题目内容
【题目】逸灵同学用滑轮组提升重物。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和液体的阻力。对下列分析计算不正确的是( )
A. 物体A的质量为50kg,则物体A的重力是500N
B. 如图甲所示,她对绳子自由端的拉力为150N时,地面对质量为50kg物体A的支持力是100N,则一个动滑轮的重力为50N
C. 她利用如图乙所示的滑轮组将物体A在空中匀速提升了2m,则她做的功是1100J
D. 她用图乙所示的滑轮组,将密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力F随时间t变化的图象如图丙所示。已知F2与F1之差为50N,在空气中提升B时滑轮组的机械效率为 75%。则液体密度是1×103kg/m3
【答案】C
【解析】解答:A.物体A的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N, 故A正确;B.如图甲,由题意可知,逸灵同学没有把重物A提起来,对A进行受力分析如下图1,由力的平衡条件可得G=F拉+F支,
滑轮组对A的拉力:F拉=GF支=500N100N=400N,根据力的作用是相互的,A对滑轮组的拉力等于滑轮组对A的拉力,由图甲可知,n=3,对甲滑轮组的动滑轮进行受力分析,如图2所示,由力的平衡条件可得3F=F拉+G动,所以动滑轮的重力:G动=3FF拉=3×150N400N=50N, 故B正确;C.为了提起物体A,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,对乙图的动滑轮和A物体进行受力分析,如图3:
此时绳端的拉力F′=(G+2G动)= (500N+2×50N)=150N,由图乙可知,n′=4,绳子移动的距离:s=4h=4×2m=8m,则她做的功是:W=F′s=150N×8m=1200J,故C错误;D.不计绳重、摩擦,在空气中提升B时滑轮组的机械效率:η==75%,代入数据可得:解得GB=300N;已知B的密度,由ρ=可得,B的体积:VB==0.02m3 ,在空气中,绳端的拉力:F2= (GB+2G动)= (300N+2×50N)=100N,已知F2F1=50N,则在水中绳端的拉力:F1=F250N=100N50N=50N,B物体浸没在水中时,以B物体和2个动滑轮为研究对象,其受力情况如图4,由力的平衡条件可得4F1+F浮B=GB+2G动,则B在水中受到的浮力:F浮B=GB+2G动4F1=300N+2×50N4×50N=200N;由F浮B=ρ液gV可得,液体的密度:ρ液=1×103kg/m3,故D正确;
故不正确的选C
【题目】在学习摩擦力时,小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力;
②接触面的粗糙程度。
他通过做如图所示实验,并记录实验数据:
实验次数 | 接触面 | 压力 | 弹簧测力计的读数 |
1 | 木板面 | 4N | 0.6N |
2 | 木板面 | 6N | 0.9N |
3 | 毛巾面 | 6N | 3N |
a.如图甲,在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,从而测出木块与长木板的滑动摩擦力;
b.如图乙,在木块上加一砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此情况下的滑动摩擦力;
c.如图丙,在木板上铺上毛巾,从而改变木块与长木板接触面的粗糙程度,保持木块上的砝码不变,测出此情况下的滑动摩擦力。
(1)以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据_______知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)比较第 1、2 次实验得出结论:滑动摩擦力的大小与_______有关。
(3)比较第 2、3 次实验得出结论:滑动摩擦力的大小与_______有关。
(4)如图丁所示,小强还利用以上器材来研究木块受到的滑动摩擦力。他水平拉动木板向右加速运动的过程中,木块相对地面保持静止,木块受到木板的摩擦力大小_______(填“大于”“等于” 或“小于”)弹簧测力计的读数,方向是_______。
(5)将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半,由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。这种做法是_______(填“正确”或“错误”)的, 理由是_______。
【题目】在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,有一根弹簧以及几个相同质量的钩码,先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如表:
钩码总重/N | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
指针位置/cm | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 5.8 | 5.8 |
弹簧的伸长量/cm | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.3 | 3.3 |
(1)分析数据,可以得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的_____跟所受拉力成正比;
(2)根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图象,如图1所示的_____图。
(3)如图2所示,在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示)。只要在容器中加100mL的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度_____N处。此“密度秤”的测量范围是_____g/cm3(g=10N/kg)。要增大该密度秤的量程,可采取的措施是_____。