2019-2020学年八年级物理下册 专项综合全练（四）课件 （新版）新人教版

专项综合全练(四)力学综合1.如图1所示的装置,用250N的拉力F将重为400N的物体匀速提升2m,下列计算结果正确的是 () 图1A.总功为800JB.有用功为500JC.额外功为300JD.机械效率为80%答案D由图知n=2,则绳端移动的距离s=2h=2×2m=4m,拉力F所做的总功W总=Fs=250N×4m=1000J,A错;有用功W有=Gh=400N×2m=800J,B错;额外功W额=W总-W有=1000J-800J=200J,C错;滑轮组的机械效率η= = =80%,D正确。WW有总800J1000J2.如图2所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是 () 图2A.斜面对物体的摩擦力是50NB.拉力的功率是50WC.拉力所做的功是300JD.斜面的机械效率是80%答案A拉力做的功W总=Fs=150N×3m=450J,有用功W有=Gh=500N×0.6m=300J,额外功W额=W总-W有=450J-300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力f= = =50N,A正确、C错误;拉力的功率P= = =75W,B错误;斜面的机械效率η= = ≈66.7%,D错误。Ws额150J3mWt总450J6sWW有总300J450J3.(2019山东淄博周村二模)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,如图3所示,汤匙在手指上的左侧部分质量为m左,右侧部分的质量为m右,则m左与m右的关系正确的是 () 图3A.m左=m右B.m左m右C.m左m右D.无法判断答案C由图可知,汤匙是一个杠杆,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,力臂越大,重力越小,左侧力臂大于右侧力臂,因此m左m右。4.(2019广东广州中山二模)如图4所示,一根轻质木杆A端细线下挂一重50N的物体,静止在水平地面上,物体的底面积是200cm2。已知OA=15cm,OB=5cm,在杠杆B点施加竖直向下的力为30N,此时,物体受到杠杆对它的拉力是N,物体受到个力的作用,物体对地面的压强是Pa。 图4答案10三2000解析根据杠杆平衡条件得,FA×OA=FB×OB,代入已知条件可得FA=10N;力的作用是相互的,物体对杠杆有拉力,杠杆给物体一个大小相等的力,故杠杆对物体的拉力大小是F拉=10N,物体受到杠杆的拉力、重力和地面的支持力,即F拉+F支=G,物体受到的支持力F支=G-F拉=50N-10N=40N,力的作用是相互的,物体对地面的压力F=F支=40N,故物体对地面的压强p= = =2000Pa。FS-4240N20010m5.如图5所示,一重为750N、密度为5×103kg/m3的金属块A沉在水中的斜面上,在沿斜面向上的拉力F作用下,金属块A以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升,斜面的倾角α=30°,此时斜面的机械效率为75%,若不计水的阻力,则金属块A受到的摩擦力为。(g=10N/kg) 图5答案100N解析V= = = =1.5×10-2m3,金属块受到的浮力F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-2m3=150N;斜面机械效率为75%,则不用斜面做功与用斜面做功的比值为75%,不用斜面做功W有=(G-F浮)h=(750N-150N)h=600N×h,斜面倾角为30°,根据勾股定理可知物体在斜面上通过的距离s=2h,用斜面做的功W总=Fs=F×2h,η= = =75%,解得F=400N;使用斜面拉动金属块时所做的额外功W额=W总-W有=400N×2h-600N×h=200N×h,而W额=fs=f×2h,可得A受到的摩擦力f= = =100N。mρGρg33750N510kg/m10N/kgWW有总600N2hFh2Wh额200N2hh6.(2019广西桂林中考)一辆质量为150kg的摩托车,发动机功率为32kW,摩托车在此功率下以60km/h的速度匀速行驶了0.5h。(g取10N/kg)(1)求摩托车受到的重力;(2)求这段时间摩托车发动机对摩托车所做的功;(3)求摩托车这段时间通过的路程。答案(1)1.5×103N(2)5.76×107J(3)30km解析(1)摩托车的重力G=mg=150kg×10N/kg=1.5×103N;(2)这段时间摩托车发动机对摩托车所做的功W=Pt=32000W×0.5×3600s=5.76×107J;(3)这段时间通过的路程s=vt=60km/h×0.5h=30km。7如图6是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA。在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为vA,滑轮组的机械效率为η。已知GA=500N,vA=0.5m/s,η=80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求: 图6(1)绳子自由端的速度大小v绳;(2)动滑轮所受的重力大小G动;(3)拉力F做功的功率P。解析(1)由图知,n=2,则绳子自由端移动的速度v绳=2vA=2×0.5m/s=1m/s;(2)在忽略绳重、轮与轴的摩擦的情况下,滑轮组的机械效率η= = = ,代入数据解得G动=125N;(3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,则绳子自由端的拉力F= = =312.5N,拉力F做功的功率P=Fv绳=312.5N×1m/s=312.5W。WW有用总AAGhGhGh动AAGGG动2AGG动500N125N2答案(1)1m/s(2)125N(3)312.5W8.某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图7所示)。该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成,AC为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升,盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加,当浮球B刚好浸没到水中时,硬杆OB处于水平状态,盖板C恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出。实地测量浮球B的体积为1×10-3m3,盖板的横截面积为6×10-3m2,O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度,求:(g=10N/kg) 图7(1)水箱内所能注入水的最大深度;(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作?(写出一种措施即可)解析(1)水箱的水达到最深时,浮球B刚好浸没,由阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N由杠杆平衡条件可知F·OA=F浮·OBF= F浮= ×10N=30N水对盖板的压强为p= = = =5×103Pa由液体压强公式p=ρgh可知,水箱内水的最大深度为h= = =0.5m(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时,要使盖板被打开,应增大绳子的拉力,可以适当增大浮球体积来增大浮力的大小(或使杠杆的OB段比OA段更长一些等)。OBOA31FS压FS-3230N610mpρg水333510Pa1.010kg/m10N/kg答案(1)0.5m(2)适当增大浮球的体积(其他说法正确也可)9.(独家原创试题)如图8所示,一人用大小为100N的力F向右拉绳子,使甲、乙两小船向中间靠拢。若在20s内甲船向右运动了8m,乙船向左运动了10m,绳子对乙船的拉力为80N。试计算:(1)绳子对乙所做的功;(2)人做功的功率。 图8解析(1)绳子的拉力对乙船所做的功:W乙=F乙s乙=80N×10m=800J。(2)乙船向左移动了10m,这10m绳子被人拉过去,同时甲船向右移动了8m,人必须把2段8m的绳子都拉过去,故绳端共移动了s人=10m+2×8m=26m。人所做的功W人=Fs人=100N×26m=2600J,人做功的功率:P= = =130W。Wt人2600J20s答案(1)800J(2)130W10.(2019浙江杭州中考)如图9甲,有一轻质杆,左右各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2(m1m2)的实心物块后恰好水平平衡。 图9(1)求左右悬挂点到支点O的距离L1与L2之比。(2)将两物块分别浸没于水中(如图乙),杆将会(选填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”),试通过推导说明。答案(1)m2∶m1(2)见解析解析(1)轻质杆左右各挂物块后,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,可得G1L1=G2L2,即m1gL1=m2gL2,所以 = 。(2)根据ρ= ,可知同种金属制成的实心物块的体积分别为V1= ,V2= ,当浸没水中后,实心物块受到的浮力分别为F浮1=ρ水gV排1=ρ水gV1= ,F浮2=ρ水gV排2=ρ水gV2= ;轻质杆左右两边受到的拉力分别为F1=G1-F浮1=m1g- =m1g 1-  ,F2=G2-F浮2=m2g- =m2g 1-  ,则F1L1=m1g 1-  L1,F2L2=m2g 1-  L2,由于m1gL1=m2gL2,所以,F1L1=F2L2,故杠杆仍然平衡。12LL21mmmV1mρ2mρ1ρgmρ水2ρgmρ水1ρgmρ水ρρ水2ρgmρ水ρρ水ρρ水ρρ水11.小雨受到的重力为640N,他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104Pa。(g=10N/kg)(1)他用图10甲所示滑轮组匀速提升物体A,滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦),此时他对水平地面的压强为6×103Pa。则物体A的重力GA=?(2)如图乙所示,若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B(不计水的阻力、绳重和摩擦),当物体B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的 。则物体B的密度ρB=?12 图10答案(1)1080N(2)6×103kg/m3解析(1)S= = = =4×10-2m2F压'=p'S=6×103Pa×4×10-2m2=240N=FN'F拉=G人-FN'=640N-240N=400NGA=ηnF拉=90%×3×400N=1080N(2)h下= = =0.2mV排=SBh下=(0.3m)2×0.2m=1.8×10-2m3F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8×10-2m3=180NF压″=p″S= p'S= ×6×103Pa×4×10-2m2=120N=FN″F拉'=G人-FN″=640N-120N=520NG动=nF拉-GA=3×400N-1080N=120NGB=nF拉'+F浮-G动=3×520N+180N-120N=1620NFp压Gp人4640N1.610Papρg下水333210Pa110kg/m10N/kg1212mB= = =162kgρB= = =6×103kg/m3BGg1620N10N/kgBBmV3162kg(0.3m)12.(独家原创试题)给你一根细线、一架天平(含砝码)、一个烧杯、适量水,请你用以上器材测量一小金属块的密度。(1)简要写出实验步骤及要测量的物理量;(2)针对你的实验步骤及对应的物理量,写出金属块密度的表达式(水的密度已知,用ρ水表示)。答案(1)①将天平放在水平台上,调节天平平衡;②在烧杯内盛入适量水,测出它们的质量m1;③用细线系住金属块,提着细线,将金属块放入烧杯,使金属块全部浸入水中且不接触杯底,通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡,记下此时右盘中砝码的质量和游码所对的刻度值之和m2;④将金属块下沉到水底,放开细线,测出它们的总质量m3。(2)ρ金属= ρ水3121--mmmm