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质量为4kg的物体A放在水平桌面上,利用下图所示的装置使物体以2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计拉力F始终保持水平,弹簧测力计的示数是2N,绳子的伸长及滑轮的摩擦不计-九年级物理

[db:作者]  2020-05-30 00:00:00  互联网

题文

质量为4kg的物体A放在水平桌面上,利用下图所示的装置使物体以2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计拉力F始终保持水平,弹簧测力计的示数是2N,绳子的伸长及滑轮的摩擦不计,则

[     ]

A、弹簧测力计的拉力是2N
B、水平桌面对A的滑动摩擦力是4N
C、在1s内弹簧测力计拉力做功8J
D、在1s内弹簧测力计拉力的功率是4W
题型:多选题  难度:中档

答案

ABC

据专家权威分析,试题“质量为4kg的物体A放在水平桌面上,利用下图所示的装置使物体以2m..”主要考查你对  功的计算,功率的计算,平衡力与平衡状态,弹簧测力计的使用与读数  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的计算功率的计算平衡力与平衡状态弹簧测力计的使用与读数

考点名称:功的计算

  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称:功率的计算

  • 功率的计算公式:
    (1)P=W/t,其中P代表功率,单位为W,W代表功,单位为J;t代表时间,单位为s。
    (2)因为P=W/t,W=Fs,v=s/t,所以P=W/t=Fs/t=Fv,P=Fv是功率的又一表达式。

  • 公式法计算功率:
         运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的,不能张冠李戴。单位要统一,P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
    例1 如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m。在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:

    (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
    (2)铁明克服重力做功是多少?
    (3)铁明做功的总功率多大?
    解析:竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
    (1)0.24m/s
    (2)
    (3)

    例2在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,已知ρ海水=1.03×103kg/m3
    (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
    (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3,密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小。
    (3)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率。

    解析:(1)由液体压强公式得,
    (2)物体在水下受平衡力的作用,则

    (3)由题图可知,海水阻力与机器人的运动速度成正比,当机器人运动速度为0.5m/s时,f=175N 机器人匀速前进时,机器人水平推进力F=f
    P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W
    答案:(1)7.21×105Pa(2)334N(3)87.5W

考点名称:平衡力与平衡状态

  • 定义
    平衡状态:物体保持静止状态或匀速直线运动状态;
    悬挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀速直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态。如下图:


    平衡力:物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,这几个力称为平衡力。即这几个力的合力为零,作用效果相互抵消。
    悬挂着的电灯能保持静止,是因为电灯受到的重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力(图甲);在平直公路上做匀速直线运动的汽车,受到向前的牵引力和地面、空气对它的向后的阻力,这时牵引力和阻力是一对平衡力(图乙)。桌面上的书保持静止,书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力(图丙)。

  • 平衡力和相互作用力:
    作用力和反作用力 相互平衡的两个力
    相同点 大小 相等 相等
    方向 相反,且在同一直线上 相反,且在同一直线上
    区别 作用对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一个物体上
    作用时间 同时产生,同时消失 一个力消失另一个力可以存在
    力的作用效果 作用力和反作用力分别作用在不同的物体上,一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一个物体上,使物体保持平衡

考点名称:弹簧测力计的使用与读数

  • 弹簧测力计的使用:
    ①首先看清它的量程,也就是它的测量范围,加存弹簧测力计上的力不允许超过它的量程:
    ②认清它的分度值,以便读数时快速准确;
    ③观察指针是否在零位置,若没有,需要校零;
    ④使用之前,最好轻轻拉几次它的挂钩,可以避免弹簧被壳子卡住;
    ⑤使用时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致,确保测量准确

    读数:
    弹簧测力计的读数比较简单,要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值,然后再根据指针所指的位置(一定要看指针末端所指的位置)读出所测量力的大小。

  • 弹簧测力计的具体使用方法:

    使用前
    : 
    1.拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
    2.了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
    3.明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
    4.校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。

    使用中
    1.不能超量程使用。(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
    2.同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上。
    3.视线要与刻度盘垂直。

    使用后:
    调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。

    提醒:
    1. 如果指针在零刻度线以上或者以下,这时候没有把指针调节至0,就会产生误差。在零刻度线以上,测出来的力比实际的力小,反之在零刻度线以下,测出来的力比实际的力大。
    2. 如果弹簧测力计侧放,会使测量数值偏小

  • 实验法研究弹簧伸长量与所受拉力的关系:
    1.常用测力计的原理与使用:测量力大小的工具称为测力计,实验室用的测力计就是弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量跟所受托力成正比,即,注意伸长量的含义,弹 簧原来的长度通常用l0表示,受力后弹簧长为l,而△l =l-l0,称为伸长量△l或伸长了△l,也用x表示。
    2.弹簧测力计的测量范围:在每个弹簧测力计上都标有最大刻度值,这个最大刻度值即为此弹簧测力计的测量范围,超过了此范围,弹簧测力计就可能被损坏了。
    例:某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时,进行了如图所示的实验。已知每个钩码重为0.5N,刻度尺的分度值是1mm。

    (1)请将观察到的数据填入实验记录表中;

     (2)根据实验数据,在图所示的坐标系内作出弹簧长度,L随拉力F变化的关系图像;

    (3)此实验中弹簧长度L与拉力的关系是________
    解析:(1)数据如表

    (2)得到拉力与弹簧的长度关系:

    (3)在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比。

  • 量程与弹性限度:
        弹簧的伸长与拉力成正比的规律是有一定的限度的,即加在弹簧上的力不能太大,拉力大到一定值以后,即超出弹簧的弹性限度后,弹簧的伸长就不再与拉力成正比,甚至无法恢复原状。弹簧测力计的量程就是弹簧测力计允许测量的力的最大值。



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