初中物理功和机械能知识点及练习题附解析(1)一、选择题1.在建筑工地,用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。
当电动机用800N的力拉钢丝绳,使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为90%,g取10N/kg。
则下列说法中正确的是()A.建筑材料的质量为2160kgB.电动机对钢丝绳做的功为1600JC.钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/sD.电动机对钢丝绳做功的功率为240W2.如图所示,一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上,若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则()A.F1>F2,因为甲中的动力臂长B.F1<F2,因为乙中的阻力臂长C.F1>F2,因为乙中的阻力臂短D.F1=F2,因为动力臂都是阻力臂的2倍3.如图所示,重为60牛的物体甲放在水平桌面上,与重为6牛的物体乙用细绳相连,绳的重力和滑轮处的摩擦均忽略不计。
当物体乙恰好能以0.2米/秒的速度匀速下落时,下列判断中不正确的是A.绳拉甲物体的力为6牛B.甲物体的速度为0.2米/秒C.5秒内绳的拉力对甲物体做的功为60焦D.绳的拉力做功的功率为1.2W4.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是A.该装置不仅省力,还省距离B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 NC.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度D.此过程装置的机械效率约为58.3%5.如图所示,用甲、乙滑轮组在相同时间分别将A、B物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力G A>G B,滑轮组的机械效率η甲<η乙(忽略绳重和摩擦).下列判断正确的是()A.两滑轮组绳端移动的距离相等B.甲滑轮组的有用功比乙的少C.甲滑轮组的总功率比乙的小D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重6.关于定滑轮、动滑轮,以下说法不正确的是A.使用定滑轮虽然不省力,但可以改变力的方向B.定滑轮实质是等臂杠杆,而动滑轮实质是不等臂杠杆C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,只能省一半力7.关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是A.功率大的机械,机械效率一定高B.机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大C.机械做功时,工作时间越短,功率一定越大D.利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功8.如图,粗细均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N;则木棒的重力为()A.160N B.120N C.80N D.4ON9.重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上,在其下端施加一水平拉力F,让木棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中,下列说法中错误的是A.动力臂逐渐变小B.阻力臂逐渐变大C.动力F与动力臂乘积不变D.动力F逐渐变大10.如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>G C.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G二、填空题11.一物体质量为10kg,小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m,所用拉力为120N,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。
(g=10N/kg)12.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_____.13.如图所示,一块高 40cm,宽 30cm,厚 10cm,质量为 1.5kg 的砖,竖直立在水平地面上,若要照图示方向推倒它,推力至少要做___________J 的功;若把砖推倒,最小的推力为___________N。
14.图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置,从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴,飞轮与________组成了一个________轮轴.15.如图所示,甲、乙两套装置中,每个滑轮的质量相等,绳重和摩擦忽略不计.用甲装置把重为 100N 物体 G 升高 2m,所用拉力为 62.5N,甲、乙装置的机械效率分别η1、η2,则η1= ___;若用乙装置提相同的重物,则拉力 F2 ___F1(选填“>”、“<”或“=”,下同),机械效率η2________η1。
16.用如图所示滑轮组拉着一重为 90N 的物体匀速前进了 0.2m,若物体与地面的摩擦力是物体重力的 0.1 倍,则木块克服摩擦所做的功为___________J。
如果小勇对绳的拉力F=4N,则该滑轮组的机械效率为___________%。
17.2010年4月14日,青海玉树发生7.1级地震,救援队利用各种器材展开抢险救灾工作.(1)利用如图1所示的钢丝钳,救援队吧钢筋剪断,钢丝钳是杠杆.(2)使用撬棒,救援队员吧滚落在公路上的石块撬起,如图2所示,若救援队在撬棒D点沿DM方向用来撬起石块1,撬棒的支点是点,若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是点.沿方向撬起石块1更省力.18.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为__.如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为__.19.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是___________cm;若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会___________(选填“变大”或“变小”)。
20.如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,则甲、乙的拉力之比为______甲、乙的机械效率之比______。
三、实验题21.小明在探究杠杆的平衡条件的实验中,以杠杆中点为支点。
(1)小明在杠杆两侧挂上钩码,调节钩码的数量和位置直到杠杆水平平衡,如图甲所示,此时小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后,杠杆_____(选填“左”或“右”)端下沉;(2)小明在得出杠杆平衡条件后,利用杠杆平衡条件解决问题:①如图乙所示,有一根均匀铁棒BC ,其长为L , O 点为其重心,其所受重力300N ;OA =4L,为了不使这根铁棒的B 端下沉,所需外力F 至少应为_____N ;若F 的方向不变,微微抬起这根铁棒的B 端,所需外力F '至少应为_____N ;②如图丙所示,C 物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa 。
现将C 物体用细绳挂在轻质杠杆的A 端,杠杆的B 端悬挂D 物体,当杠杆在水平位置平衡时,C 物体对地面的压强为2×105Pa ,已知:D 物体的质量为2kg , OA :AB=1:4。
要使C 物体恰好被细绳拉离地面,则可以移动支点O 的位置,使O 'A :AB =______。
22.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,杠杆刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N 。
(1)实验开始时,杠杆如图甲所示处于静止状态。
为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______移动(选填“左”或“右”);(2)调节杠杆水平平衡后,如图乙所示,在M 点挂上2个钩码,在N 点挂上3个钩码。
此时,杠杆在水平位置______(选填“平衡”或“不平衡”);(3)用弹簧测力计和钩码配合使用,也可以探究杠杆平衡条件。
如图丙所示,用弹簧测力计在A 处竖直向上拉杠杆,使其在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N 。
23.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。
24.在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等,杠杆上每小格等距)(1)将杠杆的中点O挂在支架上后,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是_____________;(2)杠杆平衡后,小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_____个钩码,使杠杆在水平位置平衡;(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。
当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将_____________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”);(4)接着小明把支点选到B点,如图丙,在A点挂一个钩码,在C点挂3个钩码,杠杆也恰好水平静止,她觉得此时不满足杠杆平衡条件,造成这个问题的原因是_____________;(5)完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。
如图丁,实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_______%(结果精确到0.1%)。
如果把钩码由A移至B,两次实验A点竖直移动相同距离,拉力所做的有用功将____,此杠杆的机械效率将________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图所示。
他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总和机械效率η等数据一并记入下表:实验次数G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/Jη12 2.10.10.10.20.2195.2%22 1.20.10.20.20.2483.3%320.90.10.30.20.2774.1%420.90.30.90.60.81★520.60.10.50.20.3066.7%★(2)比较1、2次实验数据可知:第2次的机械效率较低,主要原因是______;(3)分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______;(4)比较3、5次实验数据可知:在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______。