物理功和机械能知识点总结及解析一、选择题1.如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是()A.动力F始终在变大B.动力F先变大再变小C.杠杆始终为省力杠杆D.杠杆始终为费力杠杆2.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。
已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()A.5N 0.8m/s B.20N 0.8m/s C.5N 0.2m/s D.20N 0.2m/s3.如图所示,重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中下列说法正确的是()A.绳子自由端移动的距离为2mB.物体与地面间的滑动摩擦力为48NC.拉力F的功率为4WD.有用功为120JG=,拉力大4.用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进,已知小车的重力10N F=,该装置的机械效率是60%,则小车与地面之间摩擦力为()小15NA.27N B.36N C.18N D.270N5.如图甲,轻质杠杆AOB可以绕支点O转动,A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙,杠杆刚好水平平衡,已知AO:OB=5:2;乙的重力为50N,乙对地面的压强为3000Pa.甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器,内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触),现将甲上方的绳子剪断,甲落入容器中静止,整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2,则下列说法中正确的是()A.杠杆平衡时,乙对地面的压力为50NB.甲的密度为2×103kg/m3C.甲落入水中静止时,水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400PaD.甲落入水中静止时,水对容器底部的压力为14N6.如图所示是某建筑工地用升降机提升大理石的滑轮组示意图。
滑轮组通过固定架被固定住,滑轮组中的两个定滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为2000N.大理石的密度是2.8×103kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10﹣2m3,升降机货箱和动滑轮的总重力是300N.在某次提升15块大理石的过程中,升降机在1min内将货箱中的大理石沿竖直方向匀速提升了15m,绳子末端的拉力为F,拉力F的功率为P,此时滑轮组的机械效率为η.不计绳子的重力和轮与轴的摩擦,g取10N/kg.下列选项中正确的是A.升降机一次最多能匀速提升40块大理石B.拉力F的大小为1300NC.拉力F的功率P为1125WD.滑轮组的机械效率η为85%7.如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中不正确的是A.物块的密度为a haρ-()B.物块的重力为(a﹣h)ρgaC.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h)D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是2 2a h a g ρ-()8.某同学自制了一架天平,由于制作粗糙,天平两侧长度不同.当将一物体放在天平的左盘时,右侧砝码的质量为m1,恰好平衡;当将该物体放在天平的右盘时,左侧砝码的质量为m2,天平才平衡.则该物体的质量应为:()A.B.C.D.无法确定9.一个刻度准确的杆秤,如果用了质量较大的秤砣,则用该秤称出的物体的质量比实际质量()A.偏大 B.偏小 C.一样大 D.无法判断10.如图所示的滑轮组中,不计摩擦和滑轮及绳重,则拉力F为()A.G/8 B.G/6 C.G/5 D.G/4二、填空题11.如图所示,用 F=20N的力拉物体 A以2m/s速度匀速运动3s,不计滑轮重及绳间摩擦,则A所受的摩擦力是___________,若要使A匀速运动实际所需拉力F′=25N,则此滑轮的效率是_____________.12.一根粗细均匀的木料(圆柱形的),重是100N,放在水平地面上,现将它的一端微微抬起,所需的最小力是 _______N。
13.如图所示,不计质量的硬杆处于水平静止状态。
O为支点,F A的力臂为L A。
若撤去F A,在B点施加力F B,硬杆仍可保持水平静止状态,且F B=F A,则F B的力臂L B________L A(选填“>”、“<”、“=”);F B的方向________ (选填“是”或“不是”)唯一。
14.如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则1个甲球和1个乙球的质量之比为_____,甲球和乙球的密度之比为_____.15.如图所示,OA是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆A端的力。
图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且AB⊥OB。
则线段_____(选填“AB”、“OB”或“OA”)表示力F 的力臂。
现在OA的中点挂一重力为20N的重物,力F保持水平方向不变,不计OA的质量及轴O处的摩擦。
如果OA与水平面成45°角静止,则F﹦____N;如果在力F的作用下OA从图示位置缓慢转动到竖直位置,则力F______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
16.小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置.在提升重物的过程中,动力F的方向始终垂直于杠杆,F大小的变化情况是_____,该杠杆是_____(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆.17.国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长为55毫米,满负荷工作时,燃气平均压强为9.59×105帕,飞轮转速为1500转/分,则该汽油机满负荷工作时的功率为_____瓦.(不计摩擦)18.如图所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上,在B点用600N的动力竖直向下拉动,木杆静止不动,则重物对水平地面的压力为______N,此木杆为_______(“省力” “费力”“等臂”)杠杆。
19.如图所示,不计重力的杠杆OB可绕O点转动,重为10N的重物P悬挂在杠杆的中点A处,拉力F1与杠杆成30°角,杠杆在水平位置保持平衡,根据杠杆的平衡可求出拉力的大小F1=________ N;若仅增大拉力F1与杠杆间的夹角,其它条件保持不变,则拉力F的大小变化规律是________ .20.如图所示,物体G重60 N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____ N的力;也可以在B点加一个方向为_____的_____ N的力.三、实验题21.如图所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1) 实验前,杠杆右端偏高,应将两端的螺母向________调节,使杠杆在_______位置平衡;(2) 杠杆平衡后,在左侧挂两个钩码,每个钩码重1N,在右端竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置重新平衡,如图所示。
此时弹簧测力计的示数F=_____________N(弹簧测力计自重不计);(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时,若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F,应将钩码向_________(填“左”或“右”)移动适当的距离;(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上,而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上_______ (填“影响”或“不影响”)实验过程。
22.小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中:(1)实验时应先调节杠杆在______位置平衡,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________调(填“左“或“右“)。
(2)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:分析表中的1、2两次实验数据可以得出的结论是________.实验次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm125110231021531204*(3)第3次实验数据不全,请根据已有信息分析,此处的数据应该是_______;(4)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B位置挂上_____个钩码.23.在研究杠杆的平衡条件实验中:(1)实验前杠杆倾斜情况如图A所示,为使它在水平位置平衡,可将左端的平衡螺母向_________(选填“左”“右”)移动,使杠杆在水平位置平衡的好处是__________________________.(2)实验中共有10个相同的钩码,如图B所示,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)答:①________________________________;②________________________________.(3)如图B中用弹簧测力计在G点第一次竖直向下拉,第二次仍在G点斜向右下方拉,此时弹簧测力计的示数将_________.(选填“不变”“变小”或“变大”)(4)如果某组同学在实验前猜想杠杆平衡的条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,他们经过实验,获得了如下表所示的数据:动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是,他们分析了所得的数据,认为自己的猜想得到了验证,请你指出他们的实验中存在的问题.答:①______________________________________________;②__________________________________________________.24.在研究“杠杆平衡条件”的实验中:(1)某同学实验前发现杠杆左端低右端高,这时应调节杠杆左右两端的螺母,使其向______端移动,直到杠杆在 ______位置平衡,这样做的好处是______;(写一条)(2)根据杠杆平衡条件,在下表空格处填上适当的数值;实验次动力/N动力臂/cm阻力/N阻力臂/cm10.98 4.0______8.02 1.47______ 2.94 6.0调节钩码位置,并调节杠杆两端螺母使杠杆重新保持平衡,并记录有关数据,该同学在实验中存在的问题是______。
25.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,小明用如下的装置进行实验(杠杆自重忽略不计):(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,如图甲所示,此时杠杆______(填“是”或“否”)处于平衡状态。
为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;(2)实验时,在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,目的是______;(3)小明调节杠杆平衡后,通过加挂钩码分别改变F1和F2,做了图乙的实验,并测出对应的力臂l1和l2,记录了如表中所示的实验数据。