【答案】 (1). 省力 (2). 减小 (3). 40 【解析】
【详解】(1)图示的垃圾桶,在拖动时,支点在轮的轴,阻力(即垃圾桶的总重力)在桶的重心,动力作用在垃圾桶的右侧,动力臂大于阻力臂,所以是一个省力杠杆;
(2)垃圾桶底部安装小轮子,是采用滚动代替滑动的方法,减小了摩擦力; (3)已知垃圾桶总重120N,动力臂根据杠杆平衡条件,
可得,保持垃圾桶平衡的拉力F为:
。
17.周末调换座位时,小林用大小为15N的水平推力匀速推动放在水平地面上重为100N的课桌,则课桌受到地面对它的摩擦力大小为_____N;小林把放在课桌内的书包拿走后,仍用15N的水平推力把课桌沿原路线推回的过程中课桌受到的摩擦力_____15N(选填“大于”、“等于”或“小于”),此过程课桌的运动状态将_____(选填“不变”或“改变”)。 【答案】 (1). 15 (2). 小于 (3). 改变 【解析】
【详解】(1)因为课桌匀速运动,受的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以课桌受到地面对它的摩擦力大小为:;
(2)同学将该课桌内的书包拿走后,课桌对地面的压力减小,把课桌沿原路用水平力推回的过程中,接触面的粗糙程度不变,压力减小,所以课桌受到地面对它的摩擦力会减小,小于15N。 (3)因为推力大于摩擦力,课桌将做加速运动,受非平衡力的作用,所以运动状态改变。
【点睛】重点是对运动和力的关系的理解,在物体受到不平衡力的作用时,物体的运动状态一定改变,即力是改变物体运动状态的原因。
18.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匀速直线运动,两次所用的时间相等,拉动木块得到的s﹣t图象分別是图乙中的图线①和②.两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力做的功分别是W1、W2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则F1_____F2,W1_____W2,P1_____P2(均选填
“>”、“=”或“<”)。
【答案】 (1). = (2). > (3). > 【解析】
【详解】(1)两次在水平地面上拉动同一木块,压力大小和接触面的粗糙程度均不变,故木块受到的滑动摩擦力大小不变;
由s-t图象可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力和摩擦力是一对平衡力,拉力等于滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,则拉力F相等,即。
可知,(2)由于拉力F和所用的时间t相等路程,从图象中可以判断出,第①次运动的距离大,根据第①次做的功多,即。
(3)从图象中可以判断出,第①次运动的速度v较大,当拉力相等时,根据公式拉力的功率越大,即。
可知,速度越大,【点睛】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。
19.如图所示为工人利用动滑轮将重物提到高处的情景。已知物体重为450N,工人用250N竖直向上的拉力拉绳子自由端,使重物匀速提高了2m。在此过程中,绳子自由端移动的距离为_____m,拉力做功_____J,该动滑轮的机械效率为_____。
【答案】 (1). 4 (2). 1000 (3). 90% 【解析】 【详解】由图知,,则:;
拉力端移动的距离为4m,拉力做功为:
;
(3)有用功为:滑轮组的机械效率为:
。
,
【点睛】涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,弄清楚这些功后,求效率或功率就显得简单了。
20.平底容器盛有水,水深为0.5m,容器底处水的压强为_____Pa;将重为10N、体积为4×10﹣4m3的石块浸没在该容器中,石块受到的浮力大小为_____N,石块静止在容器底处受到的支持力大小为_____N.(ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
103 (2). 4 (3). 6 【答案】 (1). 5×【解析】
【详解】(1)容器底受到水的压强:
;
(2)石块浸没在该容器中,石块排开水的体积:
,
则石块所受的浮力:
;
(3)石块静止后,石块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和支持力,处于平衡状态,所以石块受到容器底的支持力为:
。
水
三、实验题
21.如图所示为“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验装置:
(1)将物体A置于相同水平木板表面或水平毛巾表面上。实验过程中用弹簧测力计沿水平方向拉动,应使其被拉动的物体做_____运动,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数的大小。
(2)分析_____两图可知:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;分析_____两图可知:在接触
面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)甲图中物体A匀速运动时,木板对A物体的摩擦力f甲=_____N;乙图中物体B随A一起匀速运动时木板对A物体的摩擦力f乙=_____N。
(4)为了探究滑动摩擦力大小是否与物体运动快慢有关。小高利用甲图所示装置拉着物体A在水平木板上以不同速度做匀速直线运动,两次拉力的大小应_____(选填“相等”“不相等”),于是得出摩擦力大小与运动快慢_____(选填“有关”“无关”)
【答案】 (1). 匀速直线 (2). 甲、丙 (3). 甲、乙 (4). 1 (5). 2 (6). 相等 (7). 无关 【解析】
【详解】(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数的大小;
(2)符合压力相同,而接触面粗糙程度不同的是甲、丙两图,比较两图可知:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;;
由甲、乙两图可知,接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大; (3)由图知,甲图中物体A匀速运动时,木板对A物体的摩擦力等于拉力,所以:乙图中物体B随A一起匀速运动时木板对A物体的摩擦力等于拉力F2,故得:;
;
(4)小高利用甲图所示装置拉着物体A在水平木板上以不同速度做匀速直线运动,由实验可知,物体间的压力相等,而接触面的粗糙程度相同,木块的速度不同,两次拉力的大小应相同; 由此可得,在压力大小和接触面的粗糙程度相同时,摩擦力大小与运动速度无关。
22.物理兴趣小组用如图所示的装置,对浸在液体中的物块所受到的浮力进行了探究。他用弹簧测力计挂着物块缓慢地浸入液体中,步骤如图A、B、C、D、E所示,并将弹簧测力计示数记录在下表中:
(1)分析_____两图可知,浮力的大小与物体排开液体的体积有关;比较DE两图可知,浮力的大小与物体排开液体的_____有关;分析C、D两图可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_____(选填“有关”或“无关”)。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为_____N,物块的体积为_____m3.(ρ
水
=1.0×103kg/m3,g=10N/kg);
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