15. 图甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的$A'$位置匀速竖直上升到$B'$位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。则弹簧测力计的示数是______N;钩码上升的距离是______cm;拉力F做的功是______J;该动滑轮的机械效率是______。(g取10N/kg)
答案
1.2 10 0.24 83.3%
16. 皮球从手中落到地上,又弹跳起来。在皮球落向地面的过程中,______能转化为______能;在皮球撞击地面发生形变的过程中,______能转化为______能;在皮球形变逐渐减小直至恢复原状的过程中,______能转化为______能;在皮球离开地面上升的过程中,______能转化为______能。
答案
重力势 动 动 弹性势 弹性势 动 动 重力势
18. 左下图为用螺丝刀撬图钉的示意图,请在图中画出动力$F_{1}$的力臂$l_{1}$和阻力$F_{2}$的示意图。
答案
本题需根据杠杆力臂和阻力的定义来画图。
1. 首先明确力臂的概念:从支点到力的作用线的垂直距离叫力臂。
找到支点$O$,过动力$F_1$的作用线作支点$O$的垂线,这条垂线的长度就是动力臂$l_1$。
2. 然后确定阻力$F_2$:阻力是阻碍杠杆转动的力,图中螺丝刀撬图钉时,图钉对螺丝刀的作用力就是阻力$F_2$,其方向与螺丝刀运动方向相反。
从图钉与螺丝刀的接触点,沿阻碍螺丝刀转动的方向画出阻力$F_2$的示意图。
1. 首先明确力臂的概念:从支点到力的作用线的垂直距离叫力臂。
找到支点$O$,过动力$F_1$的作用线作支点$O$的垂线,这条垂线的长度就是动力臂$l_1$。
2. 然后确定阻力$F_2$:阻力是阻碍杠杆转动的力,图中螺丝刀撬图钉时,图钉对螺丝刀的作用力就是阻力$F_2$,其方向与螺丝刀运动方向相反。
从图钉与螺丝刀的接触点,沿阻碍螺丝刀转动的方向画出阻力$F_2$的示意图。
19. 用滑轮组提升重物,请在图中画出拉力$F=\frac {G}{3}$的绳子的绕法。(不计滑轮重、绳重和摩擦)
答案
本题可根据滑轮组省力规律来确定绳子的绕法。
1. 明确滑轮组省力规律:在不计滑轮重、绳重和摩擦时,有$F=\frac{G}{n}$($F$是拉力,$G$是物重,$n$是承担物重的绳子段数)。
已知$F = \frac{G}{3}$,则承担物重的绳子段数$n = 3$。
2. 确定绳子的起始端:当$n$为奇数时,绳子的起始端应固定在动滑轮的挂钩上。
从动滑轮的挂钩开始绕绳子,依次绕过定滑轮和动滑轮,使绳子的段数为$3$段。
1. 明确滑轮组省力规律:在不计滑轮重、绳重和摩擦时,有$F=\frac{G}{n}$($F$是拉力,$G$是物重,$n$是承担物重的绳子段数)。
已知$F = \frac{G}{3}$,则承担物重的绳子段数$n = 3$。
2. 确定绳子的起始端:当$n$为奇数时,绳子的起始端应固定在动滑轮的挂钩上。
从动滑轮的挂钩开始绕绳子,依次绕过定滑轮和动滑轮,使绳子的段数为$3$段。
20. 右上图所示的曲杆ABC,它可绕A点的转轴转动,请画出使曲杆ABC在图中位置保持平衡所需最小力的示意图。
答案
本题可根据杠杆平衡条件来确定最小力的方向。
1. 明确杠杆平衡条件:$F_1l_1 = F_2l_2$($F_1$、$F_2$分别是动力和阻力,$l_1$、$l_2$分别是动力臂和阻力臂)。
在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。
2. 确定最大动力臂:连接$AC$,则$AC$为最大动力臂$l_1$。
3. 确定最小力的方向:过$C$点作$AC$的垂线,根据杠杆平衡时力的方向,确定最小力$F$的方向,使杠杆在图示位置保持平衡。
1. 明确杠杆平衡条件:$F_1l_1 = F_2l_2$($F_1$、$F_2$分别是动力和阻力,$l_1$、$l_2$分别是动力臂和阻力臂)。
在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小。
2. 确定最大动力臂:连接$AC$,则$AC$为最大动力臂$l_1$。
3. 确定最小力的方向:过$C$点作$AC$的垂线,根据杠杆平衡时力的方向,确定最小力$F$的方向,使杠杆在图示位置保持平衡。
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