20初中物理杠杆与滑轮典型例题解析

20初中物理杠杆与滑轮典型例题解析
20初中物理杠杆与滑轮典型例题解析

典型例题解析

例1(镇江市中考试题)如图1—6—1(a)所示的杠杆重;不计,O为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l2,力臂l2为________m.

(a)`(b)

图1—6—1

如图1—6—1(b),画出杠杆OAB示意图,找到支点O,BC为力的作用线,画出力臂l2.

根据杠杆的平衡条件:G·OA=Fl2

代入数值:6N×0.2m=3N×l2

l2=2×0.2m=0.4m

答案力臂l2如图1—6—1(b),l2为0.4m

例2如图1—6—2(a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡?(图中每个格距离相等)

(2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡?

精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.

解(1)力F作用于B点时,杠杆平衡:

G·AO=F·OB

当力F作用于C点时:G·AO=10N×AO=10N×2OB

(a)`(b)

图1—6—2

F·OC=20N×20B

F·OC>G·AO

∴杠杆不能平衡,C端下沉.

(2)根据上面的讨论,若C点用力为20N,但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图1—6—2(b).

当F斜着用力时,力臂减小为l2.

若此时F=20N,l2=OB大小,则杠杆可以再次平衡.

答案不能平衡,可能平衡

例3(哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图l—6—3)()

A B

C D

图1—6—3

精析起重机,l1<l2,F l>F2为费力杠杆.其他:手推车、瓶启子、撬杠均是l1>l2,为省力杠杆.

答案A

例4(乌鲁木齐市中考试题)如图1—6—4(a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式.

(a )(b )

(c )

(d )

图1—6—4

如图1—6—4(b )F 的力臂为L .杠杆平衡时:G ·OA =F ·L .

扩展:若CB >AO >OC ,当F 方向垂直于CB 时,F 的力臂为L ′>OA ,F <G .当F 沿CB 方向时,如图1—6—4(d ).F 的力臂为L ″,当L ″<OA 时,F >G .答案如图1—6—4(b )(d ),平衡时:G ·OA =F ·L

例5(苏州市中考题)杠杆OA 在力FA 、FB 的作用下保持水平静止状态,如图1—6—5(a ).杠杆的自重不计,O 为杠杆的支点,FB 的方向与OA 垂直,则下列关系式中一定正确的是

A .F A ·OA =F

B ·OB B .F A ·OA <F B ·OB

C .

B A F F =OB

OA

D .F A >

OA

OB F B ?

(a )

(b )

图1—6—5

精析此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂.

如图1—6—5(b ),画出力F A 的力臂为l A ,F A 和OA 的夹角为θ。根据杠杆的平衡条件:F A ·l A =F B ·OB

F A ·OA s i n θ=F B ·OB .

从图中看出:0°<θ<90°

s i n θ<1

要保持杠杆平衡:F A ·OA >F B ·OB ,推得F A >OA

OB

F B ?答案D

例6(长沙市中考试题)在图1—6—6(a )中,画出使用滑轮组提升重物时,绳子最

省力的绕法.

(a )

(b )

图1—6—6

如图1—6—6(b ),绳子的绕法为最省力,则应从定滑轮开始绕起,最后承担物重的绳子根数为4根.

如何求滑轮组绳子上的拉力?(1)使用滑轮组竖直提起重物

第一种情况,在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时,绳子自由端拉力:F =

n

G 物.如图1—6—6(b ),n =4,F =

4

G

第二种情况,不计摩擦和绳重,但考虑动滑轮重.拉力:F =n

G G 动

物+如图1—6—6

(b ),若物体重500N ,动滑轮重100N ,则拉力:F =

4

100500N

N +=150N .

第三种情况,又要考虑动滑轮重,又要计摩擦等额外阻力,则应从机械效率去考虑求出拉力.

公式推导:η=

有W W =

Fs

Gh 拉力:F =s

Gh

?η,如图1—6—6(b ),若物体重500N ,滑轮组机械效率为70%,s =4h ,则拉力:

F =

s Gh ?η=4

7.0500?N ≈178.6N (2)使用滑轮组平拉重物

图1—6—7

如图1—6—7,用滑轮组匀速..拉动物体A ,这时拉力F 大小和重量无直接关系.在不计滑轮重,滑轮摩擦等额外阻力时,拉力:F =

n F '=n

f

,其中f 表示A 与地面的摩力.n 表示与动滑轮连接的绳子根数.设:A 重120N ,A 与地面摩擦力为30N ,则拉力:

F =

3

30N

=10N .例7(南京市中考试题)利用图1—6—8中的滑轮组提升重物A (物体A 重1600N ),

滑轮组的机械效率为80%,当物体匀速提升时,作用在绳端的拉力F 为________N ,如果增大物重,此滑轮组的机械效率.(选填“变大”、“变小”或“不变”

图1—6—8

精析考查力、功和机械效率之间的关系.解

已知:G =1600N ,机械效率η=80%

设提升时,物体上升h .根据图,拉力上升高度为S =4h

η=

有W W =

h

F Gh

4F =

η4G =8

.041600?N =500N 分析物重对机械效率的影响

η=

有W W =

有有W W W +=

额W W +

11

=Gh

W 额+

11若h 、W 额不变,G 增大,η提高.答案500N ,变大例8

(黄冈中考试题)如图1—6—9所示,物体M 放在水平桌面上,现通过一动滑

轮(质量和摩擦不计)拉着M 向左匀速运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N .若在M 上加放一物块m 可保持M 向左匀速运动,需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力,则F ′

图1—6—9

A .M 运动时受到向左的摩擦力

B .加放m 前,M 受到10N 的摩擦力

C .加放m 前,M 受到20N 的摩擦力

D .加放m 后,力F ′,保持10N 不变

精析

此题考查学生对平拉滑轮组的受力分析,并考查学生对滑动摩擦力随压力增大而

增大的知识点.

未加m 之前,拉力F 与弹簧测力计的示数相同,也为10N .用动滑轮匀速拉重物,F =2

f

,f =2F =20N .f 方向向右.C 选项是正确的.加放m 后,F ′=

2

f

,由于M 对地面压力增大,所以摩擦力增大,F ′也增大,

F ′>10N .

答案C

例9

在下述情况中,若物体重100N ,则力对物体做了多功?

(1)物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m ,求推力对物体做的功.(2)物体沿水平面匀速前进了10m ,摩擦力是20N ,求拉力做的功.

(3)物体沿光滑斜面滑下,斜面高1m ,长2m ,如图l —6—10所示,求重力对物体做的功.

(4)如图1—6—10,物体从斜面上滑下,求支持力对物体做的功.

图1—6—10

精析初中阶段研究力做功,主要指下列几种情况:第一种:力和物体运动方向一致,称为力对物体做功.

第二种:力和物体运动方向相反,可以称为克服某个力做功.如向上抛出某个物体,重力方向向下,物体运动方向向上,可以称为克服重力做了功.

第三种:当某个力和运动方向垂直,则这个力对物体做的功为零.解

(1)水平面光滑,认为摩擦力为零.物体匀速前进,推力也为零.这时W =0.

(2)物体匀速直线运动,推力F =f (摩擦力)=20N ,s =10m ,所以:W =20N ×10m =200J .

(3)物体沿重力方向移动的距离为h ,重力做的功W =Gh =100N ×1m =100J .(4)如图1—4—10,物体沿斜面运动,支持力方向与运动方向垂直,物体沿支持力方向没有移动,W =0.

答案(1)W =0

(2)W =200J

(3)W =100J

(4)W =0

例10(北京市西城区中考试题)图1—6—11所示滑轮组匀速提升物体.已知物重G =240N ,拉力F =100N ,该滑轮组的机械效率是________.

图1—6—11

精析此题主要考查是否会计算滑轮组的有用功、总功和机械效率.解

有用功:W 有=Gh =240N ·h

h 为物体被提升的高度.

总功:W 总=F ·s =F ·3h =100N ·3h

s 为拉力移动的距离.

注意:有3根绳子连在动滑轮上,则s =3h 机械效率:η=

有W W =

h N h N 3100240??=300

240

=80%

错解

有的学生忽略了距离关系,认为总功:W 总=F ·h =100N ·h .按照这个分析,

求得η>100%,结果与实际情况不符.

W 总=W 有+W 额,由于额处功的存在,W 有一定小于W 总,η一定<100%.

答案

80%

例11(北京市石景山区试题)用动滑轮将400N 的货物以0.5m /s 的速度匀速提高了2m ,绳端的作用力是250N ,则有用功的功率是________W .

精析题目给了力、距离和速度等多个数据.考查学生面对多个量,能否正确地挑选出题目所需要的数值.

有用功率的概念:P 有=

t

W 有=

t

Gh

=G ·v 其中G 为物体重,v 为物体上升速度.P 有=Gv =400N ×0.5m /s =200W

扩展:如果求总功率,则有:

P 总=

t

W 总=

t

Fs

=F ·v ′v ′为拉力F 提升速度.

在此题中,一个动滑轮:s =2h ,所以v ′=2v =1m /s ∴

P 总=Fv ′=250N ×1m /s =250W

通过P 有和P 总,还可以求出这个动滑轮的机械效率.答案200W 例12

(长沙市中考试题)跳伞运动员从空中匀速下落,人和伞的

A .动能增加,重力势能减少,机械能不变

B .动能不变,重力势能减少,机械能减少

C .动能减少,重力势能增加,机械能增加

D .动能不变,重力势能不变,机械能不变

精析从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题.匀速下落的跳伞运动员,质量和速度不变,动能不变;下落过程中,相对地面的高度减小,重力势能减少;机械能=动能+势能,动能不变,势能减少,机械能减少.答案B 例13

如图1—6—12,均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块,每小格距离相等,

支点在O ,此时杠杆已处于平衡状态.问:当下面几种情况发生后,杠杆能否再次平衡?

(1)两边各减去一个铁块;

(2)将两侧铁块向支点方向移一个格;

(3)将两边各一个铁块浸没于水中;

(4)将两侧所有铁块分别浸没于水中;

(5)左侧有两个铁块浸没于煤油中,右侧有一个铁块浸没于水中.(煤油密度 油=0.8×103kg/m3)

图1—6—12

精析对于一个已经平衡的杠杆来说,当某个力或力臂发生变化时,若变化的力×变化的力臂仍相等,则杠杆仍保持平否则,就失去平衡.

解(1)设一个铁块重G,一个格长度为l,当两侧各减去一个

..铁块时,对于左端,力×力臂的变化=G×3l,对于右端,力×力臂的变化=G×4l,可见右端“力×力臂”减少的多,因而杠杆右端上升,左端下沉,杠杆不再平衡.

(2)所设与(1)相同,

左侧:力×力臂的变化=4G×l

右侧:力×力臂的变化=3G×l

左端力×力臂的变化大,减少的力×力臂大,因此杠杆左端上升,右端下沉,杠杆不再平衡.

(3)当两边各有一个铁块浸没于水中时,设一个铁块受的浮力为F浮,两侧的铁块受的浮力是相同的.

对于左端:“力×力臂”的变化=F浮×3l

对于右端:“力×力臂”的变化=F浮×4l

比较两端变化,右端变化大,因为所受浮力方向是向上的,因而杠杆右端上升,左端下沉.

(4)题目所设与(3)相同,

对于左端:“力×力臂”的变化=4F浮×3l=12F浮·l

对于右端:“力×力臂”的变化=3F浮×4l=12F浮·l

比较两端变化是一样的,因而杠杆仍保持平衡.

(5)左侧两个铁块浸没于煤油中,设一个铁块体积为V ,则两个铁块受的浮力为:F 1

=ρ油g ·2V =2ρ油gV ,右侧一个铁块浸没于水中,铁块受的浮力F 2=ρ水g V

左侧:“力×力臂”的变化=F l ·3l =6ρ油gV ·l 右侧:“力×力臂”的变化=F 2·4l =4ρ油gV ·l 将ρ油、ρ水代入比较得:

左侧“力×力臂”的变化大,因为所受浮力方向是向上的,因而杠杆左端上升,右端下沉.

答案

(1)杠杆失去平衡,左端下沉;

(2)杠杆失去平衡,右端下沉;(3)杠杆失去平衡,左端下沉;(4)杠杆仍保持平衡

(5)杠杆失去平衡,右端下沉.例14

如图1—6—13(a ),物体A 重30N ,挂在水平横杆C 端,横杆可绕A 点转动,

绳子BD 作用于A C ,使AC 处于静止状态,水平横杆AC 长2m .BC 长0.5m ,若杆重不计,绳子BD 作用在横杆上的拉力大小是________N .若考虑杆重为20N ,拉力大小又是________.

(a )(b )

(c )图1—6—13

精析确定支点,找出力臂,列出杠杆平衡方程.解

如图1—6—13(b ),以A 为支点,重物G A 的力臂为AC ,F 的力臂为l F ,

l F =AB ·s i n 30°=

2

1

×(2m -0.5m )=0.75m .

杠杆平衡方程为:

G A ·l AC =F ·l F F =

F

AC l l ×m 75.02

×30N =80N 当考虑杆重时,如图1—6—13(c ),杠杆平衡条件为:

F ′·l F =

G A ·l AC +G 杆·2

1

l AC

均匀杆,重心在中点,代入数值

F ′·0.75m =30N ×2m +20N ×1

F ′≈107N 答案

80N ,107N

图1—6—14

例15

如图1—6—14,在一轻杆AB 的B 处挂一重为89N 的物体,把物体浸没在水中,

在A 点作用19.75N 的向下的力,杠杆可以平衡,已知:OA ∶OB =4∶1,求物体的密度.(g 取10N /kg )

精析

在杠杆知识和浮力知识结合,仍以杠杆平衡条件列出方程,只是在分析B 端受

力时,考虑到浮力就可以了.

已知重力G =89N

以O 为支点,杠杆平衡时有:

FA ·OA =FB ·OB F B =

OB OA ·F A =14

×19.75N =79N 物体所受浮力F 浮=G -F B =89N -79N =10N V 排=

g

F 水浮

ρ=

kg

/N 10m /kg 100.1N 1033??=1×10—3m

3

V 物=V 排

m =

g G =kg

/N 10N 89=8.9kg

物体密度:

ρ=

物V m =3

3m 101kg 9.8-?=8.9×103kg /m 3

答案8.9×103

kg /m 3

例16

(西宁市中考试题)一根轻质杠杆可绕O 点转动,在杠杆的中点挂一重物G ,

在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F ,如图l —6—15(a )所示,力F 使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F 和它的力臂L F 、重力G 和它的力臂L G 的变化情况是

A .F 增大,L F 减小

B .F 减小,L F 增大

C .G 不变,L G 减小

D .G 不变,L G 增大

(a )

(b )

图1—6—15

精析

以O 为支点,杠杆慢慢抬起过程中,重力大小为G ,始终不变,重力的力臂为

L G ,从图中看出,L G 增大了.拉力大小为F ,从图中看出,拉力的力臂L F 变小了.

设杆OB 与水平线夹角为θ,如图1—6—15(b ).列出杠杆平衡方程:

F ·l F =

G ·l G F ·OB ·s i n θ=G ·

2

OB

co s θF =2

1

G ·co t θ

杠杆抬起过程中,θ减小,co t θ增大,F 增大

图1—6—16

答案

A 、D

例17(四川省中考试题)如图1—6—16,金属块M 静止置于水平地面上时,对地面的压强为5.4×105

Pa ,轻质杠杆AB 的支点为O ,OA ∶OB =5∶3,在杠杆的B 端,用轻绳将金属块吊起,若在杠杆的A 端悬挂质量为m =4kg 的物体时,杠杆在水平位置平衡,此时金属块对地面的压强为1.8×105

Pa .若要使金属块离开地面,那么杠杆A 端所挂物体的质量应为多少?

精析

这道题综合了压强、力的平衡、杠杆等知识.解题时,要列出杠杆平衡的方程,

对M 要作出正确的受力分析.

当M 单独静置于地面时,M 对地面的压强为:

p 1=

S

F 1=

S Mg ①

当A 端挂m 后,B 端的绳子也对M 产生力F ,M 对地面的压强:

p 2=

S

F 2=

S F Mg -②

①÷②得Pa

108.1Pa 104.555??=

F Mg Mg

-得3(M g -F )=M g 2M g =3F

F =3

2

M g

此时杠杆平衡:m g ·OA =F ·OB ③

代入OA ∶OB =5∶34kg ×g ×5=F ×3

代简并代入③式得:F =3g kg 20?=3

2

M g ∴

M =10kg

当金属块离开地面时:M 受的拉力F ′=M g ,杠杆平衡时,m ′g ·OA =M g ·OB

m ′=

OA OB ·M =5

3

×10kg =6kg 答案6kg

例18(哈尔滨市中考试题)一人利用如图1—6—17所示的滑轮组匀速提升重为450N 的物体,若每个滑轮重50N ,人重600N ,则人对地面的压力是________N .(不计摩擦力)

图1—6—17

精析

人对地面的压力大小,取决于人受的力,而人受的力,又与滑轮组绳子上的拉力

F 有关.

滑轮组上承担物重的绳子根数为2.所以滑轮组绳子上的拉力:

F =21

(G +G 动)(G :物重,G 动:动滑轮重)

=2

1

(450N +50N )=250N

人受力为:重力G ′,绳子的拉力F 和地面的支持力N .F +N =G ′支持力:N =G ′-F =600N -250N =350N

根据相互作用力大小相等,人对地面的压力:F ′=N =350N 答案人对地面压力350N

例19

如图1—6—18,滑轮及绳子的质量和摩擦不计,物体A 重G 1,木板重G 2,要

使木板处于平衡状态,求:

(1)绳子对A 的拉力多大?(2)A 对木板压力多大?精析

分析绳子上的拉力(且同根绳子上的拉力,大小不变),然后以某物为研究对象,

列出受力平衡式.

(1)研究绳子1、2、3、4上拉力,如图1—4—18,设与A 相连的绳子2的拉力

为F ,则绳子3的拉力也为F ,绳子4的拉力为2和3的拉力之和为2F ,绳子1的拉力也为2F .

图1—6—18

以物体A 和板为研究对象:向下受重力为:G l +G 2

向上受绳子1、2、3的拉力,大小为:4F .

A 和木板处于静止状态:4F =G 1+G 2

(2)以A 为研究对象:

A 受重力G 1,拉力F =4

2

1G G +和持力N .A 静止时,G l =F +N N =G 1-F =G 1-

41G 1-41G 2=43G 1-4

1G 2根据相互作用力大小相等,A 对木板的压力:

N ′=

43G 1-4

1

G 2答案(1)

4

2

1G G +(2)

43G 1-4

1G 2例20如图1—6—19所示装置,杠杆处于平衡状态,G 1=10N ,AB =4OB ,求:G 2.(不

计滑轮重)

精析以杠杆平衡条件为基础,正确分析出滑轮上各段绳子的拉力.

杠杆AOB 平衡时,以O 为支点:

G 1·AO =F ·OB (F 为B 点的拉力)

图1—6—19

F =

OB AO ×G 1=OB

OB

3×10=30N 重物G 2上方有两个动滑轮,每次的拉力均减少一半.所以F =4

1

G 2,G 2=4F =4×30N =120N .

答案120N

例21(北京市模拟题)如图1—6—20,m 甲∶m 乙=1∶4,ρ甲=2×103kg /m 3

,地面对乙的支持力为F ,若将甲浸没于水中,地面对乙的支持力为F ′,求:F ∶F ′.

图1—6—20

设:与甲相连的滑轮为1,与乙相连的滑轮为2.分析与滑轮相连的各段绳子的受力情况:滑轮1:两侧绳子受力大小为:G 甲滑轮2:两侧绳子受力大小为:G 甲

乙静止时:受重力G 乙、拉力F 1=2G 甲和地面支持力F 当甲物体未浸入水中时,地面给乙的支持力为F ∶F =G 乙-2G 甲∵

乙甲

m m =41,乙

甲G G =41,∴F =4G 甲-2G 甲=2G 甲

当甲物体浸没于水中时,地面给乙的支持力为F ′:

F ′=

G 乙-2(G 甲-F 浮甲)=G 乙-2G 甲+2ρ水gV 甲

?=2G 甲+2ρ水g

g

G 甲甲

ρ∵

ρ甲=2×103

kg /m 3

=2ρ水代入上式

F F

'=甲甲G G 32=3

2

答案F ∶F ′=2∶3例22

(福州市中考试题)如图1—6—21中,物体A 重50N ,物体B 重30N ,物体

A 在物体

B 的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A 上加一个水平向左的力F 2拉动物

体A ,使物体B 以0.1m /s 的速度匀速上升,2s 内拉力F 2所做的功是________J .(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)

图1—6—21

精析

拉力的功W =Fs ,要正确求出功,必须求出拉力和拉力移动的距离,这就和滑

轮组的受力分析综合起来了.

已知:GA =50N ,G B =30N ,v B =0.1m /s ,t =2s .求:W 解

A 向右运动,受向右拉力F 1和向左的摩擦力f ,A 匀速运动:f =F l .

与B 相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重G B .∴

F 1=31

G B =3

1

×30=10

f =F 1=10N

当A 向左运动时,A 受向左的拉力F 2和向右的摩擦力f 及向右的绳子拉力F 1.

F 2=f +F 1(F 1=3

1

G B =10N ),f 大小不变

F 2=10N +10N =20N

在2s 内,物体上升距离h =v B ×t =0.1m /s ×2s =0.2m 拉力移动距离s =3h =3×0.2m =0.6m 拉力做的功W =F 2s =20N ×0.6m =12J 答案12J 例23

如图1—6—22,把重250N 的物体沿着长5m ,高1m 的斜面匀速拉到斜面顶

端,(1)若不计摩擦,求拉力;(2)若所用拉力为100N ,求斜面的机械效率.

图1—6—22

精析根据功的原理,动力做的功为W 1=F ·L ,克服重力做的功为W 2=Gh .

(1)不计摩擦时:

W 1=W 2FL =Gh F =

L h G =m

5m 1×250N =50N (2)若所用拉力为F ′=100N 时.克服重力做的功为:W 2=Gh =250N ×1m =250J 动力做的功为:W 1=FL =100N ×5m =500J 斜面的机械效率:η=

1

2W W =J 500J

250=50%答案(1)50N (2)50%例24

如图1—6—23所示,用滑轮组将重为G 的物体提高了2m ,若不计动滑轮重和

摩擦阻力,拉力做的功为800J .求:物重.

图1—6—23

解法1若不计动滑轮重和摩擦等阻力.利用功的原理:动力做的功=克服重力做的功

W =800J ,h =2m G =

h W =m

2J

800解法2根据图示滑轮组:

当物体上升h =2m 时,拉力F 要向上提s =6m .

F =

s W =m 6J 800=3

400N 不计动滑轮重和摩擦.

G =3F =3×

3

400

N =400N 答案400N 例25

(北京市东城区中考试题)如图1—6—24所示,物体A 的质量为50kg .当力

F 为100N 时,物体A 恰能匀速前进.若物体A 前进0.5m 所用时间为10s ,(不计绳和滑

轮重)求:

图1—6—24

(1)物体A 的重力.(2)物体A 受到的摩擦力.(3)力F 做的功.(4)力F 做的功率?解

(1)A 的重力:G =m g =50kg ×9.8N /kg =490N

(2)A 匀速前进:f =2F =200N (3)10s ,物体A 前进:s 1=0.5m 拉力F 向前移动距离:s 2=2×0.5m =1m 力F 做功:W =Fs 2=100N ×1m =100J (4)力F 功率:P =t W =s

10J

100=10W 答案(1)490N

(2)200N

(3)100N

(4)10W

例26

(北京市平谷县试题)一架起重机在60s 内能将密度为2×103

kg /m 3

,体积为

5m 3

的物体匀速提高12m ,求这架起重机的功率?

已知:ρ=2×103

kg /m 3

,t =60s V =5m

3

h =12m

求:功率P 解

物体重:G =m g =ρVg =2×103

kg /m 3

×5m 3

×9.8N /kg =9.8×104

N

克服物重做的功:

W =Gh =9.8×104N ×12m =1.76×106

J

功率:P =t W =

60s

J

10176.16? =1.96×104

W 答案1.96×104

W

例27

(大连市中考试题)如图1—4—25所示,用滑轮匀速提起1200N 的重物,拉

力做功的功率为1000W ,绳子自由端的上升速度为2m /s ,(不计绳重和摩擦)求:

(1)作用在绳自由端的拉力多大?(2)滑轮组的机械效率为多大?

(3)若用此滑轮组匀速提起2400N 的重物,作用在绳子自由端的拉力为多少?

1—4—25

精析

求滑轮组的机械效率关键是搞清有用功和总功.涉及功率时,也同样要区别有用

功率和总功率.

已知G =1200N ,P 总=100W ,v F =2m /s

在分析已知条件时,应注意此时拉力的功率为总功率,速度为拉力F 移动的速度(1)∵

P 总=

t

W 总=F ·vF

F =

F

v P 总=

s

m W

/21000=500N (2)η=

有W W =

Fs Gh =h F Gh 3?=F G 3=N

5003N 1200?=80%(3)当物体重力为G ′=2400N 时,机械效率也要变化,但不计绳重和摩擦时,由前面给的已知条件,可先求出动滑轮重,由

中考物理杠杆、滑轮试题精选(一)

物理杠杆、滑轮试题 1.图中O是杠杆的支点,在图中画出动力F1的力臂。 1题图 2题图 3题图 2.两位同学利用如图所示的能够绕O点自由转动的健身器材实行锻炼,甲同学竖直向下用力F1将另一 端的乙同学拉起。请画出拉力F1的力臂L1。 3.某同学在做俯卧撑运动时(如图),可将他视为一个杠杆,支点为O,他的重心在A点,支撑力为F, 请画出策重力和支撑力F的力臂。 4.渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网,如图所示,请在图上画出绳子AB段对杆拉力F的力臂L。 4题图 5题图 5.如图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力的示意图。 6.如图所示,是一个Z形杠杆,请在图中画出力F对支点O的力臂L。 6题图 7题图 8题图 7.请在图中画出动力F1的力臂l1。 8.为了使杠杆保持静止,能够在A点拖加一个力F,力的方向不同,需要力的大小也不同,请在图中画出力F最小时的示意图.9.如图所示的水桶,是在一个最小外力作用下所处的状态。作出此时的受力示意图。 9题图10题图 10.如图所示,使用羊角锤拔钉子,请在图中画出动力臂。11题图 11.如图所示,倒在地上的一块砖,被一竖直向上的力拉起,在这个过程中块绕下端转动。请你作出砖块在图中所示位置时所受拉力F的力臂L. 12.两个小孩坐在跷跷板上,当跷跷板处于平衡时 A.两个小孩的重力一定相等B.两个小孩到支点的距离一定相等 C.轻的小孩离支点近一些D.重的小孩离支点近一些 13.图甲所示的杠杆是平衡的。若如图乙所示,在支点两侧 的物体下方分别加挂一个等重的物体,杠杆 A.仍能平衡 B.不能平衡,A端上升 C.不能平衡,B端上升 D.无法判断 14.一根长为1.8m的扁担,左、右两端分别挂了24Kg和30Kg的货物,要使挑的时候扁担平衡,肩膀应放在距离扁担左端 m 的位置上(不考虑扁担的重) 15.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1)实验前没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,实验前使杠杆水平平衡的目的是 ________________________________________________。 (2)实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上 每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是 因为该种方式( ) A.一个人无法独立操作B.需要使用太多的钩码 C.力臂与杠杆不重合D.力和力臂数目过多 (3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第____格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍能够水平平衡。 16.在探究杠杆的平衡条件的实验中: ①小明将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆右端下倾,那么他应该将杠杆左端的螺母向(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡. ②实验时只有8个相同的钩码,现已在左端A点挂有4个钩码,如图所示,为使杠杆平衡,钩码应挂在何处?(请设计两种方案,在下图中画出)

初二物理杠杆、滑轮知识点汇总

一、杠杆定义 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:①杠杆可直可曲,形状任意。 ②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 二、滑轮定义 滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。如右图所示。因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。 根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。 三、三种滑轮特点 三种滑轮特点: 1)定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。(实质是个等臂杠杆)。 2)动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离。(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 3)滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。 [pagebreak] 四、滑轮组 1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。 2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。 注意:如果不忽略动滑轮的重量则: 3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。如下图所示。(n表示承担物重绳子的段数)

4、绳子端的速度与物体上升的速度关系: 五、动滑轮 ①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动) ②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G)) 六、定滑轮 ①定义:中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆

初中物理力学经典例题(带解析)

初中物理力学经典例题(带解析) 一、单选题(共11题;共22分) 1.如右图用同样的滑轮组分别提起质量相等的一个物体和两个物体,比较甲、乙两图,正确表示机械效率关系的是( ) A. η甲=η乙 B. η甲<η乙 C. η甲>η乙 D. 无法比较 2.甲物体放在光滑的水平面上,乙物体放在粗糙的水平面上,它们分别在相等的水平力F作用下移动相等的距离s,那么,力F对两物体所做的功( ) A. 甲较多 B. 乙较多 C. 相等 D. 无法确定 3.下列生活实例中,对图片描述正确的有( ) A. 甲图:不计阻力及能量损耗,网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中,网球机械能守恒 B. 乙图:铁锁来回摆动最终停下,在铁锁下降过程中,重力势能全部转化为动能 C. 丙图:人造地球卫星由于不受空气阻力,只有动能和势能的转化 D. 丁图:运动员从高处落下,动能转化为重力势能 4.如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3、重为80N的实心物体,D是边长为20cm、质量为20kg 的正方体,OA:OB=2:1,圆柱形容器的底面积为400cm2(g=10N/kg),则下列结果不正确的是() A. 物体C的密度为8×103kg/m3 B. 杠杆A端受到细线的拉力为70N C. 物体D对地面的压强为1.5×103Pa D. 物体C浸没在水中前后,水对容器底的压强增大了2×103Pa

5.汽车在平直公路上以速度v匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0 ,t1时刻开始,司机减小了油门,使汽车保持恒定功率所行驶,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v.已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变,汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示,则() v0 A. t1至t2时间内,汽车做加速运动 B. F0=2f C. t1时刻之后,汽车将保持功率P0行驶 D. v= 1 2 6.质量相同的甲、乙两实心金属球密度之比为3:2,将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,A、B 两种液体的密度之比为5:4,则此时甲、乙两球所受浮力之比为() A. 6:5 B. 5:6 C. 8:15 D. 15:8 7.小华同学利用如图所示的装置提起水中的物块,下列判断正确的() A. 装置中的滑轮是定滑轮 B. 装置中的AOB是省力杠杆 C. 物块在上表面露出水面前,所受浮力不断减小 D. 该滑轮的机械效率可以达到100% 8.实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)则该木块() A. 未放置铝块前,木块受到的浮力是10N B. 放置铝块后,木块排开水的体积是1×10﹣3m3 C. 木块的密度是0.7×103kg/m3 D. 放置铝块后,木块下表面受到水的压强增大了600Pa 9.下列涉及压强知识说法不正确的是()

滑轮组典型例题总结

一、 动、定滑轮、滑轮组的比较: 1.使用 滑轮不省力,但能改变动力的方向,这种滑轮相当于一个 杠杆。使 用 滑轮能省一半力,但不能改变动力的方向,这种滑轮相当于一个 的杠 杆。 2、下列几种说法中正确的是( )。 A .任何一个滑轮组都具备既省力又改变动力方向的优点 B .滑轮组的省力情况决定于动滑轮的个数 C .滑轮组的省力情况决定于承担物重的绳子段数 D .任何滑轮组都具有既省力又省距离的优点 3、如图5所示,沿三种不同的方向拉绳使物体上升,所用的力分别是F 1、F 2、F 3,则( )。 A .F 1最大. B .F 2最大. C .F 3最大. D .三个力一样大. 4、如图表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G 的相同重物,在A 端所用的拉力分别为F 1=__________,F 1=_________,F 1=_________,不计滑轮本身的重和摩擦。 5、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如 图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢 管的横截面)。其中最省力的方案是( ) 6、使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( ) 7、如图所示,G 1=20N ,台秤示数8N ,不计滑轮重,物体G 2重( ) A .2N B .18N C .28N D .20N

8、如图所示,用两个滑轮分别匀速提升A 、B 两个物体,拉细绳的力F 大小相等,在相同时间内,物体上升的距离也相等,绳重及摩擦不计,滑轮的质量小于物体的质量,甲的有用功为W 甲,机械效率为η甲,拉力的功率为P 甲;乙的有用功为W 乙,机械效率为η乙,拉力的功率为P 乙。比较甲、乙两个装置可知 A.P 甲>P 乙 B.P 甲

深度学习之初中物理杠杆与滑轮练习题

杠杆与滑轮 一、基础知识 1.杠杆 (1)定义:在力的作用下能够绕着固定点转动的___叫杠杆,杠杆可以是直也可以是曲的。’(2)杠杆五要素: ①支点:杠杆绕着转动的____,可以在棒的一端,也可以在棒上其他位置,用字母__表示。 ②动力和阻力:______叫做动力,而_________的力叫做阻力,动力用字母___表示,阻力用__表示。 ③动力臂和阻力臂:分别用__、__表示,力臂是从支点到力的___的距离。 (3)分类: 省力杠杆:L1_L2F1_F2 如__;费力杠杆:L1_L2F1_F2如__;等臂杠杆:L1_L2F1_F2如__。 (4)平衡条件: ①杠杆平衡指的是杠杆处于__或____运动状态。②条件:__×__=__×__即:__=__。 2.滑轮 (1)分类:定滑轮的实质是___杠杆,优点是_______; 动滑轮的实质是________的杠杆,优点是能省__的力,不足是______。 (2)滑轮组 ①优缺点:滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成,优点是既能__又能改变__,不足是要_____。 ②省力规律:在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下,使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,所用的拉力就是物重的___,即F=____。 二、按要求画力臂 1﹑下图中,请画出力F的力臂,并用字母L标明。 2、画出下图中杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。

三、已知力臂画力。 1·如下图,一个绕O 点转动的杠杆已知阻力F 2(或F 1)的方向,以及动力F 1(或F 2)的力臂,在图中补全F 2(或F 1)的力臂以及动力F 1(或F 2)。 四、画最小的动力 1、如图1所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A 点. 请作出拔钉子时所用最小动力F 的示意图. . 2﹑如图所示,唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中画出这个力的示意图. 3、要求用一最小的力F 使上右图中的曲形杠杆处于平衡状态,请画出此力F 的示意图,并标出它的力臂L 。 4.如图所示,O 为杠杆AC 的支点,在B 处挂一小球,AO =OB =BC ,为使杠杆在水平位置平 衡,画出作用在杠杆上最小动力F ,并标出F 的方向 五、给滑轮组绕线 1、右图,按要求画出滑轮组的绕绳方法: 2、在图12中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起. 3、一个同学站在地面上,要利用如上图3所示的滑轮组提升重物,已知物重900N ,而绳子最多只能承受400N 的拉力。请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。 4、用右下图C 所示的滑轮组提升重物,若拉力F 将绳子的自由端移动1. 5m 时,重物升高0.5m,请你在图中画出绳子绕法。 O A B C A O △

初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)

力学综合题 典型例题剖析 【例题1】(09四川绵阳)某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象, 如图1所示。根据图象可以判断( ) A .0~5s 内,小车的平均速度是0.4m/s B .0~7s 内,小车的平均速度是1.5m/s C .2s~5s 内,小车在运动2 m D .5s~7s 内,小车运动的平均速度是1 m/s 【解析】本题是s-t 图象,解题关键是要理解图像的物理意义。在前两秒时,运动的时间是2秒,运动的路程是2米,随时间的增大,路程也在增大。到了第2秒到第5秒之间,运动的时间是3秒,运动的路程是0米,时间在增大上,而路程却不变,说明小车停止运动的。从第5秒到第7秒,运动的时间是2秒,运动的路程是4米,时间增大,路程也增大。平均速度用总路程除以总时间。 【答案】 A 【例题2】(09南昌)同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作: A .将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积. B .把游码放在标尺的零刻度线处,调节横梁上的螺母,使横梁平衡. C .把天平放在水平桌面上. D .将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡. E .在量筒中倒入适量的水并记下水的体积. ⑴正确的实验操作顺序是 (只填字母序号). ⑵在调节天平时,发现指针位置如图2甲所示,此时应将平衡螺母向 调(选填“左”或“右”). ⑶用调节好的 天平称小矿石的质量.天平平衡时, 放在右盘中的砝码和游码的位置如图2乙所示;量筒量出小矿石的体积如图2丙所示,由此可知,小矿石的密度ρ= kg/m 3 . ⑷实验中,由于小英同学不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,老师就给她增加了一个溢水杯.现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤. 【解析】本题考查的是利用天平和量筒测量物体的密度, 解题关键是理解天平和量筒使用方法和注意事项。 图 1 图2

初三物理杠杆-滑轮及功-机械效率经典例题(附标准答案)

杠杆与滑轮 教学目的: 1、巩固杠杆五要素,掌握杠杆平衡条件 2、定滑轮、动滑轮的特点 教学难点:1、运用杠杆平衡条件进行相关的计算 2、理解吊起动滑轮的绳n的物理意义 知识点总结: 1、杠杆五要素:①支点:杠杆绕着转动的点②动力:使杠杆转动的力③阻力:阻碍杠杆转动的力④动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离 2、杠杆平衡条件(杠杆平衡原理):动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1·L1=F2·L2。式中,F1表示动力,L1表示动力臂,F2表示阻力,L2表示阻力臂。 3、定滑轮:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。(实质是等臂杠杆) 特点:不能省力,但能改变力方向 动滑轮:工作时,轴随中午一起移动的滑轮叫动滑轮。 (实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 特点:可以省力,但不改变力的方向 滑轮组:由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起 典型例题解析

杠杆与滑轮: 例1:如图1—6—1(a )所示的杠杆重;不计,O 为支点,AO =0.2m ,当在A 点悬吊一重6N 的物体,绳子的拉力F =3N 时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l 2,力臂l 2为________m . (a ) ` (b ) 图1—6—1 如图1—6—1(b ),画出杠杆OAB 示意图,找到支点O ,BC 为力的作用线,画出力臂l 2. 根据杠杆的平衡条件:G ·OA =Fl 2 代入数值:6N ×0.2m =3N ×l 2 l 2=2×0.2 m =0.4 m 答案 力臂l 2如图1—6—1(b ),l 2为0.4m 例2:杠杆OA 在力F A 、FB 的作用下保持水平静止状态,如图1—6—5(a ).杠杆的自重不计,O 为杠杆的支点,FB 的方向与OA 垂直,则下列关系式中一定正确的是 ( ) A .F A ·OA =F B ·OB B .F A ·OA <F B ·OB C . B A F F =OB OA D .F A >OA OB F B (a ) (b ) 图1—6—2

初中物理杠杆与滑轮典型例题解析

典型例题解析 例1 (镇江市中考试题)如图1—6—1 (a)所示的杠杆重;不计,0为支点,A0 = 0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F = 3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂 如图1 —6— 1 (b),画出杠杆OAB示意图,找到支点O, BC为力的作用线,画出力臂12 . 根据杠杆的平衡条件:G ? OA= F12 代入数值:6N x 0.2m= 3N x 12 12= 2 x 0.2 m= 0.4 m 答案力臂12如图1 —6— 1 (b), I2为0.4m 例2如图1 —6— 2 (a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态?问:(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡?(图中每个格距离相等) (2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡? 精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡. 解 (1 )力F作用于B点时,杠杆平衡: G ? AO= F ? OB 当力F 作用于C 点时:G ? AO= 10N x AO=10N x 2OB

F ? 0C= 20 N x 20 B F ? 0C> G ? AO ???杠杆不能平衡,C端下沉. (2)根据上面的讨论,若C点用力为20N,但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图 1 — 6 — 2 (b). 当F斜着用力时,力臂减小为12. 若此时F = 20N, 12= OB大小,则杠杆可以再次平衡. 答案不能平衡,可能平衡 例3 (哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图I —6—3)() 图 1 —6—3 精析起重机,l i v I2, F l > F2为费力杠杆.其他:手推车、瓶启子、撬杠均是l i> I2, 为省力杠杆. 答案A 例4 (乌鲁木齐市中考试题)如图 1 —6— 4 (a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.0是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠 杆平衡时的表达式.

初中物理杠杆与滑轮基础知识及练习

初中物理杠杆与滑轮基础知识及练习 一.知识回顾 1.杠杆 (1)定义:在力的作用下能够绕着固定点转动的___叫杠杆,杠杆可以是直的,也可以是曲的。 (2)杠杆五要素: ①支点:杠杆绕着转动的____,可以在棒的一端,也可以在棒上其他位置,用字母__表示。 ②动力和阻力:______叫做动力,而_________的力叫做阻力,动力常用字母___表示,阻力常用__表示。 ③动力臂和阻力臂:分别常用__、__表示,力臂是从支点到力的___的距离。 (3)分类: 省力杠杆:L1_L2F1_F2 如________ 费力杠杆:L1_L2F1_F2如________ 等臂杠杆:L1_L2F1_F2如________ (4)平衡条件: ①杠杆平衡指的是杠杆处于__或____运动状态。 ②条件:__×__=__×__即公式:__=__。 2.滑轮 (1)动滑轮与定滑轮: 轴能否移动能否改变力的方 向能否改变力的大 小 距离 动滑轮 定滑轮 (2)滑轮组 ①优缺点:滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成,优点是既能__又能改变__,不足是要_____。 ②省力规律:在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下,使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,所用的拉力就是物重的______,即F=______;s = _____ 3、斜面: 如果斜面光滑,可得 F = ______ 从中可见,斜面可以省力,但不能省功 4、轮轴:能够改变力的大小和转动的速度 5、对于机械,有的可以省力,有的可以省距离,但绝对没有____的机械 1.画出图中杠杆所受各力对于点O的力臂(不计杠杆所受的重力)

2.如图中均匀直棒OA可绕O点转动,请分别画出水平拉力F和重力G的力臂. 3.试在图上画出F1和F2的力臂 4、如图3所示的简单机械,在使用中属于费力杠杆的是() 5.在图3所示的四种器具中,属于省力杠杆的是 图3

中考物理浮力专题讲解、经典题目、配有答案(经典习题解析)

中考物理浮力典型例题解析 例1 下列说法中正确的是 ( ) A .物体浸没在水中越深,受的浮力越大 B .密度较大的物体在水中受的浮力大 C .重的物体受的浮力小 D .同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 精析 阿基米德原理的数学表达式为:F 浮=ρ液gV 排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度.....和物体排开液体的体积....... 有关.根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以迎刃而解了. 解 A 选项:物体浸没在水中,无论深度如何,V 排不变,水的密度不变,F 浮不变.A 选项不正确. B 选项:物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系,B 选项不正确. C 选项:重力的大小对物体所受的浮力无影响.例如:大铁块比小铁块要重一些,但将两者浸没于水中,大铁块受的浮力反而大些,因为大铁块的V 排大.C 选项不正确. D 选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V 排相同,ρ水相同,F 浮铁=F 浮木,铁块和木块受的浮力一样大. 答案 D 注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关. 例2 质量为79g 的铁块,密度是7.9g/cm 3 ,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g 取10N/kg ) 精析 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别. 计算物体重力:G =ρ物gV 物 计算物体在液体中受的浮力:F 浮=ρ液gV 排.可以说:从计算的方法上没有本质的区别,但计算的结果却完全不同. 已知:m =79g =0.079kg ρ 铁 =7.9g/cm 3 求:m 铁、G 铁、m 排、F 浮 解 m 铁=0.079kg G 铁=m 铁g =0.079kg ×10N/kg =0.79N V 排=V 铁= 铁 铁 ρm = 3 7.8g/cm 79g =10 cm 3 m 排=ρ液gV 排=1g/cm 3 ×10 cm 3 =10g=0.01kg F 浮=m 浮g —0.01kg ×10N/kg =0.1N

初中滑轮组经典好题30道(答案详尽)

答案与评分标准 一、选择题(共18小题) 1、(2009?包头)如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是() A、所做的有用功为1J B、动滑轮自重0.2N C、拉力F做功的功率为0.3W D、该滑轮组的机械效率为83.3% 考点:滑轮组及其工作特点;功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算。 专题:计算题;比较思想。 分析:(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,工作特点是:可以达到既省力又改变力的作用方向.动滑轮由几段绳子承担,绳端移动的距离就是物体升高高度的几倍.(2)结合功、功率和机械效率的公式分别计算出所做的有用功、动滑轮自重、拉力F做功的功率、该滑轮组的机械效率,然后和所提供的计算结果比较,得出正确的判断. 解答:解:A、∵用滑轮组提升物体,对物体做的功是有用功. ∴所做的有用功W用=Gh=10N×0.1m=1J. ∴该选项中,所做的有用功为1J,计算结果正确. B、∵不计绳重和绳与滑轮间的摩擦时,该滑轮组中的动滑轮由两段绳子承担,绳子上的拉力是物体和动滑轮总重的二分之一,则:动滑轮的重力G动=2F﹣G物=2×6N﹣10N=2N. ∴动滑轮自重0.2N,计算结果不正确. C、∵用滑轮组提升物体,拉力F做的功是总功,则拉力F做功的功率. ∴拉力F做功的功率为0.3W,计算结果不正确. D、∵该滑轮组的机械效率η=. ∴该滑轮组的机械效率为83.3%,计算结果正确. 本题计算结果正确的有两个:A和D. 故选A、D. 点评:本题考查滑轮组的工作特点,利用公式逐个计算,然后和选项比较,计算过程注意格式,过程和结果都有单位. 2、如图所示,斜面长为3cm,高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中() A、有用功是400J,总功是840J B、有用功是840J,额外功是400J C、总功是12O0J,机械效率是7O% D、有用功是400J,机械效率是7O% 考点:功的计算;有用功和额外功;斜面的机械效率。 专题:计算题;应用题。

初中物理杠杆与滑轮典型例题解析

典型例题解析 1.如图所示的杠杆重;不计,O为支点,AO=,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l2,力臂l2为________m. 图1图二 2.如图是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:( 1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡(图中每个格距离相等)( 2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡 3.(哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是() 】 A B C D 4.(乌鲁木齐市中考试题)如图1—6—4(a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式. 5.(苏州市中考题)杠杆OA在力FA、FB的作用下保持水平静止状态,如图,杠杆的自重不计,O为杠杆的支点,FB的方向与OA垂直,则下列关系式中一定正确的是()A.F A·OA=F B·OB B.F A·OA<F B·OB

C .B A F F =OB OA D .F A >OA OB F B 6.(长沙市中考试题)在图1—6—6(a )中,画出使用滑轮组提升重物时,绳子最省力的 绕法. # 7.(黄冈中考试题)如图1—6—9所示,物体M 放在水平桌面上,现通过一动滑轮(质量 和摩擦不计)拉着M 向左匀速运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N .若在M 上加放一物块m 可保持M 向左匀速运动,需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力,则 F ′ ( ) A .M 运动时受到向左的摩擦力 B .加放m 前,M 受到10N 的摩擦力 C .加放m 前,M 受到20N 的摩擦力 D .加放m 后,力F ′,保持10N 不变 8.(长沙市中考试题)跳伞运动员从空中匀速下落,人和伞的 ( ) A .动能增加,重力势能减少,机械能不变 。 B .动能不变,重力势能减少,机械能减少 C .动能减少,重力势能增加,机械能增加 D .动能不变,重力势能不变,机械能不变 9.均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块,每小格距离相等,支点在O ,此时杠杆已处于 平衡状态.问:当下面几种情况发生后,杠杆能否再次平衡 (1)两边各减去一个铁块;

初中物理运动经典习题及详解答案

一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变,叫做机械运动。 在研究机械运动时,常选择一个假定不动的物体作为标准,这个物体叫做参照物。参照物的选取是任意的。但在实际选取参照物时,要使问题简便。研究地面上的物体的运动情况时,常选择地面或固定在地面上的物体为参照物。 二、参照物的选取及有关物体运动方向的判断 1、选取一定的参照物,判断另一物体运动情况时,我们应设身处地的去想,假如我站在参照物上去看被研究的物体,会有什么感觉,物体的运动情况也就容易判断 2、在选取平时看上去是运动的物体为参照物时,既要考虑到被研究物体与参照物间的速度大小关系,还应考虑到运动方向关系,以此做出正确判断。 三、速度是矢量 速度是表示物体运动快慢的物理量。物理量可以分为矢量和标量。凡是既要用大小又要用方向才能完全描述的物理量叫做矢量。只用大小就可以完全表示出来的物理量叫标量。 长度、面积、体积、质量、密度、时间等物理量是标量。速度、力、等物理量是矢量。 四、匀速直线运动 物体在一条直线上运动,如果在任何相等的时间内,通过的路程都相等,这种运动就叫做匀速直线运动。 物体在做匀速直线运动时,它所通过的路程跟所用时间的比是一个不随时间改变的量,这个比值的大小可以用来表示物体运动的快慢,我们把这个比值叫做 速度。用数学式表达是。速度的单位是米/秒,它是复合单位。 我们还可以利用图像来描述匀速直线运动。 一个物体做匀速直线运动时,它的速度不随时间变化。它通过的 路程跟时间成正比。表示速度随时间变化的图线叫做速度——时间图 像。表示路程随时间变化的图线叫做路程——时间图像。 1.速度——时间图像 横轴ot表示时间,纵轴ov表示速度。由于匀速直线运动的速度不随时间而改变,所以它的图线是一条平行于时间轴的直线。如图2—1中所示的MN。 根据速度——时间图像可以求出物体在某段时间内通过的路程。在时间轴上找出时间P,过该点作时间轴的垂线NP,它与速度图线MN交于N,所围的长方形面积恰好就是运动物体在这段时间内通过的路程。如图2—1中斜线所示的面积。这和由公式S=vt算出是相符的。 2.路程——时间图像 横轴ot表示时间,纵轴os表示路程。在匀速直线运动中,路程跟时间成正比,因此,路程——时间图像是一条过原点O的倾斜直线,如图2—2所示的OA直线。 由路程——时间图像可算出物体的运动速度,在图线上任取一点 B,由B点分别向时间轴、路程轴上做垂线,垂足分别为C、D,用D 点所对应的路程除以C点所对应的时间即可得到物体的运动速度。 根据路程——时间图像还可以由时间求路程,或由路程求时间。 还可以利用图像比较两个物体的速度大小。 五、变速直线运动 物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内通过的路程并不相 等,这种运动就叫做变速直线运动。 为了粗略地描述做变速直线运动物体的运动快慢,我们引入了平均速度的概念。如果运动物体在时间t内通过的总路程为s,则物体在这段时间内的平均速度。 平均速度表示物体在某一段时间内或某段路程的运动快慢程度。 六、有关相对运动的问题 如果甲物体静止不动,乙物体以速度v向东运动,则以甲物体为参照物,乙物体以速度v 向东运动;以乙物体为参照物,甲物体以速度v向西运动。 如果甲物体以以速度v1向东运动,乙物体以速度v2向西运动,则以甲物体为参照物,乙物体以速度v1+v2向西运动;以乙物体为参照物,甲物体以速度v1+v2向东运动。

面对中考滑轮组经典好题30道(答案详尽)

一、选择题(共18小题) 1、(2009?包头)如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,作用在绳子末端的拉力F为6N(不计绳重和绳与滑轮间的磨擦),下列计算结果正确的是() A、所做的有用功为1J B、动滑轮自重0.2N C、拉力F做功的功率为0.3W D、该滑轮组的机械效率为83.3% 2、如图所示,斜面长为3cm,高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中() A、有用功是400J,总功是840J B、有用功是840J,额外功是400J C、总功是12O0J,机械效率是7O% D、有用功是400J,机械效率是7O% 3、如图所示,小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组.他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上,两次吊重物时他拉绳的速度相同.不计摩擦和绳重,下列说法正确的是() A、两次吊物,小明所做的功和功率的多少相同,甲装置的效率高 B、两次吊物,小明所做的功、功率的多少和效率的高低都相同 C、两次吊物,小明所做的功率的大小和效率的高低相同,用甲装置做的功多 D、两次吊物,小明所做的功的多少和效率的高低相同,用乙装置时功率大 4、(2010?泉州)建筑工人用如图所示的滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是() A、67% B、73% C、83% D、100% 5、利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则()

A、甲滑轮组的机械效率高 B、乙滑轮组的机械效率高 C、F2做功的功率大 D、F1、F2做功的功率一样大 6、用完全相同的A、B两个滑轮组(绳重及摩擦忽略不计),分别提升重为G1和G2的两物体,若G1>G2,它们的机械效率分别为ηA和ηB,则() A、ηA>ηB B、ηA<ηB C、ηA=ηB D、无法判断 7、两滑轮组装置如图所示,已知每个滑轮重力都为G0,摩擦和绳重均不计,用它们分别匀速提起重为G=5G0的物体时,甲、乙两滑轮组的机械效率之比是() A、6:7 B、7:6 C、5:6 D、5:7 8、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设: (1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关; (2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关; (3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关; (4)滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关. 然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是() A、(1) B、(2) C、(3) D、(4) 9、(2007?恩施州)下列关于简单机械的理解,正确的是() A、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 B、吃饭时,筷子是个省力杠杆 C、使用杠杆,就是为了省力 D、使用定滑轮不省力,但可以省距离 10、(2006?大连)如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G物,动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为()

初中物理滑轮综合试题难题综合

力学综合题 【1】 (08崇文一模)如图25所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2×103kg ,底面积为1m 2的货箱G 匀速提起。(取g =10N/kg )问: (1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强 是多少? (2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了 多少功? (3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? 已知:OA =10m , OB =5m 。(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。) 【2】 (08西城一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg 。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N ,不计轴摩擦和绳重,取g =10N/kg 。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。 【3】 (08昌平一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮 用力F 1使杠杆在水平位置平衡,此时M 对水平地面的压强为 1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面 的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求: (1)力F 1的大小; (2)合金块M 的密度; (3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大. 图30 M O A B

(完整版)初二物理杠杆与滑轮专题训练

初二物理杠杆与滑轮专题训练 一、杠杆习题 1.图中的杠杆处于平衡状态,杆上标尺每格的长度相等,在杠杆的A处挂着4个均为10N的钩码,这时B处的拉力F是() A.30NB.20NC.40ND.25N 2.以下装置中,利用杠杆平衡原理的是() A.斜面B.液压机C.天平D.连通器3.如图所示,杠杆的一端A为支点,在它的另一端B用力F将挂在C点的物体抬起,使杠杆处于水平静止状态,已知 AC=15cm,CB=60cm,则动力F跟物重G之比是() A.1:4 B.4:1 C.1:5 D.5:1 4.关于杠杆,下列说法正确的是() A.杠杆只有静止在水平位置才是平衡 B.杠杆平衡时,作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧 C.杠杆一定有支点 D.杠杆一定是直的 5.如右图所示,杠杆ab的中点挂一物体G,杠杆可绕轴a转动, 则水平拉力F的力臂应是() A.ac B.ab C.ad D.bd 6.1.5N的动力F1和15N的阻力F2作用在同一杠杆上,杠杆达到平衡,则动力臂L1与阻力臂L2之比为() A.1∶1 B.10∶1 C.1∶10 D.无法比较 7.(多选)关于力臂,下列说法中正确的是() A.力臂一定在杠杆上 B.从支点到动力的作用点的距离,叫做动力臂 C.从支点到力的作用线的垂直距离,叫做力臂 D.力的作用线通过支点,这个力的力臂为零 8.如图所示杠杆,O是支点,中间挂一重物G,如果在杠杆的另一端M,加一个力F使杠杆平衡,并且所加的力要最小,则这个 力() A.就沿MQ方向B.就沿MP方向 C.应沿MN方向D.可沿任意方向 9.如图所示,在轻质杠杆CA的中点用细绳挂上一个质量为G的重物,为使杠杆在与竖直方向成45°角的位置处于静止,可在A端加不同方向的力,如F1、F2、F3,它们之间的大小关系是() A.F2

中考物理经典易错题解析电学部分

中考物理经典易错题解析—电学部分 以下是2019中考物理经典错题解析: 例1.一个验电器带有正电,它的箔片张开某一角度,用另一个有绝缘手柄的导体靠近验电器的金属球,发现验电器的箔片的张角减小,关于导体的带电情况,下面的说法正确的是( ) A.只可能带负电 B.只可能带正电 B.可能带负电或不带电 D.可能带正电或不带电 [解析] 验电器的箔片的张角减小说明箔片上正电荷减小,而金属球上的正电荷增加,显然这是导体的异种电荷吸引的结果。这说明导体是不可能带正电的,导体带负电是可能的。但如果导体不带电,靠近带正电的金属球时,由于静电感应,导体的近端会出现异种电荷──负电荷,远端会出现同种电荷──正电荷,这种感应电荷也会对金属球的正电荷有吸引作用,使箔片上的正电荷减小,所以完整的答案是:带负电或不带电都可能。正确答案为C。 例2.一个灯泡的铭牌上标着PZ220──100,在室温下用伏安法测得它的灯丝电阻为R1,后在正常工作时再用伏安法测得它的灯丝电阻为R2=48.4欧,发现R2比R1大10倍以上,这是由于( ) A.前一次测得的阻值必定是错的 B.后一次测得的阻值是错的 C.对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,灯丝属于这种导体 D.不论什么导体,都是温度越高电阻越大 [解析] 此题是分析判断实验结果的正误,主要是让学生通过了解灯丝在不同条件(温度)下的电阻值不同,加深学生对影响导体电阻大小因素的理解。导体电阻的大小跟导体的长度、截面积、材料以及温度有关,大部分导体的电阻值随温度的升高而增大(个别除外)。灯泡正常发光时灯丝的电阻欧,灯泡不发光时灯丝电阻很小,所以正确的说法是C。 例3.把一个1.5欧的电阻与一个用电器串联后接到电压是7伏的电源上,要想使用电器消耗的功率是8瓦,则这个电源供给用电器的电流可能是( ) A. 2安 B. 3.5安 C. 2.67安 D. 2.31安 [解析] 本题将用电器消耗功率P限定为8瓦,其所加电压U、通过电流I和自身电阻R 均不知,用电器是与1.5欧的电阻串联在7伏电源上的,通过用电器的电流和整个电路中的电流相同,I1=I2,即,解得用电器的电阻分别为R=2欧和R=1.125欧,代入可得电流强度的可能值为I=2安和I=2.67安。正确选项为A、C。 例4. 一盏电灯接到220V的电源上使用时,功率为100W,如果将这个电源连上长导线, 再接这盏灯使用,它的功率为81W,求导线上消耗的电功率? [解析] 灯光电压U=220V时的功率P=100W,功率为时的电压为U,且灯泡电阻不变。根据P=U2/R,得:P/P=U2/U1,所以 。这时,灯泡两端的电压U灯=I灯R灯=4849/22=198V。这时,加在导线上的电压为:U导=U-U灯=220V-198V=22V。则导线上消耗的电功率是P导/P=IU导/IU(灯

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