二、作图题。
6. 小明正在抬起一张桌子的一边,如图所示,请画出此时动力 $ F_1 $ 的力臂 $ l_1 $。

6. 小明正在抬起一张桌子的一边,如图所示,请画出此时动力 $ F_1 $ 的力臂 $ l_1 $。
答案
6.
解析
【分析】要画出动力$F_1$的力臂,需先明确力臂的定义:力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。本题中,桌子绕C点转动,故支点为C点;先确定动力$F_1$的作用线,再从C点向$F_1$的作用线作垂线段,该垂线段就是$F_1$的力臂$l_1$。
【解析】根据力臂的定义,作图步骤如下:①确定支点:桌子与地面接触的点C;②延长动力$F_1$的作用线;③从支点C向$F_1$的作用线作垂线,垂线段即为动力$F_1$的力臂$l_1$,作图结果如参考答案所示。
【答案】
【知识点】力臂、杠杆
【点评】本题考查力臂的作图,核心是掌握力臂的定义,属于基础作图题,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】根据力臂的定义,作图步骤如下:①确定支点:桌子与地面接触的点C;②延长动力$F_1$的作用线;③从支点C向$F_1$的作用线作垂线,垂线段即为动力$F_1$的力臂$l_1$,作图结果如参考答案所示。
【答案】
【知识点】力臂、杠杆
【点评】本题考查力臂的作图,核心是掌握力臂的定义,属于基础作图题,难度适中。
【难度系数】0.5
三、实验探究题。
7. 测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
| 实验次数 | 钩码重力G/N | 钩码上升高度h/cm | 拉力F/N | 绳端移动距离s/cm | 机械效率η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 1.0 | 5 | | 15 | 55.6% |
| 2 | 1.5 | 5 |
0.8 | 15 | |
| 3 | 2.0 | 5 | 1.0 | 15 | 66.7% |
| 4 | 2.0 | 10 | 1.0 | 30 | 66.7% |
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做
(2)第2次实验时滑轮组的机械效率是
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物的重力越
(4)下列选项中可以提高滑轮组机械效率的是
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度
(5)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计的示数不稳定,有小组同学认为应静止时读数。你认为他的想法

7. 测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
| 实验次数 | 钩码重力G/N | 钩码上升高度h/cm | 拉力F/N | 绳端移动距离s/cm | 机械效率η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 1.0 | 5 | | 15 | 55.6% |
| 2 | 1.5 | 5 |
| 3 | 2.0 | 5 | 1.0 | 15 | 66.7% |
| 4 | 2.0 | 10 | 1.0 | 30 | 66.7% |
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做
匀速直线
运动。第1次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,为0.6
N。(2)第2次实验时滑轮组的机械效率是
62.5%
。(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物的重力越
大
(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将不变
(选填“增大”“减小”或“不变”)。(4)下列选项中可以提高滑轮组机械效率的是
B
(填字母)。A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度
(5)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计的示数不稳定,有小组同学认为应静止时读数。你认为他的想法
不正确
(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到摩擦力
对滑轮组机械效率的影响。答案
7.(1)匀速直线 0.6
(2)62.5%
(3)大 不变
(4)B
(5)不正确 摩擦力
(2)62.5%
(3)大 不变
(4)B
(5)不正确 摩擦力
解析
【分析】
1. 第(1)问:滑轮组实验中,需让钩码做匀速直线运动,此时钩码受力平衡,弹簧测力计示数等于拉力;第1次实验中,根据s=15cm、h=5cm可知绳子段数n=3,结合弹簧测力计分度值可读出拉力。
2. 第(2)问:利用机械效率公式η=W有/W总=Gh/(Fs),代入第2次实验的对应数据计算即可。
3. 第(3)问:对比1、2、3次实验,控制滑轮组相同,改变物重,分析机械效率变化;对比3、4次实验,控制物重相同,改变绳端移动距离,分析机械效率变化。
4. 第(4)问:提高机械效率需减少额外功,逐一分析选项判断正确方法。
5. 第(5)问:静止读数时,未考虑滑轮与绳、轴间的摩擦力,会导致拉力测量不准确,影响机械效率计算。
【解析】
(1) 实验中需使钩码竖直向上做匀速直线运动,此时拉力与钩码受力平衡;第1次实验弹簧测力计分度值为0.2N,示数为0.6N。
(2) 第2次实验:有用功W有=Gh=1.5N×0.05m=0.075J,总功W总=Fs=0.8N×0.15m=0.12J,机械效率η=0.075J/0.12J×100%=62.5%。
(3) 1、2、3次实验中,同一滑轮组,物重越大,机械效率越高;3、4次实验中,仅增大绳端移动距离,机械效率不变。
(4) 提高机械效率需减少额外功:A增大绳重会增加额外功,B减轻动滑轮重可减少额外功,C速度不影响机械效率,故选B。
(5) 静止读数的想法不正确,因为静止时未考虑滑轮与绳、轴间的摩擦力,拉动时拉力需克服摩擦力,静止时摩擦力小,拉力测量值偏小,影响机械效率计算。
【答案】
7.(1)匀速直线 0.6;(2)62.5%;(3)大 不变;(4)B;(5)不正确 摩擦力
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算、影响机械效率的因素
【点评】
本题为滑轮组机械效率的实验探究题,考查实验操作要点、机械效率计算、影响机械效率的因素,需掌握机械效率公式及控制变量法的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问:滑轮组实验中,需让钩码做匀速直线运动,此时钩码受力平衡,弹簧测力计示数等于拉力;第1次实验中,根据s=15cm、h=5cm可知绳子段数n=3,结合弹簧测力计分度值可读出拉力。
2. 第(2)问:利用机械效率公式η=W有/W总=Gh/(Fs),代入第2次实验的对应数据计算即可。
3. 第(3)问:对比1、2、3次实验,控制滑轮组相同,改变物重,分析机械效率变化;对比3、4次实验,控制物重相同,改变绳端移动距离,分析机械效率变化。
4. 第(4)问:提高机械效率需减少额外功,逐一分析选项判断正确方法。
5. 第(5)问:静止读数时,未考虑滑轮与绳、轴间的摩擦力,会导致拉力测量不准确,影响机械效率计算。
【解析】
(1) 实验中需使钩码竖直向上做匀速直线运动,此时拉力与钩码受力平衡;第1次实验弹簧测力计分度值为0.2N,示数为0.6N。
(2) 第2次实验:有用功W有=Gh=1.5N×0.05m=0.075J,总功W总=Fs=0.8N×0.15m=0.12J,机械效率η=0.075J/0.12J×100%=62.5%。
(3) 1、2、3次实验中,同一滑轮组,物重越大,机械效率越高;3、4次实验中,仅增大绳端移动距离,机械效率不变。
(4) 提高机械效率需减少额外功:A增大绳重会增加额外功,B减轻动滑轮重可减少额外功,C速度不影响机械效率,故选B。
(5) 静止读数的想法不正确,因为静止时未考虑滑轮与绳、轴间的摩擦力,拉动时拉力需克服摩擦力,静止时摩擦力小,拉力测量值偏小,影响机械效率计算。
【答案】
7.(1)匀速直线 0.6;(2)62.5%;(3)大 不变;(4)B;(5)不正确 摩擦力
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算、影响机械效率的因素
【点评】
本题为滑轮组机械效率的实验探究题,考查实验操作要点、机械效率计算、影响机械效率的因素,需掌握机械效率公式及控制变量法的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
登录