单选题 (共 3 题 ),每题只有一个选项正确
自行车是一种低碳环保的交通工具,它的结构及使用与物理知识密切相关,下列对应关系不正确的是
$\text{A.}$ 停止蹬车,车不会立即停下来——物体受到惯性
$\text{B.}$ 自行车刹车把——省力杠杆
$\text{C.}$ 自行车轮胎表面有凸起的花纹——增大摩擦力
$\text{D.}$ 骑自行车匀速上坡的过程——机械能变大
下列工具如图所示使用时,属于费力杠杆的是
$\text{A.}$
$\text{B.}$
$\text{C.}$
$\text{D.}$
填空题 (共 4 题 ),请把答案直接填写在答题纸上
皮划艇运动中为了取得更好的成绩运动员要用力划水,这时皮划艇由静止变为快速运动,说明力可以改变物体的 ( ),运动员向后划水船反而前进,这是因为力的作用 ( ),划船所用的船桨属于 ( ) 杠杆(选填“省力”或“费力”)。
俯卧撑是一项常见的健身项目,小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景如图甲所示,此时身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,F为手臂对身体的支持力,G为小明所受的重力。已知小明的重为600N,OA长为1m,AB长为0.5m。保持静止时手臂对身体的支持力是 ( ) N。
如图, 小明将一个重为 $200 \mathrm{~N}$ 的小车以 $0.2 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ 的速度从斜面底端匀速拉到斜面顶 端, 沿斜面向上的拉力为 $120 \mathrm{~N}$, 小车沿斜面移动的距离 $\mathrm{s}=2 \mathrm{~m}$, 上升的高度 $\mathrm{h}=$ $1 \mathrm{~m}$ 。在此过程中拉力的功率为 ( ) W,斜面的机械效率为 ( ) (结果保留一位小数), 摩擦力大小为 ( ) $N$ 。
利用如图所示的滑轮组,将置于水平地面的物体$A$沿水平面匀速拉动的距离为$s$ 已知物体A在运动的过程中所受的滑动摩擦力为18N,此过程中滑轮组的机械效率为75%。则拉力F的大小为 ( ) N。(不计绳重、滑轮自重及滑轮轴间的摩擦)
解答题 (共 6 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
小航和小萱在“探究杠杆平衡条件”的实验操作中,桌上摆放有钩码1盒(每个钩码50g,共10个),弹簧测力计一只,杠杆尺及支架,细线。
(1)小航将杠杆尺挂在支架上,紧接着的操作应该是 。
A.调节平衡螺母使杠杆平衡
B.轻轻拨动杠杆使其能够绕支点灵活转动
(2)如图甲所示,小堂在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,可以在杠杆右侧2处挂3个钩码,还可以在右侧 ( )(按“×处挂×”填写)个钩码来完成。经过多次实验,并分析记录的数据(见表),两位同学得出了杠杆 的平衡条件是 ( )
(3)如图乙所示,小航将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处竖直向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由竖直向下方逐渐变为向右下方拉的过程中,小航观察到弹簧测力计的示数变化情况是以下选项中的 (填选项符号),请你算述原因: ( ) 。
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
(4)小雪进行了如图丙所示的探究,但发现测出的拉力与杠杆的平衡条件不符合,原因是 。
学习了滑轮组的机械效率之后,小明用同样的滑轮,组装成两个滑轮组,完成了两次不同的实验,分别如图甲、乙所示,实验数据如表格所示。
(1)第一次实验的机械效率是 ( ) 。(结果保留至0.1%)
(2)第二次实验,如图乙所示,则弹簧测力计移动的距离是 ( ) cm,分析比较两次机械效率,发现第二次实验测得滑轮组的机械效率 ( ) (选填“大于”、“小于”或“等于”)第一次实验测得滑轮组的机械效率。
同学们探究“杠杆的平衡条件”。
【猜想与假设】①杠杆的平衡条件:动力=阻力
②杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
③杠杆的平衡条件: =
④杠杆的平衡条件:动力×支点到动力作用点距离=阻力×支点到阻力作用点距离
【设计并进行实验】
(1)把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态;接下来将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡,这样做除了可以消除杠杆自重对实验的影响外,还具有便于 的优点。
(2)如图乙所示,改变图中A、B点的位置以及钩码的数量,得到杠杆水平平衡时的相关数据如表:
【合作与交流】
(1)根据表中的数据,可推翻上述猜想中的 (选填上述猜想的对应序号)。
(2)为了推翻猜想④,用弹簧测力计和钩码进行实验,设计了如图丙所示方案,接下来的操作: 。
(3)图乙中,若在杠杆上再施加一个力,杠杆仍水平平衡,此力的力臂大小为 。
(4)在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 (选填答案序号)。
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.使每组数据更准确
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
在九年级物理拓展课上,张翔同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m。求:
(1)拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
如图所示,轻质杠杆OP长1m,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点。现有一个重为7N的合金块A通过滑环悬挂于M点,M点距离O点20cm。倾斜的杆OP与水平方向成30°角,滑环刚好能从M向P端以2cm/s的速度匀速滑动,若滑环从M点开始用时30s滑动到某点Q(图中未画出)时,细绳恰好断裂。(g取10N/kg)求:
(1)细绳能承受的最大拉力。
(2)滑环自M点滑动到Q点的过程中,合金块A所受重力做的功和重力做功的功率。
如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,重为800N的工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速上升。在这个过程中,人施加的拉力F为200N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦。求:
(1)该滑轮组的机械效率。
(2)拉力F的功率。
(3)动滑轮受到的重力。
(4)该工人利用此滑轮组提升不同货物时,支架受到滑轮组的最大拉力。