人教版初二物理下学期第十二章 简单机械单元达标自检题学能测试试题

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一、选择题
1.如图所示的滑轮组,绳子的末端缠绕在电动机上,电动机转动将下方钩码匀速提起。

如果加快电动机的转速,则后一次提升与前一次相比()
A.功率增大、机械效率增大B.功率增大、机械效率不变
C.功率不变、机械效率不变D.功率不变、机械效率增大
2.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a 所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。

已知物体的质量为450g,所用动滑轮的质量为50g,绳子自由端的拉力F为3.2N.g取10N/kg。

在0~2s的过程中,下列说法中正确的是()
A.物体上升的速度为0.1m/s B.机械提升动滑轮做的功0.2J
C.滑轮组的机械效率为90% D.拉力F的功率为0.64W
3.如图所示,一轻质杠杆支在支架上,OA=20cm,G1为边长是5cm的正方体,G2重为
20N,当OC=10cm时,此时G1对地面的压强为2×104Pa,现用一水平拉力,使G2以2cm/s 的速度向右匀速速运动,当G1对地面的压力恰好为0时,经过的时间是( )
A.25s B.30s C.35s D.40s
4.关于定滑轮、动滑轮,以下说法不正确的是
A.使用定滑轮虽然不省力,但可以改变力的方向
B.定滑轮实质是等臂杠杆,而动滑轮实质是不等臂杠杆
C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的
D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,只能省一半力
5.如图所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆静止时,弹簧测力计示数为10N;若将弹簧测力计改为斜向上拉,使弹簧测力计的轴线与杠杆垂直,当杠杆静止时,弹簧测力计的示数
A.大于10N B.小于10N C.等于10N D.无法判断
6.如图,粗细均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上.已知AO、O'B长度均为0.25m。

若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力40N;则木棒的重力为()
A.160N B.120N C.80N D.4ON
7.用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上,重为100N的物体提升一定高度.当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力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)下列计算结果不正确的是
A.1s~2s内,拉力F做的功是15J B.2s~3s内,拉力F的功率是24W
C.1s时,物体对地面的压力是30N D.动滑轮重50N
8.如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块的压力是
1800N,且AB=1.8m,BD=0.6m,CD=0.4m,则要撬动该石块所用的最小的力应不小于
A.600N B.400N C.150N D.200N
9.如图所示,物体A所受重力为G A,在水平向左的拉力F的作用下沿水平面向左做匀速
直线运动.物体A所受的支持力为N,物体A与水平面间的摩擦力为f ,绳子对物体A水平向右的拉力为F1.物体B所受重力为G B,绳子对物体B竖直向上的拉力为F2,忽略绳子质量及滑轮轴处摩擦,下列说法正确的是
A.F与f是一对平衡力B.F1、f之和与F大小相等
C.G B与F2是一对相互作用力D.G A与N是一对相互作用力
10.如图中某同学体重为500 N,他的手能承受的最大拉力为600 N,动滑轮重100 N,该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来,物体A的重量不能超过
A.1 000 N B.1 200 N C.900 N D.1 100 N
二、填空题
11.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,在此过程中,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,杠杆的机械效率为75%,则测力计的示数
F=______N,使用该杠杆做额外功的一个原因是______。

12.如图所示,一块均匀的厚木板长 15m,重 400N,对称的搁在相距8m 的A、B两个支架上.一个体重为 500N 的人,从A点出发向左走到离B点_________m 处时,木板将开始翘动.
13.小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置.在提升重物的过程中,动力F的方向始终垂直于杠杆,F大小的变化情况是_____,该杠杆是_____(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆.
14.如图所示,工人师傅用动滑轮匀速提升重物.使用动滑轮的好处是________.若物体重450N,工人所用拉力为250N,则动滑轮的机械效率为______;用该滑轮匀速提升重600N的物体,若不计绳重和摩擦,则工人所用的拉力为________N.
15.如图所示,质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m,中央支于支架O上,A、B
端分别用细绳AD、BC系于天花板上,木板AB水平时,绳AD、BC刚好绷直,且AD绳竖直,BC绳与板AB成30°角,已知细绳承受的最大拉力均为360N.现有重为300N的小孩,从O点出发。

(1)如果沿OA方向向A端缓慢行走,当小孩行走到距离O点1.5m的E点时,AD绳上的拉力是_______N
(2)如果沿OB方向向B端缓慢行走,在保证细绳不被拉断的情况下,小孩向右行走的最大距离是_______m。

16.如图所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上,在B点用600N的动力竖直向下拉动,木杆静止不动,则重物对水平地面的压力为______N,此木杆为_______(“省力” “费力”“等臂”)杠杆。

17.2010年4月14日,青海玉树发生7.1级地震,救援队利用各种器材展开抢险救灾工作.
(1)利用如图1所示的钢丝钳,救援队吧钢筋剪断,钢丝钳是杠杆.
(2)使用撬棒,救援队员吧滚落在公路上的石块撬起,如图2所示,若救援队在撬棒D点沿DM方向用来撬起石块1,撬棒的支点是点,若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是点.沿方向撬起石块1更省力.
18.如图所示,物体G重60 N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____ N的力;也可以在B点加一个方向为_____的_____ N的力.
19.如图,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O为支点,杠杆的右端挂有重物M,支点左边的A处挂钩码时,杠杆平衡,将重物M浸没在水中,钩码放在B处,杠杆又平衡,则重物与钩码的质量之比为____,重物M的密度是____kg/m3
20.如图所示,用相同的滑轮组装成甲、乙滑轮组,分别将同一重物在相等的时间内提升相同的高度,不计绳重和摩擦,则甲、乙的拉力之比为______甲、乙的机械效率之比
______。

三、实验题
21.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。

试验次数123
G446
钩码重/N
h0.10.10.1
钩码上升的高度/m
F 1.8 1.6 1.8
绳端拉力/N
s0.30.4
绳端移动距离/m
.
机械效率η74.1%625%
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用_____(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率_____。

(选填“越高”、“不变”或“越低”)
(3)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率η=_____。

(保留3位有效数字)
(4)用同一个滑轮组装置提升重物,所提物体越重,机械效率_____。

(选填“越高”、“不变”或“越低”)
22.小明在做“探究杠杆平衡”的实验中,每只钩码重0.5N.
(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向________(填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡.
(2)如图所示,将弹簧测力计挂在杠杆左端第4格处使杠杆平衡,请在图中画出此时拉力的力臂L________,并计算出此时弹簧测力计示数为________N.
(3)当弹簧测力计拉力方向从30º逆时针旋转到竖直向上方向过程中,若保持杠杆水平平衡则弹簧测力计的示数会________(填“逐渐变小”、“不变”或“逐渐变大”). 23.如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置.小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关.表格是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据.
实验次数斜面的倾
斜程度
物块重
G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1较缓100.2 5.5136.4%
2较陡100.47.0157.1%
3最陡100.68.5170.6%
(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做____________运动.
(2)通过比较表格中“物块重”和“____________”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械.
(3)表格实验数据验证了__________(填“小名”或“小悦”)的猜想,结论是:在其他条件一定时,斜面___________,机械效率越高.
(4)第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为___________N.
(5)请你进一步分析实验数据,并结合所学物理知识,解决下列关于斜面的物理问题.图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过程中斜面对木块的支持力______(填“做功”或“不做功).木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2,若斜面光滑,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”);若斜面粗糙程度相同,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”).
24.探究杠杆的平衡条件
【提出问题】如图所示,是一种常见的杆秤.此时处于水平位置平衡.
发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉.他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的来实现;
发现二;接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。

说明通过改变的长短也可以改变杠杆的平衡.
那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢?
【制定计划与设计实验】
实验前,轻质杠杆处于如图所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是
【实验结论】
如图所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是,
【拓展应用】如图所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的点,假如托起6N的重物,请你根据图21所示,估算出手臂要用的动力大约是 N
25.某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图G-5-11所示.他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有、总功W总和机械效率η一并记入下表:
(1)实验时,应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.
(2)表格中数据★=________.
(3)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是________________________.
(4)比较实验2、3,影响这两次实验机械效率的主要因素是____,使用滑轮组的优点是__.
四、计算题
26.用如图所示的滑轮组。

小明站在地面上把一件重为400N的材料在30s内匀速提升到12m的楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%。

(不计绳重及摩擦)求:
(1)在此过程中小明所做的有用功是多少?
(2)则拉力功率为多大?
(3)提升500N重物时,机械效率是多少?
27.体重为800N的工人师傅在维修汽车发动机时,用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来,当工人师傅用F=600N的拉力,使发动机在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为80%。

不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦。

求:
(1)工人师傅做功的功率;
(2)若绳能承受的最大拉力为850N ,求这位工人师傅通过此滑轮组能拉起物体的最大重力。

28.四川省凉山州木里县在3月30日发生一起森林火灾,森林消防队员和地方干部群众进行陆地扑火,同时还派出直升机进行扑火。

如下图所示,在扑火现场,直升机正将一桶桶水吊装到100m 的高空中,其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的,若每桶水均重12000N ,高度为100m 。

如果直升机沿竖直方向匀速提升一桶水时,动滑轮上每段钢绳的拉力为7500N ,在忽略钢绳重、桶重和摩擦的情况下。

(1)直升机提升一桶水时,对一桶水做的有用功是多少? (2)动滑轮在提升这桶水时的机械效率是多大?
(3)在安全操作的前提下,为了尽快扑灭火灾,减少损失,直升机同时将两桶水以0.lm/s 的速度匀速提升到施工台。

求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大? 29.如图所示,体重为600N 的小刚用滑轮组提升400N 的重物时,若滑轮组的机械效率
080%η=。

不计绳重和轴摩擦。

求:
(1)动滑轮受到的重力G 动; (2)地面对小刚的支持力N F ;
(3)绳子能够承受的最大拉力200N m F =,滑轮组的最大机械效率m η。

30.工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。

滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。

求:
(1)若工人用200 N 的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6 m ,工人所做功; (2)当所运送建材的重为400 N 时,工人作用在绳子上的拉力; (3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.B 解析:B 【详解】
前后两次的滑轮组是同一个滑轮组,则做的有用功、额外功、总功不变,则机械效率不变;加快电动机的转速,则物体提升的速度增大,若两次提升高度相同,则后一次所需要的时间小于前一次所需要的时间,根据W
P t
=可知,功率变大。

故ACD 错误,B 正确。

故选B 。

2.D
解析:D 【详解】
A .由图可知,当物体运动2s 时,路程是10cm ,物体上升速度为
0.1m 0.05m/s s
10cm 2s 2s v t ====
物物 故A 错误; B .动滑轮做的功
0.05kg 10N/kg 0.1m 0.05J W G s m gs ===⨯⨯=动动物动物
故B 错误;
C .当物体运动2s 时,路程是10cm ,有用功为
0.45kg 10N/kg 0.1m 0.45J W G s m gs ===⨯⨯=有物物物物
总功为
3.2N 0.4m 1.28J W Fs ==⨯=绳总
机械效率为
0.45J
100%100%35.2%1.28J
W W η=
⨯=⨯≈有总 故C 错误;
D .根据图可知,当绳子运动2s 时,路程是40cm ,绳子的速度为
s
40cm s 2s 0.4m
0.2m/2s v t ==
==绳绳 拉力F 的功率为
3.2N 0.2m/s 0.64W P Fv ==⨯=绳
故D 正确。

故选D 。

3.A
解析:A 【详解】
根据杠杆的平衡条件,当OC =10cm 时,G 2×OC =F ×OA ,即
20N×10cm =F ×20cm
所以F =10N 。

此时G 1对地面的压强为2×104Pa ,即
1G F
S
-=2×104Pa 其中
S =0.05m×0.05m =2.5×10-3m 2
代入前面的式子得,G 1=60N 。

当G 1对地面的压力为0时,G 1×OA =G 2×l ,即
60N×20cm =20N×l
解得l =60cm ,根据题意有OC +vt =l ,即
10cm +2cm/s·t =60cm
所以t =25s ,故BCD 不符合题意,A 符合题意。

故选A 。

4.D
解析:D 【解析】 【分析】
关键了解动滑轮和定滑轮以及滑轮组的工作特点,对各个选项逐一分析。

【详解】
动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍,定滑轮是等臂杠杆,使用定滑轮虽然不省力,但可以改变力的方向,故A 、B 正确,
使用任何机械都不省功,所以说又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的,故C 正确。

使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,动滑轮上最多可以有3段绳子,也可以说拉力是物体重力的
1
3
,故D 错误。

5.B
解析:B 【分析】
根据弹簧测力计拉力力臂的变化情况,应用杠杆平衡条件分析答题. 【详解】 根据题意作图:
如图所示,开始时弹簧测力计力臂为L F ,当拉力与杠杆垂直时,动力臂变为L F ′,弹簧拉力力臂变大,且此时动力臂最长;
而阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,弹簧测力计拉力变小,即弹簧测力计的示数小于10N . 故选B .
6.B
解析:B 【详解】
设木棒AB 的重心在C 点,抬起B 端时的支点为O ,由于AO =0.25m ,则抬B 端的力的力臂
OB =AB −AO =1m−0.25m =0.75m
木棒AB 的重心距离支点的距离,即重力的力臂
11
1m 0.25m 0.25m 22
OC O C AB AO '=
-⨯-=== 木棒平衡,则有
F ×OB =
G ×OC
木棒的重力
40N 0.75m
=120N 0.25m
F OB
G OC ⨯⨯=
= 故B 正确。

故选B 。

7.D
【解析】由图乙和图丁可知,1s-2s 内,拉力F 的大小为50N ,货物升高的高度为0.1m ,则拉力F 通过的距离为0.3m ,所以拉力做的功为W =Fs =50N×
0.3m=15J ,故A 正确;由图乙和图丙可知,2s-3s 内,拉力F 的大小为40N ,货物上升的速度为速度为0.2m/s ,则可知拉力F 的速度为0.6m/s ,所以拉力的功率P =Fv =40N×
0.6m/s=24W ,故B 正确;在2s-3s 内货物是匀速上升的,此时的拉力大小为40N ,则可求出动滑轮的重为120N-100N=20N ,故D 错;由图乙可知,货物在1s 时,拉力的大小为30N ,则可得滑轮组对货物的拉力大小为30N×3-20N=70N ,所以可得货物对地面的压力为100N-70N=30N ,故C 正确;应选D 。

8.D
解析:D 【解析】
若以D 点为支点,则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向下,此时DA 为动力臂,DC 为阻力臂,如下左图所示,若以B 点为支点,则作用在A 点的最小力应垂直杠杆斜向上,此时BA 为动力臂,BC 为阻力臂,如下右图所示.
由左图可得:12F DA F DC ⨯=⨯ 211800N 0.4600N 1.2F DC m
F DA m
⨯⨯=== 由右图可得:32F BA F BC ⨯=⨯
231800N 0.2200N 1.8F BC m
F BA m
⨯⨯=
== F 3<F 1 故本题选D . 【点睛】要克服思维定式,不能只想到以D 点为支点,动力方向垂直杠杆斜向下,把另外一种情况遗漏.
9.B
解析:B 【解析】
对物体A 进行受力分析可知,物体A 在水平方向上受到三个力的作用,水平向左的拉力F 、物体与平面间的摩擦力f 和绳子对物体A 水平向右的拉力为F 1,这三个力平衡,故A 错;F 1、f 的合力与F 是平衡力,所以F 1、f 之和与F 大小相等,故B 正确;G B 与F 2是一对平衡力,而不是相互作用力,故C 错;G A 与N 是一对平衡力,而不是相互作用力,故D 错;应选B .
10.C
解析:C
由图可知,n =2, 因G 人=500N <F 手=600N ,
所以,绳端的最大拉力F =G 人=500N , 不计绳重和摩擦时,提升物体的重力最大,由
可得,最大物重:
G =nF -G 动=2×500N -100N=900N .
故选C .
二、填空题
11.由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功 【分析】
本题考查机械效率的应用。

【详解】
[1]杠杆在使用过程中,所做的有用功 W 有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J 根据得
解析:由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功 【分析】
本题考查机械效率的应用。

【详解】
[1]杠杆在使用过程中,所做的有用功
W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J
根据W W η=


得 0.45J
=
=
0.6J 75%
W W η
=有
总 而W 总=Fs ,所以
0.6J
=3N 0.2m
W F s =
=总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦,使用杠杆过程需克服这些做功,于是便出现了额外功。

12.2 【解析】 【详解】
当木板开始翘动时,动力为人的体重500N ,此时距离支点A 的距离为动力臂,阻力为木板自重大小为400N ,作用点位于木板重心,即木板中央,距离支点A
长度为4m ,由杠杆平衡条件可得
解析:2 【解析】 【详解】
当木板开始翘动时,动力为人的体重500N ,此时距离支点A 的距离为动力臂,阻力为木板自重大小为400N ,作用点位于木板重心,即木板中央,距离支点A 长度为4m ,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得:
1500N?400N?4m l =
解得此时人距离A 点3.2m ,距离B 点: 3.2m+8m=11.2m 。

13.先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变;由位置A 拉到位置B ,阻力不变,阻力力臂先变大,到水平位置最大,后变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L
解析:先变大、后变小 省力 【分析】
力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变;由位置A 拉到位置B ,阻力不变,阻力力臂先变大,到水平位置最大,后变小,根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析动力变化情况. 【详解】
图中杠杆,当拉力与杠杆垂直时,动力臂长度为杠杆的长度,阻力臂为支点O 到重力作用线的距离,动力臂长度大于阻力臂长度,所以是省力杠杆;
将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B ,动力臂不变,阻力不变,阻(重力)力臂先变大,水平位置最大,后变小,根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析,动力先变大、后变小.
14.省力 90% 325
【解析】使用动滑轮时,有两段绳子拉着物体上升,所以好处是可以省力; 物体重450N ,工人所用拉力为250N ,则动滑轮的机械效率为 η=W 有用W 总=GhnFh=GnF=4
解析: 省力 90% 325
【解析】使用动滑轮时,有两段绳子拉着物体上升,所以好处是可以省力; 物体重450N ,工人所用拉力为250N ,则动滑轮的机械效率为

根据
可得动滑轮的重为:
用该滑轮匀速提升重600N的物体时,工人所用的拉力为:。

点睛:关键是根据求出动滑轮的重,当然也可以根据第一次的额外功求出动滑轮的重,另外注意求机械效率时常用的两种方法:一是,二是。

15.1.2
【解析】(1)当小孩在OA侧时,CB松驰,在人与DA的拉力的作用下平衡,以O为支点,由杠杆平衡条件可得G1×OE=F×OA,
代入数据得:300N×1.5m=F×2m,解得:F=225N。

解析:1.2
【解析】(1)当小孩在OA侧时,CB松驰,在人与DA的拉力的作用下平衡,以O为支点,由杠杆平衡条件可得,
代入数据得:,解得:。

(2)小孩在B侧时,B产生拉力,在人与BC的拉力的作用下平衡,以O为支点,则BC
绳的拉力的力臂为:,
设人走的最远距离为L,由杠杆平衡条件可得:

点睛:重点是杠杆平衡条件的应用及计算,难点是根据直角三角形中30度所对的直角边等于斜边的一半,得出B点的拉力的力臂,再根据平衡条件进行计算。

16.费力
【解析】以杠杆为研究对象,杠杆A点受到物体G对其竖直向下的拉力FA和B 点竖直向下的拉力FB,杠杆不动,即处于平衡状态.根据杠杆的平衡条件,所以FA×OA=FB×OB.由于FB=600N,OA=
解析:费力
【解析】以杠杆为研究对象,杠杆A点受到物体G对其竖直向下的拉力F A和B点竖直向下的拉力F B,杠杆不动,即处于平衡状态.根据杠杆的平衡条件,所以F A×OA=F B×OB.由于F B=600N,OA=3OB,可以求得F A=200N.由于物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体G 的拉力竖直向上且等于200N.以物体G为研究对象,其受到三个力的作用:杠杆对其向上的拉力F拉=200N,重力为280N,地面对其竖直向上的支持力F支.物体处于静止状态,所以这三个力平衡即:G=F支+F拉,从而可以求得F支等于80N,因为物体处于平衡状态,所以F压=F支=80N.由图示情况可知,动力臂小于阻力臂,所以此木杆为费力杠杆.
故答案为:80;费力
17.省力;A;C;DM
【解析】
试题分析:(1)钢丝钳的动力臂大于阻力臂,利用它可以很轻易的剪短钢丝,是省力杠杆;
(2)读图可知,当沿DM方向用力撬石块1时,杠杆围绕A点转动,因此A
为这时的支点;同
解析:省力;A;C;DM
【解析】
试题分析:(1)钢丝钳的动力臂大于阻力臂,利用它可以很轻易的剪短钢丝,是省力杠杆;
(2)读图可知,当沿DM方向用力撬石块1时,杠杆围绕A点转动,因此A为这时的支点;同样,当沿DN方向用力撬石块1时,杠杆围绕C点转动,因此C为此时的支点;当以A为支点时,杠杆的动力臂为AD的长,当以C为支点时,杠杆的动力臂是从C点到DN的作用线的距离,显然要比AD要短,因此,沿DM方向用力撬石块1更省力.
18.竖直向下 80 竖直向上 80
【解析】
试题分析:杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力,重物G使杠杆逆时针转动,则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动,方向竖直向下,作用在B点的力应竖直
解析:竖直向下 80 竖直向上 80
【解析】
试题分析:杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力,重物G使杠杆逆时针转动,则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动,方向竖直向下,作用在B点的力应竖直向上.力臂可以通过杠杆上的格子来表示,根据杠杆平衡条件可以算出作用在A点、B点的力的大小.
考点:杠杆平衡条件应用
19.4:5 4.0×103
【解析】(1)如图,
由图可知mgLOA=MgLOC,
(2)
思路分析:M未浸没水中,利用杠杆平衡条件,求出钩码和重物的质量关系;浸没后利用杠杆平衡条件求出右边
解析: 4:5 4.0×103
【解析】(1)如图,
由图可知mgL OA=MgL OC,
(2)
思路分析:M未浸没水中,利用杠杆平衡条件,求出钩码和重物的质量关系;浸没后利用杠杆平衡条件求出右边对杠杆的拉力,再根据重物受力平衡求解
试题点评:本题用了4方面的知识:①重力公式G=mg=ρvg;②阿基米德原理;③物体受力平衡分析;④杠杆平衡条件
20.3:2 1:1
【详解】
[1]不计绳重及摩擦时,根据力的平衡可知
由图知,n甲=2、n乙=3,所以绳端的拉力分别为
则甲乙拉力之比为
[2]不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升
解析:3:2 1:1
【详解】
[1]不计绳重及摩擦时,根据力的平衡可知
nF G G
=+
物动
由图知,n 甲=2、n 乙=3,所以绳端的拉力分别为
2G G F +=物动

3
G G F +=
物动
乙 则甲乙拉力之比为
3322
G G F F G G +=⨯=+甲物动乙物动 [2]不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,由W 额=G 动h 、W 有=G 物h 可知,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则拉力做的总功相同,由
100%W W η=
⨯有用

可知,两滑轮组的机械效率相同,即甲、乙的机械效率之比为 η甲:η乙=1:1
三、实验题
21.乙 越低 83.3% 越高 【详解】
(1)[1]实验2中,20.4m s =,20.1m h =,所以
2220.4m =40.1m
s n h =
= 所以实验2是用乙图做的实验。

(2)[2]实验1中,10.3m s =,10.1m h =,所以
1110.3m =30.1m
s n h =
= 所以实验1是用甲图做的实验,由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多即动滑轮的质量越大,滑轮组的机械效率越低。

(3)[3]由表中第2次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍,第三次实验使用同样的装置,则第3次实验绳端移动距离
440.1m=0.4m s h ==⨯
机械效率
6N 0.1m =100%83.3%1.8N 0.4m
W Gh W Fs η⨯=
=
⨯≈⨯有用总
(4)[4]比较第2、3次实验数据可得出结论:用同一个滑轮组装置提升重物,所提物体越重,机械效率越高。

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