动能,不计空气阻力,机械能守恒,故A项错误;从B→C的进程中,金属小球的质量不变、高度增大、速度减小,重力势能增大,动能减小,在C点动能最小、重力势能最大,在此进程中动能转化为重力势能,机械能守恒,故B项错误;不计空气阻力,小球会在A、C间来回摆动时,总机械能守恒,故C项正确,D项错误。

10.如图,我国空气加油机正在给歼10战斗机加油。加油进程中,假设战斗机的高度和速度不变,那么战斗机的( D )

A.动能增加,势能减小,机械能不变 B.动能不变,势能不变,机械能不变 C.动能减小,势能不变,机械能减小 D.动能增加,势能增加,机械能增加

[解析] 战斗机的速度不变,质量不断增大,动能增大。高度不变,质量不断增大,重力势能增大。机械能=动能+势能,动能增大,势能增大,因此机械能增大。

11. (多项选择)如下图,拨动弹性钢片,把小钢球与支柱之间的塑料片弹出时,小钢球并无随塑料片飞出。关于那个进程,下列说法正确的选项是( ACD )

A.弹性钢片被拉弯,说明力能够改变物体的形状 B.弹性钢片恢恢复位的进程中,动能转化为弹性势能 C.塑料片被弹出,说明力能够改变物体的运动状态 D.小钢球没有随塑料片飞出,因为小钢球具有惯性

[解析] 弹性钢片在力的作用下发生弯曲,说明了力能够使物体发生形变,故A项正确;弹性钢片恢恢复位的进程中,形变变小,速度变大,弹性势能转化为动能,故B项错误;塑料片在力的作用下被弹出,说明力能够改变物体的运动状态,故C项正确;由于小钢球具有惯性,要维持原先的静止状态,因此小钢球可不能随塑料片飞出,故D项正确。

三、简答题与计算题

12.起重机在10 s内将重为2 000 N的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m。 求:(1)起重机对石头做的功。 (2)起重机提升石头的功率。

解:(1)起重机对石头做功W=Gh=2 000 N×0.5 m=1 000 J。

(2)起重机提升石头的功率P=

W1 000 J==100 W。 t10 s

答:(1)起重机对石头做的功是1 000 J。

(2)起重机提升石头的功率是100 W。

13.电动玩具车质量为1 kg,它与水平地面的接触面积为20 cm2,该车在水平地面运动时,车内电动机提供的水平动力F与速度v的关系如下图。

求:(1)玩具车对水平地面的压强。

(2)该玩具车在水平地面以0.3 m/s的速度做匀速直线运动时,水平动力做功的功率是多少。

F

解:(1)玩具车对水平地面的压力F=G=mg=1 kg×10 N/kg=10 N,玩具车对水平地面的压强p==

S10 N

=5 000 Pa; -

20×104 m2

(2)依照图象可知该玩具车在水平地面以0.3 m/s的速度做匀速直线运动时的牵引力F′=50 N,水平动力做功WFs

的功率P===F′v=50 N×0.3 m/s=15 W。

tt

答:(1)玩具车对水平地面的压强是5 000 Pa;

(2)水平动力做功的功率是15 W。 四、实验与探讨题

14.实验小组的同窗用如下图的装置探讨“物体动能的大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。

(1)本实验使钢球取得动能的操作方式是__将钢球从某一高度由静止释放__,钢球动能的大小是通过观看__木块运动的距离__来判定的。

实验 次数 1 2 3 钢球 质量/g 20 40 60 钢球下摆 高度/cm 20 20 20 木块滑行 距离/cm 30 58 (2)从表中数据能够看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球抵达竖直位置的__速度__相同,从而探讨动能与__质量__的关系。

(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同窗建议换用一样较长的木板,乙同窗建议换一个较大的木块,丙同窗建议降低钢球下摆的高度。你以为应当采纳__甲__同窗的建议。

(4)由上述实验数据和现象可得出结论:__在速度一按时,质量越大动能越大__。 [解析] (1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球取得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来表现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大;

(2)让钢球从斜面的同一高度处释放,使钢球抵达最底端的速度相同,从而探讨动能与质量的关系;

(3)上面的两次实验是在速度一按时,改变物体的质量,探讨动能的大小,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采纳甲的建议;

(4)由表中的数据知:速度一按时,质量越大动能越大。

15.为了探讨“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”,小明同窗设计了如下图的装置,并进行了如下实验。 ①将弹簧放在水平面上,一端固定;

②在弹性限度内,用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧紧缩,测量并记录弹簧的形变量ΔL; ③由静止释放物块,测量并记录物块在水平面上滑行的距离s; ④多次改变弹簧的形变量,重量步骤②③;

⑤分析实验数据得出结论。 请回答以下问题:

(1)本实验中,探讨了弹簧弹性势能大小跟__弹簧形变量__的关系。

(2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过__物块滑行的距离__来间接反映的。 (3)本实验中,从物块离开弹簧到静止,物块将__动__能转化为__内__能。

[解析] (1)由步骤②③可知,本实验中,探讨了弹簧弹性势能大小跟弹簧形变量的关系。

(2)由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量,本实验是通过比较物块滑行的距离来判定弹簧的弹性势能大小。

(3)本实验中,物块离开弹簧后,因为受到摩擦力的作用,速度减小,动能不断减小,在此进程中,物块克服摩擦力做功,物块将动能转化为内能。

第二部份:简单机械

一、填空题

1.端午节赛龙舟时,运动员一手撑住桨柄的结尾(视为支点),另一手使劲划桨,如下图。现在桨属于__费力__(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;当运动员向后划桨时,龙舟就向前行进,说明物体间力的作用是__彼此的__。

2.用如下图的滑轮组匀速提升重为100 N的物体,拉力F=60 N,滑轮组的机械效率为__83.3%__。在物体匀速上升的进程中,物体的动能__不变__,物体的重力势能__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。

3.当用镊子夹取物体时,镊子就相当于__杠杆__(选填“杠杆”“滑轮”或“斜面”),它是一个__费力__(选填“省力”或“费力”)的机械。

[解析] 如图,在利用镊子时,在动力的作用下AC绕A点转动,镊子就相当于杠杆;A点是支点,AC的长度为阻力臂,AB的长度为动力臂,动力臂小于阻力臂,因此镊子是一个费力杠杆。

4.将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120 N,如下图,物体沿斜面移动的距离s=3 m,上升的高度h=1.2 m,那么人对物体做的有效功是__288__J,斜面的机械效率是__80%__。

【点评】 此题考查了功的计算与斜面的机械效率,同时也明确了斜面也是一种省力的机械,任何机械省力但不省功。

二、选择题

5.以下有关简单机械的表达正确的选项是( D ) A.剪纸用的剪子是一种省力杠杆 B.利用定滑轮能够省力 C.利用动滑轮能够省功

D.任何机械做功机会械效率不可能达到100%

6.如下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( D )

【点评】 此题考查的是杠杆的分类,要紧包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。

7.在如下图的四种剪子中,最适用于剪开较硬物体的是( B )

[解析] 剪开较硬的物体,就需要一把省力的剪子,因此需选用动力臂大于阻力臂的剪子,即手柄比刀口长的剪子,因此B最适合。

【点评】 剪子是生活中的一种特殊杠杆,要依照需要选择最适合的。手柄长的剪子省力,刀口长的剪子省距离。

8.如下图,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆水平平稳,要在A端施加一个力,以下说法正确的选项是( B )

A.F1最小 B.F2最小 C.F3最小 D.一样大

9.用如下图的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m,已知动滑轮重30 N,不计摩擦,则( C ) A.利用滑轮组所做的有效功是450 J B.绳索自由端移动的速度是0.9 m/s C.拉力的功率是99 W

D.滑轮组的机械效率是80%

10. (多项选择)建筑工地上需要将6块相同的砖从地面输送到楼顶,工人师傅利用如下图的装置,分三次输送。第一次运1块,第二次运2块,第三次运3块,每次输送时,砖都匀速上升,绳重及摩擦均忽略不计,这三次拉力依次为F1、F2、F3,效率为η1、η2、η3,则( BD )

A.F1+F2=F3 B.F1+F2>F3 C.η1+η2=η3 D.η1<η2<η3

W有GhG1G

【点评】 此题考查拉力和机械效率的计算,关键是对公式F=(G+G动)和η====的

nW总FsnFG+G动

灵活应用。

11.如下图,利用滑轮组提升重物时,能提高机械效率的操作是(忽略绳重和摩擦)( B )

A.改变绕绳方式 B.减小动滑轮的质量 C.减小提升重物的高度 D.减小被提升物的质量

【点评】 机械效率的高低取决于有效功和总功两个因素,不能明白得成:“有效功多,机械效率高”;或“总功大,机械效率低”。机械效率的高低与是不是省力及重物提升的高度无关。

三、简答题与计算题

12.用如下图的滑轮组将重90 N的货物匀速提升1 m的进程中,所用拉力F=50 N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。

(1)求上述进程中的有效功W有。 (2)求上述进程中的总功W总。 (3)求滑轮组的机械效率η。

解:(1)上述进程中的有效功W有=Gh=90 N×1 m=90 J;

(2)由图知n=2,因此绳端移动的距离s=2h=2×1 m=2 m,总功W总=Fs=50 N×2 m=100 J;

W有90 J

(3)滑轮组的机械效率η===90%。

W总100 J

答:(1)上述进程中的有效功为90 J。 (2)上述进程中的总功为100 J。 (3)滑轮组的机械效率为90%。

13.在一次车辆故障处置进程中,拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的时刻,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场。假设故障车被拖离的速度是6 m/s,绳索自由端的拉力F是500 N,该装置的机械效率是80%。求:

(1)故障车在30 s内通过的路程。 (2)拉力F在30 s内所做的功。

(3)故障车在被拖离进程中受到的阻力。

s

解:(1)由v=得故障车在30 s内通过的路程s车=vt=6 m/s×30 s=180 m;

t

(2)由图可知,n=3,绳索自由端移动的距离s绳=3s车=3×180 m=540 m,拉力F在30 s内所做的功W=Fs绳=500 N×540 m=2.7×105 J;

W有fs有fs车f

(3)由图知,n=3,水滑腻轮组的机械效率η====,因此故障车在被拖离进程中受到的

W总Fs绳F×3s车3F阻力f=3Fη=3×500 N×80%=1 200 N。

答:(1)故障车在30 s内通过的路程为180 m; (2)拉力F在30 s内所做的功为2.7×105 J;

(3)故障车在被拖离进程中受到的阻力为1 200 N。 四、实验与探讨题

14.实验小组在测滑轮组机械效率的实验中取得的数据如表所示,实验装置如下图。请回答以下问题:

试验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 1 4 0.1 2 4 0.1 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1.8 0.3 74.1% 1.6 0.4 (1)通过度析表中数据可知第2次实验利用的是__乙__(选填“甲”或“乙”)图所示的装置。 (2)依照表中数据,能够计算出第2次实验中的机械效率应为η=__62.5%__。

(3)通过对第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:利用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(或动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率__越低__(选填“越高”“不变”或“越低”)。

[解析] (1)读图可知,乙用4段绳索吊着物体,因此s=4h,分析表中的数据能够看出,实验2符合这一倍数关系;

W有Gh4 N×0.1 m

(2)实验2的机械效率η====62.5%;

W总Fs1.6 N×0.4 m

(3)实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:利用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低。

15.小明同窗在“研究杠杆平稳条件”实验中:

(1)实验时应先调剂杠杆在__水平__位置平稳。假设显现图甲所示情形,应将杠杆的螺母向__左__(选填“左”或“右”)调。

(2)杠杆平稳后,小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在水平位置平稳,这时应在B位置挂上__4__个钩码。

(3)下表是该组某同窗在实验中记录杠杆平稳的部份数据:

实验次数 1 2 3 F1/N 2 3 2 l1/cm 5 10 30 F2/N △ 2 3 l2/cm 10 15 ☆ 上表中空格处所缺的数据是△=__1__,☆=__20__。

(4)分析上表中的实验数据能够得出的结论是__F1l1=F2l2__。

[解析] (1)实验时第一调剂杠杆使其在水平位置平稳的益处是便于测量力臂;由图甲知,左端较高,因此应将平稳螺母向左端调剂;

(2)设一格为L,一个钩码重G,那么有2G×2L=nG×L,n=4,故应在B处挂4个钩码;

(3)依照杠杆平稳条件F1l1=F2l2可得:2 N×5 cm=F2×10 cm,解得F2=1 N;2 N×30 cm=3 N×l2,解得l2=20 cm;

(4)分析实验数据,得出杠杆的平稳条件是F1l1=F2l2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。

16. (1)如图1所示,甲物体重3 N,乙物体重10 N,用绳绕过定滑轮相连(不计绳重与摩擦)。乙静止于水平地面上,则a绳对甲的拉力为__3__N。

(2)在分析b绳对乙的拉力时,小明以为是3 N,小慧以为是7 N。 a.小明做了以下实验:用弹簧测力计测出某物体的重力(如图2);然后将绳索靠着定滑轮(不计绳重与摩擦),如图3所示,弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时,其示数维持不变。由此可见,定滑轮只改变了力的__方向__,不改变力的__大小__(均选填“大小”或“方向”)。因此,小明以为图1中b绳对乙的拉力为3 N。

b.图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对__彼此作使劲__(选填“彼此作使劲”或“平稳力”)。为了探讨这两个力的大小关系,再做如图4的实验:将弹簧测力计丙与丁彼此对拉,它们的示数相等。于是能够得出,b绳对乙的拉力__等于__(选填“等于”或“不等于”)乙对b绳的拉力。由此可知,图1中b绳对乙的拉力为__3__N。

(3)再通过受力分析可得,图1中地面对乙有__7__N的支持力。

[解析] (1)以甲为研究对象,处于静止状态,因此a绳对甲的拉力F=G甲=3 N; (2)a.利用定滑轮改变了力的方向,但不能改变力的大小;b.图1中,b绳对乙施加拉力,力的作用是彼此的,那么乙对b绳同时施加拉力,因此b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对彼此作使劲;如图4的实验,将弹簧测力计丙与丁彼此对拉,它们的示数相等,说明彼此作使劲大小相等;于是能够得出,b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力;由此可知,图1中b绳对乙的拉力为3 N。

(3)以乙为研究对象,乙受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,因为乙处于静止状态,因此F+F支=G乙,那么地面对乙的支持力F支=G乙-F=10 N-3 N=7 N。

17.在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如表:

次数 1 2 钩码 重/N 2 5 钩码上升 高度/cm 10 5 弹簧测力 计示数/N 0.8 1.5 弹簧测力计 移动距离/cm 40 20 (1)第一次实验测得滑轮组的机械效率为__62.5%__,两次相较较,第二次实验测得滑轮组的机械效率__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮组的机械效率。

(2)依照表中数据,可否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关,钩码越重其效率越高”的结论?__不能__;请简要说出其中一层次由:__滑轮组的机械效率还与滑轮的重有关__。

[解析] (1)第一次实验滑轮组的机械效率η1=

W有1G1h12 N×0.1 m

===62.5%,第二次实验滑轮组的机W总1F1s10.8 N×0.4 m

W有2G2h25 N×0.05 m

械效率η2===≈83.3%;因此η1<η2;

W总2F2s21.5 N×0.2 m

(2)通过实验的对照,尽管能够得出机械效率高低与滑轮重力有关,但必需至少三次实验才可证明结论,只有一次对如实验是不太准确合理的,偶然性太大,而且阻碍滑轮组机械效率的还有滑轮的重等。

第一部份 功和机械能

1.酷热的夏天,王爷爷驾着一辆功率为120 kW的小轿车,带着家人前去井冈山休闲度假。途中在一段平直的高速公路上以90 km/h的速度匀速行驶,求这段路程中小车受到的阻力。

5

解:P=120 kW=1.2×10 W,90 km/h=25 m/s。 P1.2×10 W3

依照公式P=Fv得F===4.8×10 N,

v25 m/s

因为小车匀速直线行驶,因此f=F= 4.8×10 N。

2.小生同窗用100 N的推力推动重500 N的木箱,使木箱沿推力方向做匀速直线运动,10 s内前进了6 m。求小生同窗对木箱做的功和功率。 解:W=Fs=100 N×6 m=600 J; W600 JP===60 W

t10 s

3.快速进展的南昌为减缓城市交通压力,大力兴修地铁,地铁站台的设计方案如下图。进站和出站的轨道都与站台组成一个缓坡。从能量利用的角度看,这种设计的优势是什么?

(1)地铁进站时的部份动能转化为重力势能,减少因刹车损耗的机械能; (2)地铁出站时贮存的重力势能又转化为动能; (3)起到节能的作用。

3

5

4.如下图,蚂蚁用10 N的力拉着树叶,10 s内沿着拉力方向前进了10 cm,那么蚂蚁对树叶做功为__10__J,

-5

对应的功率为__10__W。 第二部份 简单机械

1. (多项选择)如下图的是同窗们画的几种情景下的示用意,其中正确的选项是( AC )

-3

-4

A.施加在门把手上力F的力臂 B.小球对斜面的压力

C.通电螺线管周围磁感线的方向 D.蜡烛在平面镜中成像的光路

2.在测“滑轮组机械效率”的活动中,瑞瑞同窗在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同窗在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得A、B两点间的距离为2H(如图乙所示),那么以下所求物理量正确的选项是( BCD )

A.拉力所做的功W=2FH B.拉力所做的有效功W=GH C.该滑轮组的机械效率η<1 D.该滑轮组的机械效率η=

G 3F

3.探讨杠杆的平稳条件:

【提出问题】图甲所示是一种常见的杆秤,现在它处于水平位置平稳。

发觉一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观看到提纽左侧下沉。他以为改变杠杆的水平平稳能够通过改变作用在杠杆上的__力__来实现;

发觉二:接着小明移动秤砣使其恢复水平位置平稳。说明通过改变__力臂__的长短也能够改变杠杆的平稳。 那么,杠杆在知足什么条件时才平稳呢?

【制订打算与设计实验】 实验前,轻质杠杆处于如图乙所示的状态,利历时,第一应将杠杆的平稳螺母向__右__(选填“左”或“右”)调剂,使杠杆处于水平位置平稳,如此做的益处是 __方便直接测出力臂__。 【实验结论】

如图丙所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平稳条件是__动力×动力臂=阻力×阻力臂__。

【拓展应用】图丁是用手托起重物的示用意,图中前臂能够看做是一个__费力__(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,此杠杆的支点是图中的__C__ 点,假设托起6 N的重物,请你依照图丁所示,估算出手臂要用的动力大约是__48__ N。

4.在测“滑轮组机械效率”的实验中,瑞瑞同窗在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同窗在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得A、B两点间的距离为2H(如图乙所示)(不计摩擦与绳重)。求: (1)动滑轮的重力G动。 (2)滑轮组的机械效率。

(3)若是减少钩码的个数,滑轮组的机械效率会如何转变? 解:(1)由图可知,n=3,F=

W有GHG

(2)滑轮组的机械效率η===。

W总3FH3F

(3)机械效率会降低。

5. “测算简单机械的效率”实验。

(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:

斜面倾 斜程度 G/N 重 力h/m 小车高 度斜面沿斜面拉 力F/N 斜面长 s/m 有用功 W/J 有(G动+G)

,G动=3F-G。 3

总功 机械W总效 /J 率η 较缓 较陡 最陡 10 10 10 0.1 0.2 0.3 3 4 5 1 1 1 1 2 3 3 4 5 33% 50% 60% ①将表格中数据补充填写完整; ②分析实验数据可知:同一斜面,倾斜程度越高,拉同一个物体所用的拉力越__大__,

机械效率越__高__。

(2)请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验:

①如下图,用笔画线按最省力的方式组装好滑轮组。 ②设计一个记录此实验数据的表格。 绳子自由 拉力 端移F/N 动距 离s/m 有用功 W/J 有实验 次数 重力 G/N 提升 高度 h/m 总功 W总/J 机械 效率 η 1 2 3

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