九年级物理上册探究简单电路提高训练含解析新版粤教沪版VIP免费

机械功和机械能提高训练1．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（）A．0s～1s内，地面对物体的支持力是10NB．1s～2s内，拉力F做的功是187.5JC．2s～3s内，拉力F的功率是100WD．2s～3s内，滑轮组的机械效率是62.5%【解答】解：（1）由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支=G﹣F′=G﹣3F拉+G动=100N﹣3×30N+G动=G动+10N；故A错误；（2）由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，所以拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，拉力做功功率（总功率）：P总=F3V3′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%≈83.33%，故D错误；（3）在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m，2拉力做的功：W=F2S2=50N×3.75m=187.5J；故B正确。故选：B。2．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。A在下降到江底之前，始终保持0.1m/s的速度不变。如图4乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。则（）A．A从开始下降直到江面时钢缆绳对A做的功为5×104JB．A下降过程中重力的功率为5×103WC．A的密度为1.6×103kg/m3D．当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A对江底的压强为5×103Pa【解答】解：A、由图乙可知，在0～20s内，圆柱体A从开始下降直到江面时，由二力平衡条件知，圆柱体A的重力：G=F=3×104N，由v=得，圆柱体A下降的距离：s=vt=0.1m/s×20s=2m，则A从开始下降直到江面时钢缆绳对A做的功：W=Fs=3×104N×2m=6×104J，故A错误；B、A下降过程中重力的功率：P===Gv=3×104N×0.1m/s=3×103W，故B错误；C、30s后圆柱体A完全浸没在江水中，此时拉力F′=1×104N，由力的平衡条件得，圆柱体A受到的浮力：F浮=G﹣F′=3×104N﹣1×104N=2×104N，由F浮=ρgV排得，圆柱体A的体积：3V=V排===2m3，圆柱体A的质量：m===3×103kg，圆柱体A的密度：ρA===1.5×103kg/m3，故C错误；D、在20s～30s时，圆柱体A从开始浸入江水到完全浸入江水中，所用的时间为t′=30s﹣20s=10s，圆柱体A下降的高度就等于圆柱体A的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，则圆柱体A的底面积：S===2m2，当A下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，对A受力分析，圆柱体A受到重力、浮力、江底的支持力的作用，则江底的支持力F支=G﹣F浮=3×104N﹣2×104N=1×104N，根据力的作用是相互的可知，圆柱体A对江底的压力：F压=F支=1×104N，则圆柱体A对江底的压强：p===5×103Pa，故D正确。故选：D。3．如图所示，用甲、乙两个滑轮组匀速提起重物，已知两滑轮组所使用的滑轮完全相同，不计绳重与摩擦，下列说法正确是（）A．作用在绳端的拉力相等时，乙所提起的物重为甲的1.5倍B．当所提物重相等、重物上升速度相等时，乙的拉力的功率更大C．当提起等重的物体时，乙较省力且机械效率更高D．若乙提起的物体比甲重，乙的机械效率比甲高【解答】解：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n1=2，n2=3；由题知，两滑轮组中动滑轮的重力相同，设动滑轮的重力为G轮，4A、不计绳重与摩擦，拉力F=（G+G轮），则F1=（G1+G轮），F2=（G2+G轮），若作用在绳端的拉力相等，即F1=F2，则（G1+G轮）=（G2+G轮），化简得：G2=1.5G1+0.5G轮，即乙所提起的物重等于甲的1.5倍加上动滑轮重力的一半，故A错；B、当所提物重相等时，拉力分别为：F1=（G+G轮），F2=（G+G轮），拉力端移动的速度分别为：v1=2v物，v2=3v物，因为拉力的功率P===Fv，则甲的拉力功率：P1=F1v1=（G+G轮）×2v物=（G...