单选题
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下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是( )
- A、 女孩把一箱报刊搬起来
- B、 学生背着书包在水平地面上匀速前进
- C、 足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
- D、 司机费了九牛二虎之力,汽车还是纹丝不动
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关于功、功率、机械效率的说法中,正确的是( )
- A、 功率大的机械,机械效率一定高
- B、 利用机械做功时可以省力或省距离,但不能省功
- C、 功率大的机器比功率小的机器做功多
- D、 机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大
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用完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。拉力的功率分别为P1和P2 , 机械效率分别为η1和η2 , 若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
- A、 F1>F2η1>η2
- B、 F1<F2η1<η2
- C、 F1>F2η1=η2
- D、 F1<F2η1>η2
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如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()
- A、 F1较大
- B、 F3较大
- C、 F1、F2、F3的大小不能确定
- D、 F1、F2、F3一样大
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学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较,可行的是( )
- A、 只有①
- B、 只有①②
- C、 只有②③
- D、 ①②③都可以
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如图甲,物体A分别在水平推力F1、F2的作用下,在粗糙程度不变的水平地面上运动。物体运动的路程和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为P1、P2。则( )
- A、 F1=F2 , P1>P2
- B、 F1=F2 , P1<P2
- C、 F1>F2 , P1>P2
- D、 F1<F2 , P1>P2
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小红在操场上将皮球斜向上抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
- A、 b点重力势能最大,动能为0
- B、 a、c两点的动能相等
- C、 d点的机械能大于e点
- D、 b到d的过程中重力势能转化为动能,机械能总量不变
填空题
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如图,国旗杆顶部的A装置是滑轮。
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如图,小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小红将绳子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距离握紧木棍站稳后,小红在图中B处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们,该实验说明。
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当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档,那么,在爬坡时减慢车速的目的是。
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某台机器的功率为80kW表示的物理意义,机械效率为80%表示物理意义是: 。
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如图所示,小明利用两个倾角不同的斜面进行实验.若斜面粗糙程度相同,则将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端时,拉力所做的额外功W甲W乙 , 若甲、乙斜面光滑,则拉力F甲F乙。将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放,则木块到达斜面底端的速度v甲v乙。
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如图物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3 , 则W1W2W3(填>或<或=)。
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现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系,改变G物 , 竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则:动滑轮自重是N;当G物=10N时,重物以v=0.2m/s速度匀速上升,拉力F做功的功率是W;根据你对滑轮组的认识,图乙中同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大,最终(会/不会)达到100%;仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验,所得到的η-G物图线与图乙所示曲线(相同/不同)。
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在中国航天人的不懈努力下,我国航天事业快速发展,2021年3月12日长征七号A运载火箭新技术验证系列卫星发射成功,如图所示,火箭在加速升空过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(不考虑火箭的质量变化)
实验题
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小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升(支点和杠杆的摩擦不计)。
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在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
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学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点。他将木块放在如图所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块,收集到下表中的实验数据:
斜面倾斜程度 | 小车重G/N | 斜面高h/m | 斜面长s/m | 拉力F/N | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η/% |
较缓 | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | 1.0 | 2.1 | 47.6 |
较陡 | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | ▲ | 69.4 |
最陡 | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 | 81.4 |
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在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示。
次数 | 钩码所受的重力G/N | 钩码上升的高度h/cm | 拉力F/N | 绳自由端移动的距离s/cm | 机械效率/% |
1 | 2 | 10 | 0.8 | 30 | 83.3 |
2 | 4 | 10 | 1.5 | 30 | 88.9 |
3 | 6 | 10 | 2.2 | 30 | 90.9 |
4 | 6 | 15 | 2.2 | 45 | 90.9 |
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如图甲是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中:mA=mB<mC , hA=hC>hB。
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某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动时的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2 , C、D两球陷入沙深度均为h3 , 且h1<h2<h3。
综合题
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回顾有关“机械能”的几个小实验,请完成下列三个小题。