上海第二初级中学简单机械单元专项综合训练
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上海第二初级中学简单机械单元专项综合训练
一、选择题
1.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()
A.此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B.当G物=6N 时,机械效率约为η=66.7%
C.同一滑轮组η随G物的增大而增大,最终将超过 100%
D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
2.轻质硬杆AB长50cm。
用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。
在距A点20cm处的O点支起AB时,甲静止在桌面上,乙悬空,杆AB处于水平平衡。
将乙浸没在水中后,杆AB仍平衡,如图所示。
下列说法中正确的是(取g=10N/kg)()
A.杆A端受力增加了15N
B.杆A端受力减小了10N
C.甲对水平桌面的压强增加了1500Pa
D.甲对水平桌面的压强减小了1500Pa
3.下列说法正确的是()
A.受平衡力作用的物体,因为受力平衡,合力为零,所以机械能一定不变
B.木块沿斜面匀速下落的过程中,重力势能转化为动能
C.用食品夹夹取蛋糕时,食品夹属于费力杠杆
D.擦地板时,增加拖布对地板的压力是为了增大压强
4.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800N的力拉钢丝绳,使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为90%,g取
10N/kg。
则下列说法中正确的是()
A.建筑材料的质量为2160kg
B.电动机对钢丝绳做的功为1600J
C.钢丝绳自由端移动的速度为0.1m/s
D.电动机对钢丝绳做功的功率为240W
5.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
6.如图所示,一块厚度很薄、质量分布均匀的长方体水泥板放在水平地面上,若分别用一竖直向上的动力F1、F2作用在水泥板一端的中间,欲使其一端抬离地面,则()
A.F1>F2,因为甲中的动力臂长
B.F1<F2,因为乙中的阻力臂长
C.F1>F2,因为乙中的阻力臂短
D.F1=F2,因为动力臂都是阻力臂的2倍
7.如图所示,物体A在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力F1、F2及拉力所做的功W1、W2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。
下列判断正确的是
A.F1=2F2W1=W2
B.F1=1
2
F2W1=
1
2
W2
C.F1=4F2W1= W2
D.F1=1
4
F2W1=
1
4
W2
8.小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动.活动要求是:家庭成员中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡.若小兰和爸爸的体重分别为400N 和800N,小兰站在距离中央支点2米的一侧,爸爸应站在距离支点l米的另一侧,木板水平平衡.现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5米/秒,则爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
A.1.0米/秒B.0.75米/秒C.0.5米/秒D.0.25米/秒
9.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
10.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
11.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
12.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
13.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,在此过程中,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,杠杆的机械效率为75%,则测力计的示数
F=______N,使用该杠杆做额外功的一个原因是______。
14.如图所示,不计质量的硬杆处于水平静止状态。
O为支点,F A的力臂为L A。
若撤去
F A,在B点施加力F B,硬杆仍可保持水平静止状态,且F B=F A,则F B的力臂
L B________L A(选填“>”、“<”、“=”);F B的方向________ (选填“是”或“不是”)唯一。
15.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”)。
16.如图所示,重为10N的动滑轮右边用绳子固定,左边悬挂重为50N的物体A,在拉力F 作用下将物体A匀速提起,绳重和摩擦均不计,则F=_____N,动滑轮这种使用方法的好处是_____(填“省力”或“省距离”).
17.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.
18.如图所示,搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4m,所用拉力为250N,时间为20s.则此过程中总功是______J,拉力的功率是______W,滑轮的机械效率是
______.
19.用如图所示滑轮组拉着一重为 90N 的物体匀速前进了 0.2m,若物体与地面的摩擦力是物体重力的 0.1 倍,则木块克服摩擦所做的功为___________J。
如果小勇对绳的拉力
F=4N,则该滑轮组的机械效率为___________%。
20.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为______杠杆(选填“省力”或“费力”),若手推车和货物总重200 N,动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在
扶把上的动力为______N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这种情况下,手推车可以视为______杠杆(选填“省力”或“费力”).
三、实验题
21.对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。
某物理小组探究如图所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提纽在B点,秤钩在A点,O点为刻度的起点(为零刻度点,在B点左侧)。
用刻度尺量出
OA=l1,OB=l2。
(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O点时杆秤平衡,则重心C应在B点的__________侧(选填“左”、“右”或“不确定”)。
设该杆秤秤砣的质量为m,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是__________。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。
方法是:用细线系在空瓶上并置于__________点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F动l动=F阻l阻+F′阻l′阻
,如图所示”。
则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量,方法是:设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙,将甲置于A点,乙置于B点右侧某点,杆秤恰好平衡。
由杠杆的平衡条件可知,量出长度l1、l2后,只须从B点起向右量出长度
__________,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。
22.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示。
次数物体的重力G/N 提升的高度
h/m
拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率
120.110.366.7% 230.1 1.40.371.4%
340.1 1.80.374.1% 420.1 1.50.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是______(结果精确到0.1%)。
这次数据是用图
中_______(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该
________。
在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为
________W。
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?________。
请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据:________。
23.在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同,不计摩擦和绳重)。
(1)对于甲图所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码重G,然后竖直向上匀速拉动弹簧秤使钩码升高,从弹簧秤上读出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率η=______。
(2)在提升相同重物时,比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知η甲______η乙(选填:
>、<或=)。
(3)实验后小强猜想,对于同一滑轮组(例如图乙),它的机械效率也可能不是固定的,于是他用实验进行了探究,则小强的实验方案应该是(表述二种)______。
24.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
钩码重/N 弹簧测力计读数
/N
钩码移动的距离
/m
弹簧测力计移动
的距离/m
机械效率
20.80.080.2483.3%
4 1.50.050.15______
6 2.20.1______90.9%
(2)在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,______可提高滑轮组机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与______有关(写出一种影响因素即可)。
25.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,小明用如下的装置进行实验(杠杆自重忽略不计):
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,如图甲所示,此时杠杆______(填“是”或“否”)处于平衡状态。
为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;
(2)实验时,在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,目的是______;
(3)小明调节杠杆平衡后,通过加挂钩码分别改变F1和F2,做了图乙的实验,并测出对应的力臂l1和l2,记录了如表中所示的实验数据。
(每个钩码重0.5N)
次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm
10.520110
211025
3 1.510115
×阻力作用点到支点的距离”。
下列能帮助他得出正确结论的操作是(_______)
A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉 B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向上拉
C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉 D.增减钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性
26.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。
实验次数钩码重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
Q/η
1 2.00.1 1.00.366.7%
2 4.00.1 1.80.374.1%
3 6.00.10.3
(2)如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为_____N,滑轮组的机械效率为_____(结果保留一位小数);
(3)实验时,如果他只测量了钩码上升高度h而没有测量绳自由端移动的距离s,则他_____(填“能”或“不能”)计算出滑轮组的机械效率;
(4)分析表格中的实验数据,可知:用同一滑轮组提升重物时,在允许的范围内被提升的物体越重,滑轮组的机械效率_____(填“越大”、“越小”或“不变”)。
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一、选择题 1.B 解析:B 【分析】
(1)结合图中信息,根据
'W Gh G
W Gh G h G G η==++=
有总动动
求得动滑轮的重力。
(2)当G 物=6N 时,根据'
W Gh G
W Gh G h G G η==++=有总动动
求得机械效率。
(3)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。
有用功与总功的比值叫机械效率。
(4)G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,改为2段绳子承担,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W 额=G h 可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同。
【详解】
A .由图象可知,当G =12N 时,η=80%,不计绳重和摩擦,则
'
W Gh G W Gh G h G G η==++=有总动动
即
12N
80%12N G =
+动
解得
G 动=3N
故A 错误;
B .当G 物=6N 时,此时的机械效率
'6N
100%66.7%6N 3N
W Gh G W Gh G h G G η===⨯≈+++=
有总动动 故B 正确。
C .由图象可知,同一滑轮组η 随 G 物的增大而增大,由题知,不计绳重和摩擦;使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式W W η=
有
总
知,机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G 物的增大而增大,但最终不能超过100%,故C 错误;
D .G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,如下图所示,
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W 额=G 动h ,则额外功W 额相同,又因为W 总=W 有+W 额,所以总功相同,由W W η=有总
知,两装置的机械效率相同,即 η1=η2
所以,G 物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率不变,故D 错误。
故选B 。
2.C
解析:C
【详解】
乙球受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×10﹣3m 3=10N
杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂,所以
F 浮×OB =F ×OA
所以
10N×(25cm ﹣10cm)=F ×10cm
所以F =15N 。
杠杆左端受到甲的拉力减小了15N ,甲对桌面的压力增大15N ,
所以甲对水平桌面的压强增大了,增大的值为
-4215==1500Pa 101010m
F N P S =
⨯⨯ 故选C 。
3.C
解析:C
【分析】
(1)(2)动能大小的影响因素:质量、速度。
质量越大,速度越大,动能越大;势能大小的影响因素:质量和高度。
质量越大,高度越高,势能越大;机械能是动能与势能之和;
(3)省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力;
(4)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一
定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
【详解】
A .物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动;当物体静止时,动能、重力势能和机械能都不变;当物体做匀速直线运动时,动能不变,但物体可能水平运动,也可能不是水平运动;物体水平方向做匀速直线运动时,动能不变,重力势能不变,机械能不变;物体不是水平方向,而做匀速上升、或匀速下降时,动能不变,重力势能要改变,机械能改变;所以一个物体受到平衡力的作用,动能一定不变,势能可能改变,机械能可能改变,故A 错误;
B .木块沿斜面匀速下落的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,不是重力势能转化为动能,故B 错误;
C .用食品夹夹取蛋糕时,食品夹的动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C 正确;
D .擦地板时,增加拖布对地板的压力是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。
故D 错误。
故选C 。
4.D
解析:D
【详解】
ABC .图中动滑轮上绳子的有效段数为3,建筑材料匀速上升1m ,钢丝绳移动的距离
331m 3m s h ==⨯=
钢丝绳自由端的移动的速度
3m 10s
0.3m/s t v s =
== C 错误; 电动机用800N 的力拉钢丝绳,电动机对钢丝绳做的功即总功
800N 3m 2400J W Fs ==⨯=总
B 错误;
滑轮组的机械效率
100%W mgh W W η=
=⨯有总总
则建筑材料的质量 2400J 90%216kg 10N/kg 1m
W m gh η⨯=
==⨯总 A 错误; D .电动机对钢丝绳做功的功率
2400J 240W 10s
W P t =
==总 D 正确。
故选D 。
5.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:
12
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 。
6.D
解析:D
【分析】
把水泥板看做一个杠杆,抬起一端,则另一端为支点;由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体,所以,其重力的作用点在其中心上,此时动力F 克服的是水泥板的重力,即此时的阻力臂等于动力臂的一半;在此基础上,利用杠杆的平衡条件,即可确定F 1与F 2的大小关系。
【详解】
两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,对于形状规则质地均匀的物体,其重心都在其几何中心上,所以两图中动力臂都是阻力臂的2倍;依据Fl Gl =阻动可得,
12
l F G G l ==阻动, 所以,前后两次所用的力相同,即12F F =,故ABC 都错误,D 正确。
【点睛】
本题作为考查杠杆平衡条件应用的一道经典例题,很容易让学生在第一印象中选错,一定要仔细分析,重点记忆!
7.C
解析:C
【详解】
物体A 在两种情况下的摩擦力f 相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。
则:
F 1=2f
F 2=
12f 故:
F 1=4F 2
根据功的公式可知:
W 1=F 1×12s =2f ×12
s =fs W 2=F 2×2s =12
f ×2s =fs 故:W 1=W 2,故选C 。
8.D
解析:D
【分析】
小兰和爸爸相向而行,动力、阻力不变,力臂同时减小,减小的量为vt ,再次利用杠杆平衡条件求爸爸的速度.
【详解】
木板平衡时,小兰和爸爸对木板施加的力大小等于各自重力,
所以小兰和爸爸对杠杆施加的力分别为F 1=400N ,F 2=800N ,
由题意可知,两力臂分别为l 1=2m ,l 2=1m ,
他们同时开始匀速相向行走,设小兰和爸爸匀速行走的速度分别为v 1和v 2,行走时间为t ,
要保证杠杆水平平衡,根据杠杆的平衡条件有:111222F l v t F l v t ()()
-=- 2400N 2m 0.5m/s 800N 1m t v t ⨯-⨯=⨯-()(),
解得v 2=0.25m/s .
故选D .
9.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.
10.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 111m 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 。
11.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.
12.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
13.由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
【分析】
本题考查机械效率的应用。
【详解】
[1]杠杆在使用过程中,所做的有用功
W 有=Gh=1.5N×0.3m=0.45J
根据得
解析:由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
本题考查机械效率的应用。
【详解】
[1]杠杆在使用过程中,所做的有用功
W 有=Gh =1.5N ×0.3m=0.45J 根据W W η=有总
得 0.45J ==0.6J 75%
W W η=有总 而W 总=Fs ,所以
0.6J =3N 0.2m
W F s ==总 [2]杠杆本身有重力、支点与杠杆之间有摩擦,使用杠杆过程需克服这些做功,于是便出现了额外功。
14.= 不是
【解析】
【详解】
第一空.在B 点施加力FB , 硬杆仍可保持水平静止状态,若FB=FA , 根据杠杆平衡条件,可知,LB=LA ;
第二空.因为力与力臂垂直,由图像可知F
解析:= 不是
【解析】
【详解】
第一空.在B 点施加力F B , 硬杆仍可保持水平静止状态,若F B =F A , 根据杠杆平衡条件,可知,L B =L A ;
第二空.因为力与力臂垂直,由图像可知F B 方向不唯一。
15.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12
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。
16.省距离
【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,根据动滑轮的省力特点求出拉力大小;
这样使用动滑轮的方法,其特点是费力但可以省距离.
【详解】
向上的
解析:省距离
【分析】
解答此题要知道轮轴运动的滑轮是动滑轮,如图所示,当直接用手拉动滑轮时,根据动滑轮的省力特点求出拉力大小;
这样使用动滑轮的方法,其特点是费力但可以省距离.
【详解】
向上的拉力等于向下的力之和,包括动滑轮的重,物体的重和地面向下的拉力,所以:F=2G+G 动=2×50N+10N=110N;
由图可知,该滑轮是动滑轮,由于绳子的一端固定,所以当滑轮上升1m ,物体就会上升2m ,
由此可知,物体上升的距离大于滑轮上升的距离,因此使用该动滑轮可以省距离.
17.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.
18.100 85%
【解析】
工人做的有用功:
W 有用=Gh=425N×4m=1700J ,
因为使用的是动滑轮,所以拉力移动的距离s=2h=2×4m=8m ,
工人做的总功:
W 总=Fs=2
解析:100 85%
【解析】
工人做的有用功:
W 有用=Gh =425N×4m =1700J ,
因为使用的是动滑轮,所以拉力移动的距离s =2h =2×4m=8m,
工人做的总功:
W 总=Fs =250N×8m=2000J,
所以,W 额外=W 总-W 有用=2000J-1700J=300J , 拉力的功率:2000J 100W 20s
W P t ===总; 动滑轮的机械效率:1700J 100%100%85%2000J
W W η=⨯=⨯=有用
总. 故答案为 (1). 2000 (2). 100 (3). 85%
19.875%
【解析】
(1)由题意可知,木块受到的摩擦力:
f=0.1G=0.1×90N=9N ,
木块克服摩擦所做的功:
W 有=fs 物=9N×0.2m=1.8J ;
(2)由图可知,n=3,则绳端移动的
解析:875%
【解析】
(1)由题意可知,木块受到的摩擦力:
f =0.1G =0.1×90N=9N,
木块克服摩擦所做的功:
W 有=fs 物=9N×0.2m=1.8J;
(2)由图可知,n =3,则绳端移动的距离:
s 绳=ns 物=3×0.2m=0.6m,
拉力做的总功:
W 总=Fs 绳=4N×0.6m=2.4J, 滑轮组的机械效率:
.
故答案为:1.8;75. 20.费力 300 省力
【分析】
结合图片和生活经验,确定手推车在使用过程中,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;知道手推车和货物总重(阻力)、动力臂和
解析:费力 300 省力
【分析】
结合图片和生活经验,确定手推车在使用过程中,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;知道手推车和货物总重(阻力)、动力臂和阻力臂的关系,利用杠杆平衡条件求作用在扶把上的动力.
【详解】
(1)将手推车看作杠杆,手推车和货物的总重力为阻力,当车的前轮遇到障碍物A 时,售货员向下按扶把,人对车的力作用在车把上,方向是竖直向下,动力臂和阻力臂之比为2:3,则动力臂小于阻力臂,此时手推车是费力杠杆,已知G=200N ,L 动:L 阻=2:3,由杠杆平衡条件可得:FL GL =阻动 ,所以3200N =300N 2
GL F L ⨯==阻动 ; (2)当小推车后轮遇到障碍物A 时,售货员向上提扶把,车体是绕着B 点转动的,故B 点就是支点,因为货物在车内摆放均匀,重心就在车箱的中心,重力为阻力,人对车的力作用在车把上,方向是竖直向上,则手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,所以该情况下手推车是省力杠杆.
三、实验题。