4、
B.滑輪 B 的重力是 100?N
C.滑輪組本次提升的機(jī)械效率大于 100%
D.若想提升 1500?N 的重物,小明只需要在繩子自由端施加 800?N 的豎直向下的拉力即可
6. 在做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小明想:小球從相同高度滾下,若小球材質(zhì)和斜面傾角不同,到達(dá)水平位置時(shí)的速度會(huì)相同嗎?
(1) 圖甲是用擋板控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上起始位置的兩種方案,小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇 A 方案而不能選擇 B 方案的原因是 。
(2) 小明選擇大鋼球、小鋼球、木球以及可調(diào)整傾角的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別讓球從斜面同一高度由靜止開始釋放,利用測(cè)速儀測(cè)出球到
5、達(dá)水平位置時(shí)的速度如表所示。
分析表中數(shù)據(jù)可知:要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)無關(guān),則斜面傾角不可能是 。
A. 15°
B. 25°
C. 35°
D. 45°
(3) 小明利用圖乙裝置做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過觀察球撞擊相同塑料軟片的數(shù)目來比較球的動(dòng)能大小(圖中未畫出固定塑料軟片的裝置)。老師指出此裝置不適合體積不同的兩個(gè)球做實(shí)驗(yàn),原因是 。
7. 閱讀《火箭起飛》回答問題。
火箭起飛
在中國(guó)科技館四層 B 廳,有火箭發(fā)射的模型展示、載人飛船的模型展示 ?? 還有一個(gè)小實(shí)驗(yàn):如圖甲,向一個(gè)氣球中吹足氣,然后松開
6、氣球口,氣球迅速向上飛去 ?? 原來,吹入氣球的氣體受到氣球的擠壓,當(dāng)松開氣球口時(shí),氣球內(nèi)的氣體被擠出,力的作用是相互的,當(dāng)氣球向外擠壓氣體時(shí),氣體也對(duì)氣球施加了反方向的作用力,使氣球向上運(yùn)動(dòng)。
水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭。水火箭包括:動(dòng)力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘,如圖乙。動(dòng)力艙由廢棄塑料瓶制成,灌入三分之一的水,用橡皮塞塞緊瓶子,形成一個(gè)密閉的空間。發(fā)射前,利用打氣筒把氣體打入密閉的容器內(nèi),使得容器內(nèi)空氣的氣壓增大,當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)大到一定程度,瓶?jī)?nèi)水對(duì)橡皮塞向外的推力大于橡皮塞和瓶口接合處的摩擦力時(shí),橡皮塞與瓶口脫離,水火箭(塑料瓶)中的水向后噴出,水火箭(塑料瓶)受到反作用力向
7、前飛行,能在空中飛行一段距離,達(dá)到一定高度,在空中打開降落傘徐徐降落。
目前真正的火箭也是利用這個(gè)原理制成的,不同之處是真正的火箭是利用自身攜帶的燃料(推進(jìn)劑)在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,燃?xì)鈴幕鸺袊姵鰰r(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)力使火箭升空。
請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1) 向一個(gè)氣球中吹足氣,然后松開氣球口,氣球向上飛去的原因是 。
(2) 水火箭上升的過程中,不考慮噴出水的質(zhì)量損失,它的重力勢(shì)能 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
(3) 火箭噴出高溫高壓燃?xì)鈺r(shí),產(chǎn)生強(qiáng)大的推力使火箭升空,這個(gè)過程中是將 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(4) 水火箭飛行過
8、程中,如果 3?s 飛行路程大約是 24?m,則它飛行的平均速度是 m/s。
8. 圖甲是用動(dòng)滑輪運(yùn)送物體 A 的裝置示意圖,繩子自由端豎直移動(dòng)的距離 s 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系如圖乙所示。已知物體 A 重 300?N,卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力 F 做功的功率為 400?W。
(1) 在 0~20?s 的過程中動(dòng)滑輪做的有用功為多少?
(2) 卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力 F 為多少?
(3) 動(dòng)滑輪提升物體 A 的機(jī)械效率為多少?
(4) 若忽略繩重和輪與軸間的摩擦,則動(dòng)滑輪的重力為多少?
答案
1. 【答案】A
【解析】設(shè)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為 n,則拉力端移動(dòng)的距
9、離 s=nh,拉力做的有用功 W有用=Gh,拉力做的總功 W總=Fs=F×nh=nFh,機(jī)械效率 η=W有用W總=GhnFh=GnF。
甲圖中,使用的是定滑輪,n甲=1,機(jī)械效率 η甲=GM1×F甲=5?N1×5.5?N×100%≈90.9%;
乙圖中,使用的是定滑輪,n乙=1,機(jī)械效率 η乙=GN1×F乙=10?N1×12?N×100%≈83.3%;
丙圖中,使用的是動(dòng)滑輪,n丙=2,機(jī)械效率 η丙=GM2×F丙=5?N2×5.5?N×100%≈45.5%;
丁圖中,使用的是滑輪組,n丁=2,機(jī)械效率 η丁=GN2×F丁=10?N2×8?N×100%=62.5%。
A、由上面計(jì)算可
10、知,η甲≈90.9%,η丙≈45.5%,所以甲的機(jī)械效率比丙的大,故A正確;
B、由上面計(jì)算可知,η乙≈83.3%,η丁=62.5%,所以乙的機(jī)械效率比丁的大,故B錯(cuò)誤;
C、使用丙提升物體 M 時(shí),GM=5?N,F(xiàn)丙=5.5?N,F(xiàn)丙>GM,是費(fèi)力的,故C錯(cuò)誤;
D、由上面計(jì)算可知,利用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)可以算出機(jī)械效率,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
2. 【答案】C
3. 【答案】A
【解析】根據(jù)照片中的比例,運(yùn)動(dòng)員腳尖到床面的距離和其腳尖到頭頂?shù)母叨炔畈欢啵钥梢怨罍y(cè)為 1.8?m,故A正確。
運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí),速度為零,只受重力,合力不為零,故B錯(cuò)誤。
運(yùn)動(dòng)員
11、在空中下落的過程中,重力大小不變,但速度越來越大,根據(jù) P=Gv,可知重力的功率越來越大,故C錯(cuò)誤。
運(yùn)動(dòng)員在空中上升的過程中,質(zhì)量不變,速度減小,高度增加,所以動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增加,故D錯(cuò)誤。
4. 【答案】B;C
5. 【答案】A;B
【解析】 A 滑輪為定滑輪,可以改變力的方向,不能省力。對(duì)動(dòng)滑輪 B 受力分析,可知滑輪 B 的重力為 100?N。A 、B正確。
6. 【答案】
(1) B 方案中兩球從起始位置到水平位置的高度差不同
(2) D
(3) 塑料軟片對(duì)不同體積的小球的阻力不同
【解析】
(1) A 方案中擋板水平放置,兩小球
12、從起始位置到水平位置的高度差相同,B 方案中擋板與斜面垂直放置,因?yàn)閮尚∏虻拇笮〔煌?,所以,兩小球從起始位置到水平位置的高度差不同,為了控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上從起始位置到水平位置的高度差相同,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇 A 方案而不能選擇 B 方案。
(2) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,斜面傾角為 10° 、 20° 、 30° 時(shí),大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時(shí)的速度均相同,斜面傾角為 40° 、 50° 、 60° 時(shí),大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時(shí)的速度不全都相同,所以要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)質(zhì)無關(guān),則斜傾角不可能是 45°,故D符合題意。
(3) 不同體積的小球從塑料軟
13、片下面通過時(shí)受到的阻力不同,無法“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”。
7. 【答案】
(1) 物體間力的作用是相互的
(2) 變大
(3) 內(nèi)能
(4) 8
【解析】
(1) 向一個(gè)氣球中吹足氣,然后松開氣球口,氣球向上飛去,是因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,被擠出氣球的氣體給氣球一個(gè)反作用力,使氣球飛上去。
(2) 水火箭上升的過程中,它的質(zhì)量不變,高度變大,所以重力勢(shì)能變大。
(3) 火箭噴出高溫高壓燃?xì)鈺r(shí),產(chǎn)生強(qiáng)大的推力使火箭升空,這個(gè)過程中是將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。
(4) 根據(jù)速度公式得平均速度 v=st=24?m3?s=8?m/s。
8. 【答案】
(1) 6000?J
(2) 200?N
(3) 75%
(4) 100?N
【解析】
(1) W有=Gh=300?N×40?m2=6000?J。
(2) v=st=40?m20?s=2?m/s,
F=Pv=400?W2?m/s=200?N。
(3) W總=Pt=400?W×20?s=8000?J,
η=W有W總=6000?J8000?J=75%。
(4) 忽略繩重和輪與軸間的摩擦,則 2F=G+G動(dòng),G動(dòng)=2F?G=2×200?N?300?N=100?N。