備戰(zhàn)2019中考物理專題練習(xí) 簡單機(jī)械(含解析).doc
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簡單機(jī)械 一、單選題 1. 用如圖所示的滑輪組勻速提升200N的重物G,豎直向上的拉力F為100N,重物被提升1m,不計(jì)繩重和滑輪的摩擦,下列說法正確的是( ) A.拉力做的額外功是100JB.動(dòng)滑輪的重力為50N C.拉力做的總功是200JD.繩子末端移動(dòng)的距離是2m 2. 如圖所示,杠桿在水平位置平衡,做下列調(diào)整后杠桿仍然能平衡的是() A.左右兩邊的鉤碼向中間移2格 B.左右兩邊的鉤碼向兩邊移1格 C.左邊的鉤碼向左移2格,右邊的鉤碼向右移1格 D.左邊的鉤碼向中間移1格,右邊的鉤碼向中間移2格 3. 如圖所示的四種情景中,所用杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是 A.撬棒B.羊角錘 C.核桃夾D.食品夾 4. 如下圖所示,拉力F=80N,物體重力G=120N,不計(jì)摩擦和繩重。若將物體勻速提高1m,以下說法不正確的是( ) A.拉力做的有用功為80JB.動(dòng)滑輪的重力為40N C.拉力做的總功為160JD.該滑輪組的機(jī)械效率為75% 5. 筷子是我國和部分國家特有的用餐工具.在正常使用筷子用餐時(shí),筷子屬于( ) A.費(fèi)力杠桿,但省距離B.省力杠桿,且省距離 C.省力杠桿,但費(fèi)距離D.等臂杠桿,即不省力也不費(fèi)力 6. 如圖,O是杠桿的支點(diǎn),為了提高重物,用一個(gè)跟杠桿始終保持垂直的力,使杠桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置,在這個(gè)過程中,則( ) A.杠桿始終是省力的B.杠桿始終是費(fèi)力的C.杠桿始終是等力的D.以上說法都不對(duì) 7. 假日期間,劉明同學(xué)參加了勤工儉學(xué)的活動(dòng),他的工作是用如圖所示的裝置提升物體。劉明在10s內(nèi)將物體勻速向上提升了5m,已知?jiǎng)⒚饔玫牧?00N,物體所受的重力為160N,下列說法中正確的是(不計(jì)繩重及摩擦)( ) A.動(dòng)滑輪所受的重力為20NB.劉明拉力做的功為500J C.該滑輪組的機(jī)械效率為80%D.若用該滑輪組提升所受重力更小的物體,則該裝置的機(jī)械效率會(huì)增大 8. 人們的生活離不開工具,如圖所示的工具在正常使用的過程中,屬于費(fèi)力杠桿的是( ) A.羊角錘B.面包夾 C.核桃夾D.瓶起子 二、多選題 9. 分別用圖中所示的裝置甲和乙把同一重物吊到同一高度時(shí)( ) A.用裝置甲吊起重物比用裝置乙省力B.用裝置乙吊起重物比用裝置甲省力 C.用裝置甲或裝置乙吊起重物所用拉力相同D.用裝置乙吊起重物,動(dòng)力移動(dòng)的距離比用裝置甲大 10. 在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí),同學(xué)們得到了很多結(jié)論,其中正確的是( ) A.滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān)B.滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān) C.滑輪組的機(jī)械效率與滑輪和繩子間的摩擦有關(guān)D.滑輪組的機(jī)械效率與承重繩子的段數(shù)有關(guān) 11. (雙選)一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率,用它將同一物體勻速提升同樣的高度,改進(jìn)后與改進(jìn)前相比( ) A.有用功減少,總功減少B.有用功增加,額外功增加 C.有用功不變,額外功減少D.額外功減少,總功減少 12. 如圖所示,杠桿質(zhì)量不計(jì),每小格長度相等,O為支點(diǎn),物體A是底面積為0.01m2的長方體.當(dāng)杠桿右側(cè)掛一個(gè)重8N的物體B時(shí),杠桿平衡;此時(shí)物體A對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為300Pa,下列說法正確的是( ) A.物體A受到的重力為7NB.受到支持力為3N C.物體B向右移動(dòng)2小格,杠桿將繼續(xù)保持平衡D.物體B向右移動(dòng)1小格,物體A受到的拉力增大2N 13. 調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后,在支點(diǎn)O兩側(cè)掛的鉤碼如圖所示,此時(shí)杠桿失去平衡.為使杠桿重新平衡,應(yīng)采用的措施是( ) A.把右側(cè)的鉤碼減掉一個(gè)B.把左側(cè)的鉤碼向左移動(dòng)一格 C.在左側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼D.在右側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼,并向左移動(dòng)一格 三、填空題 14. 如圖所示是一個(gè)簡易壓水機(jī),其中AOB是杠桿,O為支點(diǎn),請(qǐng)畫出動(dòng)力F1的力臂.若F1=20N,動(dòng)力臂與阻力臂之比為4:1,則阻力為________N,它是一個(gè)________杠桿.(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”) 15. 小翔同學(xué)利用課余時(shí)間制作圖示一款捕鼠器。將一塊木板用鉸鏈固定在桌邊的O點(diǎn),木板能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),食餌放于A點(diǎn),A的下方放一水桶,木板經(jīng)打蠟后,很光滑。捕鼠器的工作原理是________ 木板的重心位于________(選填“O點(diǎn)”、“略偏O點(diǎn)左側(cè)”或“略偏O點(diǎn)右側(cè)”)。 16. 如圖所示的滑輪組,可忽略繩重和摩擦。用彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)繩端,將重為6N的物體提升0.2m,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示,則拉力為 ________N,拉力做的功為________J,滑輪組的機(jī)械效率為________%。(結(jié)果保留一位小數(shù)) 17. 如圖所示,輕質(zhì)杠桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端用細(xì)繩通過滑輪懸掛著底面積為0.02m2的重物G。工人在B端施加一個(gè)大小為650N豎直向上的推力時(shí),重物對(duì)地面的壓力恰好為零;當(dāng)推力變?yōu)?50N時(shí),重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為5103Pa;當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為8103Pa時(shí),工人對(duì)地面的壓力為980N;則若當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為1.2104Pa時(shí),工人對(duì)地面的壓力為________N(繩重及輪與軸的摩擦不計(jì)) 18. 用如圖所示的動(dòng)滑輪將重力為 100N 的物體提升 1m(不計(jì)動(dòng)滑輪重),則拉力 F=________N,拉力移動(dòng)的距離 s=________m. 19. 如圖所示,工人通過滑輪組使重600N 的箱子從地面升到12m高的五樓上。若箱子平放時(shí)與樓板的接觸面積為0.15m2 , 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為________Pa;若滑輪組的機(jī)械效率為80%,工人吊起箱子過程中做的總功是________J。 四、實(shí)驗(yàn)探究題 20.某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖. 1 2 3 鉤碼重G/N 4 4 6 鉤碼上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 繩端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 繩端移動(dòng)距離s/m 0.3 0.5 0.3 機(jī)械效率η 74.1% 57.1% (1)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪組提升重物時(shí),應(yīng)豎直向上________拉動(dòng)彈簧測力計(jì). (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是________ (3)從表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用________圖做的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)2是用________圖做的實(shí)驗(yàn). (4)通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí).動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率________. (5)比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論:使用同一滑輪組,________可以提高滑輪組的機(jī)械效率. (6)滑輪組的機(jī)械效率與________和________有關(guān). 五、綜合題 21. 用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M,已知被提升的物體M質(zhì)量為76kg,M的體積為310﹣3m3 , 在M物體未露出水面的過程中,繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度,此過程中,拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示,不計(jì)繩重和摩擦力大?。螅海╣=10N/kg) (1)求物體M的重力? (2)求動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力? (3)求滑輪組提升重物的機(jī)械效率? 22. 用如圖所示的滑輪組勻速豎直提升重1200N的物體A,作用在繩子自由端豎直向上的拉力F為500N,物體A在5s內(nèi)上升了50cm,不計(jì)繩重和滑輪與軸間的摩擦,求: (1)動(dòng)滑輪所受的重力; (2)拉力F做功的功率; (3)滑輪組的機(jī)械效率。 23. 如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖,某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s,工人拉力F的功率為90W,物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J,不計(jì)繩重.求: (1)工人拉繩子的速度; (2)滑輪組的機(jī)械效率; (3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力. 答案部分 一、單選題 1.【答案】 A 【解析】【解答】(1)由圖可知,與動(dòng)滑輪相連的繩子由3根,即n=3,s=3h=3 1m=3m,D不符合題意,繩子末端移動(dòng)的距離則拉力做的有用功為W有用=Gh=200N1m=200J拉力做的總功W總=Fs=100N 3m=300N,拉力做的額外功W額=W總W有用=300J 200J=100J,A符合題意,C不符合題意;(2)由F= (G G動(dòng))得,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=3F G=3 100N 200N=100N,B不符合題意。 故答案為:A. 【分析】根據(jù)W有用=Gh求出有用功,根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)距離,根據(jù)W總=Fs求出總功,根據(jù)W總=W有用+W額求出克服動(dòng)滑輪重做的額外功,再根據(jù)W額=G動(dòng)h求出動(dòng)滑輪重. 2.【答案】 D 【解析】【解答】設(shè)杠桿上每格長度是L,每格鉤碼的重力是G,原來杠桿:2G2L=G4L,處于平衡狀態(tài); A.左右兩邊的鉤碼向中間移2格, 左側(cè)=3G0L=0,右側(cè)=G2L=2GL,左側(cè)<右側(cè),右端下傾,不符合題意; B.左右兩邊的鉤碼向兩邊移1格, 左側(cè)=2G3L=6GL,右側(cè)=G5L=5GL,左側(cè)>右側(cè),左端下傾,不符合題意; C.左邊的鉤碼向左移2格,右邊的鉤碼向右移1格, 左側(cè)=2G4L=8GL,右側(cè)=G5L=5GL,左側(cè)>右側(cè),左端下傾,不符合題意; D、左邊的鉤碼向中間移1格,右邊的鉤碼向中間移2格, 左側(cè)=2GL=2GL,右側(cè)=G2L=2GL,左側(cè)=右側(cè),杠桿平衡,符合題意. 故選D. 【分析】杠桿的平衡條件是:動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂;對(duì)各選項(xiàng)逐一進(jìn)行分析,選出符合要求的選項(xiàng).本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等,只比較力或力臂大小不能得出正確結(jié)果. 3.【答案】 D 【解析】【分析】杠桿分為省力杠桿、等臂杠桿和費(fèi)力杠桿。當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí),是省力杠桿;當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí),是等臂杠桿;當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí),是費(fèi)力杠桿。ABC 使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí),是省力杠桿;D使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí),是費(fèi)力杠桿。故選D 4.【答案】A 【解析】【解答】A、拉力做的有用功:W有=Gh=120N1m=120J,該說法不正確,故A符合題意; B、不計(jì)摩擦和繩重,由F=(G+G動(dòng))得,動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=2F-G=280N-120N=40N,該說法正確,故B不符合題意; C、拉力做的總功:W總=Fs=F2h=80N21m=160J,該說法正確,故C不符合題意; D、該滑輪組的機(jī)械效率:η=W有/W總100%=100%=75%,該說法正確,故D不符合題意。 故答案為:A。 【分析】(1)拉力做的有用功利用W有=Gh計(jì)算;(2)利用F=(G+G動(dòng))計(jì)算動(dòng)滑輪的重力;(3)由動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)和上升高度,利用s=nh可求出繩子所移動(dòng)的距離;拉力做的總功利用W總=Fs計(jì)算;(4)利用機(jī)械效率公式求滑輪組的機(jī)械效率。 5.【答案】 A 【解析】【解答】解:筷子在使用時(shí)如圖所示: 使用時(shí),支點(diǎn)在C點(diǎn),動(dòng)力作用在B點(diǎn),阻力作用在A點(diǎn),很明顯動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,但能省距離. 故選A. 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),判斷筷子在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿. 6.【答案】D 【解析】【解答】解;由于動(dòng)力F始終與杠桿垂直,則動(dòng)力F的力臂始終保持不變,物體的重力G始終大小不變; 在杠桿從豎直位置向水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,重力的力臂從零逐漸增大; 當(dāng)L2<L1時(shí),杠桿是省力杠桿; 當(dāng)L2>L1時(shí),杠桿為費(fèi)力杠桿, 因此杠桿先是省力的,后是費(fèi)力的. 故選D. 【分析】(1)力臂的概念:從支點(diǎn)到力的作用線的距離叫做力臂.(2)運(yùn)用杠桿的平衡條件F1l1=F2l2分析動(dòng)力的大小變化.先根據(jù)圖示確定阻力、阻力臂以及動(dòng)力臂的變化,然后根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系判斷杠桿的類別. 7.【答案】C 【解析】【解答】A、由圖知,通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2,不計(jì)繩重及摩擦,由 可得動(dòng)滑輪所受的重力:G動(dòng)=2F-G物=2100N-160N=40N,A不符合題意; B、劉明拉力做的功:W總=Fs=Fnh=100N25m=1000J,B不符合題意; C、有用功:W有=Gh=160N5m=800J,所以滑輪組的機(jī)械效率為: ,C符合題意; D、若僅減小提升物體的重力,額外功不變,有用功減小,有用功在總功中所占的比例減小,機(jī)械效率減小,D不符合題意. 故答案為:C. 【分析】本題考查了學(xué)生對(duì)滑輪組相關(guān)計(jì)算的掌握,拉力所做的功為總功;克服被提升重物所做的功為有用功,理解各物理量之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵. 8.【答案】 B 【解析】【解答】解:A、羊角錘的動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿; B、面包夾的動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿; C、核桃夾的動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿; D、瓶起子的動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿. 故選B. 【分析】判斷杠桿在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿. 二、多選題 9.【答案】BD 【解析】【解答】解:此圖是滑輪組,甲圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子有2股,則F= G, 乙圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股,則F= G; 故用裝置乙吊起重物比用裝置甲省力,則動(dòng)力移動(dòng)的距離甲圖為2h,乙圖為3h, 故AC錯(cuò)誤,BD正確. 故選BD. 【分析】根據(jù)滑輪組繩子拉力的計(jì)算,甲圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股,乙圖繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股,由此確定用裝置甲或裝置乙吊起重物所用拉力情況和動(dòng)力移動(dòng)的距離關(guān)系. 10.【答案】 A,B,C 【解析】【解答】A. B. 根據(jù) 可知,滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān),物重越大,效率越高;與動(dòng)滑輪的重力有關(guān),動(dòng)滑輪越重,效率越低,AB符合題意; C. 使用滑輪組時(shí),要克服滑輪和繩子間的摩擦力做功,即額外功,所以效率與滑輪和繩子間的摩擦有關(guān),C符合題意; D. 承重繩子的段數(shù)決定拉力的大小,但滑輪組的機(jī)械效率與承重繩子的段數(shù)無關(guān),D不符合題意; 故答案為:ABC。 【分析】機(jī)械效率是有用功和總功的比值,有用功和物體的重力有關(guān),總功還和機(jī)械重力、摩擦力等有關(guān). 11.【答案】 C,D 【解析】【解答】將同一物體勻速提升同樣的高度,克服物體重力做的有用功 相同,改裝后的機(jī)械效率提高,根據(jù) 可得 ,所以改裝后總功減小,而由 可得 ,所以額外功減少.故本題只有CD符合題意. 故答案為:CD 【分析】本題考查學(xué)生對(duì)滑輪組機(jī)械效率的理解。滑輪組的機(jī)械效率與物重,滑輪重,繩子的摩擦有關(guān)。同一物體勻速提升同樣的高度,有用功相同,故減小額外功可以提高機(jī)械效率。 12.【答案】ABD 【解析】【解答】解:(1)此時(shí)物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)地面的壓強(qiáng)是300Pa,受力面積S=0.01m2 , 此時(shí)物體對(duì)地面的壓力:F壓=pS=300Pa0.01m2=3N; 此時(shí)物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用力,故大小相等,所以此時(shí)物體A受到的支持力是3N,故B正確;(2)設(shè)杠桿每一格為L, 據(jù)杠桿的平衡條件FALA=GBLB可得,杠桿受到A 的拉力:FA= = =4N, A對(duì)杠桿的拉力和杠桿對(duì)A的拉力是一對(duì)相互作用力,所以F拉=FA=4N,物體A受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,根據(jù)力的平衡條件可得,物體A的重力:GA=F拉+F支=4N+3N=7N,故A正確;(3)當(dāng)物體B向右移動(dòng)2個(gè)小格,據(jù)杠桿的平衡條件得:FA′LA=GBLB′, 杠桿受到A 的拉力: FA′= = =8N,因?yàn)镚A<FA′, 所以杠桿不再平衡,右端將下沉;故C錯(cuò);(4)當(dāng)物體B向右移動(dòng)一個(gè)小格,根據(jù)杠桿的平衡條件得:FA″LA=GBLB″, 此時(shí)杠桿受到A 的拉力: FA″= = =6N, FA″﹣FA=6N﹣4N=2N,即物體A受到的拉力增大2N,故D正確. 故選ABD. 【分析】(1)物體A處于靜止?fàn)顟B(tài),知道地面的壓強(qiáng)和底面積(受力面積),利用F=pS求此時(shí)物體對(duì)地面的壓力;此時(shí)物體對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,可求此時(shí)物體A受到的支持力;(2)設(shè)杠桿每一格為L,利用杠桿的平衡條件FALA=GBLB可求杠桿受到A 的拉力,而物體A受到的拉力等于重力減去支持力,據(jù)此可求物體A的重力;(3)當(dāng)物體B向右移動(dòng)2個(gè)小格,利用杠桿的平衡條件可求杠桿受到A 的拉力,和物體A的重力比較,得出杠桿是否平衡;(4)當(dāng)物體B向右移動(dòng)一個(gè)小格,利用杠桿的平衡條件求杠桿受到A 的拉力,和原來拉力比較,得出物體A受到的拉力增大值. 13.【答案】ABD 【解析】【解答】解: 設(shè)每個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿每格長度為L, 由圖可知:左邊=3G4L=12GL,右邊=5G3L=15GL; A、把右側(cè)的鉤碼減掉一個(gè),左邊=3G4L=12GL,右邊=4G3L=12GL,左邊=右邊,能使杠桿重新平衡,故A正確; B、把左側(cè)的鉤碼向左移動(dòng)一格,左邊=3G5L=15GL,右邊=5G3L=15GL,左邊=右邊,能使杠桿重新平衡,故B正確; C、在左側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼,左邊=4G4L=16GL,右邊=5G3L=15GL,左側(cè)>右側(cè),不能使杠桿重新平衡,故C錯(cuò)誤; D、在右側(cè)的鉤碼下增加一個(gè)鉤碼,并向左移動(dòng)一格,左邊=3G4L=12GL,右邊=6G2L=12GL,左側(cè)=右側(cè),能使杠桿重新平衡,故D正確. 故選ABD. 【分析】根據(jù)杠桿的平衡條件分析答題,杠桿平衡條件:動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂. 三、填空題 14.【答案】 如圖: 80;省力 【解析】【解答】解:(1)過支點(diǎn)O向力F1的作用線作垂線段,L1即為F1的力臂; 根據(jù)杠桿平衡條件得:F1L1=F2L2 又因?yàn)閯?dòng)力臂與阻力臂之比為4:1, 所以,阻力: F2= = =80N;(2)因?yàn)楹喴讐核畽C(jī)在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,所以是省力杠桿; 故答案為:如上圖所示;80; 省力. 【分析】(1)根據(jù)力臂的概念,畫出F1的力臂;已知?jiǎng)恿1=20N,動(dòng)力臂與阻力臂之比為4:1,根據(jù)杠桿平衡條件,可求出阻力大小;(2)結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷簡易壓水機(jī)在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿; 15.【答案】 杠桿平衡條件;略偏O點(diǎn)右側(cè) 【解析】【解答】捕鼠器是一個(gè)杠桿,其工作原理是杠桿平衡條件;沒有老鼠時(shí),捕鼠器自身的重力和食餌的重力分別是杠桿的動(dòng)力和阻力,食餌在O點(diǎn)左側(cè),所以杠桿的重心在O點(diǎn)右側(cè)。 【分析】考查杠桿原理。 16.【答案】2.4;1.44;83.3 【解析】【解答】由圖可知,n=3,彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=2.4N,設(shè)物體被提升的高度為h, 拉力端移動(dòng)的距離:s=3h;當(dāng)提升G=6N的物體時(shí),W有用=Gh=6N0.2m=1.2J, W總=Fs=F3h=2.4N0.6m=1.44J,滑輪組的機(jī)械效率η= ≈83.3%. 故答案為:2.4;1.44;83.3. 【分析】讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)即拉力大小;拉力端移動(dòng)的距離s=nh,根據(jù)W總=Fs可求得總功;根據(jù)W有用=Gh可求得有用功,然后再根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率. 17.【答案】 820 【解析】【解答】∵當(dāng)工人在B端施加一個(gè)大小為650N豎直向上的推力時(shí),重物對(duì)地面的壓力恰好為零, ∴此時(shí)在A點(diǎn)施加的拉力等于物體的重力, 因此OAG=OBFB1 , 代入數(shù)值得:OAG=OB650N;① ∵當(dāng)推力變?yōu)?50N時(shí),重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為5103Pa, 而重物的底面積為0.02m2 , ∴重物對(duì)地面的壓力,也就是地面對(duì)重物的支持力為:F壓=F支=PS=5103Pa0.02m2=100N, 而在A點(diǎn)施加的拉力等于物體的重力減去地面對(duì)重物的支持力, 因此OA(G-F支)=OBFB2 , 代入數(shù)值得:OA(G-100N)=OB450N,② ①-②得:100NOA=200NOB, 解得:;∵當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為8103Pa時(shí),工人對(duì)地面的壓力為980N,∴重物對(duì)地面的壓力,也就是地面對(duì)重物的支持力為:F壓1=F支1=PS=8103Pa0.02m2=160N,而此時(shí)在A點(diǎn)施加的拉力等于物體的重力減去地面對(duì)重物的支持力,此時(shí)在B點(diǎn)施加的推力等于人的重力減去地面對(duì)人的支持力, 所以O(shè)A(G-F支1)=OB(F1-G人),代入數(shù)值得:OA(G-160N)=OB(980N-G人);③ ∵當(dāng)重物對(duì)地面壓強(qiáng)為1.2104Pa時(shí),工人對(duì)地面的壓力為F2 , 則重物對(duì)地面的壓力,也就是地面對(duì)重物的支持力為:F壓2=F支2=PS=1.2104Pa0.02m2=240N, 所以O(shè)A(G-F支2)=OB(F2-G人),代入數(shù)值得:OA(G-240N)=OB(F2-G人),④ ③-④得:80NOA=980NOB-F2OB, 而OA=2OB, 則160NOB=980NOB-F2OB, ∴F2=820N. 【分析】本題將壓強(qiáng)的計(jì)算和杠桿的平衡條件相結(jié)合,還涉及到定滑輪的特點(diǎn),能熟練運(yùn)用杠桿的平衡條件是解決本題的關(guān)鍵,難點(diǎn)是對(duì)重物和人的受力分析。 18.【答案】50;2 【解析】【解答】解: 動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2,不計(jì)動(dòng)滑輪重,則拉力的大?。? F= G= 100N=50N, 拉力移動(dòng)的距離: s=nh=21m=2m. 故答案為:50;2. 【分析】動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2,不計(jì)動(dòng)滑輪重,根據(jù)F= G求出拉力的大小,根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離. 19.【答案】 4103;9103 【解析】【解答】(1)箱子平放時(shí)對(duì)樓板的壓力等于重力,所以箱子對(duì)樓板的壓力為: 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為: ; (2)有用功為: 工人做的總功為: 【分析】物體對(duì)水平面的壓強(qiáng)等于壓力與受力面積之比; 滑輪組機(jī)械效率等于有用功與總功之比。 四、實(shí)驗(yàn)探究題 20.【答案】 (1)勻速 (2)83.3% (3)甲;乙 (4)越低 (5)增加物重 (6)物重;動(dòng)滑輪重 【解析】【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪組提升重物時(shí),應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì).(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是η= = 100%≈83.3%;(3)根據(jù)繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h的關(guān)系n= ,由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)1繩子的有效段數(shù)為3,是用甲乙圖做的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)2繩子的有效段數(shù)為5,是用乙圖做的實(shí)驗(yàn).(4)縱向分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí).動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率越低.(5)比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論:使用同一滑輪組,增加提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率.(6)由(4)、(5),滑輪組的機(jī)械效率與物重和動(dòng)滑輪重有關(guān).故答案為:(1)勻速;(2)83.3%;(3)甲;乙;(4)越低;(5)增加物重;(6)物重;動(dòng)滑輪重. 【分析】(1)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪組提升重物時(shí),應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì).(2)根據(jù)機(jī)械效率的公式計(jì)算;(3)根據(jù)繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h的關(guān)系n= ,由表中數(shù)據(jù)確定繩子的段數(shù)回答;(4)(5)縱向分析實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)3的數(shù)據(jù)得出結(jié)論;(6)綜合(4)(5)得出結(jié)論. 五、綜合題 21.【答案】(1)解:物體M的重力:G=mg=76kg10N/kg=760N (2)解:物體M浸沒在水中,則V排=V=310﹣3m3 , 物體M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1103kg/m310N/kg310﹣3m3=30N,則動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力:F拉=G﹣F浮=760N﹣30N=730N (3)解:由于物體未露出水面,物體受浮力作用,則滑輪組提升重物所做的有用功:W有=(G﹣F浮)h=730N10m=7300J;貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度,由v= 可知,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t= = =20s, 由圖乙可知,此時(shí)拉力做的總功是8000J,所以滑輪組提升重物的機(jī)械效率:η= 100%= 100%=91.25% 【解析】【分析】(1)利用G=mg計(jì)算物體M的重力;(2)物體M浸沒在水中,則排開水的體積等于其自身體積,利用F浮=ρ水gV排求出物體M受到的浮力,然后利用力的合成計(jì)算動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力;(3)根據(jù)公式W有=(G﹣F?。﹉計(jì)算拉力F對(duì)所提升物體M做的有用功.由圖乙可知此時(shí)拉力做的功,即總功,再據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式計(jì)算即可. 22.【答案】 (1)解:不計(jì)繩重和滑輪與軸間的摩擦,由圖可知: 拉力F=(G+G動(dòng))/3 G動(dòng)=3F-G=3500N-1200N=300N 答:動(dòng)滑輪所受的重力為300N (2)解:s=nh=30.5m=1.5m 拉力做的功W總=Fs=500N1.5m=750J 拉力的功率P=W總/t=750J/5s=150W 或:v物=h/t=0.5m/5s=0.1m/s 繩端移動(dòng)的速度v繩=n v物=30.1m/s=0.3m/s 拉力的功率P=Fv繩=500N0.3m/s=150W 答:拉力F做功的功率為150W (3)解:滑輪組的有用功:W有用=Gh=1200N0.5m=600J 滑輪組的機(jī)械效率η= W有用/W總100%=600J/750J100% = 80% 【或:η=G/nF=1200N/(3500N)= 80% 或其他解法正確亦可】 答:滑輪組的機(jī)械效率為80% 【解析】【分析】(1)根據(jù)拉力F=(G+G動(dòng))/3求出動(dòng)滑輪所受的重力G; (2)根據(jù)功率公式P=W總/t進(jìn)行計(jì)算; (3)根據(jù)機(jī)械效率η=W有用/W總計(jì)算; 23.【答案】(1)解:由圖可知,n=3,繩端移動(dòng)的速度:v繩=nv物=30.1m/s=0.3m/s (2)解:根據(jù)P= = =Fv可得,工人的拉力:F= = =300N,滑輪組的機(jī)械效率:η= 100%= 100%= 100%= 100%=90% (3)解:重物上升的高度:h=vt=0.1m/s10s=1m,拉力做的有用功:W有用=Gh=810N1m=810J,拉力做的總功:W總=Fs=Fnh=300N31m=900J,提升動(dòng)滑輪做的額外功:W輪=W總﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J,由W輪=G輪h可得,動(dòng)滑輪的重:G輪= = =30N 【解析】【分析】(1)根據(jù)滑輪組工作特點(diǎn),繩子自由端移動(dòng)距離是物體移動(dòng)距離n倍,相同時(shí)間內(nèi),繩子自由端速度也是物體移動(dòng)速度的n倍; (2)滑輪組的機(jī)械效率等于有用功和總功的比值; (3)額外功分為克服摩擦力做功和克服動(dòng)滑輪重力做功。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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