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7.如图所示,使用四种简单机械匀速提升同一物体,在不计机械自重及摩擦的情况下,所需动力最小的是
【解析】
设物体重力为G,不计机械自重和摩擦: A、图中为定滑轮,不省力,则F=G; B、图中为省力杠杆,由杠杆的平衡条件得:F=
=;
C、图中为滑轮组,与动滑轮相连的绳子段数是3,因此F=G; D、图中为斜面,根据功的原理可得:F=
=
=.
比较可知,所需动力最小的是B. 故选:B.
8.如图所示,在水平地面上,小聪用力将箱子拉走了;小明用手推箱子,但箱子没有移走,下面关于做功的分析,正确的是
A.小明用了力,他对箱子做了功 B.小明、小聪都没有对箱子做功
C.小聪用力拉动了箱子,她对箱子做了功 D.小聪在箱子的过程中,箱子的重力做了功 【解析】
(1)小明用力推箱子,但箱子没有移走,只有力的作用,没有在力的方向上通过距离,所以他对箱子没有做功;故A错误;
(2)小聪用力将箱子拉走了,在力的方向上通过了距离,因此她对箱子做了功,故B错误,C正确;
(3)重力的方向是竖直向下的,小聪在拉动箱子沿水平方向运动的过程中,箱子的重力没有做功,故D错误. 故选:C.
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9.用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为S,运动的时间分别为tl和t2(t1<t2).若物体沿光滑水平面运动时,拉力做的功为W1,功率为P1;物体沿粗糙水平面运动时,拉力做的功为W2,功率为P2,那么 A.W1=W2,Pl>P2 B.W1>W2,P1=P2 C.W1<W2,Pl>P2 D.Wl=W2,Pl<P2 【解析】
由题知,用同一水平力F拉物体,物体运动的距离s相同, ∵W=Fs,
∴拉力做的功:W1=W2; 又∵P=,运动时间t1<t2,
∴拉力做功功率:P1>P2. 故选A. 10.(多选)对下列实例的解释正确的是
A.图钉钉帽的作用是为了减小钉帽对手的压强 B.潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉
C.手握酒瓶,瓶口朝上静止在手中,是因为握力等于瓶的重力的缘故 D.站在领奖台上的运动员,受到的支持力和运动员的重力是一对平衡力 【解析】
A、用手往墙上按图钉,图钉尖的面积很小,是为了增大对墙的压强,图钉帽的面积比较大是为了减小对手的压强,故本选项正确.
B、在水中,潜水艇受到水的浮力和重力的作用,因为F浮=ρ水v排g,潜水艇的体积不变,排开水的体积不变,所以潜水艇受到水的浮力不变;
①把压缩空气压入潜水艇的压力舱,将海水排出,潜水艇自重G减小,当F浮>G时,潜水艇上浮;
②打开压力舱的阀门,让海水进入压力舱内,潜水艇自重G增大,当F浮<G时,潜水艇下沉;
③当F浮=G时,潜水艇悬浮,可以停留在任何深度;
由此可见,潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的.故B正确;
C、手握酒瓶,瓶口朝上静止在手中,是因为瓶子所受的重力与摩擦力平衡.故C错误. D、站在领奖台上的运动员,受到的支持力和运动员受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,是一对平衡力,故D正确. 故选ABD. 11.(多选)如图所示,甲是放在水平桌面上的木块,乙是小盘和砝码,乙通过细绳绕过定滑轮带动甲做匀速直线运动,以下说法正确的是
A.由于桌面摩擦,甲的机械能会减小
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B.乙所受的合力为零
C.甲和乙所受重力都不做功
D.在运动过程中甲、乙具有的动能都不变 【解析】
A、甲做匀速直线运动,甲的高度没发生变化,故动能和势能均不发生变化,机械能不变,故A错误.
B、乙做匀速直线运动,故受力平衡,合力为0,故B正确.
C、甲受重力竖直向下,距离沿水平方向,故甲的重力不做功,但乙的重力向下,运动方向也向下,故乙的重力对乙做功,故C错误.
D、在运动过程中甲、乙的速度和质量都不变,所以甲、乙的动能不变,故D正确. 故选BD. 12.(多选)如图所示是由相同的滑轮安装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内
将质量相等的重物匀速提升相同的高度,绳子自由端所受的拉力分别是F甲、F乙,若不
计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A.甲的拉力是乙的拉力的2倍
B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍 C.甲装置的机械效率比乙的大
D.甲拉绳子的功率和乙拉绳子的功率相等 【解析】
由题知,重物质量相同、重力相同,设其大小为G;
物体在相等时间内匀速提升相同的高度,物体升高的速度相同,设其大小为v; 图甲:因为两个都是定滑轮,若不计绳重和摩擦,
所以F1=G,绳子的速度v1=v,拉力端移动的距离s1=h, 甲拉绳子的功率P1=F1v=Gv, 甲装置的机械效率: η1=
×100%=
×100%=1;
图乙:因为是一个定滑轮、一个动滑轮,n=2,若不计绳重和摩擦,所以F2=(G+G动),绳子的速度v2=2v,拉力端移动的距离s2=2h, 乙拉力功率P2=F2v2=(G+G动)×2v=(G+G动)v; 乙装置的机械效率: η2=
×100%=
×100<1.
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可见:
A、甲的拉力不等于乙的拉力的2倍,故A错;
B、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍,故B正确; C、甲装置的机械效率比乙的大,故C正确;
D、甲拉绳子的功率小于乙拉绳子的功率,故D错. 故选BC.
二、填空及简答题(本大题共个6小题,每空2分,共28分) 13.如图是校运会百米赛跑终点冲刺的情景,回答下列问题: (1)问题:运动员的鞋底花纹很深,目的是什么?
回答: 。
(2)针对运动员百米跑的整个过程,从惯性的角度提出一个问题并回答.
问题: ? 回答: .
【解析】
(1)运动员的鞋底花纹很深,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,防止打滑; (2)问题:运动员到达终点,虽然停止用力,为什么不能立即停下来?
回答:运动员到达终点时,虽然停止用力,但由于惯性,运动员要保持原来的运动状态,所以不能立即停下来. 故答案为:(1)增大摩擦;
(2)运动员到达终点,虽然停止用力,为什么不能立即停下来?
运动员到达终点时,虽然停止用力,但由于惯性,运动员要保持原来的运动状态,所以不能立即停下来.
14.我市北部山区修建有盘山公路,盘山公路实质是 (填一种简单机械的名称),
利用它可以 ,便于汽车爬坡. 【解析】
斜面模型加长了距离,但是可以在物体向上运动时省力,故盘山公路修成了斜面形状. 故答案为:斜面;省力.
15.甲、乙两同学进行竖直爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲
乙两人的体重之比为5:6,甲、乙两人爬杆的平均功率之比是 ,爬杆时所受摩擦力的方向是 . 【解析】
因为甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端, 所以爬杆上升的高度h相同,
根据W=Gh,甲、乙两同学的体重G甲:G乙=5:6, 所以甲、乙两同学爬杆做功:
W甲:W乙=G甲h:G乙h=G甲:G乙=5:6,
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