人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械基础知识题库

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人教版2023初中物理八年级物理下册第十二章简单机械基础知识题库
单选题
1、图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“春稻谷”的示意图。

小华若要更省力,下列做法可行的是()
A.支点不动,脚在杆上的位置前移
B.将支点靠近人,脚在杆上的位置不动
C.将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移
D.将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移
答案:D
由题知,阻力F2大小不变,若要更省力,即减小F1,根据杠杆平衡条件F1l1= F2l2可知,可以增大l1或减小l2或同时增大l1和减小l2。

A.支点不动,脚在杆上的位置前移,减小了l1,l2不变,F1将增大,故A错误;
B.将支点靠近人,脚在杆上的位置不动,l1减小,同时l2增大,F1将增大,故B错误;
C.将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移,l1减小,l2增大,F1将增大,故C错误;
D.将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移,减小l2同时增大l1,F1将减小,故D正确。

故选D。

2、如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是()
A.羊角锤B.筷子
C.起瓶器D.钢丝钳
答案:B
A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。

故选B。

3、消防知识进课堂活动中,消防干警给同学们介绍如何使用干冰灭火器,如图所示。

使用时拔出保险销,用力压下压把,压把相当于()
A.省力杠杆B.费力杠杆C.等臂杠杆D.动滑轮
答案:A
从图中可以看出,支点到动力的作用线的距离大于支点到阻力的作用线的距离,所以压把相当于一个省力杠杆。

故选A。

4、如图所示,是北京冬奥会上我国健儿比赛的精彩瞬间。

下列说法正确的是()
A.图甲,运动员腾空后其惯性消失了
B.图乙,运动员的鞋底有花纹是为了减小摩擦
C.图丙,运动员下落过程中受到的力是平衡的
D.图丁,运动员用冰球杆击球时,冰球杆是费力杠杆
答案:D
A.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,惯性只与质量有关,运动员腾空后,其质量不变,惯性不变,惯
性不会消失,故A错误;
B.运动员鞋底有花纹是为了在压力一定时,使接触面变粗糙从而增大摩擦,故B错误;
C.运动员下落过程中,重力大于空气阻力,受到的力不是平衡力,故C错误;
D.运动员用冰球杆击球时,冰球杆的动力臂小于阻力臂,所以球杆是一个费力杠杆,故D正确。

故选D。

5、如图所示,工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升,绳子自由端移动的速度为0.4m/s,动滑轮
的质量为3kg,忽略绳重和摩擦,则()
A.经过10s建筑材料被提升4mB.工人对绳子的拉力为300N
C.经过10s工人做的有用功为2280JD.此过程中该滑轮组的机械效率为90% 答案:B
A.两根绳子分担动滑轮重,故建筑材料移动的速度为
v 物=
1
2
v

=
1
2
×0.4m/s=0.2m/s
经过10s建筑材料被提升
ℎ=vt=0.2m/s×10s=2m 故A错误;
B.工人对绳子的拉力为
F=1
2
(G

+G

)=
1
2
×(57kg×10N/kg+3kg×10N/kg)=300N
故B正确;
C.经过10s工人做的有用功为
W=Fs=300N×2×2m=1200J 故C错误;
D.此过程中该滑轮组的机械效率为
η=W

W

×100%=
Gℎ
Fs
×100%=
57kg×10N/kg×2m
300N×2×2m
=95%
故D错误。

故选B。

6、如图所示,斜面长10m,高4m。

用平行于斜面F=50N的拉力,将重100N的物体,从斜面的底端匀速拉到顶端。

在此过程中,下列说法正确的是()
A.利用此装置既可以省力,也可以省功B.物体受到的摩擦力为50N C.对物体所做的有用功为500JD.该斜面的机械效率为80%
答案:D
A.使用任何机械都不省功,所以利用此装置不能省功,故A错误;BC.由题意知,将物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的有用功
W有=Gh=100N×4m=400J
所做的总功
W总=Fs=50N×10m=500J
额外功
W额=W总-W有=500J-400J=100J
物体所受的摩擦力
f=W

s
=
100J
10m
=10N
故BC错误;
D.该斜面的机械效率
η=W

W

=
400J
500J
×100%=80%
故D正确。

故选D。

7、在建筑工地,用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。

当电动机用1000N的力拉钢丝绳,使建筑材料在
10s内匀速上升1m的过程中,额外功为300J,g取10N/kg。

则下列说法中正确的是()
A.动滑轮重为300N
B.电动机对钢丝绳做功的功率为100W
C.滑轮组的机械效率为70%
D.建筑材料的质量为270kg
答案:D
A.由图知,n=3,额外功为300J,若忽略绳重和摩擦,动滑轮的重力
G 动=
W


=300J
1m
=300N
但题目中缺少条件“忽略绳重和摩擦”,则动滑轮的重力不等于300N,故A错误;B.绳子自由端移动的距离
s=3h=3×1m=3m
电动机对钢丝绳做功
W总=Fs=1000N×3m=3000J
电动机对钢丝绳做功的功率为
P=W

t
=3000J
10s
=300W
C.滑轮组的机械效率为
η=W

W

=
W

−W

W

=3000J−300J
3000J
=90%
D.建筑材料的重力
G=W


=
W

−W


=3000J−300J
1m
=2700N
建筑材料的质量为
m=G
g =2700N
10N/kg
=270kg
故D正确。

故选D。

8、运动员们在运动场中展现了矫健身姿其巾涉及到的物理知识,说法错误的是()
A.甲图冰壶运动要不断擦冰,运动员手上拿的擦冰杆是费力杠杆,可以省距离
B.图乙中,钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车做了功
C.图丙中,花滑运动员受到冰面的支持力和他对冰面的压力是一对平衡力
D.图丁中,单板滑雪大跳台运动员到达最高点时速度不为零,仍具有动能
答案:C
A.运动员手上拿的擦冰杆用力擦冰时,此时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,省距离,故A正确,不符合题意;
B.钢架雪车运动员在推动雪车奔跑的过程中,运动员对雪车施加了推力,雪车在推力的方向上通过了距离,运动员对雪车做了功,故B正确,不符合题意;
C.花滑运动员受到冰面的支持力和他对冰面的压力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故C 错误,符合题意;
D.单板滑雪大跳台运动员到达最高点时水平方向有一定的速度,运动员具有动能,故D正确,不符合题意。

故选C。

9、下图是生活中几种常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是()
A.钓鱼竿B.道钉撬
C.筷子D.理发剪刀
答案:B
A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D.理发剪刀在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。

故选B。

10、神舟13号航天员王亚平在机械臂(图示)的辅助下成功从天和核心舱出舱。

机械臂的功能类似于人的手臂(杠杆),具有抓住、拉回、锁死等功能。

如图工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是()
A.起子B.核桃夹
C.钳子D.食品夹
答案:D
机械臂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
A.瓶盖上面和起子的接触点是支点,起子和瓶盖下的接触点为阻力作用点,手的作用点为动力作用点,动力臂大于阻力臂,都是省力杠杆,故A不符合题意;
B.核桃夹两臂的轴为支点,核桃臂和核桃的接触点为阻力作用点,手的作用点为动力作用点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钳子两臂的轴为支点,钳子和铁丝的接触点为阻力作用点,手的作用点为动力作用点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.食品夹在使用过程中,最上端为支点,手按的位置到支点的距离为动力臂,食物到支点的距离为阻力臂,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。

故选D。

11、小摩同学家里正在修建楼房,他通过调查了解到工人利用如图的装置,将重力为900N的物体匀速提升了6m,工人对绳子施加的拉力F为475N。

忽略绳重和机械之间的一切摩擦。

下列说法中正确的是()
①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体,则该滑轮组的机械效率为95%。

A.①③B.②④C.①②D.③④
答案:B
①如图所示,一共有两段绳子分担动滑轮重,故绳子自由端移动的距离为
s 绳=2ℎ

=2×6m=12m
拉力F做功为
W

=Fs=475N×12m=5.7×103J 故①错误;
②动滑轮的重力为
G 动=2F−G

=2×475N−900N=50N
故②正确;
③拉力F做的额外功为
W
额=G

ℎ=50N×6m=300J
故③错误;
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体,则该滑轮组的机械效率为
η=W

W

×100%=
G


G

ℎ+G


×100%=
G

G

+G

=
950N
950N+50N
=95%
故④正确,故综上所述,②④正确,B正确。

故选B。

12、如图所示,大人想用滑轮将重物吊到二楼,孩子想帮忙,却把自己吊上去了下列说法中正确的是()
A.该装置中所用的滑轮为动滑轮
B.使用该装置中的滑轮可以省力
C.使用该装置中的滑轮可以改变用力的方向
D.重物受到的重力小于孩子受到的重力
答案:C
A.由图知,使用的滑轮的轴的位置不变,是定滑轮,故A错误;
BC.使用定滑轮不能省力,其作用是改变力的方向,故B错误,C正确;
D.由于重物的重力大于小孩的重力,使得小孩被提上去,故D错误。

故选C。

13、如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体5s内移动了100cm,且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N,已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法错误的是()
A.拉力F大小为4NB.绳子自由端移动的速度为0.6m/s
C.拉力F做功的功率为3WD.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J
答案:A
B.动滑轮上有三段绳子,则n=3,5s内绳子自由端移动的距离s绳=ns物=3×100×10-2m=3m
绳子自由端移动的速度
v 绳=
s

t
=
3m
5s
=0.6m/s
故B正确,不符合题意;AC.物体克服摩擦力做的有用功W有=fs物=12N×100×10-2m=12J
拉力做的总功
W
总=
W

η
=
12J
80%
=15J
拉力F大小
F=W

s

=
15J
3m
=5N
拉力F做功的功率
P=W

t
=
15J
5s
=3W
故A错误,符合题意;C正确,不符合题意。

D.拉力F在5s内对滑轮组做的额外功
W额=W总-W有=15J-12J=3J
故D正确,不符合题意。

故选A。

14、某天,“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。

“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说:“看,我能提起很重的物体哦(如图)!"“物理”大师竖起大拇指说:“真厉害!其实,你的前臂就是物理学中的一根杠
杆。

”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析合理的是()
A.前臂杠杆的支点O在肘关节处B.肱二头肌给桡骨的力F1是阻力
C.重物给前臂的力F2是动力D.前臂是一根省力杠杆
答案:A
A.前臂将物体拿起时,肘关节处保持不动,肘关节处为前臂杠杆的支点O,故A符合题意;
B.肱二头肌给桡骨的力F1是将物体拿起的动力,故B不符合题意;
C.重物给前臂的力F2是阻碍前臂上升的阻力,故C不符合题意;
D.如图所示,动力F1是力臂是肘关节到肱二头肌拉力作用线的距离,距离较小,阻力F2的力臂是肘关节到重物对手压力作用线的距离,距离较大,根据杠杆平衡条件
F1L1=F2L2
L1<L2

F1>F2
是费力杠杆,故D不符合题意。

故选A。

15、如图所示,一名八年级普通男同学站在路跷板某一位置时,跷跷板刚好在水平位置平衡。

则跷跷板另一端球的重力最接近()
A.1200NB.800NC.600ND.300N
答案:D
男同学质量约为60kg,重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
图中男同学到支点O的距离约为球到O的距离的一半,设同学到支点O的距离为l,动力臂为l,球到O的距离为2l,阻力臂为2l,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可得球的重力
G′=G×l
2l
=
G
2
=
600N
2
=300N
故D正确,ABC错误。

故选D。

多选题
16、如图,小王用两个相同的滑轮组成滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G1=G2,则所用的拉力分别为F1和F2,其机械效率分别为η1和η2()
A.F1>F2B.F1<F2C.η1=η2D.η1<η2
答案:AC
AB.第一幅图中,n=2,第二幅图中,n′=3,因摩擦不计,所以拉力分别为
F1=1
2
(G1+G


F2=1
3
(G2+G


由于G1=G2,动滑轮重力G动相同,所以所用拉力关系为F1>F2,故A符合题意,B不符合题意;CD.因摩擦不计,滑轮组的机械效率为
η=W

W

=
Gℎ
Gℎ+G


由于提升高度h相同,G1=G2,动滑轮重力G动相同,所以机械效率分别为η1=η2,故C符合题意,D不符合题意。

故选AC。

17、如图所示定滑轮重 2N,动滑轮重 1N。

物体p在拉力F=6N 的作用下,1s 内沿竖直方向匀速升高了 0.2m。

不计绳重和轴摩擦,则以下计算结果中正确的是()
A.绳子自由端移动速度为 0.2m/s
B.滑轮组的机械效率为 91.7%
C.天花板对滑轮组的拉力为 21N
D.滑轮组对物体p做功的功率为 2.2W
答案:BD
A.绳子自由端移动的距离为
s=2ℎ=2×0.2m=0.4m 绳子自由端移动速度为
v=s
t
=
0.4m
1s
=0.4m/s
故A错误;
B.由图知,承担物重的绳子股数n=2,则拉力
F=1
2
(G

+G

)
物体p所受的重力为
G 物=2F−G

=2×6N−1N=11N
则总功为
W
总=(G

+G

)ℎ=(11N+1N)×0.2m=2.4J
有用功为
W
有=G

ℎ=11N×0.2m=2.2J
滑轮组的机械效率为
η=W

W

×100%=2.2J
2.4J
×100%≈91.7%
故B正确;
C.对滑轮组整体做受力分析,且不计绳重,由平衡条件可知
F 拉=G

+G

+G

+F=2N+11N+1N+6N=20N
故C错误;
D.滑轮组对物体p做功的功率
P=W
=
2.2J
=2.2W
故D正确。

故选BD。

18、用如图甲所示的动滑轮提升一批建筑材料,工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升,此过程中,作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示,已知这批建筑材料的总质量为70kg,绳重和滑轮的摩擦可忽略不计,g取10N/kg。

下列说法中正确的是()
A.绳子自由端拉力做功的功率为80WB.绳子自由端的拉力F大小为40N
C.动滑轮对重物的拉力做功功率为70WD.该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为87.5%
答案:ACD
A.由P=W
t
及图乙可得,绳子自由端拉力做功的功率为
P=W
t
=
8×103J
100s
=80W
故A正确;
B.由题意可知,建筑材料的提升速度为v=0.1m/s,因动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端的移动速度为v′=2v=2×0.1m/s=0.2m/s
故由P=Fv可得,绳子自由端的拉力为
F=P
v′
=
80W
0.2m/s
=400N
故B错误;
C.由题意可知,建筑材料的总质量为m=70kg,故由G=mg可得,建筑材料的重力为
G=mg=70kg×10N/kg=700N
因建筑材料处于受力平衡状态,故由二力平衡可知,动滑轮对重物的拉力为F拉=G=700N
故由P=Fv可得,动滑轮对重物的拉力做功功率为
P拉=F拉v=700N×0.1m/s=70W
故C正确;
D.由题意可得,该滑轮提升这批建筑材料的机械效率为
η=W

W

×100%=
Gℎ
2Fℎ
×100%=
G
2F
×100%=
700N
2×400N
×100%=87.5%
故D正确。

故选ACD。

19、如图所示,是古人利用杠杆知识制作的各种生产生活工具,其中使用时属于省力杠杆的是()A.石斧B.杆秤
C.桔槔D.抛石机
答案:BC
A.石斧在使用过程中,动力臂小于阻力臂,费力省距离,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.杆秤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力费距离,属于省力杠杆,故B符合题意;
C.桔槔往下放桶时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,向上提桶时是动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C
符合题意;
D.抛石机在使用过程中,动力臂小于阻力臂,费力省距离,属于费力杠杆,故D不符合题意。

故选BC。

20、如图所示四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是()
A.食品夹B.核桃钳
C.羊角锤D.筷子
答案:AD
A.食品夹的支点在尾端,手的动力作用在夹子的中间,而阻力作用在前端,阻力臂大于动力臂,根据杠杆平衡
条件,动力大于阻力,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.核桃钳的支点在前端,核桃在中间,手的作用力在尾端,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于
阻力,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤的支点在锤与木板接触点,钉子的阻力在锤子的羊角口,手的动力作用在锤柄处,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于阻力,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子的支点在尾端,手的动力作用在筷子的中间偏向尾端,而阻力作用在前端,动力臂小于阻力臂,根据杠
杆平衡条件,动力大于阻力,属于费力杠杆,故D符合题意。

故选AD。

21、如图所示,小郭用300N的拉力提升装有西瓜的吊篮,使吊篮在20s内匀速上升2m,滑轮组的机械效率为80%(不计吊篮重量、绳重及摩擦)。

下列说法正确的是()
A.绳子自由端移动的速度为0.1m/s
B.拉力的功率为90W
C.动滑轮重为240N
D.向吊篮里增加西瓜,此滑轮组的机械效率将变大
答案:BD
A.由图可知,n=3,则绳端移动的距离
s=nh=3×2m=6m
绳自由端的移动速度
v=s
t =6m
20s
=0.3m/s
故A错误;
B.拉力做的总功
W总=Fs=300N×6m=1800J 拉力的功率
P =W 总t =1800J
20s =90W
故B 正确;
C .不计吊篮重量、绳重及摩擦,克服动滑轮重力所做的功
W 额=(1-η)W 总=(1-80%)×1800J=360J
动滑轮重
G 动=W 额ℎ=360J
2m =180N
故C 错误;
D .由
η=W 有W 总=Gℎ
Gℎ+G 动ℎ=
G
G+G 动
可知,向吊篮里增加西瓜,此滑轮组的机械效率将变大,故D 正确。

故选BD 。

22、如图所示,为大明湖龙舟赛上运动员奋力划船时的情景。

下列说法正确的是(

A .桨在使用时是费力杠杆,特点是虽费力但省距离
B .不停划桨龙舟前进说明力是维持物体运动的原因
C .运动员穿的救生衣呈红色,是因为其能反射红光
D .桨向后划水龙舟前进,是因为力的作用是相互的
答案:ACD
A.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离,故A正确;
B.停止划桨龙舟停下来,是因为龙舟受到了阻力作用,若龙舟不受阻力,停止划桨龙舟也不会停下来,因此不
停划桨龙舟前进说明力不是维持物体运动状态的原因,是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.不透明物体的颜色由它反射的色光决定。

运动员穿的救生衣呈红色,是因为其能反射红光,故C正确;
D.桨往后划,给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的作用力,因此龙舟前进,说明物体间力的作用是
相互的,故D正确。

故选ACD。

23、如图所示,大人利用滑轮将重物吊到二楼,孩子想帮忙,却把自己提了上去。

下列说法中正确的是()
A.该滑轮是定滑轮,使用它可以改变力的方向
B.大人拉绳的力所做的功是有用功
C.孩子受到的重力小于重物受到的重力
D.图中被吊到二楼窗户的重物具有能量
答案:ACD
A.由图知,使用的滑轮的轴的位置不变,是定滑轮,其作用是改变力的方向,故A正确;
B.大人拉绳的力所做的功是总功,对重物做的功为有用功,故B错误;
C.使用定滑轮不能省力,由于重物的重力大于小孩的重力,使得小孩被提上去,故C正确;
D.被吊到二楼窗户的重物,质量不变、高度变大,其具有重力势能,故D正确。

故选ACD。

24、如图所示的机械或工具的使用,属于省力杠杆的是()
A.独轮椅B.筷子
C.起瓶器D.羊角锤
答案:ACD
A.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。

故选ACD。

25、利用图所示的滑轮组先后匀速提升重为200N和150N的物体。

已知提升200N的物体时,绳子自由端的拉力为125N,拉力的功率为125W。

若两次物体上升的速度相同,不计摩擦和绳重,则提升重为150N的物体时()
A.机械效率为80%B.机械效率为75%
C.拉力的功率为50WD.拉力的功率为100W 答案:BD
由图n=2,动滑轮自重为
G0=2F1-G1=2×125N-200N=50N
绳自由端速度为
v=P1
F1
=
125W
125N
=1m/s
提150N物体时,机械效率为
η=W

W

×100%=
G2ℎ
G2ℎ+G0ℎ
×100%=
G2
G2+G0
×100%=
150N
150N+50N
×100%=75%
拉力为
F2=G2+G0
2
=
150N+50N
2
=100N
功率为
P2=F2v=100N×1m/s=100W
故AC不符合题意,BD符合题意。

故选BD。

填空题
26、体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为84kg的重物A匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),则绳子自由端移动的距离是___________m,动滑轮重___________N;若绳
子能承受的最大拉力为800N,增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率最大为
___________%(结果保留一位小数)。

答案: 3 210 88.3
[1]由图可知,滑轮组绳子的有效段数n=3,则绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m
[2]重物A的重力
G A=m A g=84kg×10N/kg=840N
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率率
η=W
有用
W

=
G Aℎ
G Aℎ+G


=
G A
G A+G

=
840N
840N+G

=80%
解得动滑轮重力G动=210N。

[3]若增大重物A的质量,重物的重力增大,滑轮组的机械效率增大,工人的最大拉力F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N<F绳最大=800N
则工人拉绳子自由端的最大拉力为600N。

由图知,n=3,不计绳重和摩擦,最大拉力
F
最大=
1
3
(G
最大
+G

)
提升的最大物重
G最大=3F最大-G动=3×600N-210N=1590N 所以最大机械效率
η
最大=
G
最大
G
最大
+G

=
1590N
1590N+210N
≈88.3%
27、如图,用滑轮组帮助汽车脱困时,滑轮B的作用是______;汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为______N。

答案:改变力的方向 1600
[1]滑轮B工作时位置不发生改变,因此该滑轮为定滑轮,定滑轮不能省力,只能改变力的方向。

[2]汽车被匀速拉动时处于平衡状态,所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。

动滑轮上有两端绳子,则n=2,由滑轮组的机械效率可得
η=W
有用
W

=
fs
Fns
=
f
nF
汽车受到的摩擦力
f=nFη=2×1000N×80%=1600N
28、如图所示,人的头颅也可以看成杠杆,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力。

A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点,拉力的方向始终垂直于OB,低头过程中,拉力逐渐 ___________(填“增大”、“减小”
或“不变”);若头颅质量为4.5kg,OA:OB=5:1,当他低头角度θ=30°时,肌肉对B点的拉力是 ___________N。

答案:增大 112.5
[1]低头过程中,头颅重力的力臂变大,在重力(即阻力)、动力臂OB不变的情况下,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力(肌肉拉力)会增大。

[2]由于实际头颅重力
G=mg=4.5kg×10N/kg=45N 阻力臂
l2=OA×sin30°=1
2 OA
动力臂l1=OB,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,肌肉对B点的拉力
F1=F2l2
l1=45N×
1
2
OA
OB
==45N×2.5=112.5N
29、花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端,便可以轻松地剪断树枝。

这时修枝剪刀属于 ___________(选填“省力”或“费力”)杠杆,它的支点在 ___________(选填“A”“B”或“C”)点使用该修枝剪刀修剪树枝时,
___________(选填“能”或“不能”)省功。

答案:省力B不能
[1][2][3]剪刀属于杠杆,支点是B点,动力作用在A点,阻力作用在C点,使用时动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆;根据功的原理可知,使用杠杆可以省力但是不能省功。

30、如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体A、B重均为20N,当用竖直向上的力F2匀速提升物体B时,此时力F2大小为___________N;若F1和F2所做的功相等,物体A、B移动的距离之比是___________。

答案: 10 1∶1
[1]由图可知,是使用动滑轮提升B物体,若不计滑轮重和摩擦,动滑轮能省一半的力,所以拉力的大小为
F2=1
2
G=
1
2
×20N=10N
[2]使用任何机械都不省功,若不计滑轮重和摩擦,则拉力做功等于克服物体重力做的功,若F1和F2所做的功相
等,即克服物体重力做的功相等,因物体A、B的重力G相同,则根据W=Gh可知,A、B移动的距离h相同,即A、B移动距离之比是1∶1。

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