3杠杠和滑轮典型练习题A4

杠杠典型练习题：
1、如图所示，画出下图中各力的力臂
2、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。

若撬棒C 点受到石块的压力是1500N ，且AB ＝1.5m ， BC ＝0.3m,CD=0.2m ，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在A 点动力的方向）（ ） A ．500N B ．300N C ．200N D ．150N
3、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，由图可知它的支点在 点，在匀速拉起时，它属于一个 杠杆（“省力”或“费力”），并在图中画出动力臂。

4、如图所示，一个轻质直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F 作用于杠杆的 中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ） A ．始终是省力杠杆 B ．始终是费力杠杆
C. 先是省力的，后是费力的 D ．先是费力的，后是省力的
5、如图所示杠杆，在A 端施一个始终与杠杆垂直的力F ，当杠杆由如图实 线位置匀速转动到虚线位置时，F 大小的变化情况是（ ） A ．大小不变
B ．由小变大
C ．先变大后变小
D ．先变小后变大
6、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个： (1) 。

(2) 。

(3) 。

A B C
G
O
7、在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，如图，则： ⑪ 左右力臂 L1 : L2 = 。

⑫ 在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆 （填“能或不能”）平衡？ 边下降? ⑬ 若使杠杆再次平衡，可在 边的钩码下再挂 个钩码？ ⑭ 若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则 边将下降
滑轮典型练习题：
1、如图所示，某工人利用滑轮组提升矿井中重800N 的物体A ，当他所用的拉力F=500N 时， 物体A 在10s 内匀速提升2m 。

若不计摩擦和绳重，下列说法中正确的是（ ） A.滑轮组的机械效率为85% B.动滑轮的重力为200N C.拉力所做的额外功是1000J D.拉力的功率为200W
2、用如图所示滑轮组将质量为48kg 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为 200N ；若用该滑轮组将重570N 的物体匀速提升2m 时，不计绳重和滑轮轴摩擦、绳子 的伸长，（g=10N/kg ），则 （ ）
A.前、后两次滑轮组的机械效率相同
B.后一次绳端拉力做的功为1380J
C.动滑轮受到的重力是40N
D.前一次绳端拉力的功率是144W
3、如图所示物体A 重180N ，动滑轮重20N,绳重和摩擦不计。

人对动滑轮的拉力为F ， 在F 的作用下,物体A 以0.1m/s 的速度匀速上升2m 。

则下列说法正确的是 （ ） A.拉力F 做的功为400 J B.动滑轮对物体做的功为720 J C.拉力F 的功率为20W D.拉力F 的大小为90N
·
·
4、小林测滑轮组的机械效率，第一次用滑轮组提升重10N 的物体时，机械效率是η1，第二次用完全相同的滑轮 组提升重20N 的物体时，机械效率是η2；第三次用完全相同的滑轮组提升重10N 的物体，物体在上升过程中 受到恒定的阻力是10N,此时机械效率是η3。

（不计绳和轮之间的摩擦）则 （ ） A. η2>η1>η3 B. η1<η2=η 3
C. η1=η2=η 3
D.以上说法都不对
5、如图所示，使用一个重力为G 1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物； 不计绳的重力和滑轮上各处的摩擦，这套滑轮组的机械效率是75%，为了提高滑轮组的 机械效率，改用重力为G 2的轻质材料的新动滑轮后，再回来提升这个重物，则滑轮组的 机械效率可提升到85% 。

则新动滑轮的重力是原来动滑轮的重力的 倍。

6、如图所示，用两个滑轮分别匀速提升A 、B 两个物体，拉细绳的力F 大小相等，在相同时 间内，物体上升的距离也相等，绳重及摩擦不计，滑轮的质量小于物体的质量，甲的有用 功为W 甲，机械效率为η甲，拉力的功率为P 甲；乙的有用功为W 乙，机械效率为η乙，拉力 的功率为P 乙。

比较甲、乙两个装置可知 （ ） A. P 甲>P 乙 B. P 甲<P 、乙 C. W 甲<W 乙 η甲<η乙
D. W 甲=W 乙 η甲<η
乙
7、如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。

当提升物体A 时， 滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F 1；当提升物体B 时，小民对地面的压 力为F 2 。

已知小民的质量为65kg ，物体A 的质量为90kg ，物体B 的质量为50kg 。

假 设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线 上，不计绳重和摩擦。

则F 1：F 2 = 。

8、如图所示的滑轮组拉物体A 在水平桌面上做匀速直线运动。

如果拉力F=3N ，物体A 的速度v=0.2m/s ，忽略滑 轮重、绳重和轴摩擦。

下列说法正确的是 ( )
A 、物体A 受到合力不为零
B 、物体A 受到的拉力为9N
C 、竖直墙受到的拉力为9N
D 、拉力F 每秒钟做功为1.8J
杠杠和滑轮中考难题：
【例题1】如图所示，杠杆OA 可绕支点O 转动，B 处挂一重物G ，A 处用 一 竖直力F 。

当杠杆和竖直墙之间夹
角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则( )
A. F 大小不变，但F ＜G
B. F 大小不变，但F ＞G
C. F 逐渐减小，但F ＞G
D. F 逐渐增大，但F ＜G
【例题2】挂在竖直墙壁上的石英钟，它的秒针在走动时会受到转轴处的摩擦阻力和重力的作用。

当石英钟内
电池的电能将耗尽而停止走动时，其秒针往往停在表盘上的：
A ．“3”的位置；
B ．“6”的位置；
C ．“9”的位置；
D ．“12"的位置。

【例题3】如图24所示，用滑轮组将重为G =1800N 的金属块打捞出水面，不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力， 作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W ，金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v 1=0.8m/s ，金属块的密
度为8×103kg/m 3，g 取10N/kg 。

求：（1）金属块未露出水面以前的机械效率η
（2）金属块被提出水面后匀速提起的速度v 2 （计算结果保留到小数点后两位．．）
图24
G
F
【例题4】如图24所示的装置， O为杠杆AC的支点，OA:OC=1:2，在杠杆的A点挂一边长为0.2m的立方体D，在杠杆上B点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压强p1为7000Pa，A点受到向下的拉力为F1´；在杠杆上C点作用竖直向下的拉力F，当杠杆在水平位置平衡时，物体D对地面的压强p2为6000Pa，A点受到向下的拉力为F2´，OB:BC=1:2，杠杆和绳的质量忽略不计。

求：（1）F1´和F2´的比值；（2）F的大小；
（3）如果要使物体D对地面的压强刚好为零，则人需要在C点用多大的力F´。

【例题5】某单位设计的一种供牲畜饮水的装置如图20所示。

A是储水箱，K为出水口，它的横截面积为
6×10－4m2，出水口处有活塞，受到水的压强为5×103Pa，细杆OC可绕O点转动，从O点到浮球球心的距离是O点到B点距离的2倍，当浮球的体积浸入水中1／3时，细杆OC水平，K处的活塞就可将出水口关闭。

（g取10N/kg）求：（1）活塞受到水的压力
（2）若不考虑活塞杆KB，细杆OC及浮球的重力时，应选择多大体积的浮球？
⑥ A
图20
【例题6】体重为510N 的人，站在水平地面上对地面的压强为p 1, .如图20所示，用滑轮组拉物体A 沿水平方向
做匀速运动，此时人对地面的压强为p 2,压强变化了2750pa 。

已知人一只脚的面积是200cm 2，滑轮组的机械 效率为80%。

（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮 相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）。

求：（1）绳对人的拉力； （2）物体A 与地面的摩擦力；
（3）若在物体A 上再放一个物体B,滑动摩擦力增大了30N,此时该装置的机械效率是多少？
【例题7】如图24所示,质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。

第一次运送货物时,货物质 量为130kg,工人用力F 1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N 1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货 物质量为90 kg,工人用力F 2匀速拉绳的功率为P 2,货箱以0.1m/s 的速度匀速上升,地面对人的支持力为N 2, N 1与 N 2之比为2:3。

(不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg) 求:(1) 动滑轮重和力F 1的大小; (2) 机械效率η1; (3) 功率P 2。

图24
【例题8】小文的体重为600 N，当他使用如图24所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×103 Pa。

已知小文与地面的接触面积为400。

当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%。

已知重物A重物B所受重力之比G A︰G B=5︰12，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg。

求：（1）提升重物A时小文对地面的压力。

（2）物体A的密度。

（3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。

（4）重物A完全出水面后，以0.2m/s的速度匀速上升，小文拉绳的功率P。

杠杠典型练习题：
滑轮典型练习题：
1、BD
2、B
3、AC
4、A
5、9/17
6、A
7、1:5
8、BD
杠杠和滑轮中考难题：
【例题1】A 【例题1】C 【例题3】
解：（1）设绳子移动的速度为v ，则v =n v 1=3×0.8m /s =2.4m /s ∴N s
m W v P F 700/4.21680===
∵G g G g
gV F 金
水金
水排液浮ρρρρρ=
==∴%75700381118001=⨯⎪
⎭⎫ ⎝
⎛
-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=
-=
N
N nF
G nF
F G 金水
浮
ρρη
（2）∵不计绳重和摩擦∴()动浮
G F G n
F +-=
1∴ ()⎪⎭⎫ ⎝
⎛
--⨯=--=81118007003N N F G nF G 浮动N 525=
当金属块被拉出水面后，设绳子移动的速度为'v ，作用于绳子自由端的拉力为'F 则()()N N N G G
n
F 77552518003
11'=+=
+=
动
∵作用在绳自由端拉力的功率始终保持1680W ∴s m N
W F
P v /17.27751680'
'≈=
=
∴s m s m v n v /72.0/17.23
11'
2≈⨯=
=
【例题4】
解：（1）在B 点作用力F ，杠杆平衡时：F 1´·L OA ＝F ·L OB ……①
在C 点作用力F ，杠杆平衡时： F 2´·L OA ＝F ·L OC ……② ①/②，代入已知条件，得F 1´: F 2´ =1:3
（2）在B 点作用力F 时：以D 为研究对象，受力分析如图甲，
绳对物体D 的拉力F 1与A 点受到的拉力F 1´大小相等
N 1＝G －F 1´ ……③ N 1＝p 1S ……④
在C 点作用力F 时：以D 为研究对象，受力分析如图乙
绳对物体D 的拉力F 2与A 点受到的拉力F 2´大小相等
N 2＝G －F 2´ ……⑤ N 2＝p 2S ……⑥
代入数据，联立①②③④⑤⑥得： F ＝30 N
（3）物体D 对地面的压强为零时，以D 为研究对象，受力分析如图丙，
绳对D 的拉力F 3与A 点受到的拉力F 3´大小相等 G ＝F 3´ …………⑦ 在C 点作用力F ´最小时，应满足下列条件：F 3´·L OA ＝F ´·L OC …⑧ 由（1）（2）结果及①②③④⑤⑥式，可得：G =300N 代入⑦⑧得： F ´＝150 N
【例题5】
解：（1）由P ＝
S
F 得F ＝PS ＝5×103Pa ×6×10－4m 2＝3N F B ＝F
（2）细杆平衡时F B ·OB ＝F 浮·OC F 浮＝N OB
OB N OC
OB F B 5.123=⨯=∙ F 浮＝ρ
水
gv 排＝ρ
水
g
3
1v 球
V 球＝
3
4
3
3
m 10
5.4N/kg
10kg/m
100.13
1N
5.1g
3
1－水浮＝⨯⨯⨯⨯=
ρF
【例题6】
解：（1）F ＝△F ＝△PS ＝27505 Pa ×4×10－2m 2＝110N （2）η＝
F
2f
f ＝η·F 2＝80%×2×110N ＝176N
（3）F ＝()f 2
1
+动G 动G ＝F 2－f ＝2×110N －176N ＝44N
f ' ＝176N +30N ＝206N η'＝
f f '
'动G ＝
N
N N 20644206+＝82.4%
【例题7】
解：（1）第一次提升货物时，以人为研究对象 11F '-=人G N ①
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，11F F ='
4
11动G G F +=' ②
第二次提升货物时，以人为研究对象 2
2F '-=人G N ③ N 1
G 人 F 1´
N 2
G 人
F 2´
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等，22F F =' 4
22动
G G F +=' ④ 32N N 21= ⑤
把数据分别带入以上5个式子，解得：300=动G N F 1=400N F 2=300N （2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率：81.25%4J
4001300J 4h
F h
G W 111=⨯===
总
有W η
（3）第二次货物上升速度为0.1m/s ，人匀速拉绳的速度为 s m s m v /4.0/1.042=⨯=' W s m N v F P 120/4.03002
22=⨯='=
【例题8】
解：(1) F 支=F 压=P 人S 人 = 8.75×103
Pa ×400×10-4
m 2
=350N
(2) F 拉=G 人－F 支=600N-350N=250N
F 浮=ρ
水
gV A = 1×103 kg/m 3×10N/ kg ×0.0 1 m 3=100N
G A +G 动=2F 拉+F 浮=2×250N+100N=600N G A +G 动=600N ① B 在空气中:ηB =
h
G G h G B B )(动+=80% ②
G A ：G B =5：12 ③
由①②③式可得 G A =375N G 动 =225 N
ρA =
3
A 01.0/10375G m
kg N N gV A
⨯=
= 3.75×103 kg/m 3
(3) A 在水中 ηA =
h
F h F
G A 2)(⨯-拉浮=N
N N 2502100375⨯-=55%
（4）P = F ’拉 · v 拉=
2
动
G G A +× 2 v 物 =
2
225375N
N +×2× 0.2m /s = 120W。