题目列表(包括答案和解析)
3.重力为100N的物体,受50N的水平拉力,在水平面上匀速前进5m,则重力做功为_____J,拉力做功为______J。
2.某建筑工地上,起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后,又将重物水平移动了5m,在整个过程中,当物体向上运动时,拉力做功______J;当在水平方向 移动时,拉力做功_______J。
1.做功的两个必备因素是________________;_________________________________。
21、如图所示,由两上定滑轮和动滑轮组成的滑轮组的机械效率η=70%,用此滑轮组匀速地提起重物,当拉力F=250牛时,最高可以提起多重的物体?
[探索与实验]
示例 做“测滑轮组的机械效率”的实验
(1)实验所用的器材除铁架台、滑轮组、细绳和钩码外,还需要_______和_______。
(2)实验时,除已知钩码重外,还需要测量的物理量是_______、_______和_______。需要计算的物理量是_______、_______和_______。
(3)请设计实验记录表格。
解答:
(1)目的:测量滑轮组机械效率。工具:重物、刻度尺。
(2)根据η=W有/W总=Gh/FS,要测出s、h、G,并计算出总功、有用功、机械效率。
实验记录表格
物重G (牛顿) |
重物上升 距离s(米) |
拉力F(牛) |
绳子自由端移动距离S(米) |
有用功 W有(焦) |
总功 W(焦) |
机械效率 η |
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课外实践 一个质量为m人的木工师傅,要粗测一根粗细均匀的长木材料的质量m木,找来一块有棱角的石头和一把刻度尺,利用自己的身体便可测出木料的质量。请你说出他测量的方法以及依据的原理。(提示,长木料可以看成一个杠杆,利用杠杆的平衡条件)
解答:将小石块放在靠近长木材的一端的下方,作为支点来使用,将整个长木料看承一根杠杆,人站在长木材的一端,将长木料翘起至水平位置平衡,再利用刻度尺测出动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件就可以求得木料的重,再求得质量。
[科学撷萃]
秦代的秤--天平
1964年6月,在古城西安郊区发掘出一只秦代的生铁秤砣,质量为30.75千克,名为秦石权(石:音担,是过去称粮食的单位)。经过考证,秦代每石粮规定为120市斤,当时的每市斤折合成现在的国际单位制为256.26克。这个秤砣的发现,说明我国远在两千多年前,已经有了称量物体的统一标度。
神仙葫芦
倒链(又称神仙葫芦),也是工厂或建筑工地上经常使用的差动滑轮,它是由两个同轴的半径各为R和r的带齿定滑轮和动滑轮组成,用链条按图示的方法把定滑轮和动滑轮联系起来。当用力F拉一侧铁链使定滑轮逆时钟方向转动时,
半径为R的定滑轮转动使重物上升,而半径为r的定滑轮转动使重物下降。两定滑轮由于一特殊机械装置只能作逆时钟方向转动,所以F拉的绳子的后半段是松掉的。
若匀速提升的重物重G,不计摩擦,拉动链条的力F=(R-r)G/2R,这是一种比较省力的又简单的起重工具。
杠杆的平衡
《墨经》中有关杠杆平衡的记载。墨家是我国古代的一个学派。这个学派的成员多来自生产第一线,有丰富的技术知识和刻苦的钻研精神,研究科学技术的风气特别盛,有不少创造发明,对后世的科学发展起着积极作用。墨翟是战国初期鲁国人,是墨家创始人。《墨经》是墨家学者的集体创作。
《墨经》一书中有两条专门记载杠杆的平衡条件。一条说:“衡木,加重焉而不挠,极胜重也;右校交绳,无加焉而挠,极不胜重也。”意思是说:在横杆的一端加上重物而不致发生偏转(“挠”),那一定是预先固定有石块的一端(即“极”)的转矩,足以胜任重物一端的转矩。此时如果把支点(“交绳”)移近“极”端,即不必另加重物也可以使杠杆偏转,这时是“极”的转矩不能胜任重物的转矩。
另外一条是专门从杠杆原理讨论天平与杆秤的。原文是这样的:“衡木:加重于其一旁,必捶--重相若也。相衡:则本短标长,两加焉,重相若,则标必下--标得权边。”这段文字上半是说天平的,意思是:天平横梁的一臂加重物,另一臂必得加砝码(“必捶”),两者必须等重,才能平衡。下半是说杆秤的,意思是说:杆秤的提纽到重物的一臂(“本”)比较短,提纽到秤锤的臂(“标”)比较长,如果两边等重,秤锤一边必下落。为什么呢?因为秤锤对“标”一边的作用过大了。
这两条对杠杆的平衡条件说得很全面:有等臂的,有不等臂的;有改变两端重力使它转动的,也有改变两端长度使它转动的。这样的记载,在世界物理学史上都是非常有价值的。
阿基米德可以撬起地球吗?
怎样论证阿基米德“可以撬起地球”的大话?阿基米德曾经激动地对叙拉古的国王希罗说:“给我一根足够长的杠杆,我就能把地球撬起来。”其实这是无法实现的。因为第一,无法找到那么长的杠杆,使能以相当于自己在地球表面所受重力的力来撬起那么重的地球;第二也找不到一个固定不动的支点。我们可以假设阿基米德是位大力士,他可用1000牛的力来撬动重为5.9×1025牛的地球,再假设地球和杠杆的接触点到支点的距离(阻力臂)为1厘米,如果要撬起地球,该用多长的杠杆?也有人以太阳为参照物,求得地球受太阳的引力为3.55×1021牛,若阿基米德所用的力是735牛,要将地球撬起一厘米,他用5米/秒的速度移动,也得3.1亿年的时间才行。显然阿基米德是无法实现这个惊人的创举的。
20、如图右一重G=2000牛的竖直杆MN,接触端连一只滑轮,三角形木块AB=5米,BC=3米,在BC边加一水平推力下时,因三角形木块沿水平方向滑动,使直杆的滑轮从斜面的A端移动到B端,若整个装置摩擦不计,推力F应多大?
19、一辆拖拉机功率是5.3×104瓦,若拖拉机在耕地时以3.6千米/时的速度前进,问这辆拖拉机在耕地过程中,每小时做多少功?耕地时的牵引力多大?
18、一均匀木板长15米,重400牛,对称地搁在相距为8米的A、B两个支架上,一体重为500牛的人从A点出发向右走去,如图3.13,在板刚翘起之前,她走了_______米。
17、沿光滑斜面把重1000牛的物体匀速地推到顶端,已知这斜面每前进4米,升高1米,由题设条件可得( )
A、把重物推到顶端所做的功 B、推力的大小
C、物体沿斜面移动的距离 D、物体升高的高度
16、判断下列情况下物体的机械能、动能、势能有无变化,增加还是减少?
(1)汽车沿斜坡匀速向上行驶,动能_______,势能_______,机械能_______;
(2)列车在平直轨道上匀速行驶,动能_______,势能_______,机械能_______。
(3)气球上升,越来越快,动能_______,势能_______,机械能_______。
15、关于机械效率,下面说法中,正确的是( )
A、机械效率高的机器功率大
B、使用机械可以省力,省力越多,机械效率高,
C、没有摩擦时,机械效率一定等于100%
D、做同样的功,额外功越小,机械效率越高。
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