6.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体M沿水平地面做匀速直线运动,弹簧测力计的读数恒为10 N,物体M的运动速度为1 m/s。若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦,下列有关说法中,正确的是 ()

A.物体M与地面间的摩擦力为5 N
B.物体M与地面间的摩擦力为10 N
C.水平拉力F做功的功率为20 W
D.1 s内滑轮对物体M做功为10 J
A.物体M与地面间的摩擦力为5 N
B.物体M与地面间的摩擦力为10 N
C.水平拉力F做功的功率为20 W
D.1 s内滑轮对物体M做功为10 J
答案
C
解析
1. 分析拉力与摩擦力的关系:弹簧测力计读数为10N,因此水平拉力F=10N,绳上各处拉力均为10N。该滑轮为动滑轮,不计额外摩擦,动滑轮对物体M的拉力等于2段绳子拉力之和,即F拉=2×10N=20N。物体M做匀速直线运动,水平方向受力平衡,因此M与地面的摩擦力f=F拉=20N,故A、B错误。
2. 计算拉力F的功率:物体M的运动速度为1m/s,拉力F的移动速度是物体M速度的2倍,即v_F=2×1m/s=2m/s,拉力F做功的功率P=Fv_F=10N×2m/s=20W,故C正确。
3. 计算1s内滑轮对物体M做的功:1s内物体M移动的距离s_M=v_M t=1m/s×1s=1m,滑轮对M的拉力为20N,因此做功W=F拉s_M=20N×1m=20J,故D错误。
2. 计算拉力F的功率:物体M的运动速度为1m/s,拉力F的移动速度是物体M速度的2倍,即v_F=2×1m/s=2m/s,拉力F做功的功率P=Fv_F=10N×2m/s=20W,故C正确。
3. 计算1s内滑轮对物体M做的功:1s内物体M移动的距离s_M=v_M t=1m/s×1s=1m,滑轮对M的拉力为20N,因此做功W=F拉s_M=20N×1m=20J,故D错误。
7.(4分)小华发现,如图甲所示的水龙头很难徒手拧开,但插上如图乙所示的钥匙后(如图丙所示),水龙头就容易拧开。此钥匙相当于一个(选填“滑轮”“滑轮组”或“轮轴”)。这属于(选填“省力”或“费力”)机械。

答案
解:钥匙使用时绕共同的轴线转动,由轮和轴两部分组成,相当于轮轴;使用该钥匙时,动力作用在轮上,轮的半径大于轴的半径,动力臂大于阻力臂,可以省力,属于省力机械。
第一空填:轮轴
第二空填:省力
第一空填:轮轴
第二空填:省力
8.(4分)如图所示,小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们,两根木棍和绳子组成的机械相当于,小明受到的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力。

答案
滑轮组;小于
解析
解:
两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组。
同一根光滑绳子上的拉力处处相等,由图可知,作用在小明所持木棍上的绳子段数少于作用在小杰所持木棍上的绳子段数,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力。
两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组。
同一根光滑绳子上的拉力处处相等,由图可知,作用在小明所持木棍上的绳子段数少于作用在小杰所持木棍上的绳子段数,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力。
9. 如图所示,在探究“斜面的机械效率”的实验中,下列说法正确的是 ()

A.木块重力越大,斜面的机械效率就越大
B.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C.木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D.斜面的倾斜程度越大,沿斜面所用的拉力越小
A.木块重力越大,斜面的机械效率就越大
B.斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C.木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D.斜面的倾斜程度越大,沿斜面所用的拉力越小
答案
B
解析
逐一分析选项:
1. 选项A:斜面机械效率受物重、斜面粗糙程度、倾斜程度等多个因素共同影响,仅木块重力增大,无法得出机械效率一定变大的结论,A错误。
2. 选项B:斜面倾斜程度变化时,物体对斜面的压力会随之改变,滑动摩擦力大小改变,额外功占总功的比例发生变化,因此斜面的倾斜程度会影响斜面的机械效率,B正确。
3. 选项C:木块与斜面间的摩擦是斜面额外功的主要来源,摩擦越大,额外功占比越高,机械效率越低,对机械效率存在明显影响,C错误。
4. 选项D:斜面倾斜程度越大,省力效果越差,沿斜面所用的拉力越大,D错误。
综上,正确选项为B。
1. 选项A:斜面机械效率受物重、斜面粗糙程度、倾斜程度等多个因素共同影响,仅木块重力增大,无法得出机械效率一定变大的结论,A错误。
2. 选项B:斜面倾斜程度变化时,物体对斜面的压力会随之改变,滑动摩擦力大小改变,额外功占总功的比例发生变化,因此斜面的倾斜程度会影响斜面的机械效率,B正确。
3. 选项C:木块与斜面间的摩擦是斜面额外功的主要来源,摩擦越大,额外功占比越高,机械效率越低,对机械效率存在明显影响,C错误。
4. 选项D:斜面倾斜程度越大,省力效果越差,沿斜面所用的拉力越大,D错误。
综上,正确选项为B。
10.如图为某学生用所做的升降电梯模型模拟电梯的工作情况。电动机的拉力为F,动滑轮重为5 N,在10 s内将重20 N的轿厢连同内部5 N的物品一起匀速升高了1 m,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是 ()

A.与电动机相连的绳端移动的速度为0.1 m/s
B.与电动机相连的绳端拉力大小为12.5 N
C.拉力F做功的功率为1.5 W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
A.与电动机相连的绳端移动的速度为0.1 m/s
B.与电动机相连的绳端拉力大小为12.5 N
C.拉力F做功的功率为1.5 W
D.滑轮组的机械效率为83.3%
答案
D
解析
首先确定该滑轮组承担总重的绳子段数n=2:
1. 轿厢上升高度h=1m,绳端移动距离s=nh=2×1m=2m,绳端移动速度v=s/t=2m/10s=0.2m/s,A错误。
2. 忽略绳重和摩擦,拉力F=(G厢+G物+G动)/n=(20N+5N+5N)/2=15N,B错误。
3. 拉力F做的总功W总=Fs=15N×2m=30J,拉力的功率P=W总/t=30J/10s=3W,C错误。
4. 提升轿厢和物品做的有用功W有=(G厢+G物)h=(20N+5N)×1m=25J,滑轮组机械效率η=W有/W总×100%=25J/30J×100%≈83.3%,D正确。
1. 轿厢上升高度h=1m,绳端移动距离s=nh=2×1m=2m,绳端移动速度v=s/t=2m/10s=0.2m/s,A错误。
2. 忽略绳重和摩擦,拉力F=(G厢+G物+G动)/n=(20N+5N+5N)/2=15N,B错误。
3. 拉力F做的总功W总=Fs=15N×2m=30J,拉力的功率P=W总/t=30J/10s=3W,C错误。
4. 提升轿厢和物品做的有用功W有=(G厢+G物)h=(20N+5N)×1m=25J,滑轮组机械效率η=W有/W总×100%=25J/30J×100%≈83.3%,D正确。
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