初二物理下学期第十二章 简单机械单元 易错题难题提高题检测

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一、选择题
1.如图所示,轻质杠杆可绕O(O 是杠杆的中点)转动,现在B端挂一重为G的物体,在A端竖直向下施加一个作用力F,使其在如图所示的位置平衡,则
A.F 一定大于G
B.F 一定等于G
C.F 一定小于G
D.以上说法都不正确
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,重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳重与滑轮间的摩擦,动滑轮重为2N,重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右做匀速直线运动的速度为0.2m/s,2min后,物体B着地,以下说法正确的是()
A.物体A受到的摩擦力为3N
B.1min内拉力对物体A做功为36J
C.2min内B物体的重力做功为144J
D.若用一个向左的拉力F使 A向左匀速运动,则F=8N
4.如图所示,A物体受到的重力是 100N,在拉力F 的作用下,能以 0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运动。

已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为 80%,则下列说法正确的是()
A.拉力F 的功率是 1W B.2s 内绳子自由端移动的距离是 1.2m C.5s 内拉力所做功的大小是 15J D.物体 A受到水平地面的摩擦力大小是 8N
G=,拉力大5.用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进,已知小车的重力10N F=,该装置的机械效率是60%,则小车与地面之间摩擦力为()
小15N
A.27N B.36N C.18N D.270N
6.如图所示,轻质均匀杠杆分别挂有重物G A和G B(G A>G B),杠杆水平位置平衡,当两端各再加重力相同的物体后,杠杆
A.仍能保持平衡
B.不能平衡,左端下沉
C.不能平衡,右端下沉
D.不能确定哪端下沉
7.用图所示装置提升重为350 N的箱子,动滑轮重50N,不计绳重和一切摩擦,下列说法正确的是
A.该装置不仅省力,还省距离
B.箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
C.箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度
D.此过程装置的机械效率约为58.3%
8.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列说法中正确的是
A.将支点两侧钩码都向右移动一格,杠杆仍平衡
B.在支点两边的钩码下各增加一个钩码,杠杆仍平衡
C.将支点左边加上二个钩码,右边加上一个钩码,杠杆仍平衡
D.将支点左边的钩码向左移动两格,将支点右侧的钩码向右移动一格,杠杆仍平衡9.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
10.分别用如图所示的两个滑轮组,将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N,动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中,(不计绳重和摩擦)下列说法正确的是
A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J
B.甲滑轮组所做的有用功为200J ,乙滑轮组所做的有用功为300J
C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等
D.甲、乙两滑轮组的机械效率不相等
二、填空题
11.小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用,每次都匀速提物体,做实验情况如图所示,请观察、比较图中的操作、现象和数据,归纳得出初步结论.
(1)由(a)(b)两图_____________.
(2)由(c)(b)两图_____________.
12.如图为我国自主设计生产的、世界最大的观光潜水器“寰岛蛟龙1”号。

该潜水器设计最大下潜深度为40m,空载时质量为24t,总长7.9m、总宽3.6m、总高4.4m,配备有供电系统、浮力调节系统、生命支持系统及导航控制系统等。

海水密度取1.0×103kg/m3。

(g=10N/kg)
(1)潜水器潜入水面后,在下潜过程中受到海水的浮力________,海水对它的压强
________ (选填:不变、变大或变小)
(2)该潜水器在水面下40m处、面积为1cm2的外壳上承受的海水压力有多大_______?(3)该潜水器空载浮在海面时,受到的浮力多大______?排开海水的体积约为多大
_______?
(4)潜水器返回母船时,利用母船艉部起吊装置将潜水器缓缓吊上母船甲板。

若潜水器在海面上被吊起的过程中,起吊装置的机械效率为80%,潜水器匀速竖直上升速度为
0.2m/s,则起吊装置在1min内的总功为多少________?起吊装置的功率为多大_______?(设起吊过程中潜水器空载)。

13.如图所示,一长为3m的粗细不均匀的水泥电线杆,用竖直向上的力F1=1200 N可将A 端抬起(B端仍在地面上),用竖直向上的力F2=600 N可将B端抬起.则该水泥杆重G=
_____N,重心与A端距离x=_____m.
14.如图所示,某人用一个定滑轮将水平地面上一个质量为60 kg的物体往上拉,此人的质量为50 kg.当此人用450 N的拉力拉物体时,则物体________被拉上来(填“能”或“不能”),此时物体对水平地面的压力为________N.若此人用650 N的拉力往上拉物体,则________(填“能”或“不能”)将物体拉上来(g=10 N/kg).
15.如图,小明在用动滑轮(不计绳重和摩擦)匀速提升不同重物时,记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G,如表:
分析表中数据可知,拉力F与重力G的关系式是:F=________;动滑轮重为________N;随着物重的增加,动滑轮的机械效率变________.
16.如图6,长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的夹角为30°,在板上站两个小孩.已知20千克的甲小孩位于板的中点,30千克的乙小孩位于板的左端.现两个小孩均以0.1米/秒的速度同时向右慢慢移动,_____ s时间后平板开始转动;乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为_____ W.(g=10N/kg)
17.如图所示,甲、乙两套装置中,每个滑轮的质量相等,绳重和摩擦忽略不计.用甲装置把重为 100N 物体 G 升高 2m,所用拉力为 62.5N,甲、乙装置的机械效率分别η1、η2,则η1= ___;若用乙装置提相同的重物,则拉力 F2 ___F1(选填“>”、“<”或“=”,下同),机械效率η2________η1。

18.如图是用高枝剪修剪树枝的情景,仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况,发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械.当园林工用30 N的力向下拉绳时,因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.
19.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.
20.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向右匀速直线运动。

已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,拉力F的功率是______;物体A受到水平地面的摩擦力是______N。

三、实验题
21.如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。

此时,应把杠杆两端的平衡螺母向______(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。

其目的是______;
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡。

于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:______(用字母表示)。

他这样得出的结论______(合理/不合理);原因是:______;
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。

其原因是:______。

22.在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。

(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_____调,直到杠杆在水平位置平衡为止。

(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为1126N,20cm,4N F L F ===和230L cm =。

该同学根据这些数据能否得出探究结论?_____。

理由是:_____。

(3)如图,杠杆在水平位置平衡。

如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_____(选填“能”或“不能”)平衡,杠杆的_____端(选填“左”或“右”)将下沉。

23.如图所示,是小王利用刻度均匀的杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”。

(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向___(左/右)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图甲所示,在杠杆A 点处挂4个钩码,则在B 点处应挂____个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
(3)如果小王又进行了如图乙所示的探究,发现用弹簧测力计在C 点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,F ×OC ____G ×OD ;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)如图丙是根据“杠杆平衡条件”制作的只需要一个砝码的天平,横梁可绕轴O 在竖直平面内转动,左侧为悬挂在固定位置P 的置物盘,右侧所用砝码是实验室里常见的钩码,用细线挂在右侧带刻度线的横梁上。

①下面是小明测量物体质量的几个主要步骤,最合理的顺序是(只填序号):________ A .将天平放在水平台面上时
B.调整横梁右侧的平衡螺母使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
C.将悬挂钩码的细线移到右侧横梁的零刻线Q处
D.由细线在横梁上的位置对应的刻度值直接得出物体的质量
E.将待测物体放在天平左侧的置物盘中
F.移动悬挂钩码的细线使横梁上悬挂的重垂线对准底座上的标记
②调节天平至水平位置平衡后,刚把待测物体放在天平左侧的置物盘中时,横梁上悬挂的重垂线将对准底座上标记的________侧(填“左”或“右”)。

24.小华用图示装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如下:
次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率η
120.10 1.066.7%
230.10 1.471.4%
360.10 2.5
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计,绳端移动距离为_____m.
(2)第3次实验的机械效率为_____%.
(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是_____;小华所用动滑轮的重一定小于_____N.
25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)在表中空格处填下适当的数据_______(机械效率用百分数表示,保留一位小数).(2)在实验操作中应竖直向上____拉动弹簧测力计.
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,__________可以提高滑轮组的机械效率.
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与_________、_________有关(写出两种影响因素).
四、计算题
26.如图所示,实心物体A漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下运动。

已知A的体积为0.9m3,密度为0.8×l03kg/m3,动滑轮重为600N,电动机工作时拉绳子的功率为1.2×103W且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,求:
(1)A的重力;
(2)A浸没在水中受到的浮力;
(3)A向下运动的最小速度及A向下运动过程中滑轮组机械效率的最大值。

27.工人师傅经常使用一种称为“大力钳”的工具夹紧或切断金属材料,如图所示为用于切断金属所常用的一种小型大力钳,其各部分尺寸已在图中标明(单位为cm)。

若工人师傅的单手最大握力为900 N,他使用该大力钳时,在被钳材料处能够产生的最大压力为多大?
28.如图所示,轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中,杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。

AB =2BC =2CD =0.4m , D 端挂有一重物,现在A 点施加一个竖直向下力 F , 使得杠杆保持水平平衡。

求:
①重物为 10 牛,能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。

②若重物为 6 牛,能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。

③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量12N F ∆=, 求重物的重力 G 。

29.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。

30.如图所示,在水平地面上放着物体A ,已知A 的重量为300N ,动滑轮的重力为100N ,某人的重力为600N ,现正用绳子将A 物体拉到2m 高的台子上。

不计绳重和摩擦,g =10N/kg ,求:
(1)拉力做的功是多少?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)考虑到人的体重,他利用该滑轮组所能拉动的物体的重力不能超过多少牛?
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1.B 解析:B 【详解】
由题意知,O 是杠杆的中点,所以G 的力臂与F 的力臂相等;则由杠杆的平衡条件知: F 一定等于G .故ACD 错误,B 正确.
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.D
解析:D 【分析】
本题考查了动滑轮绳子拉力公式、速度公式、做功公式以及二力平衡条件的应用等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度。

A .连接动滑轮绳子的股数n =2,不计绳重与滑轮间的摩擦,绳子的拉力
116N 2N 4N 2
B F G G n '+⨯+动=()=()=
物体A 向右做匀速直线运动时处于平衡状态,受到向左的摩擦力和向右绳子的拉力是一对平衡力,则物体A 受到的摩擦力
4N f F '==
故A 项错误; B .由s
v t
=
可得,1min 内物体A 移动距离 A A 0.2m 60s 12m s v t ⨯===
拉力对A 物体做的功
A 4N 12m 48J W F s '⨯===
故B 错误;
C .2min 内物体A 移动距离
A
A 0.2m 120s 24m s v t ''⨯===
B 物体下降的距离
B A 11
24m 12m 22
h s '⨯=== B 物体的重力做功为
B B B 6N 12m 72J W G h ⨯===
故C 错误;
D .若用一个向左的拉力F 使 A 向左匀速运动,此时A 的压力和接触面的粗糙程度不变,受到的摩擦力不变仍为4N ,以A 为研究对象,A 受到向左的拉力F 、向右的绳子拉力F '和摩擦力f 处于平衡状态,其合力为零,则有
4N 4N 8N F f F '++===
故D 正确。

故选D 。

4.D
解析:D 【详解】
A .由图可知,连接动滑轮绳子的股数n =2,则绳端移动的速度
v 绳=nv A =2×0.2m/s=0.4m/s
拉力F 的功率
5N 0.4m /s 2W Fs W P Fv t t
=
===⨯=绳绳 故A 错误;
B .2s 内绳子自由端移动的距离
s 绳=v 绳t 1=0.4m/s×2s=0.8m
故B 错误;
C .5s 内绳子自由端移动的距离
s 绳′=v 绳t 2=0.4m/s×5s=2m
拉力做的功
W=Fs 绳′=5N×2m=10J
故C 错误; D .由
A A A W fs fs f
W Fs Fns nF
η=
=
==有用总
绳 物体A 受到水平地面的摩擦力大小
f=nηF =2×80%×5N=8N
故D 正确。

故选D 。

5.A
解析:A 【详解】
由于小车沿水平地面匀速前进,那么绳对小车的拉力等于小车受到地面的摩擦力,即
'F f =,该装置的有用功是
'''W F s fs ==有
三段绳子托着动滑轮,那么绳端移动的距离是'3s s =,该装置所做的总功是
'15N 3W Fs s ==⨯总
可知
'
'
100%100%60%15N 3W fs W s η=⨯=⨯=⨯有

解得27N f =。

故选A 。

6.C
解析:C 【详解】
杠杆原来在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为G A 和G B ,其对应的力臂分别为l A 和l B ,如图所示:
根据杠杆平衡条件可得:G A l A =G B l B ;
已知G A >G B 所以l A <l B ,当两端各再加重力相同的物体后,设增加的物重为G ,此时左边力和力臂的乘积:
(G A +G )⋅l A =G A l A +Gl A
右边力和力臂的乘积:
(G B +G )⋅l B =G B l B +Gl B
由于l A <l B ,所以Gl A <Gl B ; 所以:
G A l A +Gl A <G B l B +Gl B
即右边力和力臂的乘积较大,所以杠杆不能平衡,向右端下沉。

故选C 。

7.B
解析:B 【解析】 【详解】
A .由图知,该装置由两段绳子承重,可以省力,但费距离,故A 错误;
B .n=2,不计绳重和一切摩擦且箱子匀速上升时,人对绳子的拉力为:
350N 50N 200N 22
G G F ++===轮,故B 正确;
C .n=2,所以箱子上升的速度等于绳子自由端伸长的速度一半,故C 错误;
D .不计绳重和一切摩擦时,此装置的机械效率约为:
()
350N
350N 50N 100%100%87.5%W G G h Gh W η++=
=
⨯=⨯=轮有用总
,故D 错误。

8.D
解析:D 【解析】
设一个钩码的重为G ,每一格的长度为L .根据杠杆平衡条件判断. A. 将支点两侧钩码都向右移动一格,可得:
22G L G L ⨯≠⨯,所以杠杆不平衡,故A 错误;
B. 在支点两边的钩码下各增加一个钩码,可得: 223G L G L ⨯≠⨯,所以杠杆不平衡,故B 错误;
C. 将支点左边加上二个钩码,右边加上一个钩码,可得:
423G L G L ⨯≠⨯,所以杠杆不平衡,故C 错误;
D. 将支点左边的钩码向左移动两格,将支点右侧的钩码向右移动一格,可得:
422G L G L ⨯=⨯,杠杆仍平衡,故D 正确; 故选D . 9.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.
10.A
解析:A 【详解】
(1)甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同, 根据W =Gh 可知两滑轮组所做的有用功相同,则
W 有=Gh =100N×1m=100J,故A 正确、B 不正确.
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n 甲=2,n 乙=3, ∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同,
∴根据1F G G n
=+物动()可知,两滑轮组绳子自由端的拉力不相等,故C 不正确, (3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功, 根据W =Gh 可知,动滑轮重和上升高度相同时,两者的额外功相等, 即W 额=G 动h =20N×1m=20J,
∵W 总=W 有+W 额,∴两滑轮组的总功相同,即W 总=100J+20J=120J ,
根据W W η=有
总可知,两滑轮组的机械效率相等,均为
100J 83.3%120J
W W η==≈有总,故D 错误.
故选A .
二、填空题
11.使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向. 使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物体越轻,拉力越小. 【详解】
(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一
解析:使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向. 使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物体越轻,拉力越小. 【详解】
(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一样重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计示数,所以:使用动滑轮可以省力,
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以不能改变用力方向;
(2)[2]比较图(b)与(c)可得:使用动滑轮匀速提升不重物时,物体重力越轻,所用的拉力越小,越省力.
12.不变 变大 40N 2.4×105N 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空.下潜过程中排开液体体积不变,由可知受到的浮力大小不变;
解析:不变 变大 40N 2.4×105N 324m 3.6×106J 6×104W 【解析】 【详解】
第一空.下潜过程中排开液体体积不变,由F ρV g =浮液排可知受到的浮力大小不变; 第二空.下潜过程中深度不断增加,由液体压强公式p gh ρ=可知,压强增大; 第三空.水面下40m 处受到的压强为:
335=10kg /m ?10N /kg?40m =4?10Pa p gh ρ=
压力为:
5-424?10Pa ?10m =40N F ps == ;
第四空.因为漂浮,所以浮力等于重力为:
3524?10kg?10N /kg =2.4?10N F G mg ===浮 ;
第五空.排开海水的体积约为:
5333
2.4?10N
=24m 10kg /m ?10N /kg
F V =g ρ=浮排液 ;
第六空.有用功为:
562.4?10N?0.2m /s?60s =2.88?10J W Gh Gvt ===有
因为W W η=


则 总功为:
662.88?10J
===3.6?10J 80%80%
W W 有
总;
第七空.起吊装置的功率为:
643.6?10J ==6?10W 60s
W P t = 。

13.1 【解析】
分析:设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离,然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式,联立方程组求解. 解答:如图所示,
电线杆的长L=3m ,设电线杆的重心与A 端的距离为x ,结合图示
解析:1 【解析】
分析:设杠杆的重心位置距杠杆一端的距离,然后根据杠杆平衡的条件列出两个关系式,联立方程组求解. 解答:如图所示,
电线杆的长L=3m ,设电线杆的重心与A 端的距离为x ,结合图示可知,重心到细端的距离为L 1=3m-x ,离粗端的距离为L 2=x ,将A 端抬起(图1),由杠杆平衡的条件可得:
11F L GL =,代入数据得:120033N m G m x ⨯=⨯------()①;将B 端抬起(图
2),由杠杆平衡的条件可得:22F L GL =,代入数据得:
6003N m Gx ⨯=-----②;联立①②解得:18001G N x m ==,
故答案为 (1). 1800 (2). 1
【点睛】本题考查了杠杆平衡条件的应用,确定两种情况下的力臂大小是关键.
14.不能 150 不能 【解析】
(1)当此人用450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N,此时物体受到绳子向
上的拉力小于物体的重力,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体
解析:不能 150 不能 【解析】
(1)当此人用450N 的拉力拉物体时,绳子上的拉力为450N ,此时物体受到绳子向上的拉力小于物体的重力G mg 50kg 10/600N kg N ==⨯=,故物体不能被拉上来,物体此时受到了绳子对物体向上拉力,地面对物体的支持力和本身的重力,因为物体处于静止状态,故受力平衡,所以F N G +=,故N G F 600N 450N 150N =-=-=
(2)若此人用650N 的拉力往上拉物体,拉力大于了人的重力500N ,则不能将物体拉上来. 因此,本题正确答案是:不能;150;不能.
【点睛】解决此题的关键是要知道定滑轮两端拉力大小相等,可首先对物体进行受力分析,然后对人进行受力分析,根据力的平衡和力作用的相互性进行分析.
15.F=1/2(G+0.4N ) 0.4 大 【解析】
不计绳重和摩擦时,动滑轮省一半力,即, 从表格中选任一数据代入得:,解得:, 所以拉力F 与重力G 的关系式是:; 机械效率为有用功
解析:F=1/2(G+0.4N ) 0.4 大 【解析】
不计绳重和摩擦时,动滑轮省一半力,即()1
2
F G G =+物滑轮, 从表格中选任一数据代入得:()1
0.7N 1N 2
G =
+滑轮,解得:=0.4N G 滑轮, 所以拉力F 与重力G 的关系式是:()1
0.4N 2F G 物
=
+; 机械效率为有用功与总功的比.要提高机械效率,可以减小做功过程中的额外功或增大有用功.所以随着物重的增加,有用功增加,而额外功不变,则动滑轮的机械效率变大. 点睛:重点是动滑轮省一半力的应用和机械效率的判断,当一次做功中有用功增大时,或额外功减小时,有用功与总功的比都会增大,即机械效率增大.
16.15 【解析】
G 乙l1=G 甲l2,∴m 乙( −vt)cos30∘=m 甲Vtcos30°,即m 乙( −vt)=m 甲vt ,可得30kg×(1.5m −0.1m/s×t)=20kg×0.1m/s×
解析:15 【解析】
G 乙l 1=G 甲l 2,∴m 乙(
2l −vt)cos30∘=m 甲Vtcos30°,即m 乙(2l m 甲
30kg×(1.5m−0.1m/s×t)=20kg×0.1m/s×t ,所以t =9s.乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率P =
G h
W t t 乙= =m gh 30kg 10N /kg 0.1m /s 9s 129s
t ⨯⨯⨯⨯乙==15W. 点睛:已知平板长和平板与地面夹角,以及小孩的速度和质量可画出力臂,根据杠杆平衡条件可求时间,根据乙小孩移动距离可求升高的高度,还知道时间,从而求出功率.
17.80% < = 【解析】
根据动滑轮的性质可知物体上升2m ,绳子上升4m ,根据;人做的有用功;根据 ;由图可知,甲图中滑轮组绳子的有效股数为n1=2;乙图中滑轮组绳子的有效股数为
解析:80% < = 【解析】
根据动滑轮的性质可知物体上升2m ,绳子上升4m ,根据
62.54250W Fs N m J ==⨯=总;人做的有用功1002200W Gh N m J ==⨯=有;根据
200100%80%250W J
W J
η=
=
⨯=有总
;由图可知,甲图中滑轮组绳子的有效股数为n 1=2;乙图中滑轮组绳子的有效股数为n 2=3,因为每个滑轮的质量均相等,所以每个滑轮的重力相等,
忽略绳重和摩擦,由1
F G G n =+物动(),可得,121123
F G G F G G =+=+动动(),();所以,F 1>F 2;比较甲、乙两个滑轮组可知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,
W G h W G h 额轮有用物,==,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,根据
W W η=


可知,两个滑轮组的机械效率相同,即:ηη=甲乙. 故答案为:80%;<;=.
【点睛】本题考查了使用滑轮组时绳子有效股数的确定,有用功、额外功、总功、机械效率的计算,不计摩擦和绳重时拉力的求法;本题关键在于确定额外功相等。

18.杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义;
拉动A 处动滑轮,下端有定滑轮,拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮,所以A 处受到的作用力 故答案为杠杆;90. 【点睛】本题考查了
解析:杠杆 60 【解析】
由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义;
拉动A 处动滑轮,下端有定滑轮,拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮,所以A 处受到的作用力3330=90A F F N N ==⨯ 故答案为杠杆;90.
【点睛】本题考查了对杠杆和滑轮组的认识和理解,关键是正确分析通过动滑轮绳子的段数.
19.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
20.3W 12 【详解】
[1]由图知道,n=3,则绳端移动的速度 v 绳 =nvA =3×0.2m/s=0.6m/s 由知道,拉力F 的功率 P=Fv 绳 =5N×0.6m/s=3W [2]由
解析:3W 12 【详解】
[1]由图知道,n =3,则绳端移动的速度
v 绳 =nv A =3×0.2m/s=0.6m/s
由P Fv =知道,拉力F 的功率
P=Fv 绳 =5N ×0.6m/s=3W
[2]由W W η=有

根据题意知道,
A A A =
=80%35W fs fs f f
W Fs Fns nF N
η=
===⨯有绳总
解得物体A 受到水平地面的摩擦力
f=12N。

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