实验序号 钩码重G/N 1.0 2.0 3.0 钩码上升高度h/cm 20.0 20.0 20.0 拉力F/N 0.7 1.2 1.7 绳端移动的距离s/cm 40.0 40.0 40.0 ① ② ③
(1)实验时,用手 拉动弹簧测力计,使动滑轮下的钩码缓缓上升。 (2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 。
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05 m/s,则拉力的功率为 W,静止时拉力F的大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)1.7 N。
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 五、计算题(15分)
16.如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处。
(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,求两次拉力F1和F2之比;
(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400 g,动滑轮质量为100 g,求匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。(g取10 N/kg)
5
第十二章测评(B)
1.A 解析 根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。食品夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;瓶盖起子、螺丝刀、钳子的动力臂都大于阻力臂,都是省力杠杆。 2.C
3.A 解析 由题图可知,手臂为费力杠杆,所以肱二头肌拉力需大于物体重力98 N。
4.A 解析 弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B,使杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件
F1l1=F2l2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小了,所以动力变大。
5.D 解析 由于不计机械重和摩擦,A选项中,所需动力F1=G=×G=G;B选项中,F2=G;C选项中,F3=G;D选项中,根据杠杆平衡条件可知,F4=G。故D选项正确。 6.B
7.C 解析 由题图可知,甲图中有一个动滑轮,3段绳子吊着动滑轮;乙图中有两个动滑轮,4段绳子吊着动滑轮。不计滑轮组的摩擦,额外功是克服动滑轮重力所做的功,故乙图拉力做的额外功多,故选项A错误。若G1=G2,两图拉力所做的有用功相同,额外功不同,所以总功不同,且甲图拉力所做的总功小于乙图拉力所做的总功,根据η=可知,甲的机械效率大于乙的机械效率,故选项B错误,选项C正确;用相同的滑轮组提起不同重力的物体,所提升物体的重力越大,机械效率越高,选项D错误。
8.D 解析 由F=(G+G动)可得,G动=2F-G=2×10 N-16 N=4 N,故选项A说法正确;使用动滑轮省力,但多移动距离,选项B说法正确;该动滑轮的机械效率η==80%,选项C说法正确;滑轮组的机械效率是有用功跟总功的比值,与提升物体的速度无关,故选项D说法错误。 9.解析 题图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,车对绳子的拉力F甲
=G=400 N;题图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮的轴摩擦,人对绳子的拉力F=(G+G动)=×(400 N+20 N)=210 N。 答案 400 210
10.解析 由题图可知,滑轮甲不随物体一起升降,因此滑轮甲是定滑轮,定滑轮实质是一个等臂杠杆;滑轮乙随物体一起升降,因此滑轮乙是动滑轮,动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用一个动滑轮可省一半的力,不计摩擦和滑轮重力,力F2=G物=×20 N=10 N;物体上升时,其高度增大,重力势能增大。 答案 甲 10 增大
6
11.解析 实验时,应竖直向上匀速拉动绳子的自由端。滑轮组的机械效率
η=≈83.3%,若钩码重力增大,滑轮组的机械效率变大。
答案 匀速 83.3% 变大
12.解析 利用斜面提升物体时,克服重物重力做的功为有用功,即W有=Gh=500 N×3 m=1 500 J,拉力所做的功为总功,即W总=Fs=400 N×5 m=2 000 J,机械效率η=×100%=答案 75%
13.解析 过支点作F作用线的垂线段,即为F的力臂l。 答案 如图所示
14.解析 (1)如题图甲所示,杠杆在水平位置平衡,由杠杆平衡条件得G1×OA=G2×OB,即2 N×0.2 m=G2×0.1 m,解得G2=4 N。
(2)保持M位置不变,即左边的力和力臂不变;G2不变,要使杠杆在题图乙位置保持平衡,应该使右边的力臂不变;原来N的力臂为OB,所以N应该移动到②点处,故选C。 答案 (1)4 (2)C
15.解析 (1)为了使动滑轮和重物处于平衡状态,要竖直匀速拉动弹簧测力计。
(2)第①次实验中拉力做的功是总功,W总=Fs=0.7 N×0.4 m=0.28 J,有用功W有=Gh=1.0 N×0.2 m=0.2 J,则动滑轮的机械效率为η=≈0.714=71.4%。
×100%=75%。
(3)第③次实验中拉力做的功是总功,W总'=F's'=1.7 N×0.4 m=0.68 J,动滑轮由2段绳承担物重,所以绳自由端上升的速度是重物上升速度的2倍,绳自由端提升0.4 m用的时间为
t==0.17 W;匀速上升时,滑轮与滑轮的轴、绳和滑轮
间存在与拉力方向相反的摩擦力,所以静止时拉力小于1.7 N。
(4)第②次实验,动滑轮的机械效率 η'≈83.3%,第③次实验动滑轮的机械效率η″≈88.2%,由数据分析可知,同一动滑轮所提升重物质量增大时,机械效率将增大。 答案 (1)竖直匀速 (2)71.4% (3)0.17 小于 (4)增大
16.解析 (1)由题图知,甲图中,n1=2;乙图中,n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F=G,两次拉力F1和F2之比
。
=4 s,拉力的功率P=(2)重物的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N 动滑轮的重力G轮=m轮g=0.1 kg×10 N/kg=1 N
7
不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率η=
由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、乙两装置的机械效率
η1=η2==80%。
答案 (1)3∶2 (2)都为80%
8
相关推荐：
loading