题目内容

如图所示，小华利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B．当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小华对地面的压力为F₁；当提升物体B时，小华对地面的压力为F₂．已知小华的质量为65kg，物体A的质量为90kg，物体B的质量为50kg．假设在拉绳子的过程中，小华对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦．则下列有关计算正确的是

A.
动滑轮的质量是200 kg
B.
拉物体B时，滑轮组的机械效率是75%
C.
压力F₁为50N
D.
压力F₁与F₂之比是5：1

C
分析：（1）根据G=mg求出物体A的重力，由拉A时的机械效率η= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 可求得G₀，进而求出质量；
（2）根据G=mg求出物体B的重力，根据η= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 可求机械效率；
（3）根据G=mg求出人的重力，根据F₁=G_人- $\text{[math]}$ 求出压力；
（4）由于小华对地面的压力F₁=G_人- $\text{[math]}$ ，小华对地面的压力F₂=G_人- $\text{[math]}$ ，求出F₂：F₁的比值．
解答：人的重力G_人=m_人g=65kg×10N/kg=650N，
物体A的重力G_A=m_Ag=90kg×10N/kg=900N，
物体B的重力G_B=m_Bg=50kg×10N/kg=500N，
∵η= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
∴动滑轮重G₀= $\text{[math]}$ -G_A= $\text{[math]}$ -900N=300N，
动滑轮质量m₀= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =30kg，故A错误；
拉物体B时，滑轮组的机械效率：
η₂= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=62.5%，故B错误；
压力F₁=G_人- $\text{[math]}$ =650N- $\text{[math]}$ =50N，故C正确；
压力F₂=G_人- $\text{[math]}$ =650N- $\text{[math]}$ =250N，所以 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，故D错误．
故选C．
点评：此题是一道综合性很强的题目，有重力、机械效率、二力平衡知识的计算等，正确对物体进行受力分析是解决此题的关键．

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运动，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小，这样做的依据是：

二力平衡

．

（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是

接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大

．
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使

压力

相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与

接触面粗糙程度

有关．
（4）要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较．你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：

没有控制接触面的粗糙程度相同

．
（5）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G₁和G₂；
②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f₁和f₂；

③比较

和

的大小关系，获得结论．（提示：此时物块对木板的压力大小即为重力大小．）
老师肯定了小明的方案，因为：
（Ⅰ）路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程，反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即

单位压力

下的滑动摩擦力，反映了

接触面的粗糙程度

．
（Ⅱ）我们学过的利用比值法定义的物理量还有

密度（压强）

．
（6）在全班交流环节中，同班的小华在实验中还发现：在物体还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动物体为止．就小华观察到的现象，请你提出一个有价值且可探究的问题

静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关

．
（7）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子．测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动．将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积250ml，则滑块A受到的摩擦力f=

2.5

N；实验中选择一次性塑料杯子的原因是：

质量小

；与课本中的装置比较后，请具体指出利用该装置的优点是

易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数

．

[创新]如图所示，小华将蹄形磁铁的N、S极固定放置，金属杆ab放置在两根金属滑轨上，闭合开关，金属杆ab就会向右滑动．

(1)

这个现象说明________．

(2)

小华在实验中发现金属杆ab较重，不易起动，他在实验室找到了外形相同的其他材料，不能起到理想的实验效果的是
[　　]
A．	细薄塑料管
B．	细薄铜管
C．	细薄铝管
D．	把锡箔纸卷在铅笔上成细管状，再抽出铅笔，形成锡箔细管

(3)

金属杆ab运动到最右端时，利用电和磁的知识，你有什么方法可以让它在轨道上往复运动？

如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前，小明提出了以下几种猜想：

猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关

猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关

猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关

（1）实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做运动，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小，这样做的依据是：__________。

（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是。

（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与＿＿＿＿＿＿＿有关。

（4）要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：_____________________________。

（5）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：

①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为和；

②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为和；

③比较和的大小关系，获得结论。（提示：此时物块对木板的压力大小即为重力大小。）

老师肯定了小明的方案，因为：

（Ⅰ）路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程，反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即___________下的滑动摩擦力，反映了________________。

（Ⅱ）我们学过的利用比值法定义的物理量还有___________。

（6）在全班交流环节中，同班的小华在实验中还发现：在物体还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动物体为止。就小华观察到的现象，请你提出一个有价值且可探究的问题__________________________________。（该空2分）

（7）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子。测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积250ml，则滑块A受到的摩擦力f=_____N；实验中选择一次性塑料杯子的原因是：_____________；与课本中的装置比较后，请具体指出利用该装置的优点是____________________。（该空2分）

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验．铜块和木块的大小和形状完全相同．在实验前，小明提出了以下几种猜想：
猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
（1）实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做运动，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小，这样做的依据是：．

（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是．
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与有关．
（4）要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较．你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：．
（5）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G₁和G₂；
②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f₁和f₂；

③比较 $数学公式$ 和 $数学公式$ 的大小关系，获得结论．（提示：此时物块对木板的压力大小即为重力大小．）
老师肯定了小明的方案，因为：
（Ⅰ）路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程，反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即下的滑动摩擦力，反映了．
（Ⅱ）我们学过的利用比值法定义的物理量还有．
（6）在全班交流环节中，同班的小华在实验中还发现：在物体还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动物体为止．就小华观察到的现象，请你提出一个有价值且可探究的问题．
（7）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子．测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动．将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积250ml，则滑块A受到的摩擦力f=N；实验中选择一次性塑料杯子的原因是：；与课本中的装置比较后，请具体指出利用该装置的优点是．

（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是______．
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与______有关．
（4）要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较．你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：______．
（5）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G₁和G₂；
②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f₁和f₂；

③比较

和

的大小关系，获得结论．（提示：此时物块对木板的压力大小即为重力大小．）
老师肯定了小明的方案，因为：
（Ⅰ）路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程，反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即______下的滑动摩擦力，反映了______．
（Ⅱ）我们学过的利用比值法定义的物理量还有______．
（6）在全班交流环节中，同班的小华在实验中还发现：在物体还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动物体为止．就小华观察到的现象，请你提出一个有价值且可探究的问题______．
（7）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子．测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动．将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积250ml，则滑块A受到的摩擦力f=______N；实验中选择一次性塑料杯子的原因是：______；与课本中的装置比较后，请具体指出利用该装置的优点是______．

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