初二物理第十二章 简单机械(讲义及答案)含答案
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一、选择题
1.如图,保持F的方向竖直向上不变,将杆由A位置匀速转动到B位置,在这个过程中F 将()
A.先变大后变小B.始终变大C.始终变小D.始终不变
2.如图,拉力F将重 120N 的物体沿水平方向移动 1m,用时 1s。
运动时,物体与地面之间的摩擦力为 30N,此时滑轮组的机械效率为 80%。
下列说法正确的是()
A.拉力F=10N B.克服动滑轮重力做额外功 7.5J
C.动滑轮重 7.5N D.拉力的功率是 37.5W
3.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
4.如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三
者的关系正确的是
A.F A:F B:F c=3:2:1 B.F A:F B:F c=1:2:3
C.F A:F B:F c=6:3:2 D.F A:F B:F c=2:3:6
5.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
6.某同学自制了一架天平,由于制作粗糙,天平两侧长度不同.当将一物体放在天平的左盘时,右侧砝码的质量为m1,恰好平衡;当将该物体放在天平的右盘时,左侧砝码的质量为m2,天平才平衡.则该物体的质量应为:()
A.B.C.D.无法确定
7.用4只完全相同的滑轮和2根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳的自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将同一重物在相同的时间内,匀速提升相同的高度,两滑轮组绳子的自由端移动的速度分别为v1和v2.若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是
A.甲乙滑轮组绳子自由端移动的距离相同
B.F1大于F2
C.v1大于v2
D.F1和F2做的功不相等
8.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是()
A.F2的功率为0.6W
B.弹簧测力计读数为9N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
9.如图,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则()
A.W1=W2η1=η2 B.W1<W2η1<η2 C.W1>W2η1>η2 D.W1<W2η1>η2
10.如图自行车是人们最常见的交通工具,从自行车的结构和使用来看,它应用了许多物理知识。
下列说法中不正确的是
A.刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识
B.车把相当于费力杠杆
C.脚蹬属于省力杠杆
D.轮胎制有花纹是为了增大摩擦
二、填空题
11.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。
实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计,拉力大小如图所示,则动滑轮重为______N,将弹簧测力计向上移动
30cm,则钩码上升的高度为______cm。
(不计一切摩擦及绳重)
12.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_____________.
13.在物理实践活动中,小南同学组装了如图甲所示的滑轮组来运送货物上楼,已知货物相同且每件货物重均为100N。
小南改变每次运送货物的件数,根据实验数据绘制了如图乙所示的滑轮组的机械效率随货物重的变化而变化的图像。
则当运送4件货物时,绳子的拉力F是______N,此时滑轮组的机械效率为______。
(不考虑摩擦和绳重)
14.如图所示,OA是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆A端的力。
图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且AB⊥OB。
则线段_____(选填“AB”、“OB”或“OA”)表示力F 的力臂。
现在OA的中点挂一重力为20N的重物,力F保持水平方向不变,不计OA的质量及轴O处的摩擦。
如果OA与水平面成45°角静止,则F﹦____N;如果在力F的作用下OA从图示位置缓慢转动到竖直位置,则力F______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤(自重不计),如图.秤砣的质量m0为
1kg,已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm,则秤钩连接点A与提纽O点的距离是_____cm.小红又利用自制的弹簧测力计,想测出某金属块的密度,将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示.则金属块的密度为______kg/m3.(酒精的密度为0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
16.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.
17.如图所示,在水平拉力F的作用下重100 N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10 N,则拉力F的大小为_____N,物体A与水平桌面的摩擦力大小为_____ N.
18.如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图.杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等地,杆AB的重力不计,柱形物体较重.
(1)制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F更小,在其它条件相同时,只改变支点O 点的位置,应将O点更靠近_____端.
(2)若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中,动力F大小的变化是_________.
19.如图所示,用F为40N的拉力,通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。
物体受到的摩擦力是物重的0.3倍,滑轮组的机械效率是,拉力的功率是 W。
20.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为__.如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为__.
三、实验题
21.小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示:
次数钩码所受
的重力
/N
G
钩码提升
的高度
/m
h
拉力
/N
F
绳端移动的
距离/m
s
机械效率η
1 1.00.10.80.431.25%
2 1.00.20.80.831.25%
3 2.00.1 1.20.441.67%
4 3.00.1 1.5
(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=__m,机械效率η=__。
(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越__。
(3)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是__
A.动滑轮的重力
B.绳子与滑轮之间的摩擦
C.物体上升的高度
D.被提升的物体的重力
22.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____选填(“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持___并静止,达到平衡状态。
这样做的好处是:________。
(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:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
他这样得出的结论是否合理?____;为什么?_____。
(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 __________。
23.同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关;滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所滑实验数据填入下表:
实验次数动滑轮
重/N
物重/N拉力/N
绳子的
股数n
机械效
率η
1121
214 1.67
3242
414 2.5
(1)实验时,应______、_______拉动弹簧测力计,使钩码上升,并由弹簧测力计读出绳子自由端的______的大小;同时用______测出钩码升高的高度;
(2)在表中填上四次实验的绳子的股数n和机械效率;
(____)
(3)根据实验_____和_____(填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关;
(4)根据实验②和③可知,滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越_____;(5)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越______;(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关,应该选用______(填“同一”或“不同”)滑轮组,提升_____(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
24.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,同学们猜想可能与提升物体的重力、动滑轮的重力以及承重绳的段数有关,他们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。
下表是他们记录的实验数据。
(1)从实验数据记录表中第_________组和第_________组数据可知,滑轮组机械效率高低与提升物体的重力有关。
(2)从实验数据记录表中第2组和第3组数据可知,滑轮组机械效率高低与_________有关。
(3)若要研究滑轮组机械效率高低与承重绳段数的关系,应参考实验数据记录表中第
_________组和第_________组数据。
25.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间距离相等。
(1)杠杆在甲图所示的位置静止时,杠杆_____处于平衡状态。
(选填“是”或“不是”)。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)端调节。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为_____N。
当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_____。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是_____。
(选填字母)
A.求平均值
B.得到普遍规律
(5)实验前,调节平衡螺母使杠杆水平平衡是为了_____。
实验时,通过加减砝码或移动砝码的位置,使杠杆水平平衡是为了_____。
四、计算题
26.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知当物体下降的距离为2m时,用时4s。
工人的拉力为50N,工人质量为60kg。
(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度;
(2)求滑轮组的效率η1;
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1:η2=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g=10N/kg)。
求:当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力。
27.四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?
28.水的沸点与水面上方气体的压强有关,气体压强越大水的沸点越高。
下面给出了水面上方气体的压强与沸点的关系。
技术员利用这一关系,设计了如下图所示的锅炉水温控制装置。
图中OC为一可绕O点旋转的杠杆(质量不计),在横杆上的B点下方连接着阀门S(阀门自身重力不计),阀门的底面积为6cm2,OB长度为20cm,横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60cm。
对水加热时,随着水温的升高,水面上方气体压强增大。
当压强增大到一定程度时,阀门S被顶开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾。
当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉内的水的最高温度。
压强(帕) 1.0×105 1.4×105 2.0×105 2.7×105
沸点(℃)100110120130
(1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时,锅炉内气体的压强是多少?
(2)当大气压为1.0×105Pa时,将G挂在A位置,锅炉内水沸腾时的温度为120℃,求此时阀门底部受到的气体向上的压力和上部受到的大气压力的差值是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)
(3)当外界大气压强为1.0×105Pa时,要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾,应将G挂在离O点多远处?
29.一个水平放置的直杠杆,动力和阻力位于支点两侧,该杠杆的动力臂l1为0.3m,动力F1为200N,阻力F2为50N,求:
(1)杠杆平衡时的阻力臂l2.
(2)若保持杠杆水平位置平衡,且保持动力作用点和阻力作用点位置不变,动力和阻力各增加100N,则要使杆杆重新在水平位置平衡,通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远?
30.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1m3,密度为0.5×103kg/m3。
动滑轮重为1×103N,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;
(4)A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值。
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一、选择题
1.D
解析:D
如图,杠杆在A 位置,因为杠杆平衡,所以
F ×OA =
G ×OC
所以
OC
F G OA
=
杠杆在B 位置,OA '为动力臂,OC '为阻力臂,阻力不变为G ,因为杠杆平衡, 所以
F OA
G OC '⨯'=⨯'
所以
OC F G OA '
'=
'
如图,又因为
OC D OA B ''∽
所以
::OC OA OD OB ''=
因为
::OD OB OC OA =
所以
::OC OA OC OA ''=
所以
OC OC
F G G F OA OA
''=
==' 由此可知当杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中,力F 的大小不变。
故ABC 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
解析:D 【详解】
A .由图知,滑轮组由3段绳子拉着动滑轮,即n =3,该滑轮组的机械效率
W fs f W
Fns nF
η=
=
=
有用物总
物 则绳子自由端的拉力
30N 12.5N 3380%
f F η=
==⨯⨯ 故A 错误;
B .滑轮组对物体做的有用功
30N 1m 30J W fs ==⨯=有用
滑轮组做的总功
312.5N 31m=37.5J W F s =⨯=⨯⨯总
额外功为
37.5J 30J 7.5J W W W =-=-=额总有用
由于绳有重力,绳与滑轮之间有摩擦力,故此额外功包括对动滑轮做的功和克服绳重及绳与滑轮之间的摩擦做功的总和,故克服动滑轮重力做的额外功应小于 7.5J ,故B 错误; C .由B 知对动滑轮重力做的额外功小于 7.5J ,动滑轮上升的高度为1m ,根据W Gh =知,动滑轮重小于 7.5N ,故C 错误; D .拉力做的总功为37.5J ,用时 1s ,由W
P t
=
得拉力的功率为 37.51s
J
37.5W W P t =
==总 故D 正确。
故选D 。
3.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 .
4.B
解析:B 【分析】
根据动滑轮的使用特点,判断力的大小. 【详解】
根据每段绳子承担的力的情况,分析三个弹簧测力计拉力F A 、F B 、F c 三者的关系,如下图:
设每段绳子承担F 的力,F C 承担3段绳子的拉力,F C =3F ;F B 承担2段绳子的拉力;F B =2F ;F A 承担一段绳子的拉力,F A =F .
故F A :F B :F C =F :2F :3F =1:2:3,故B 正确,ACD 错误. 故选B . 【点睛】
本题考查动滑轮的使用情况,是一道基础题.
5.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 。
6.A
解析:A 【解析】 【详解】
天平在水平位置平衡,如图设天平的左半段是l 2,右半段是l 1,把物体m 放在不等臂天平的左盘,右盘放m 1砝码,天平平衡,所以mgl 2=m 1gl 1--①, 把物体m 放在不等臂天平的右盘,左盘放m 2砝码,天平平衡,
所以m 2gl 2=mgl 1--②,
①得②
12m m =m m 即m 2=m 1m 2 所以12m m ;故选A
7.B
解析:B 【解析】
A. 如图,甲滑轮组由两段绳子承担物重,则F 1移动的距离为:12s h =;
乙滑轮组由三段绳子承担物重,则F 2移动的距离为:23s h =,所以21s s >,故A 错误; B. 在不计绳重和摩擦时,()112F G G =+物动;()21
3
F G G =+物动, 所以F 1大于F 2,故B 正确;
C. 在相同的时间内,匀速提升相同的高度,由于21s s >,根据s
v t
=得,v 1小于v 2,故C 错误;
D. 在不计绳重和摩擦时,F 1和F 2做的功都为:()
W G G h =+物动,即做功相等,故D 错误; 故选B .
8.D
解析:D 【解析】
A 、由图知,水平使用滑轮组,对于物体
B 来说,n=2,拉力端移动速度
220.1m/s 0.2m/s v v ==⨯=物,拉力做功功率223N 0.2m/s 0.6W P F v ==⨯=,故A 正
确;
B 、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,如图弹簧测力计端由三段绳子拉着,所以示数为:2333N 9N F F ==⨯=,故B 正确;
C 、物体A 受到B 向左的摩擦力为23N 6N ⨯=,受到向右的拉力F 1为4N ,,物体A 静止受力平衡,所以受到地面向右2N 的摩擦力,即物体A 与地面之间有摩擦力,故C 正确;
D 、因为A 、B 间的压力和接触面粗糙都不变,所以增大F 2,物体B 会做加速运动,但A 、B 间摩擦力不变仍为6N ,,即A 仍然保持静止,故D 错误. 故选D .
点睛:重点是平衡状态的判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体A 受到B 的摩擦力,地面的摩擦力和拉力F 2,此三个力平衡.
9.D
解析:D
【解析】(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从地面提到二楼,所以两种情况的有用功相同;
(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越少,则总功就越少,机械效率就越高;
又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即W 1<W 2,η1>η2. 故选D .
【点睛】此题主要考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小。
10.B
解析:B
【解析】A 、刹车时,人施加一个很小的力,就可以对车轮产生一个很大的摩擦力,应用杠杆和摩擦的知识,故A 正确;
B 、自行车的车把相当于一个以中间的轴为支点的省力杠杆,故B 错误;
C 、脚蹬在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C 正确.
D 、轮胎制有花纹,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D 正确. 故选B .
二、填空题
11.2 10 【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;在进行测量工具的读数时,要先认清分度值;
(2)不计绳重和摩擦,利用F=(G+G轮)求动滑轮
解析:2 10
【分析】
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;在进行测量工具的读数时,要先认清分度值;
(2)不计绳重和摩擦,利用F=1
3
(G+G轮)求动滑轮的重力;
(3)由图可知,该滑轮组绳子的段数为n=3,根据s=nh可以判断出钩码上升的高度。
【详解】
[1]弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是2.4N。
不计绳重和摩擦,根据F=1
n
(G+G轮)可得,动滑轮的重力
G轮=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N
[2]由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,则由s=3h得,钩码上升的高度
h=1
3
s=
1
3
×30cm=10cm
12.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.
13.80
【详解】
[1][2]由图乙可知,运送一件货物G=100N时,滑轮组的机械效率,不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率
解得
G动=100N
由图甲可知,n=2,不计绳重和摩擦,运送4件
解析:80% 【详解】
[1][2]由图乙可知,运送一件货物G =100N 时,滑轮组的机械效率50%η=,不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率
100N
50%10N (0)W Gh G W G G h G G G η=
=
===+++有用总
轮轮轮
解得
G 动=100N
由图甲可知,n =2,不计绳重和摩擦,运送4件货物时绳子的拉力
11
44100N 100N 250N (2(2
))F G G =+=⨯⨯+=动
不计绳重和摩擦,此时滑轮组的机械效率
44100N 100%80%44100N 100N
W G W G G η'⨯'===⨯='+⨯+有用总轮
14.OB 10 减小
【解析】 【详解】
第一空.因为力与力臂垂直,因此线段OB 表示力F 的力臂;
第二空.在OA 的中点挂一重力为20N 的重物,重力方向竖直向下,因为阻力
臂垂直于阻力作
解析:OB 10 减小
【解析】 【详解】
第一空.因为力与力臂垂直,因此线段OB 表示力F 的力臂;
第二空.在OA 的中点挂一重力为20N 的重物,重力方向竖直向下,因为阻力臂垂直于阻力作用线,OA 与水平面成45°角静止,因此阻力臂的长度为
1
2
OB ,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得:
12
F OB
G OB ⨯=⨯
即
11
×20N =10N 22
F G ==;
第三空.OA 从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中,动力F 方向不变,动力臂变长,阻力臂变短,阻力不变,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得力F 减小。
15.3
【分析】
(1)由杠杆的原理可知如何增大测量范围,由0.5kg 和2.5kg 时的平衡方程可求得AO 的距离;(2)分析物体的受力,可得出浮力等于重力减去拉力;根据阿基米德原理= =g ,变形后
解析:3310⨯ 【分析】
(1)由杠杆的原理可知如何增大测量范围,由0.5kg 和2.5kg 时的平衡方程可求得AO 的距离;(2)分析物体的受力,可得出浮力等于重力减去拉力;根据阿基米德原理F 浮=G 排 =ρ液g V 排,变形后可求金属块体积,再根据重力G 求出质量m ,最后利用ρ=m
V
,可求密度. 【详解】
(1)设0.5kg 时秤砣连接点与提纽O 之间的距离为L ,秤钩连接点A 与提钮O 点的距离是l ;则由平衡关系知:1m gl=0m gL ,2m gl=0m g(L+0.1);已
知:1m =0.5kg ,2m =2.5kg ,0m =1kg ;代值得:0.5×l=L…①,2.5×l=L+0.1…②两式联立得:l=0.05m=5cm ;
(2)金属块浸没在水中时,拉力F 水=2N ,金属块受力情况为:G=F 水浮+F 水,即
G=ρ水g V 排+2N,代入数值得:G=1000kg/3m ×10N/kg×V+2N−−①;金属块浸没在酒精中时,拉力F 酒=2.2N;金属块受力情况为:G=F 酒浮+F 酒,即G=ρgV 酒排+2.2N ,代入数值得:G=800kg/3m ×10N/kg×V+2.2N−−②;由①和②得:G=3N ,V=0.00013m ;金属块的质量为:
m=G g =3N 10/N kg
=0.3kg ; 金属块的密度为:ρ3m 0.3kg 0.0001V m
=
==3×310kg/3m 16.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.
17.10
【解析】
如图所示,弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N;则物体A受到拉力为10N;又因物体A做匀速直线运动,则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A 受到拉力是一对平衡力,则摩擦
解析:10
【解析】
如图所示,弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N;则物体A受到拉力为10N;又因物体A做匀速直线运动,则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力,则摩擦力大小也是10N;
拉力F=2f=2×10N=20N.
故答案为20;10.
18.B(或右)先增大后减小
【解析】
试题分析:
舂米工具的结构示意图O点是支点,制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F 更小,在其它条件相同时,只改变支点O的位置,应将O点更靠近右端,减
解析:B(或右)先增大后减小
【解析】
试题分析:舂米工具的结构示意图O点是支点,制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F更小,在其它条件相同时,只改变支点O的位置,应将O点更靠近右端,减小阻力臂增大动力臂来省力.
当杠杆在水平位置时,阻力臂为L,杠杆从水平位置缓慢转动45度的过程中,当杠杆上升的高度为时,阻力臂最大,而杠杆转动45度时,杠杆上升高度为,因此阻力臂先变大后变小,由杠杆平衡可知,动力F先增大后减小.
考点:杠杆
19.75% 48。