(新)物理中考复习《简单机械》专题练习(附答案)
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简单机械考点点拨
知识点1 杠杆
例 (2022·河北)如下列图的工具中属于费力杠杆的是(C)
A .①②
B .②③
C .②④
D .③④
点拨:
联系生活经验,要判断杠杆的类型,可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系:假设动力臂大于阻力臂,则是省力杠杆,如刹车、撬棒、铡刀等;假设动力臂小于阻力臂,则是费力杠杆,如镊子、起重机的起重臂等;假设动力臂等于阻力臂,则为等臂杠杆,如天平和定滑轮等.
练习:
1.(2022·深圳)使用以下工具可以省力的是(A )
A B C D
2.(2022·威海)如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O 点缓慢转动,从而将货物提起.以下说法正确的选项是(D )
A .吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B .吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C .匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D .匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
3.(2022·莱芜)如下列图,杠杆在力F 1、F 2的作用下(F 2未画出)处于平衡状态.O 为支点,L 2是力F 2的力臂,请在图中画出F 1的力臂L 1和力F 2的示意图.
答案:
知识点2 杠杆平衡条件的应用
例 (2022·河北)如下列图,将边长为10 cm 的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A 点处,在B 点施加力F 1=30 N 时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为
0.撤去F 1,在B 点施加力F 2时,合金块对地面的压强为1.2×103 Pa ,(OB =3OA ,g 取10 N/kg)
(1)画出F 2的力臂.(2)求合金块的质量.(3)求F 2的大小.
答案: (1) (2)由杠杆的平衡条件:F 1L 1=F 2L 2变形得G =F 1×L OB L OA =30 N×3L OA L OA =90 N ;根据重力的公式G =mg 变形得m =G g =90 N 10 N/kg =9 kg ;(3)由公式p =F S 变形得F 支持=F 压=pS =1.2×103 Pa×0.1 m×0.1 m=12 N ;由于F 2与OB 的夹角为30°,
所以F 2的力臂L 2=12L OB =32
L OA ,(G -F 支持)×L OA =F 2×L 2变形得:F 2=〔G -F 支持〕×L OA 32
L OA =2×〔90 N -12 N 〕3
=52 N . 点拨:(1)延长力F 2的作用线,然后过支点O 向力的作用线引垂线段OC ,即为其力臂L 2;(2)根据杠杆平衡条件:F 1L 1=F 2L 2,求出A 点对杠杆的拉力,即为合金块的重力,再利
用G=mg变形求解合金块的质量;(3)根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半(即杠杆OA长度的一半);分析物体合金块所受的力,画出示意图,合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,在这几个力的作用下处于静止状态;根据合金块对地面的压强,可求出其对地面的压力,则等于地面对物体的支持力,从而根据示意图列出各力之间的关系,代入数据便可求出拉力的大小;再根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,将数据代入,便可求出F2的大小.
练习:
4.(2022·尤东)如下列图的杠杆(自重和摩擦不计),O为支点,A处挂一重为100 N 的物体,为保证杠杆在水平方向平衡,在中点B处沿________(填“F〞“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为________N.
答案:F2200
5.(2022·泰州)有一杠杆经过调节,处于水平平衡状态.如下列图,在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5 N),要使杠杆水平平衡,需在B点悬挂________个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平平衡,测力计的拉力为________N;如改变测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平平衡,测力计的读数将________.
答案:2 3 变大
6.(2022·玉林、防城港)如下列图,一轻质杠杆支在支架上,OA=20 cm,G1为边长是5 cm的正方体,G2重为20 N.当OC=10 cm时,绳子的拉力为________N,此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力,使G2以________cm/s的速度向右匀速运动,经过12.5 s后,可使G1对地面的压力恰好为0.
答案:10 4
知识点3 滑轮
例(2022·汕尾)如下列图,用以下装置提升同一重物,假设不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是(C)
点拨:
竖直方向的滑轮组,理想状态时,假设有n段绳子和动滑轮直接接触,即F=G/n,s=nh,V绳=nV物;假设是实际状态,只考虑动滑轮的重,F=(G+G动)/n,假设同时考虑绳子的重和摩擦,则F>(G+G动)/n,但不影响距离和速度的关系.
练习:
7.(2022·梅州)如下列图,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码.忽略绳子与滑轮的摩擦,以下说法中正确的选项是(D ) A.F1较大
B.F3较大
C.F1、F2、F3的大小不能确定
D.将钩码提升相同的高度,力F1、F2、F3所做的功相等
8.(2022·桂林)如下列图,用滑轮拉着一重为400 N的物体向上做匀速直线运动,该滑轮为________(填“动〞或“定〞)滑轮,如果不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦,则竖直向上的拉力F是________N.
答案:动200
9.(2022·漳州)如下列图,站在小车上的男孩在绳子末端施加50 N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2 m/s,小车速度为0.3 m/s,则地面对物体M的摩擦力为________N,2 s后绳子自由端移动的距离为________m.(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)