專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(七)練習(xí)課件浙教版九年級(jí)下冊(cè)科學(xué)

專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(七)一、選擇題1.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2023浙江寧海期末)如圖所示,工人用180N的拉力F使重力為1000N的物體以1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知物體受到水平地面的摩擦力為物重的0.3倍。下列說(shuō)法正確的是

(

)DA.繩子自由端移動(dòng)的速度是3m/sB.物體受到的拉力為360NC.在2秒內(nèi)拉力做的總功為360JD.滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%解析由圖知,通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2,繩端速度:v=nv物=

2×1m/s=2m/s,故A錯(cuò)誤;物體受到水平地面的摩擦力f=0.3G=0.3×1000N=300N,物體以1m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),所

以物體受到的拉力F拉=f=300N,故B錯(cuò)誤;由s=vt和W=Fs可得,

拉力做的總功W總=Fvt=180N×2m/s×2s=720J,故C錯(cuò)誤;拉

力對(duì)物體做的有用功

=F拉s物=F拉v物t=300N×1m/s×2s=600J;滑輪組的機(jī)械效率η=

×100%=

×100%≈83.3%,D正確。故選D。2.(新方法·對(duì)比分析法)(2023浙江杭州臨平期末)如圖所示,分別使用滑輪或滑輪組勻速提升同一物體,滑輪質(zhì)量均相等且G動(dòng)遠(yuǎn)小于G物,在相同的時(shí)間內(nèi)物體被提升的高度也相等,不計(jì)繩重和摩擦,下列說(shuō)法不正確的是

(

)CA.三個(gè)裝置所做的有用功為W甲=W乙=W丙B.繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為v甲<v乙<v丙C.繩子自由端的拉力大小為F甲>F乙=F丙D.三個(gè)裝置的機(jī)械效率為η甲>η乙=η丙解析

W有用=G物h,物重相同,提升高度相同,有用功相同,故A正確;繩子自由端移動(dòng)的距離s甲=h,s乙=2h,s丙=3h,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,根據(jù)v=

可知,繩子自由端移動(dòng)的速度關(guān)系為v甲<v乙<v丙,故B正確;不計(jì)繩重和摩擦,繩子自由端拉力分別為F甲=G物,F乙=

(G物+G動(dòng)),F丙=

(G物+G動(dòng)),有F甲>F乙>F丙,故C錯(cuò)誤;不計(jì)繩重和摩擦,甲裝置的有用功與總功相等,機(jī)械效率為100%,乙裝置和丙裝置克服動(dòng)滑輪的重力做的功為額外功,動(dòng)滑輪重力相等,提升高度相同,額外功相等,而它們的有用功也相等,故乙裝置、丙裝置的機(jī)械效率相等,故有η甲>η乙=η丙,D正確。故選C。3.(新方法·模型法)如圖所示,有一個(gè)斜面長(zhǎng)s為1.2m、高h(yuǎn)為0.3m,現(xiàn)將一個(gè)重力為16N的物體沿斜面向上從底端勻速拉

到頂端,若拉力F為5N,則

(

)DA.物體沿斜面勻速上升時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能B.拉物體的速度越快,斜面的機(jī)械效率越高C.該斜面的機(jī)械效率是90%D.斜面上物體受到的摩擦力為1N解析物體質(zhì)量不變,沿斜面勻速上升時(shí),速度不變,高度變

大,故動(dòng)能不變,重力勢(shì)能變大,拉力對(duì)物體做的功一部分轉(zhuǎn)

化為重力勢(shì)能,故A錯(cuò)誤;機(jī)械效率等于有用功和總功之比,與

拉物體的速度無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;

=Gh=16N×0.3m=4.8J,W總=Fs=5N×1.2m=6J,η=

×100%=

×100%=80%,故C錯(cuò)誤;W額外=W總-W有用=6J-4.8J=1.2J,f=

=

=1N,D正確。故選D。4.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江溫州鹿城模擬)如圖所示,用40N的力F沿水平方向拉滑輪,可使重20N的物體A以0.3m/s的速度在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)。物體B重10N,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)恒為10N(不計(jì)滑輪、測(cè)力計(jì)、繩子的重力,滑輪的轉(zhuǎn)軸光滑)。下列說(shuō)法不正確的是

(

)CA.物體A受到水平面的摩擦力是10NB.滑輪移動(dòng)的速度是0.15m/sC.在2s內(nèi)繩子對(duì)物體A做的功為6JD.水平拉力F的功率是6W解析因?yàn)镕=40N,由動(dòng)滑輪特點(diǎn)可知,繩子對(duì)A的拉力F繩=

×40N=20N,將A與B看成整體,該整體在水平方向上受測(cè)力計(jì)向右的10N拉力,細(xì)繩向左20N的拉力,以及水平面對(duì)A的

向右的摩擦力,這三力處于平衡狀態(tài),故水平面對(duì)A的摩擦力

大小為10N,A正確;物體A的速度為0.3m/s,使用該動(dòng)滑輪時(shí)

費(fèi)力省距離,所以動(dòng)滑輪移動(dòng)的速度是物體A移動(dòng)速度的

,即0.15m/s,B正確;2s內(nèi)繩子對(duì)物體A做的功W=F繩s=20N×0.3m/s×2s=12J,C錯(cuò)誤;水平拉力F的功率P=Fv=40N×0.15m/s=6W,D正確。故選C。5.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江寧波鄞州十二校聯(lián)考)如圖所示,物體A的重力為180N,物體B的重力為15N。物體A受到一個(gè)水平向右的拉力F,拉力F的功率為3W,在拉力F的作用下,物體B在2s內(nèi)勻速上升0.3m。不計(jì)滑輪、繩子的自重及它們之間的摩擦,下列說(shuō)法正確的是(S9103001)

(

)BA.拉力F做的功等于物體B克服重力做的功B.拉力F大小為40NC.2s內(nèi),物體B克服重力做功5.4JD.物體A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為0.3m/s解析由圖可知承擔(dān)A的繩子股數(shù)n=2,物體B的速度為0.15m/s,所以物體A的速度為0.15m/s×

=0.075m/s,故D錯(cuò)誤;拉力F大小:F=

=

=40N,故B正確;2s內(nèi)物體B克服重力做功W=Gh=15N×0.3m=4.5J,故C錯(cuò)誤;拉力F做的功W'=Fs=40N×0.3m×

=6J,大于4.5J,故A錯(cuò)誤。故選B。6.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江杭州西湖模擬)如圖所示,動(dòng)

滑輪的重力為20牛,用該滑輪組提升質(zhì)量為50千克的物體,使

物體以0.2米/秒的速度勻速上升,g取10牛/千克,(不計(jì)輪軸的

摩擦)求:(1)人對(duì)繩子的拉力F的大小。(2)拉力做功的功率。(3)若人的重力為500牛,則物體勻速上升時(shí),人對(duì)地面的壓力大小。二、非選擇題答案

(1)260N

(2)104W

(3)240N解析

(1)G物=mg=50kg×10N/kg=500N,由圖可知,承擔(dān)重物

的繩子股數(shù)n=2,人對(duì)繩子的拉力F=

(G物+G動(dòng))=

(500N+20N)=260N;(2)P=Fv=260N×0.2m/s×2=104W;(3)人拉物體勻速上升時(shí),人對(duì)地面的壓力:F壓=G人-F=500N-260N=240N。7.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江義烏五校聯(lián)考)如圖所示,已

知物體A重1000N,與地面的摩擦力是300N,某人通過(guò)滑輪

組用80牛的力拉動(dòng)物體使其在10s內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)1m,求:(1)人做的總功。(2)人拉繩的功率。(3)滑輪組的機(jī)械效率。答案

(1)400J

(2)40W

(3)75%解析

(1)據(jù)圖可知與動(dòng)滑輪相連的繩子有5股,人做的總功:

W總=Fs=80N×1m×5=400J;(2)人拉繩的功率:P=

=

=40W;(3)W有用=fs=300N×1m=300J,η=

×100%=

×100%=75%。8.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江溫州鹿城模擬)如圖所示是小樂(lè)利用滑輪組打撈水下重物的示意圖。已知該重物體積為0.018m3、重力為540N,動(dòng)滑輪所受重力為180N,不計(jì)繩重、輪與軸之間的摩擦及水的阻力(g取10N/kg)。(1)此重物浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多少?(2)為了讓重物在水中以0.1m/s的速度勻速上升,小樂(lè)需提供多大的拉力?拉力的功率為多少?(重物在此過(guò)程中未露出水面)(3)若重物完全出水后繼續(xù)勻速上升,此時(shí)滑輪組機(jī)械效率為多少?(不考慮重物出水前后重力的變化)

答案

(1)180N

(2)180N54W

(3)75%解析

(1)重物浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.018m3=180N;(2)動(dòng)滑輪下端繩子的拉力:F=G物-F浮=540N-180N=360N,由

圖可知,承擔(dān)重物的繩子股數(shù)n=3,小樂(lè)需提供的拉力F拉=

(G動(dòng)+F)=

(180N+360N)=180N,拉力的功率P=F拉v=180N×0.1m/s×3=54W;(3)重物完全出水后W有用=G物h,W額外=G動(dòng)h,η=

×100%=

×100%=

×100%=

×100%=75%。9.(學(xué)科素養(yǎng)·科學(xué)思維)(2024浙江溫州鹿城期末提優(yōu))圖甲是用滑輪組勻速提升物體的示意圖,卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子豎直向下的拉力F與卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度v的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)使用這個(gè)裝置提升重為850N的物體A時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.2m/s,不計(jì)繩重及摩擦,卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的功率保持不變。(1)求提升物體A時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力FA。(2)求動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng)。(3)若用該裝置提升另一物體B時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)繩子的速度為0.5m/s,求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η。(計(jì)算結(jié)果精確到1%)答案

(1)450N

(2)50N

(3)86%解析

(1)由圖乙可知,當(dāng)速度為0.2m/s時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉

力FA=450N;(2)由圖甲可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2,不計(jì)繩重及摩擦,

由FA=

(G+G動(dòng))可得