2-4-1 能的轉(zhuǎn)化與能量守恒

第一單元

能的轉(zhuǎn)化與能量守恒（2）1．上海]如圖所示的簡單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是

(B)A．起子

B．鑷子

C．鋼絲鉗

D．訂書機(jī)2麗水]圖所示，杠桿OAB能繞O轉(zhuǎn)動，在點(diǎn)掛一重物，為保持杠桿在水平位置平衡，在B分別作用的四個力中最小的是

(C)圖4-1-13A．F1

B．F2

C．F3

D．F43．[2015·濱州]根據(jù)工作需要選擇合適的工具是勞動者的基本技能。要剪斷鐵絲等較硬的物體，下圖中的4種剪刀應(yīng)選擇

(D)4．濟(jì)南]了探究杠桿的平衡條件，物理老師帶來了一個自制杠桿AB，從其上找一點(diǎn)C用支架支起，如圖所示。當(dāng)小強(qiáng)依次在杠桿上的、A、1等各點(diǎn)施加一個向下的力時，發(fā)現(xiàn)越來越容易提起水桶。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象大家提出的以下四個問題其中最有價值且易探究的科學(xué)問題是

(C)第1頁

112112圖4-1-14A．水桶和位置不變，杠桿平衡時，為什么施力點(diǎn)離支點(diǎn)越遠(yuǎn)就越省力B．水桶重和位置不變，杠桿平衡時，動力和動力臂之間存在著怎樣的關(guān)系C．阻力和阻力臂不變，杠桿平衡時，動力和動力臂之間存在著怎樣的關(guān)系D．杠桿平衡時，動力和動力臂，阻力和阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系5．如圖所，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運(yùn)動，使物體以相等速度移動相同的距離。所用拉力分別是、、，這三個力1的作用點(diǎn)移動距離分別是、s、s，移動速度分別v、v、，不計(jì)滑輪1231摩擦，則

(B)圖4-1-15A．F∶F∶F＝2∶∶s∶∶＝2∶∶13B．F∶F∶F＝2∶∶s∶∶＝∶∶133C．F∶F∶F＝∶∶13D．F∶F∶F＝2∶∶13

v∶v∶v＝∶∶v∶v∶v＝∶4∶1【解析】是定滑輪的拉力等于作用在物體上的摩擦力動滑輪，拉力等于1/2的作用在物體上的摩擦力動滑輪力等于倍的作用在物體上的摩擦力。同一物體在同一水平面上勻速直線運(yùn)動時，所受的摩擦力大小相等。6．重慶]圖所示，不計(jì)摩擦和繩重，把一個重為20N的物體沿豎直方向在4s內(nèi)勻速提升了所用拉力F為12.5N下列說法中正確的是A．動滑重7.5NB．內(nèi)拉力F做功

(D)第2頁圖4-1-16

2t4s有用2t4s有用C．4s拉力F的功率為6.25WD．滑輪組的機(jī)械效率為80%【解析】題圖可知稱重的繩子股數(shù)為2n2不計(jì)繩重和摩擦，＝

121＋G)可知12.5N×(20N)，解＝A錯誤；繩子自由端動動動移動的距離＝2＝×＝做的功為WFs12.5N×4mW50JB誤F的功率P＝＝12.5W誤組的機(jī)械效率為；WGh20N×＝＝＝＝，D正確。WFs12.5N×總7．溫州]魚是人們喜愛的一種休閑活動，如圖所示是釣魚的示意圖。圖4-1-17釣魚時，若其他條件不變，魚竿長度越長，手提魚竿的力越____。釣魚者將一條重為5N的魚從水面提高2m，再沿水平方向移動1m，在這一過程中，他克服魚的重力做功為__10__J【解析】(1)魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿。若其他條件不變，魚竿長度越長，阻力臂越大，而動力臂不變，由杠桿平衡條件可知，動力越大，即手提魚竿的力越大。(釣魚者將一條的魚從水面提高，他克服魚的重力做功，再沿水平方向移動1m在這一過程中不做功，故他克服魚的重力做功WGh5N×8．紹興]圖是一種健身器械，AOB可視為杠桿，圖中小明同學(xué)用力豎直向下拉杠桿，重物被抬起，此時阻力小于選填“大于”“小于”或“等于”動力臂，小明同學(xué)想通過增大向下的拉力來加大訓(xùn)練強(qiáng)度，請你利用杠桿平衡條件，給小明提出一條合理的建議：__大物重(合理均可)。第3頁

圖4-1-18【解析】由圖可知，重物對杠桿的拉力方向豎直向下，為阻力臂；人的拉力豎直向下，從O到人的拉力作用線的距離是動力臂，比較可知，阻力臂小于動力臂；由杠桿平衡條Fl＝Fl可以看出：要達(dá)到增大訓(xùn)練強(qiáng)度的1122目的使人的拉力F增大阻力臂一定的情況下以采取增大物重(阻1力，減小動力臂(向左拉或向右拉)的措施。9．[2015·瀘州]小明利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿探究“杠桿的平衡條件”，圖中每個鉤碼重。當(dāng)調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡后，在A懸掛兩個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，需在B點(diǎn)懸掛__3__個鉤碼只取走懸掛在B點(diǎn)的鉤碼改用彈

圖4-1-19簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿在水平位置平衡測力計(jì)的拉力為_若將彈簧測力計(jì)的方向改為C點(diǎn)斜向左上方拉杠桿，使杠桿仍然保持水平位置平衡，則彈簧測力計(jì)的讀數(shù)將__大_選填“變大不變”或“變小”)。10蘭州]如圖所示是一種抽水馬桶的水箱自動上水裝置示意圖，當(dāng)水箱內(nèi)的水達(dá)到一定深度時，浮標(biāo)帶動杠桿壓住入水口，停止上水，請?jiān)趫D中做出力F、F的力臂l、，為支點(diǎn)。12【答案】如答圖所示。圖4-1-20第4頁

344443總t10s344443總t10s第10答圖11．·南]如圖所示，用塔式起重機(jī)上的滑輪組勻速起吊的物體物體上升5m所用的時間為滑輪組的機(jī)械效率是80%則有用功__3×

4

__J，總功__3.75×

4

__J，拉力F的功率是_3.75×10?！窘馕觥縒

＝6000N5m×JW＝有用總

W有用η

3×J＝＝W10J3.75×10JF的功率＝＝＝×10W。12[2015安徽]圖所示，一輕繩繞過定滑輪，一端與粗糙水平

圖4-1-21桌面上的滑塊相連，另一端懸掛一個砂桶。調(diào)整桶內(nèi)砂的質(zhì)量，當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量m0.2kg時砂桶和滑塊都做勻速直線運(yùn)動速度大小v＝0.5m/s，不計(jì)滑輪的摩擦，求砂桶和滑塊勻速運(yùn)動時：圖4-1-22滑塊受到的摩擦力大小。砂桶和砂所受的重力在內(nèi)做的功?！敬鸢浮?1)2N【解析】(1)據(jù)二力平衡和力的作用是相互的可得f＝F＝F＝拉拉總＝2N功率PF＝Gv＝2N×0.5m/s1W，WPt1W×＝。13嘉興]肥胖可能會引發(fā)許多慢性疾病，某人用如圖所示的健身拉力器進(jìn)行減肥鍛煉，配重由若干金屬塊(每塊質(zhì)量為10kg)組成，鍛煉是可以根據(jù)第5頁

444554444554自己的實(shí)際選擇配重的金屬塊數(shù)量(桿重繩重摩擦均不計(jì)取圖4-1-23拉力器上的滑輪均屬于定__(填“定”或“動”)滑輪。若該人的質(zhì)量為，他一次最多能拉起_塊金屬塊。當(dāng)他選擇6金屬塊時，把拉桿向下拉動若積累拉動100次，拉力共做了多少功？假設(shè)脂肪氧化釋放的能量的用于拉力做功，則相當(dāng)于消耗多少克脂肪？(已知1g脂肪在體內(nèi)完全氧化約釋放的能量)【答案】3×10J8g【解析】拉力器上的滑輪均屬于定滑輪。(2)塊配重的質(zhì)量是，人的質(zhì)量是，使用定滑輪不省力，所以人一次最多能拉8金屬塊力F×10N/kg600N為Fs100×600N×3×J脂肪氧化釋放的能量為

Q3×10J＝3×消耗脂肪的質(zhì)＝

3×3.75×10J/g

＝8g14·濰坊]建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物，為了省力，他在一個斜面上安裝了一個滑輪組，做成如圖所示的機(jī)械裝置，斜面的傾角為30°且固定在水平面上，工人用400N力拉繩子，重為500N貨物沿斜面勻速向上運(yùn)動6m所用時間為20s，求此過程中：第6頁

t22有t22有圖4-1-24重物沿斜面勻速運(yùn)動的速度大小。工人提升重物做的有用功。該裝置的機(jī)械效率?！敬鸢浮?2)1500J(3)31.25%s6m【解析】重物的速度大?。剑?.3m/ss6m重物上升的高度＝ssin30＝＝＝3m所做的有用功W＝有×＝(3)子自由端移動的距離s＝s×6m12m人做繩W的總功W＝＝×12m4800J置的機(jī)械效率＝＝總繩W4800J總＝＝31.25%15[2015湖]明家有個木衣架有一次放學(xué)回家他把書包掛到了衣架A處，衣架倒了下來，小明是個聰明的孩子，他分析了衣架倒下來的原因后，測量了如下的數(shù)據(jù)：書包質(zhì)量5kg；木衣架質(zhì)量3kg；圓底盤直徑；其他數(shù)據(jù)如圖，衣架受到重力的作用線經(jīng)過圓底盤的圓心。圖4-1-25請你通過計(jì)算，解釋