优质南宁市物理八年级简单机械单元综合练习
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优质南宁市物理八年级简单机械单元综合练习
一、选择题
1.如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N 的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为
A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N
2.关于功、功率和机效率,下列说法中正确的是()
A.做功多的机械,功率一定大
B.功率大的机械,做功一定快
C.做功快的机械,机械效率一定高
D.精密的机械,机械效率能达到100%
3.如图所示,在水平地面上,用力F拉动重500N的木箱,使它在3s内匀速直线运动了3m,受到的摩擦力为200N。
不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦,下列说法正确的是()
A.拉力F的大小为250N B.拉力F做的功为600J
C.拉力F做功的功率为100W D.绳端移动的速度为1m/s
4.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力F的方向,使其从
①→②→③,此过程中()
A.①位置力臂最长B.③位置力臂最长
C.弹簧测力计示数先变大后变小D.弹簧测力计示数先变小后变大
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.农村建房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材。
在一次提升建材的过程中,建筑工人用400N的拉力,将重600N的建材在10s内匀速提高3m。
不计绳重及摩擦,则下列判断正确的是()
A.该滑轮的机械效率η=75% B.滑轮所做的有用功为1200J
C.滑轮自身的重力为100N D.绳子自由端移动的距离大小为3m
7.如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计.若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l,则
A.扁担仍能水平平衡
B.扁担右端向下倾斜
C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
21
l
l l-
D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
2
l
l l
-
8.如图所示,斜面长s=4m,高h=2m,用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则()
A.斜面的机械效率是75% B.物体所受的额外功为20J
C.物体所受的摩擦力等于拉力 D.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关9.关于功率和机械效率,下列说法正确的是
A.机械效率高的机械,功率一定大
B.做功时间长的机械,功率一定小
C.所有机械的机械效率都小于1
D.功率大的机械,做功一定多
10.小华分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别在相同时间内将同一重物匀速提升了不同的高度h1和h2(h1<h2),每个滑轮的重均相等,不计绳重及摩擦.针对这一现象,小明得出了以下4个结论:①F1做的功等于F2做的功;②甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率;③使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力;④F1做功的功率大于F2做功的功率,其中正确的结论有
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题
11.如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。
把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。
上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。
用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功_____焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是_____。
12.如图为吊装工具示意图,M是重5000N,边长为0.5m正方体的配重物体,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=1∶2,当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为______N,物体M对地面的压力为______N,压强为______。
(滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计)
13.如图,重力不计的一长木板AB可绕O点无摩擦转动,且OA=1m,OB=4m。
在A端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C,体重为600N的小明站在B点时,正方体C对地面的压力刚好为300N,则正方体C的重力为____N;当小明由B点向左走____ m时,正方体C 对地面的压是6000Pa。
14.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.
15.图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置,从图中可知脚踏板与________组成了一个________轮轴,飞轮与________组成了一个________轮轴.
16.小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杠的平衡条件”实验。
得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后,小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。
实验过程中,保持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力F1和动力臂L1的数据,并绘制了F1与L1的关系图象,如图所示。
请根据图象推算,当L1为0.1 m时,F1为
_____N。
17.如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N.
18.如图所示,小明用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体,物体在4s内上升2m的过程中,人所用的拉力为125N.此过程中,小明做的额外功是________ J,拉力的功率是
________W,滑轮组的机械效率是________.
19.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_________.
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.如图所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1) 实验前,杠杆右端偏高,应将两端的螺母向________调节,使杠杆在_______位置平衡;
(2) 杠杆平衡后,在左侧挂两个钩码,每个钩码重1N,在右端竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置重新平衡,如图所示。
此时弹簧测力计的示数F=_____________N(弹簧测力计自重不计);
(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时,若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F,应将钩码向_________(填“左”或“右”)移动适当的距离;
(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上,而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上_______ (填“影响”或“不影响”)实验过程。
22.在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等,杠杆上每小格等距)
(1)将杠杆的中点O挂在支架上后,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是
_____________;
(2)杠杆平衡后,小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_____个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。
当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示
数将_____________(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”);
(4)接着小明把支点选到B点,如图丙,在A点挂一个钩码,在C点挂3个钩码,杠杆也恰好水平静止,她觉得此时不满足杠杆平衡条件,造成这个问题的原因是_____________;
(5)完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。
如图丁,实验时,竖直向上拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
实验中,将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=_____N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_______%(结果精确到0.1%)。
如果把钩码由A移至B,两次实验A点竖直移动相同距离,拉力所做的有用功将____,此杠杆的机械效率将
________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.小明进行“探究杠杆平衡条件”的实验。
每个钩码都完全相同。
实验前,小明通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,消除了杠杆自重对实验的影响。
(1)当杠杆在水平位置平衡后,在实验中就可以方便测量______。
(2)要使图甲中杠杆水平平衡,应在A处挂_____个钩码。
(3)若在图甲A处挂完钩码平衡后,将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格,则杠杆将_____(选填“继续平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”)。
(4)小明改变实验方法,如图乙所示,重心C点不再是支点,并在A点仍挂两个钩码,对杠杆的拉力为F A,用校过零的弹簧测力计正确地测出B点使杠杆水平平衡时的拉力F B,则F B•L OB_____F A•L OA(选填“>”“=”或“<”)。
24.如图,为探究“杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验前,正确安装好杠杆后,调节______使杠杆在水平位置平衡,目的是_______.(2)杠杆平衡后,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆_______,记录数据.
(3)将弹簧测力计作用在C点,需______(选填“竖直向上”、“竖直向下”)拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;若不是竖直拉弹簧测力计,其示数将_______(选填“变大” “不变”或"变小”).通过数据分析可得出杠杆的平衡条件.
(4)利用图乙所示装置迸行拓展实验,当用于探究杠杆平衡条件时,实验结论与杠杆平衡条件不相符,原因是______;当用于研究机械效率时,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高h,测得杠杆机械效率为η1,将钩码移到B点,仍使钩码升高h测得的机械效率为η2,则η1______η2(选填“等于”或“不等于”).
25.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。
四、计算题
26.某人用如图所示的滑轮组将重480N的物体在10s内匀速提高2m,(不计绳重和摩擦)所用的拉力F为200N,求:
(1)拉力F的功率是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)如果用此滑轮组提起600N的物体,需要多大的拉力?
27.用如图所示的滑轮组把一个重30N的物体沿竖直方向匀速提升0.6m,拉力是12N,不计绳重与摩擦,求:
(1)该过程所做的有用功是多少?
(2)该过程所做的总功为多少?
(3)该滑轮组的机械效率为多大?(计算结果要求小数点后保留1位小数)
(4)该动滑轮的重力为多大?
28.如图甲所示装置中,物体甲重G甲=150N,滑轮重G轮=50N,人重G人=650N.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=5:9。
不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,地面对物体乙的支持力为F1=210N。
求:
(1)物体乙受到的重力G乙。
(2)若用物体丙替换物体甲,并在物体乙的下方连接一个弹簧,如图乙所示,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,弹簧对物体乙的作用力为F2=780N.此时地面对人的支持力F3是多少。
29.如图所示,小明爷爷的质量为m=70kg,撬棍长BC=1.2m,其中O为支点,
OB=AC=0.2m。
当小明爷爷用力F1作用于A点时,恰能撬动重为G1=1000N的物体。
求∶
(1)作用力F1的大小;
(2)保持支点位置不变,F1的方向保持不变,小明爷爷所能撬动的最大物体重G m。
30.如图所示,一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物,重物0.2m/s 的速度匀速上升,该滑轮组的机械效率为80%.不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)动滑轮受到的重力G动;
(2)地面对工人师傅支持力F支;
(3)工人师傅做功的功率P.
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一、选择题
1.D
解析:D
【详解】
由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,如图:
因为OA=2OB,则木板重力G′的力臂为L1=
11
OB
22
OC OA OB OB
()
=+-=;
重物G的力臂L2=OB,根据杠杆平衡条件得:G′×L1=G×L2所以G′=60N
【点睛】
因为形状规则、密度均匀,所以重心所在位置即是阻力的作用点,且结合题意可知,O 点是支点.
2.B
解析:B
【详解】
A .做功的多少由力的大小和在力的方向上移动的距离大小有关,而功率是指的做功的快慢,由做功的多少和时间共同决定,做功多的机械,不一定花的时间短,故A 选项错误;
B .功率是指的做功的快慢,故功率大则做功一定快,是正确的,故B 选项正确;
C .做功快的机械是指功率大,是做功的快慢,而机械效率是指的有用功和总功的比例,故功率大,机械效率不一定大,故C 选项错误;
D .任何一个机械不可能达到100%,故D 选项错误。
故选B 。
3.B
解析:B
【详解】
A .阻碍木箱运动的力为摩擦阻力,大小为200N ;有两段绳子与动滑轮接触,所以绳子自由端拉力的大小为
200N 100N 2
F =
= A 选项错误,不符合题意 B .物体运动了3m ,两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离为
23m 6m s =⨯=
拉力做的功为
100N 6m 600J W Fs ==⨯=
B 选项正确,符合题意
C .拉力做功的功率为
600J 200W 3s
W P t =
== C 选项错误,不符合题意
D .绳子自由端移动的速度为 6m 2m/s 3s
s v t =
== D 选项错误,不符合题意
故选B 。
4.D
解析:D
【详解】
AB .力臂是支点到力的作用点的线段,由图可知当弹簧测力计在②位置时力臂最大,故AB
不符合题意;
CD .从①→②→③时动力臂先变大后变小,由图可知阻力等于钩码重力不变,在水平位置平衡所以阻力臂也不变,根据杠杆平衡的条件可知,弹簧测力计给杠杆的拉力先变小后变大,故C 不符合题意,D 符合题意。
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
总 解得27N f =。
故选A 。
6.A
解析:A 【详解】
AB .滑轮所做的有用功为:
W 有用=Gh =600N×3m=1800J ,
因为是动滑轮,所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍,即6m ,则拉力做的总功为:
W 总=Fs =400N×6m=2400J ,
所以动滑轮的机械效率为:
1800J
×100%=100%=75%2400J
W W η=
⨯有用总, 故A 正确,B 错误;
C .不计绳重及摩擦,则拉力为:
1
2
F G G =+动(),
那么动滑轮的重为:
G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ,
故C 错误;
D .由图知,使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n =2,绳子自由端移动的距离为:
s=nh=2×3m=6m,
故D错误;
故选A。
7.D
解析:D
【详解】
AB.原来平衡时,m1gl1=m2gl2,
由图知,l1>l2,所以m1<m2,
设移动相同的距离∆l,则左边:m1g(l1−△l)=m1gl1−m1g△l,
右边:m2g(l2−△l)=m2gl2−m2g△l,
因为m1<m2,所以m1△lg<m2△lg,
则m1(l1−△l)g>m2(l2−△l)g,则杠杆的左端向下倾斜,故AB错误;CD.因为m1(l1−△l)g>m2(l2−△l)g,故往右边加入货物后杠杆平衡,即:m1(l1−△l)g=(m2+m)(l2−△l) g,
且m1gl1=m2gl2,
得m=(m2−m 1)
2l
l l
,故C错误,D正确.
8.D
解析:D
【解析】A、总功为:,
有用功:,
机械效率为:,故A错误;
B、额外功为:,故B错误;
C、额外功为克服摩擦力所做的功,所以物体所受的摩擦力为:,摩擦力不等于拉力,故C错误;
D、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关,因为两者都影响摩擦力的大小,而克服摩擦力做的是额外功,所以影响机械效率,故D正确.
故选D.
9.C
解析:C
【解析】
A. 功率表示做功的快慢,机械效率表示一次做功中有用功占的比,所以功率和机械效率是两个不同的概念,没有直接的关系,故A错误;
B. 功率是功与时间的比,与单独的时间没有关系,故B错误;
C. 使用任何机械时,都不可避免要做额外功,所以所有机械的机械效率都小于1,故C正确;
D. 根据W Pt =,做功多少不仅与功率有关,还与时间有关,故D 错误;
故选C .
10.B
解析:B 【解析】
(1)不计绳重及摩擦,拉力做的功分别为:
111111
22W F s G G h G G h ==+⨯=+物轮物轮()(),
222221
33
W F s G G h G G h 物轮物轮()()==+⨯=+,
因为h 1<h 2,
所以W 1<W 2,故①错;
(2)动滑轮重相同,提升的物体重相同,
不计绳重及摩擦,由()W Gh G
W G G h G G η==
=++有用总
轮轮
可知滑轮组的机械效率相同,故②
正确;
(3)不计绳重及摩擦,
拉力1F G G n
=+物轮(),n 1=2,n 2=3,
绳子受的拉力分别为:112F G G =+物轮(),213
F G G =+物轮(), 所以F 1>F 2,使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力,故③正确; (4)因为W 1<W 2,且做功时间相同,由W
P t
=
可知,P 1<P 2,故④错. 综上分析,②③说法都正确,正确的有两个. 故选B .
二、填空题
11.20J 、73.5% 【解析】
试题分析:手压一次所做的功为:W=Fs=100N×0.2m=20J
汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:F 阻=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76
解析:20J 、73.5% 【解析】
试题分析:手压一次所做的功为: 汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:
将后轮抬起15cm 所做的有用功为:
手压120次所做的总功为:
该千斤顶的机械效率是:
考点:机械效率
12.4550 1.82×104Pa 【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时,先对工人进行受力分析,受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力,又知道
解析:4550 1.82×104Pa 【分析】
工人竖直向下匀速拉动绳子时,先对工人进行受力分析,受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力,又知道人的重力,从而可以计算出地面对人的支持力,根据力作用的相互性可知工人对地面的压力;分析杠杆A 端受到的拉力,利用杠杆的平衡条件求出B 端受到的拉力,对M 进行受力分析得出地面对物体的支持力即物体M 对地面的压力,根据F
p S
=算出物体M 对地面的压强。
【详解】
[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时,工人受到竖直向下的重力G 人、竖直向上的拉力F 、竖直向上的支持力F 支,由力的平衡条件F +F 支=G 人,可得
F 支=
G 人﹣F =700N ﹣300N =400N
因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力
F 压=F 支=400N
[2]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计,则定滑轮受3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件可得杠杆对定滑轮的拉力
F A ′=3F =3×300N =900N
杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,则
F A = F A ′=900N
根据OA ∶OB =1∶2和杠杆的平衡条件F A ×OA =F B ×OB ,可得
900N 450N 2A B F OA OA
F OB OA
⨯⨯=
== 因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M 的拉力等于物体M 对杠杆的拉力,即 F B ′=F B =450N
物体M 受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M 受到的支持力为
F M 支持=
G M ﹣F B ′=5000N ﹣450N =4550N
因为物体间力的作用是相互的,所以物体M 对地面的压力
F M 压=F M 支持=4550N
[3]物体M 对地面的压强
4M 4550N
1.8210Pa 0.5m 0.5m
F p S =
==⨯⨯压 13.2 【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
因力的作用是相互的,正方体C 受到的拉力为2400N ,正方体C 受力平衡,故
重力为 2400N300N=2700N [2]当正方体C 对地面的压强为6
解析:2 【详解】
[1]根据杠杆的平衡条件得
1F OA G OB ⨯=⨯人
1OB 4m
600N 2400N OA 1m
F G ⨯
=⨯人== 因力的作用是相互的,正方体C 受到的拉力为2400N ,正方体C 受力平衡,故重力为
2400N +300N=2700N
[2]当正方体C 对地面的压强为6000Pa 时,正方体C 对地面的压力为
()2
6000Pa 0.5m 1500N F pS ==⨯=
此时正方体C 对木板的拉力为
12700N 1500N 1200N F =-='
根据杠杆的平衡条件得
1F OA G OB '⨯=⨯'人
∴11200N 1m
2m 600F OA OB G N
⨯⨯'==='人
即小明由B 点向左走
4m-2m=2m
14.2 【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 。
15.齿轮盘 省力 后车轮 费力
【解析】由图知:脚踏板的半径要大于齿轮盘的半径,因此脚踏板与齿轮盘组成轮轴,脚踏板是轮,齿轮盘是轴,组成了一个省力轮轴; 飞轮和后车轮组成轮轴,飞轮是轴,后车轮
解析: 齿轮盘 省力 后车轮 费力
【解析】由图知:脚踏板的半径要大于齿轮盘的半径,因此脚踏板与齿轮盘组成轮轴,脚踏板是轮,齿轮盘是轴,组成了一个省力轮轴;
飞轮和后车轮组成轮轴,飞轮是轴,后车轮是轮,组成了一个费力轮轴。
故答案为:
齿轮盘;省力;后车轮;费力。
【点睛】首先分清两部分哪个是轮、哪个是轴,再判断力是作用在轮上、还是作用在轴上来进行解答。
此题考查了常见的机械:轮轴.如果需要判断轮轴是省力还是费力,只需判断出力是作用在哪一部分:若力作用在轮上,则是省力轮轴;若作用在轴上,则是费力轮轴。
16.6
【解析】由图象可知,动力与动力臂的乘积始终不变,当L1为0.2m 时,F1为3N ,乘积为0.6;当L1为0.6m 时,F1为1N ,乘积为0.6,图象上的点都满足此规律。
故当L1为0.1 m 时,F1为
解析:6
【解析】由图象可知,动力与动力臂的乘积始终不变,当L 1为0.2m 时,F 1为3N ,乘积为0.6;当L 1为0.6m 时,F 1为1N ,乘积为0.6,图象上的点都满足此规律。
故当L 1为0.1 m 时,F 1为6N 。
故答案为:6
17.4 【解析】
(1)甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以乙也对弹簧测力计
施加了一个6N的拉力,弹簧测力计的示数
解析:4
【解析】
(1)甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于6N;(2)乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-
6N=4N.
故答案为6;4.
18.125 80%
【解析】
①拉力做的有用功为W有用=Gh=200N×2m=400J;
②绳子拉下的长度为s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功为W总=Fs=125N×4m=500J,
解析:12580%
【解析】
①拉力做的有用功为W有用=Gh=200N×2m=400J;
②绳子拉下的长度为s=2h=2×2m=4m,
拉力做的总功为W总=Fs=125N×4m=500J,
拉力的功率为
500J
125W
4s
W
P
t
==
总=;
③滑轮组的机械效率为
400J
100%80%
500J
W
W
η=⨯=
有用
总
=.
故答案为400;125;80%.
19.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
20.80% 1150 【详解】
(1)由图可知 s=2h
则滑轮组的机械效率
(2)在不计摩擦与绳重时 所以
GM=2F-GT=125N×2-200N=50N 因为人站在地面施加的最
解析:80% 1150 【详解】 (1)由图可知
s =2h
则滑轮组的机械效率
200N
80%22125N 2
u W Gh Gh G W Fs F h F η∑=
=====⨯ (2)在不计摩擦与绳重时
1
()2T
M F G G =
+ 所以
G M =2F -G T =125N ×2-200N=50N
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,所以最大拉力为
F ′=600N
根据1
()2
T M F G G ''=
+得 最大物重为
G T ′=2F ′-G M =2×600N-50N=1150N
三、实验题
21.右 水平 3 右 不影响 【详解】
(1)[1][2]实验前杠杆右端偏高,应将两端的平衡螺母右调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样在实验操作过程中,才能读出力臂。
(2)[3]设杠杆每一小格的长度为l ,据杠杆的平衡条件有
2N ⋅3l =F ⋅2l
所以此时弹弹簧测力计的示数
F =3N
(3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处,则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小,而弹簧测力计的示数不变,钩码的重力不变,据杠杆的平衡条件,若想让杠杆在水平位置平衡,须向右适当移动钩码。
(4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上,不会影响实验过程。
即使铁架台不是水平放置,但依然可调节杠杆在水平位置平衡。
22.消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大 没有消除杠杆自身重力的影响 0.5 66.7% 不变 变大 【详解】
(1)[1]将杠杆的中点O 挂在支架上,调节杠杆两端螺母使杠杆在水平位置平衡,目的是消除杠杆自重的影响。
(2)[2]设杠杆的一个小格为L ,一个钩码重为G ,因为
1122Fl F l =
所以
232G L nG L ⨯=⨯
解得n =3,所以在A 处挂3个钩码。
(3)[3]由图可知,OC 为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,根据杠杆平衡条件可知,测力计示数将先变小后变大。
(4)[4]把支点选到B 点,杠杆的重心在O 点,在计算时,由于杠杆自身重力的影响,左边应有两个力,故觉得此时不满足杠杆平衡条件。
(5)[5]完成以上实验后,小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升,由图知,拉力F =0.5N 。
[6]有用功是
1.0N 0.1m 0.1J W Gh ==⨯=有用
总功是
0.5N 0.3m 0.15J W Fs =⨯==总
所以杠杆的机械效率是。