中考物理一轮复习第十二章 简单机械知识点及练习题及答案

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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.下列关于功、功率和机械效率的说法正确的是
A.机械效率越高,机械做功一定越多
B.机械做功越多,机械效率一定越高
C.功率越大的机械,做功一定越快
D.做功越快的机械,机械效率一定越高
3.材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA<OB),如图所示,杠杆处于平衡状态.如果将甲、乙物体(不溶于水)浸没于水中,杠杆将会
A.A端下沉B.B端下沉C.仍保持平衡D.无法确定
4.如图所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。

若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时,(不计摩擦)则()
A.沿着AB用的拉力小,做功多B.沿着AC用的拉力小,做功多
C.沿着AD用的拉力大,做功少D.沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多
5.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%
6.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)
2
1 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)
2l
l l
-
7.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
8.如图为一健身器材模型,杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶OB=1∶4,质量为60 kg的小明站在水平放置的体重计上,通过该杠杆提起吊篮中的重物,吊篮重80 N.当棱长为20 cm的正方体重物甲刚被提起时,体重计示数为43 kg;当棱长为40 cm的正方体重物乙刚被提起时,体重计示数为18 kg.杠杆始终在水平位置保持平衡,A、B两端绳子拉力保持竖直.不计绳重、杠杆自重及摩擦, g取10 N/kg,则重物甲与重物乙的密度之比为( )
A.1∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶1
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.如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则拉力F的大小为()N,物体A与水平桌面的摩擦力大小()N.
A.200N;10N B.200N;20N C.20N;10N D.20N;20N
二、填空题
11.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.
12.杠杆AB可绕支点O自由转动,AO:OB=3:4.将金属块M用细绳悬挂在杠杆A端,B 端通过细绳与动滑轮相连,动滑轮上绕有细绳,细绳一端固定在地面上,自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡如图所示:若将物体M浸没到水中,需要在动滑轮细绳自由端上施加拉力F2才能使杠杆再次水平平衡,F1与F2的差为60N,已知物体M所受重力为880N,则物体M的密度是________ kg/m3.(g取10N/kg)
13.如图所示的装置中,重600N的人用力拉绳,使装置处于静止。

装置中的滑轮A重500N,滑轮B重200N,底板C重100N。

不计轴摩擦及绳重,人对底板C的压力为
________N。

14.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.
15.如图所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上,在B点用600N的动力竖直向下拉动,木杆静止不动,则重物对水平地面的压力为______N,此木杆为_______(“省力” “费力”“等臂”)杠杆。

16.如图所示,一直撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是_________N。

17.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下,沿水平面以2m/s的速度做匀速直线运动,此时物体A所受的摩擦力是20N,如果滑轮、绳子所受重力及滑轮与轴的摩擦均不计,则拉力F的大小为___________N;拉力F做功的功率为___________W。

18.如图长2m的粗细和密度都均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O 点的距离S的关系如图所示,则杆重________ N;当滑环滑到图中A点时,金属杆是一个________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”).
19.如图,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O为支点,杠杆的右端挂有重物M,支点左边的A处挂钩码时,杠杆平衡,将重物M浸没在水中,钩码放在B处,杠杆又平衡,则重物与钩码的质量之比为____,重物M的密度是____kg/m3
20.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是
___________cm;若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会
___________(选填“变大”或“变小”)。

三、实验题
21.如图所示,在做“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图甲所示杠杆静止,此时杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应把杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节:实验前调节杠杆在水平位置平衡的目是_________。

(2)实验中,如图乙所示,杠杆处于静止状态。

已知杠杆的刻度尺每格为5cm,钩码每个重0.5N,小红把数据记录在下表:
动力F 1/N 动力臂l 1/cm 阻力f 2/n 阻力臂l 2/cm 1.5
10
1
15
(3)小红根据以上实验数据马上得到杠杆的平衡条件1122Fl F l ,你认为是否合理? 答:______(选填“是"或“否”)。

理由:___________。

(4)小明用弹簧测力计在B 点向下拉使杠杆平衡,如图丙所示。

现将弹簧测力计绕B 点从a 位置转动到b 位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

22.图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB 可绕O 点旋转,A 端与直杆底端相连,B 端装有塞子当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空⽓开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB 杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。

(1)为测出浮子上底面的面积,现有刻度尺、量筒和水,请完成实验: ①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h ; ②将浮子装满水,用_______________________;
③浮子上底面的面积表达式:S 上=_________(用所测量物理量的符号表示)。

(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm 2,外界大气压为1.0×105Pa ,浮子、直杆、细杆AB 、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停⽓进水时,浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍,OA =6cm ,OB =4cm ,塞子受到水的压力为___________N 。

(3)科学研究表明,⽓定质量的⽓体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过⽓定⽓度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证⽓桶正常使用,应如何移动调节螺母:__________。

23.在“探究杠杆的平衡条件”实验中
(1)如图甲,挂钩码前,应把杠杆的平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡。

(2)实验过程记录的数据如下表,分析数据,得到杠杆的平衡条件是______。

若将图乙中左侧一个钩码取下,则需将右侧钩码向______移动,杠杆才有可能重新平衡;
实验次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m
1 1.00.020.50.04
2 2.00.04 4.00.02
3 2.50.03 1.50.05
式,因为(____)(选出一个正确选项)
A.杠杆受力不平衡 B.力臂与杠杆不重合 C.力和力臂数目过多,不易得出结论(4)图A和图B中的杠杆均静止,两图中弹簧测力计都垂直杠杆,示数分别为F1和F2,则F1______F2(选填“>”、“<”或“=”);
(5)如图C,小明使用手机自拍杆拍照时,自拍杆伸得越长,手握杆的力越______(选填“大”或“小”),此时自拍杆是______杠杆(选填“省力”“等臂”或“费力”)。

24.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:
次数钩码重
/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
升的距离/cm
机械效率
第1次2511567%第2次45 1.715
第3次65 2.41583%
升;
(2)进行第2次测量时,滑轮组的机械效率约为_____;
(3)进行第3次测量时,滑轮组做的有用功是_____J;
(4)分析实验数据,实验小组得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与_____有关;
(5)请在丁图画出此滑轮组既能省力又能改变力的方向的绕绳方法_____,若不计摩擦及绳重,这种绕线方法与实验时用的绕线方法相比,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

25.用如图的实验装置“探究滑轮组的机械效率”,其中甲、乙滑轮组相同,丙滑轮组中的动滑轮比甲、乙的动滑轮重,每个钩码重均为2N,三次实验的测量数据如下表。

(1)实验中要用______测量钩码和绳子通过的距离;应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计;
(2)实验3中用滑轮组做的有用功是______J,滑轮组的机械效率为______;
(3)通过比较1、2两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升重物时,物重越______,滑轮组的机械效率越高;通过比较1、3两次实验数据可得出结论:用滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______。

实验序号钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移动
距离s/m
机械效
率η
120.110.366.7% 240.1 1.50.388.9% 320.1 1.10.3
四、计算题
26.在图中轻质均匀杆OB长1.2米,能绕支点O转动,B端用细绳BC竖直悬于C点,有一重力为240牛的物块挂在A点,OA长0.3米,求:
(1)此时BC绳对杠杆的拉力大小;
(2)若绳BC能承受的最大拉力为150牛,移动重物到某一位置,绳BC恰好断裂,求重物悬挂点到支点O的距离。

27.如图所示,长方体A、B是两个形状相同,材料不同的柱形物体,他们之间用细绳连接,并与滑轮组的动滑轮D连接。

在向长方体容器C中缓慢加水时,用弹簧测力计拉住绳子自由端不动,其示数F与加水质量m之间的函数关系如图所示。

忽略题中所有绳重以及摩擦,加水过程中A、B间的绳子始终是绷直的。

已知:容器C的内底面积S C = 80 cm2,物体A的底面积S A =20cm2,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。

求:
(1)加水多少cm3时,物体B刚好接触水面?
(2)物体B的高度是多少?
(3)绳子自由端的拉力F2是多少?
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.如图是电子秤显示水库水位的示意图。

该装置由不计重力的滑轮C、D,长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。

杠杆始终在水平位置平衡,且MO:ON=1:2.已知物块A 的密度为1.5×103kg/m3,底面积为0.04m2,高1m,物块B的重力为100N.滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。

求:
(1)当物块A的顶部刚没入水面时,底部受到水的压强大小?
(2)当物块A的顶部刚没入水面时,物块A所受的拉力大小?
(3)若水位发生变化,当电子秤的示数为55N时,求物块A浸入水中的深度?
30.如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取质量为2000kg、体积为1m3的物体,上升过程中物体始终不接触水底和露出水面,g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。

(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)已知动滑轮重2000N ,若不计绳重和摩擦,当浸没在水中的物体披匀提升时,求电动机对绳子的拉力;
(3)求此滑轮组做功的机械效率(结果保留1位小数)。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 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.C
解析:C 【解析】
A .机械效率是有用功和总功的比值,其高低与机械做功的多少无关,故A 不正确;
B .机械做的功多,但不知道做的是总功还是有用功,机械效率无法确定,故B 不正确;
C .功率是表示做功快慢的物理量,功率越大的机械,做功一定越快,故C 正确;
D .做功越快的机械说明功率大,但有用功和总功不确定,机械效率不一定越高,故D 不正确. 故选C .
【点睛】本题考查机械效率和功率的物理意义,关键知道机械效率是有用功与总功的比值,并不能表示做功的快慢和多少.
3.C
解析:C 【详解】
由题知,甲.乙两物体的密度相同,OA <OB ,即甲的力臂要小于乙的力臂: 根据杠杆的平衡条件可知,G l G l ⨯⨯甲甲甲乙=
即:gV l gV l ρρ甲甲乙乙= 所以:V l V l 甲甲乙乙=
如果将甲.乙物体(不溶于水)浸没于水中,此时甲乙都要受到浮力的作用,根据阿基米德原理可知,甲乙受到的浮力分别为:
F gV ρ甲浮甲水= F gV ρ乙浮乙水=
此时左边拉力与力臂的乘积为:
G gV l G l gV l ρρ⨯⨯⨯甲甲甲甲甲甲甲水水(﹣)=﹣① 此时右边拉力与力臂的乘积为:
G gV l G L gV l ρρ⨯⨯⨯乙乙乙乙乙乙乙水水(﹣)=﹣② 由于V l V l 甲甲乙乙=
所以:gV l gV l ρρ⨯⨯甲甲乙乙水水=
则由①②两式可知,此时左右两边拉力与力臂的乘积相同,则杠杆仍然会保持平衡,故C 正确,ABD 错误.
4.D
解析:D 【详解】
由图可知,斜面AB 倾斜角度最小,所以沿着AB 用的拉力最小;斜面AD 斜角度最大,沿着AD 的拉力最大;不考虑摩擦,额外功为0,利用斜面做的功都等于提升物体做的功,所以拉力在三斜面上做功相同;由以上分析可知,沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多。

故ABC 错误,D 正确。

故选D 。

5.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。

6.D
解析:D 【详解】
AB .原来平衡时,m 1gl 1=m 2gl 2,
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)
2
l
l l
,故C错误,D正确.
7.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.
8.D
解析:D
【解析】
当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时,杠杆左边受到的力F1=G篮+G甲=80N+ρ甲V甲g;体重计对人的支持力F支=F压=43kg×10N/kg=430N;杠杆对人的拉力F2=G人-F支
=60kg×10N/kg-43kg×10N/kg=170N;
根据杠杆平衡条件得:
F1×OA=F2×OB,
因为OA:OB=1:4,甲的体积V甲=(0.2m)2=0.008m3,乙的体积V乙
=(0.4m)2=0.064m3,
所以(80N+ρ甲V甲g)×1=170N×4,
(80N+ρ甲×0.008m3×10N/kg)×1=170N×4;
则ρ甲=7.5×103kg/m 3;
当边长为40cm 的正方体重物甲刚被提起时,杠杆左边受到的力F 3=G 篮+G 乙=80N+ρ乙V 乙g ;体重计对人的支持力F 支=F 压=18kg×10N/kg=180N ;杠杆对人的拉力F 4=G 人-F 支=60kg×10N/kg-18kg×10N/kg=420N ; 根据杠杆平衡条件得: F 3×OA=F 4×OB ,
因为OA :OB=1:4,甲的体积V 甲=(0.2m )2=0.008m 3,乙的体积V 乙=(0.4m )2=0.064m 3,
所以(80N+ρ乙V 乙g )×1=420N×4, (80N+ρ乙×0.064m 3×10N/kg )×1=420N×4; 则ρ乙=2.5×103kg/m 3;
所以ρ甲:ρ乙=7.5×103kg/m 3:2.5×103kg/m 3=3:1. 故选D .
【点睛】本题考查了重力公式、密度公式、杠杆平衡条件的应用,求出杠杆右端受到的拉力是关键.
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.C
解析:C 【解析】
解答本题需掌握物体A 匀速运动,受到的合力为零,故A 物体所受拉力和摩擦力相等;动滑轮上有两段绳子,拉力F 是A 所受摩擦力的2倍. 解答:
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 ;又因为动滑轮上承担物重的两段绳上的力是相等的,所以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. 故选C.
二、填空题 11.2 【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 。

12.5×103 【分析】
表示出两次杠杆A 、B 端受到的拉力,根据杠杆的平衡条件列式,解方程可得M 受到的浮力大小,再根据阿基米德原理计算出物体M 的体积,利用密度公式计算出M 的密度. 【详解】 自由端施加拉
解析:5×103 【分析】
表示出两次杠杆A 、B 端受到的拉力,根据杠杆的平衡条件列式,解方程可得M 受到的浮力大小,再根据阿基米德原理计算出物体M 的体积,利用密度公式计算出M 的密度. 【详解】
自由端施加拉力F1使杠杆水平平衡时,杠杆A端受到的拉力F A=G M,由图左侧的滑轮为动滑轮,杠杆B端受到的拉力F B=2F1+G动,
根据杠杆的平衡条件:G M×AO=(2F1+G动)×OB…①
将物体M浸没到水中杠杆再次水平平衡时,
杠杆A端受到的拉力F′A=G M−F浮,
杠杆B端受到的拉力F′B=2F2+G动,
根据杠杆的平衡条件:(G M−F浮)×AO=(2F2+G动)×OB…②
①−②可得:F浮×AO=2(F1−F2)×OB
M浸没水中后由于受到浮力,对杠杆A端拉力减小,所以F1>F2,
所以:F浮=
()
12
2F F OB
AO
-⨯
=
260N4
3
⨯⨯
=160N,
由F浮=ρ水gV排得M的体积:V=V排=
F
g


ρ=33
160N
1.010kg/m10N/kg
⨯⨯
=1.6×10−2m3
所以M的密度:ρ=m
V
=
Vg
M
G
=23
880N
1.610m10N/kg
-
⨯⨯
=5.5×103kg/m3
13.475
【解析】
【详解】
解:读图可知G人+GB+G木=900N,这都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮B的自重200N,等于250N。

这又由两
解析:475
【解析】
【详解】
解:读图可知G人+G B+G木=900N,这都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N,减去下面滑轮B的自重200N,等于250N。

这又由两段绳子平均分担,因此,人手处的拉力为F1=125N.于是得出,人对木板的压力F=G-F1=475N.
【点睛】
读图可知,整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担,右侧的拉力则又由第二只滑轮分担.因为整个装置保持静止,所以每只滑轮两侧的力都是相等的。

14.1
【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.
15.费力
【解析】以杠杆为研究对象,杠杆A 点受到物体G 对其竖直向下的拉力FA 和B 点竖直向下的拉力FB ,杠杆不动,即处于平衡状态.根据杠杆的平衡条件,所以FA×OA=FB×OB.由于FB=600N ,OA=
解析:费力
【解析】以杠杆为研究对象,杠杆A 点受到物体G 对其竖直向下的拉力F A 和B 点竖直向下的拉力F B ,杠杆不动,即处于平衡状态.根据杠杆的平衡条件,所以F A ×OA =F B ×OB .由于
F B =600N ,OA =3OB ,可以求得F A =200N .由于物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体G
的拉力竖直向上且等于200N .以物体G 为研究对象,其受到三个力的作用:杠杆对其向上的拉力F 拉=200N ,重力为280N ,地面对其竖直向上的支持力F 支.物体处于静止状态,所以这三个力平衡即:G =F 支+F 拉,从而可以求得F 支等于80N ,因为物体处于平衡状态,所以
F 压=F 支=80N .由图示情况可知,动力臂小于阻力臂,所以此木杆为费力杠杆.
故答案为:80;费力
16.63
【解析】要使施加在撬棒A 点的动力最小,应使动力臂L1最大;当以D 为支点,在A 点施加垂直AD 向上的动力时,动力臂L1=AD=1m ,即动力臂为最大值,则动力为最小;此时阻力F2=420N ,阻力臂L
解析:63
【解析】要使施加在撬棒A 点的动力最小,应使动力臂L 1最大;当以D 为支点,在A 点施加垂直AD 向上的动力时,动力臂L 1=AD =1m ,即动力臂为最大值,则动力为最小;此时阻力
F 2=420N ,阻力臂L 2=CD =0.15m ,根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2可得,施加在撬棒A 点的力:
2211420N 0.15m
63N 1m
F L F L ⨯=
==. 故答案是:63.
17.40
【解析】物体移动的速度:v 物=2m/s ,
由图知,n=2,拉力移动的速度:v=2v 物=2×2m/s=4m/s , 因为物体匀速直线运动,所以动滑轮对物体的拉力:F 拉=f=20N , 因为滑轮和绳的
解析:40
【解析】物体移动的速度:v 物=2m/s ,
由图知,n =2,拉力移动的速度:v =2v 物=2×2m/s=4m/s, 因为物体匀速直线运动,所以动滑轮对物体的拉力:F 拉=f =20N , 因为滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计, 所以水平拉力:.
拉力的功率:.
故答案为:10;40.
18.省力 【解析】
试题分析:金属杆重心在中心上,阻力臂为L2=1m ,取图象上的一点F=40N ,L1=1m ,
根据杠杆的平衡条件: ∴
解得:G=40N ;
当滑环滑到图中A 点时,动力臂大于阻力臂
解析:省力 【解析】
试题分析:金属杆重心在中心上,阻力臂为L 2=1m ,取图象上的一点F=40N ,L 1=1m , 根据杠杆的平衡条件:12FL GL = ∴40N 1m G 1m ⨯=⨯ 解得:G=40N ;
当滑环滑到图中A 点时,动力臂大于阻力臂为省力杠杆. 考点:杠杆的平衡条件.
点评:学会看图象是学物理的基本要求,象速度-时间图象、路程-时间图象等,要先看纵坐标轴、横坐标轴各表示什么,再顺着图象看懂表示的物理过程.
19.4:5 4.0×103。

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