8.(2017?烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是( )
A.脚后跟是支点,是省力杠杆 B.脚后跟是支点,是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆 D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆 【考点】7T:杠杆的应用;7O:杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆. 【解答】解:
如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选C.
17.(2017?烟台)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推
上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为 400N ,若实际用力为500N,斜面的机械效率为 80% ,重物受到的摩擦力为 100N .(g取10N/kg).
【考点】F6:斜面的机械效率;7Y:轮轴及其他常见简单机械.
【分析】(1)人做的有用功是将物体沿斜面推上小车,即将物体升高了h,故有用功为人克服重力做功,利用功的原理由W=mgh=Fs,可求得施加的推力; (2)利用已求得的有用功和总功,由机械效率公式可求得斜面的机械效率; (4)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功,则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力.
【解答】解:(1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功:
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J; Fs=mgh=1200J, 解得: F=
=400N;
(2)人所做的总功: W总=Fs=500N×3m=1500J; 斜面的机械效率: η=
×100%=
×100%=80%;
(3)W总=W有+W额 即:Fs=Gh+fs 所以f=
=
=100N;
答:(1)人做有用功为1200J;(2)斜面的机械效率为80%;(3)摩擦力为100N. 21.(2017?烟台)如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂.
【考点】7P:力臂的画法.
【分析】使杠杆转动的力叫动力,阻碍杠杆转动的力叫阻力.从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂. 【解答】解:由图知,
吊车起吊货物时,O是支点,撑杆施加的是动力F1,方向与吊臂垂直;货物施加的是阻力F2,方向竖直向下;从支点到阻力作用线的垂线段是阻力臂L2.如图所示:
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23.(2017?烟台)下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告. 实验名称:测量滑轮组的机械效率 实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格. (2)按如安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置.
(3)拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格.
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格.
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据.
实验记录: 实验次数 钩码重力G/N 物体上升的高度h/cm 有用功W有/J 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 1 2 3 4 6 6 6 6 3.00 5.00 8.00 10.00 18.00 30.00 48.00 60.00 2.38 2.40 2.36 2.35 9.00 15.00 24.00 30.00 21.42 36.00 56.64 70.50 84.0% 83.3% 84.7% 85.1% 总功W总机械效率η /J 实验结论:在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关.
请你评价小明和小红的实验报告. (1)指出实验步骤中存在的错误和不足; (2)从理论上分析说明他们实验结论的局限性.
【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.
【分析】(1)根据有用功W有用=Gh和总功W总=Fs分析表中计算功的错误原因;
根据控制变量法,研究机械效率与物体的重力关系时,应改变提升的物体重力大小;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多.
【解答】解:(1)①表中有用功W
有用
=Gh和总功W总=Fs的计算值都是错误的,
原因在于计算时,物体上升的高度和测力计通过的距离均以cm为单位,在计算
时没有换算成国际单位m;
②在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,应改变提升的物体重力大小,由表中数据可知,小明和小红没有改变提升物体的重力大小,故无法得出机械效率大小与提升物体重力的关系;
(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,要控制物体的重力相同,为使结论具有普遍性,应换用不同的滑轮组多次实验;原实验只使用了一个滑轮组做了实验;
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,应改变物体的重力大小,使用不同的滑轮组做实验,而原实验没有改变物体的重力用只使用了同一滑轮组做实验.
故答案为:(1)有用功和总功计算错误;在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,小明和小红没有改变提升物体的重力大小;
(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,原实验只使用了一个滑轮组做了实验;
研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验.
14.(2017?滨州)(多选题)在斜面上将一个质量为5kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m.把重物直接提升h所做的功作有用功(g取10N/kg).下列说法正确的是( )
A.物体只受重力、拉力和摩擦力三个力的作用 B.做的有用功是50J
C.此斜面的机械效率为62.5% D.物体受到的摩擦力大小为10N
【考点】EH:有用功和额外功;F6:斜面的机械效率.
【分析】(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;