(精选版)2017年中考物理分类汇编第12章 简单机械(精编解析版)
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2017年中考物理题分类汇编
第12章简单机械(解析版)
一、选择题
1.(2017深圳9)下列图中的简单机械,不能省力但能省距离的是()
【考点】杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是否省力、省距离.
【解答】解:A、自行车的脚踏大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但费距离;B、盘山公路实质是利用的斜面,省力但费距离;C、用船桨划水时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离;D、动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,能省力但费距离.
故选C.
2.(2017牡丹江14)如图所示,物体重100N,用110N的拉力将物体在2s内匀速提升0.5m,则()
A.绳子自由端下降1m
B.物体上升的速度是0.5m/s
C.拉力的功率是27.5W
D.该装置的机械效率是45.5%
【考点】滑轮(组)的机械效率.
【分析】(1)定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
(2)绳子的速度等于物体的速度;
(3)拉力的功率:P===Fv;
(4)克服摩擦做的功是额外功,根据η=可求.
【解答】解:A、由图可知,该滑则绳子移动的距离等于物体上升的高度;由题意知,物体上升0.5m,则绳子自由端下降0.5m,故A错误;
B、物体上升的速度:v====0.25m/s,故B错误;
C、绳子的速度等于物体的速度,则拉力的功率:
P===Fv=110N×0.25m/s=27.5W,故C正确;
D、该装置的机械效率:
η====×100%≈90.9%.故D错误.
故选C.
3.(2017大庆3)下列四幅简单机械图中,属于费力杠杆的是()
【考点】杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,找出支点,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:A、羊角锤在使用过大于阻力臂,是省力杠杆;B、钓鱼杆在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;C、托盘天平在使用的过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力.D、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选:B.
4.(2017嘉兴1)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是()
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
【考点】杠杆的分类;杠杆的应用.
【分析】(1)的方法判定;(2)对于杠杆类型的判断可从动力臂与阻力臂的大小关系上入手;(3)在阻力不变的情况下,减小阻力臂,能减小动力;(4)在阻力、阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小.
【解答】解:A、刀刃很薄是面积来增大压强的,故A错误;B、铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,实质上是一种省力杠杆,故B错误;C、甘蔗放在a点比b 点时的阻力臂更小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会越小,更易被切断,故C正确;D、手沿F1方向用力比沿F2方向时的动力臂要小,根据杠杆平衡条件可知,动力越大,故D错误.
故选C.
5.(2017自贡16)如图所示的杠杆正处于水平平衡,若在杠杆两边的钩码下再加一个钩码(钩码的质量都相同),杠杆将()
A.还继续处于水平平衡
B.右端上升,左端下降
C.右端下降,左端上升
D.无法确定杠杆的运动状态
【考点】杠杆的动态平衡分析.
【分析】原来杠杆处于平衡状态,加上相同的钩码,应由增加的力和力臂的乘积来判定.
,【解答】解:设每个钩码左侧力臂为L,由杠杆的平衡条件可得:3mgL=2mgL
右
L;两端增加一个钩码后,左侧力和力臂的乘积为4mgL,右侧力解得:L
右=
和力臂的乘积为3mg×L=4.5mgL,则右端力和力臂的乘积大,所以杠杆右端下降,左端上升,故ABD错误、C正确.
故选C.
6.(2017宜宾2)指甲刀是生活中常用的小工具,如图所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是()
A.一个省力杠杆,两个费力杠杆
B.一个费力杠杆,两个省力杠杆
C.三个都是省力杠杆
D.三个都是费力杠杆
【考点】杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:杠杆ABC动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆;杠杆OED,支点是O,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,杠杆OBD是费力杠杆,杠杆ABC是一个省力杠杆,故A正确.
故选A.
7.(2017山西7)下列工具属于省力杠杆的是()
【考点】杠杆的分类.
【分析】结合生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:A、瓶盖起子在使用过大于阻力臂,是省力杠杆,故A正确.B、笤帚在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误.C、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C错误.D、船桨在使用时,动力臂
小于阻力臂,是费力杠杆,故D 错误. 故选A .
8.(2017图所示,把重为G 的物体沿高为h ,长为l 的粗糙斜面以速度v 由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力F 做的功为W ,则下列选项正确的是( )
A .拉力大小为
B .物体所受摩擦力大小为
C .拉力功率的大小为
D .斜面的机械效率为
【考点】机械效率的计算;斜面的机械效率.
【分析】使用斜面时,利用W=Gh 求有用功,利用W=Fl 求总功,克服摩擦做的
额外功W 额=fl ,利用P=求拉力做功功率,利用效率公式η=求斜面的机
械效率.据此分析判断.
【解答】解:A 、拉力做的功为总功,即W 总=W=Fl ,所以拉力F=; 有用功为W 有用=Gh ,因为在斜面上拉动物体要克服摩擦力做功,
所以W 总>W 有用,即Fl >Gh ,则F=>
,故A 错;
B 、使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功,则W 额=fl=W 总﹣W 有用=W ﹣Gh ,
所以物体所受的摩擦力:f=
,故B 正确;
C 、做功时间为t=,拉力功率的大小P=
==
,故C 正确;
D 、斜面的机械效率为η==,故D 错.
故选BC .
9.(2017北京9)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
【考点】杠杆的分类.
【分析】根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系,可将杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆.
【解答】解:使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故A错误;B、核桃夹子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故B错误;C、撬棒在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故C错误;D、食品夹子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;故D正确.
故选D.
10.(2017泰州3)下图中使用的工具,属于费力杠杆的是()
【考点】杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:A、镊子在使用臂小于阻力臂,是费力杠杆;B、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选A.
11.(2017岳阳11)如图,用300N 的力将重为500N 的物体在10s 内匀速提升2m ,不计绳重和摩擦,在此过程中( )
A .绳子自由端移动的距离为6m
B .动滑轮重100N
C .拉力做功的功率为100W
D .滑轮组的机械效率为60%
【考点】滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
【分析】(1)由图可知,滑效股数,根据s=nh 求出绳子自由端移动的距离,根据
v=求出绳子自由端移动的速度;(2)忽略绳重和摩擦,根据F=(G+G 动)求出动滑轮的重.(3)根据P=Fv 算出拉力做功的功率;(4)根据
η=
=
=
=
算出滑轮组的机械效率.
【解答】解:A 、由图可则绳子自由端移动的距离:s=nh=2×
2m=4m ,故A 错误;B 、忽略绳重和摩擦,由F=(G+G 动)可得,动滑轮的重:G 动=nF ﹣G=2×300N
﹣500N=100N ,故B 正确.
【 C 、绳子自由端移动的速度:v===0.4m/s ,
根据P=Fv=300N×0.4m/s=120W ,故C 错误;
D 、根据η==
=
=
=
=83.3%,故D 错误.
故选B .
12.(2017宜昌9)下列简单机械中属于省力机械的是( ) A .斜面 B .赛艇的船桨 C .定滑轮 D .镊子
【考点】杠杆的分类.
【分析】知道杠杆的动力臂大于阻力臂时,杠杆为省力杠杆,杠杆的动力臂小于阻力臂时,杠杆为费力杠杆,结合各个选项逐一分析.
【解答】解:A 、使用斜面可以力机械,故A 正确;B 、赛艇的船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B 错误;C 、定滑轮是等臂杠杆,所
以使用定滑轮不省力,故C错误;D、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故D错误.
故选A.
13.(2017邵阳5)在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是()
【考点】杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:A、钓鱼竿在动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;B、锤子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;D、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.故选B.
【点评】本题考查的是杠杆的主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力.
14.(2017黄石10)下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是()A.指甲剪是省力省功的机械
B.定滑轮不省力,但能改变力的方向
C.滑轮组既省力,又省距离,还省功
D.斜面的机械效率可以达到100%
【考点】定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;功的原理;机械效率.【分析】(1)根据指甲剪的结构和功的原理分析;(2)定滑轮的实质是等臂杠杆;(3)根据滑轮组的特点和功的原理可做出判断;(4)机械效率永远小于1.
【解答】解:A、指杆组成,其中既有省力杠杆也有费力杠杆,但其最终可以达到省力的目的,所以为省力机械,但使用任何机械都不省功,故A错误;B、定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向,故B正确;
C、滑轮组可以省力,但费距离,且不可能省功,故C错误;
D、使用任何机械都要做额外功,所以机械效率不可能达到100%,故D错误.
故选B.
15.(2017台州4)小柯用图中装置提升重为400牛的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法正确的是()
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1米,物体也上升1米
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200牛
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
【考点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作
特点.
【分析】定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省力但要费距离.
【解答】解:A、由图可知,动滑轮和一个定滑轮组成,故A错误;B、使用动滑轮时,物体上升1m,则绳子的自由端会通过2m,故B错误;C、不计摩擦和滑动自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400N,则拉力为200N,故C正确;D、使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,故D错误.故选C.
16.(2017重庆A7)工人示的滑轮组,将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3m,人对绳端的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则
()
A.绳子自由端移动的距离为9 m
B.动滑轮的重力为200 N
C.人通过滑轮组做的有用功为1500 J
D .滑轮组的机械效率为53.3%
【考点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功. 【分析】根据功的Fs 可求出拉力做的功,即总功;再根据W=Gh 求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的机械效率;再根据题目提供的条件,运用额外功求出动滑轮重.
【解答】解:由图可知,滑轮子承担物体和动滑轮的总重,即n=2;则绳子自由端移动的距离为:s=nh=2×3m=6m ,故A 错误;此过程中,所做有用功为:W
有
=Gh=800N ×3m=2400J ,故C 错误;所做总功为:W 总=Fs=500N ×6m=3000J ;
滑轮组的机械效率为:η=
=
×100%=80%,故D 错误;额外功为:W
额
=W 总﹣W 有=3000J ﹣2400J=600J ,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则额外功为
克服动滑轮重力做的功,由W 额
=G
动
h 可得,动滑轮的重力:G
动
=
=
=200N ,故B 正确;
故选B .
17.(2017连云港2)均匀杠杆的A 处挂3个钩码,B 处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50g ,若在A ,B 两处各加1个钩码,那么杠杆( )
A .右边向下倾斜
B .左边向下倾斜
C .仍保持水平位置平衡
D .无法确定杠杆是否平衡 【考点】杠杆的平衡条件.
【分析】(1)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F 1×L 1=F 2×L 2;
(2)在A 、B 两处再各加挂一个50g 的钩码后,分析两边的力和力臂的乘积是否还相等,据此判断杠杆是否还平衡.
【解答】解:(1)如图所示,量为50g ,重力为G=mg=0.05kg ×10N/kg=0.5N ,杠杆上每小格的长度假设为1cm ,则F A =0.5N ×2=1N ,
L A =1cm ×2=2cm ,F B =0.5N ,
L B=1cm×4=4cm;所以F A×L A=F B×L B;(2)在A、B两处再各加挂一个50g 的钩码后,F A′=0.5N×3=1.5N,F B′=0.5N×2=1N,L A和L B的长度都不变,则F A′×L A=1.5N×2cm=3N•cm,F B′×L B=1N×4cm=4N•c m,因为F A′×L A<F B′×L B;所以杠杆右边下倾.
故选A.
18.(2017烟台8)踮脚是一运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正
确的是()
A.脚后跟是支点,是省力杠杆
B.脚后跟是支点,是费力杠杆
C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆
D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆
【考点】杠杆的应用;杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,
动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的
杠杆.
【解答】解:如图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是
支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故选C.
19.(2017德州12滑轮组中,动滑轮重1N,小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体,物体沿竖直方向上升0.4m.此过程中,额外功和机械效率分别是()
A.0.4J83.3% B.0.8J91.7%
C.0.8J83.3% D.0.4J91.7%
【考点】机械效率的计算;有用功和额外功.
【分析】(1)题目没有指明不计摩擦和绳重,因此是需要计摩擦和
绳重,此时额外功不能直接计算,需要用总功减去有用功得到,
W总=Fs,W有用=Gh,W额=W总﹣W有用;(2)根据η=求出机械效率.
【解答】解:(1)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×0.4m=0.8m,W
总=Fs=6N
×0.4m=4J,W额=W总﹣W有用=4.8J﹣4J=0.8J,(2)×0.8=4.8J,W
有用=Gh=10N
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%≈83.3%.
故选:C.
20.(2017泰安9)如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是()
【考点】杠杆的应用;杠杆的分类.
【分析】本题主要考查对杠杆解,动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆.
【解答】解:A、天平在使用过等于阻力臂,属于等臂杠杆,故A错误;B、裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B正确;C、筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C错误;D、钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误.
故选B.
21.(2017丽水3)如图所示,使用时属于费力杠杆的是()
【考点】杠杆的应用;杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.
【解答】解:A、用镊子用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A正确;
B、用瓶起子开瓶盖,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B 错误;
C、用羊角锤拔钉子,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D错误.
故选A.
22.(2017枣庄5)究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方
向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是
()
A.先变小后变大B.先变大后变小
C.逐渐变大D.逐渐变小
【考点】杠杆的应用.
【分析】分析在改变弹簧测力计拉力的方向的过
程中力臂的变化情况,从而得出结论.
【解答】解:由图知,测力计其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大.
故选:A.
23.(2017是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方
向,杠杆OBA可绕O点转动,重物通过绳子
对杠杆的拉力为阻力.图中能够正确表示动
力臂的是()
A.l1 B.l2C.l3D.l4
【考点】力臂的画法.
【分析】动力臂为支点到动力作用线的距离,据此判断.
【解答】解:由图可知,动力为拉动杠杆的力,动力作用在滑轮与杠杆之间的拉绳上,动力臂为支点到动力作用线的距离,故l2为动力臂.
故选:B.
24.(2017德州3)如图所示的四种情景中,使用的工具属于费力杠杆的是()
【考点】杠杆的分类.
【分析】根据杠杆的动力臂与阻力臂之间的关系,可将杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆;阻力臂大于动力臂的杠杆属于费力杠杆.
【解答】解:A用时,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆;故A正确;B、裁纸刀在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故B错误;C、天平在使用时,动力臂等于阻力臂,故属于等臂杠杆;故C错误;D、瓶盖起子在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;故D错误.
故选:A.
25.(2017滨州14)在斜量为5kg 的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高
1m.把重物直接提升h所做的
功作有用功(g取10N/kg).下
列说法正确的是()
A.物体只受重力、拉力和摩擦
力三个力的作用
B.做的有用功是50J
C.此斜面的机械效率为62.5%
D.物体受到的摩擦力大小为10N
【考点】有用功和额外功;斜面的机械效率.
【分析】(1)对物体进行受力分析持力、摩擦力和拉力;(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式W=Gh可求重力做功,即提升物体所做的有
用功;(3)求出了有用功和总功,可利用公式η=计算出机械效率;(4)
总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据W
额=fs
求出物体所受斜面的摩擦力.
【解答】解:A、沿斜面向上拉物体力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,
故A错误;B、所做的有用功:W
有用=Gh=mgh=5kg
×10N/kg×1m=50J,故B 正
确;C、拉力F对物体做的总功:W
总=Fs=40N
×2m=80J;斜面的机械效率为:
η=×100%=×100%=62.5%,故C正确;D、克服摩擦力所做的额外
功:W
额=W总﹣W
有=80J
﹣50J=30J,由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:
f===15N,故D错误.
故选BC.
26.(2017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I1>I2,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△I,则()
A.扁担左端向下倾斜
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)
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)
【考点】杠杆的应用.
【分析】根据杠杆原来平衡,设移动的距离为L,再比较F1(L1﹣L)和F2(L2
﹣L)即可作出判断.
【解答】解:(1)原来平衡时,mg1L1=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,m1(L1﹣△L)g>m2(L2﹣△L)g,则杠杆的左端向下倾斜.故A正确,B错误;
(2)因为m1(L1m2(L2﹣△L)g,故往右边加入货物后杠杆平衡即m1(L1﹣△L)g=(m2+mg)(L2﹣△L),且mg1L1=m2gL2,
得m=(m2﹣m1),故C正确,D错误.
故选AC.
27.(2017宜宾8)如图所面挂着重为5.4N的物体,现用2.4N的拉力,把物体匀速提升10cm,不计一切摩擦和绳重,下列说法正确的是()
A.动滑轮的重力为3N
B.拉力所做功为0.24J
C.滑轮组机械效率为75%
D.若使用该滑轮组把物体从水中匀速提升到水面以上,则其机械效率将增大【考点】滑轮组绳子拉力的计算;功的计算;滑轮(组)的机械效
率.
【分析】(1)由图可知,n=3,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G
),据此求动滑轮的重力;
动
(2)由图可知,n=3,拉力端移动的路程等于物体上升高度的3倍,
利用W=Fs求拉力的功;
(3)拉力端移动距离s=3h,利用η====求滑轮组的机械效率;(4)增大滑轮组机械效率的方法:一是增大提升的物重,二是减小摩擦、减轻动滑轮重.
),【解答】解:(1)由图可知,n=3,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G
动
﹣G=3×2.4N﹣5.4N=1.8N,故A错;
则动滑轮的重力:G
动=3F
(2)由图可知,n=3,
=3×0.1m=0.3m,
拉力端移动的距离:s
绳=3s物
0.3m=0.72J,故B错;
拉力做的功:W=Fs
绳=2.4N×
(3)滑轮组的机械效率:
η=====×100%=75%,故C正确;
(4)使用该滑轮组把物体从到水面以上时,物重不变,浮力减小,相当于增大了物重,提升高度相同时,有用功增加;动滑轮重力不变,额外功不变,根据机械效率公式可知,滑轮组的机械效率会增大,故D正确.
故选CD.
二、填空题
1.(2017绥化23利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m
高的平台上,则他所用的拉力为100N,绳子自由端向下移
动的距离为4m.(不计绳重、动滑轮重及摩擦)21世纪有
【考点】滑轮组绳子拉力的计算.
【分析】由图知,承担物重的绳子股数n=2.(1)不计绳重、动滑
轮重及摩擦,拉力F=G;(2)拉力端移动的距离s=2h.
【解答】解:由图知,使用滑轮组,承担物重的绳子股数n=2.
(1)不计绳重、动滑轮重及摩擦,拉力F=G=×200N=100N;
(2)绳子自由端向下移动的距离:
s=2h=2×2m=4m.
答案:100;4.
2.(2017杭州80.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的
后端A挂一个40牛的物体,肩上支点O离后端A为0.2米,
他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为50千克,则此时手压木棒的压力大小为20牛,肩对木棒的支持力大小为60牛,人对地面的压力大小为560牛(g=10牛/千克)
【考点】杠杆的应用.
【分析】(1)根据杠杆平衡条件求出拉力的大小;(2)肩对木棒的支持力大小为F=F A+F B;(3)对人进行受力分析即可解答.21
【解答】解:(1)由题根据杠杆的平衡条件有:F×OB=G×OA,
即:F×(0.6m﹣0.2m)=40N×0.2m,
所以:F=20N;即手压木棒的压力大小为20N;
肩对木棒的支持力大小为F′=F+G=20N+40N=60N;
人对地面的压力大小为F″=G人+F′=mg+F′=50kg×10N/kg+60N=560N.
答案:20;60;560.
3.(2017绵阳15)如地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量15kg,某次提升材料质量240kg,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖着向上的拉力F=850N;竖着向上匀速提升材
料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是1000N,并将材料提
升了10m高.则滑轮组的机械效率是80%.(取g=10N/kg)
【考点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算.
【分析】(1)从图上可以看出,图中有定滑和一个动滑轮,已知质
量,根据G=mg计算出重力再利用动滑轮的特点分析;
(2)使用动滑轮剩一半倍的距离,即F移动的距离是20m,根
据W=Fs计算;上一步计算出来的是总功,物体升高10m做的功是有用功,根
据W有=Gh求出有用功,再利用η=×100%可求.
【解答】解:(1)由图可知,n=3,
)g=(15kg+240kg)×10N/kg=2550N,物体和动滑轮的总重力:G=(m
轮+m材料
不考虑绳重和摩擦,则竖着向上的拉力:
F=G=×2550N=850N;
gh=240kg×10N/kg×10m=24000J,
(2)拉力做的有用功:W
有用=m材料
拉力移动的距离:s=3h=3×10m=30m;
,
实际拉力为1000N,则拉力做的总功:W
总=F′s=1000N×30m=30000J
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.
答案:850;80%.
4.(2017德阳11)如图所示的滑轮组提升重物,工人对绳的拉力F
为400N,并能用10s的时间将96kg的重物匀速提升2m,则拉力
F的功率为240W,此时滑轮组的机械效率为80%.(不计
绳重和摩擦,取g=10N/kg)
【考点】滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
【分析】(1)知道拉力大小构得出承担物重的绳子股数n=3,则s=3h,
求拉力做功,再利用功率公式求拉力做功功率;(2)知道物重G 利用W
总=Fs
和提升的高度,利用W=Gh求有用功;再利用效率公式求滑轮组的机械效率.【解答】解:(1)由图知,n=3,则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,
6m=2400J;
拉力F做的功:W
总=Fs=400N×
拉力F做功的功率:P===240W;
(2)重物的重力:G=mg=96kg×10N/kg=960N,
2m=1920J;
有用功:W
有用=Gh=960N×
滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.
答案:240;80.
5.(201如图(a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体,图b 中的滑轮可以看作省力杠杆;图(a)中.若不计摩擦和
滑轮重力,力F1的大小为10牛,物体受到合力的大
小为0牛.
【考点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.
【分析】(1)定滑轮的本质是等臂杠杆,不省力,也不省距离;动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,可以省一半的力,但是费距离;
【解答】解:(1)a是是等臂杠杆;b是动滑轮,本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆;
(2)使用定滑轮不省力也不费力,若不计摩擦和滑轮重力,则F1=G=10N;匀速提升物体,则a图中物体受到的重力和拉力是一对平衡力,其合力的大小为0牛.
答案:b;10;0.
6.(201如图所示,在探究“杠杆平衡条件”的实验中,调节杠杆在水平位置平衡后,在A点悬挂4个钩码(每个钩码重0.5N),用调
好的弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆上的B点,使杠杆
再次平衡,则弹簧测力计的示数为1N;将测力计
转向图中虚线方向的过程中,始终保持杠杆平衡,则
测力计的示数将变大(选填“变大”、“变小”或“不
变”).
【考点】杠杆的平衡条件.
【分析】(1)根据杠杆以求出在B点弹簧测力计的示数;(2)拉力的方向是倾斜的,力的方向与杠杆不垂直,力臂不能从杠杆上读出,此时力臂变小,根据杠杆的平衡条件分析弹簧测力计示数变化.
【解答】解:(1)设格的长度为L,根据杠杠的平衡条件可得:4×0.5N×4L=F ×8L,解得F=1N;(2)当弹簧测力计在B处竖直向上拉时,拉力的方向竖直向上与杠杆垂直,动力臂等于支点到力的作用点的距离;当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,拉力的方向不再与杠杆垂直,动力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,弹簧测力计的示数变大.
答案:1:变大.
7.(2017南京17物体重180N,动滑轮重10N,小明用100N
的拉力(方向不变)将物体匀速提升2m,用了10s,则此过
程中有用功是360J,额外功是40J,拉力的功率是40。