第12章:简单机械期末试题选编2020-2021学年广西各地人教版物理八年级下学期(Word版含答案)

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名称 第12章:简单机械期末试题选编2020-2021学年广西各地人教版物理八年级下学期(Word版含答案)
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科目 物理
更新时间 2022-02-24 00:00:00

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第12章:简单机械练习题
一、单选题
1.(2021·广西全州·八年级期末)如图中杠杆省力的是(  )
A.钓鱼竿
B.筷子
C.铡刀
D.定滑轮
2.(2021·广西荔浦·八年级期末)如图所示工具中,属于费力杠杆的是(  )
A.镊子 B.订书机
C.羊角锤 D.动滑轮
3.(2021·广西·南宁十四中八年级期末)在探究杠杆平衡条件的实验中,在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码的位置,杠杆处于水平平衡状态,如图所示。若在杠杆支点两侧各增加一个钩码,则杠杆将(  )
A.左端下降 B.右端下降
C.仍然平衡 D.无法判断
4.(2021·广西荔浦·八年级期末)工人师傅使用如图所示的剪刀修建树枝时,常把手尽量远离剪刀轴,这样做的目的是( )
A.增大阻力臂更省力
B.减小阻力臂更省力
C.增大动力臂更省力
D.减小动力臂更省力
5.(2021·广西荔浦·八年级期末)如图所示杠杆挂上钩码后恰好水平平衡,每个钩码质量相等,在下列情况中,杠杆能保持水平平衡的是 ( )
A.左、右钩码各向支点移一格 B.左、右各增加两个钩码
C.左、右各减少一半钩码 D.左、右钩码各减少一个钩码
6.(2021·广西·三美学校八年级期末)如图所示,重力不计的杠杆,为支点,用拉力提起重为的物体时,恰好在水平位置平衡。已知,,杠杆与转轴间摩擦忽略不计,下列说法中正确的是(  )
A.利用该机械提起重物时能省功 B.拉力的力臂为
C.拉力的大小为 D.拉力为作用在点的最小动力
7.(2021·广西灌阳·八年级期末)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
8.(2021·广西北海·八年级期末)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20N,绳重及摩擦不计,用它匀速提升重为100N的物体,所用的拉力F是( )
A.50N B.60N C.70N D.120N
9.(2021·广西桂林·八年级期末)如图所示的滑轮组,每个滑轮重50 N,用这个滑轮组把质量为40kg的重物在2s内匀速提升2 m,不计绳重和摩擦,下列说法中不正确的是(g=10 N/kg)
A.作用在绳自由端的拉力F为150 N
B.重物的速度是1 m/s
C.绳子自由端移动的距离为6 m
D.绳子自由端的速度是2 m/s
10.(2021·广西江州·八年级期末)如图所示,滑轮下挂重为600 N的物体G,滑轮重60 N,绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡,在杠杆的A点所加的竖直向上的力F大小应是(杠杆上标度的间距相等)(  )
A.800 N B.540 N C.440 N D.400 N
11.(2021·广西天峨·八年级期末)在图中所示的简单机械中,忽略机械自重和摩擦,当提起相同重物时,最省力的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2021·广西·三美学校八年级期末)用图所示的滑轮或滑轮组,将同一物体匀速提高h,最省力的是(滑轮重和摩擦不计)(  )
A. B. C. D.
13.(2021·广西荔浦·八年级期末)如图所示,两个物体的物重分别为G1和G2,忽略滑轮自重、绳重和摩擦,当滑轮平衡时,G1与G2之比是(  )
A.G1= B.G1=
C.G1=2G2 D.G1=G2
14.(2021·广西·三美学校八年级期末)小华用重为的滑轮匀速提升重为的物体,不计绳重及摩擦,则小华所用拉力的可能值是(  )
A. B. C. D.
15.(2021·广西百色·八年级期末)用一简单机械做功,已知额外功为20J,总功为100J,则该机械效率等于(  )
A.17% B.20% C.67% D.80%
16.(2021·广西防城港·八年级期末)关于功、功率、机械效率说法正确的是(  )
A.做功越多,功率越大 B.物体做功越快,功率越大
C.做功越多,功率越小 D.物体做功越快,机械效率越高
17.(2021·广西·南宁市第三十五中学八年级期末)甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重力都相等,用它们分别将物体G1、G2提升相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A.若G1=G2,则F1≠F2
B.若G1=G2,则拉力做的总功相等
C.若F1=F2,则克服物体重力做的有用功相等
D.若F1=F2,则拉力做功的功率相等
18.(2021·广西来宾·八年级期末)如图所示,用滑轮组提升重为800N的物体时,物体在10s内匀速提升了2m。已知绳子自由端的拉力F为500N,则提升物体的过程中(  )
A.拉力F所做的功是2000J
B.拉力F的功率是1600W
C.滑轮组的机械效率是90%
D.绳子自由端移动的距离为2m
19.(2021·广西·三美学校八年级期末)一个滑轮组经过改进后提高了机械效率,用它把同一个物体匀速提升同样的高度时,改进后与改进前相比(  )
A.有用功减少,总功增多 B.有用功不变,总功减少
C.功率变大,机械做功更多 D.机械效率提高,机械做功加快
20.(2021·广西·南宁十四中八年级期末)如图所示,用相同滑轮组装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提升相同的高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A. B.甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C.甲、乙两个拉力的功率相同 D.乙滑轮组的机械效率高
21.(2021·广西·桂林市宝贤中学八年级期末)如图所示的滑轮组,用F=50N的拉力,拉动水平地面上重为300N的物体,使物体匀速前进了2m。物体和地面之间的摩擦力为45N,在此过程中,下列说法正确的是(  )
①绳子自由端移动的距离是2m
②拉力做的功是200J
③滑轮组的机械效率是45%
④A点受到的拉力为300N
A.①④ B.②③ C.①③ D.③④
22.(2021·广西富川·八年级期末)小军同学利用如图所示的滑轮组,使重60N的物体A沿水平地面匀速向前移动了1m,所需时间为5s,拉力F的大小为10N,滑轮组的机械效率为80%。下列说法正确的是( )
A.拉力F做功的功率为2W
B.物体A受到水平地面的摩擦力为16N
C.滑轮组对物体A做的有用功为20J
D.5s内绳子自由端移动的距离为3m
23.(2021·广西容县·八年级期末)如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等,用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦),在此过程中,下列选项正确的是(  )
A.两钩码上升的速度相等 B.两滑轮组绳端的拉力相等
C.甲滑轮组的总功比乙少 D.两滑轮组的机械效率相等
24.(2021·广西上思·八年级期末)仅用8天就建成的武汉火神山医院,彰显的不仅是中国速度,更是战胜疫情的坚强决心。如图所示,为了在最短的时间完成地面基础建设,上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的(  )
A.机械效率 B.功率 C.功 D.有用功
二、填空题
25.(2021·广西灌阳·八年级期末)如图所示,在水平拉力F的作用下重100 N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10 N,则拉力F的大小为______N,物体A与水平桌面的摩擦力大小为______ N。
26.(2021·广西岑溪·八年级期末)如图所示,将一块lm长的木板一端架高0.4m,用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端.此过程中拉力做的总功是_______J,机械效率为_______,木板对小铁块的摩擦力为_______N.
27.(2021·广西·桂林市宝贤中学八年级期末)如图所示是赛艇的场景,赛艇的桨可看成一个杠杆,赛艇的桨属于______杠杆(选填“省力”或“费力”),赛艇刚刚划过终点线时,由于赛艇具有______,还能保持原有的运动状态。
28.(2021·广西·桂林市宝贤中学八年级期末)如图,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m,高1m,斜面的机械效率为___________,物体所受的摩擦力为___________N。
29.(2021·广西富川·八年级期末)如图所示,在水平拉力的作用下物体,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤的示数为10N,则物体与水平桌面的摩擦力大小为 _________ ,拉力F的大小为 _________ 。
30.(2021·广西防城港·八年级期末)如图所示,一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球,小球浸没在水中,右端B处施加一个竖直向下的拉力F,此时杠杠水平平衡。已知OA=20cm,OB=30cm,F=2N,小球的体积为100cm3;则小球所受浮力的大小为______N,小球的重力为______N;若烧断A端的细绳,小球将______(选填 “上浮”、“悬浮” 或“下沉”)。(忽略轻质杠杆和细绳的重力)
31.(2021·广西防城港·八年级期末)如图所示,重为100N的物体M,在F=60N的拉力作用下,以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为______N,物体M受到的摩擦力方向向______。拉力F在5s内做的功W=_______J(不计滑轮重,不计绳重,不计绳与滑轮之间的摩擦)。
32.(2021·广西岑溪·八年级期末)图中的_____(选填“(a)”或“(b)”)图为定滑轮,它的作用是_____.
33.(2021·广西百色·八年级期末)如图是生活中常用的燕尾夹,尾柄上标有、、三点,,当用力摁住点打开夹子时,可把__点看作支点,夹子可看作__(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
34.(2021·广西荔浦·八年级期末)如图所示,A,B两个滑轮中,________是动滑轮,在不考虑滑轮重、绳重和摩擦时,物体与桌面的摩擦力是30N,匀速移动物体,拉力F为________N。
35.(2021·广西全州·八年级期末)如图所示,滑轮组悬挂在固定的钢架上,滑轮下挂有A、B、C三个物体,当A物体的质量为500kg时,滑轮组恰好平衡,滑轮、绳子自重及摩擦较小,可忽略不计,则B物体的质量应为 ______kg,C物体的质量为 ______kg。
36.(2021·广西·三美学校八年级期末)如图所示的输电线牵引装置,钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,坠砣的总重力为______,输电线A端受到的拉力大小为______。若某段时间内坠砣下降了,则输电线端向左移动了______。(不考虑钢绳的热胀冷缩)
三、作图题
37.(2021·广西容县·八年级期末)如图所示,用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法.
( )
38.(2021·广西·桂林市宝贤中学八年级期末)图中的杠杆保持平衡状态,请在图中分别画出动力F1和阻力臂L2。
39.(2021·广西富川·八年级期末)如图为手提箱在拉力F的作用下以O点为支撑点被提起,请作出力F的力臂。
( )
40.(2021·广西·八年级期末)按要求完成下列作图:如图所示,硬棒OB能绕支点O转动,A处用绳子拉住固定在墙壁上。画出拉力F的力臂(用l表示)________。
41.(2021·广西桂林·八年级期末)如图所示,人站在地上用滑轮组重物提升,请用细线代替绳画出正确的绕法。
42.(2021·广西·三美学校八年级期末)(1)如图所示,请画出漂浮的小球静止在水面受到的浮力F浮和重力G;( )
(2)如图所示,杠杆OB可绕O点转动,请作出使杠杆在图示位置平衡的最小力F(保留作图痕迹)。( )
43.(2021·广西天峨·八年级期末)(1)在力F1、F2的作用下杠杆处于平衡状态,请在图中画出力F2的示意图以及力F1的力臂L1_______;
(2)如图所示是未装配好的滑轮组,请在图中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力______。
44.(2021·广西北海·八年级期末)(1)如图所示,请你画出这个静止在墙角的球所受力的示意图________。
(2)如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法________。
45.(2021·广西南丹·八年级期末)(1)如图所示,图甲是某人沿斜坡滑雪的示意图,请在图乙中画出该人所受重力G、支持力N和阻力f的示意图;______
(2)如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。______
四、实验题
46.(2021·广西宜州·八年级期末)如图是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验。(每个钩码重0.5N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,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,使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为______N;若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将______(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
47.(2021·广西·三美学校八年级期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下 沉,这时应将平衡螺母向_____ (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的 是便于测_______.
(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂2个钩码,要使杠杆在水平位置平衡, 应在B点挂_____个相同的钩码:当杠杆在水平位置平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时各加一个相同的钩码,则杠杆________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡.
(3)实验小组成员将实验数据记录在下表中:通过探究,由实验数据可以得出杠杆的平衡 条件是_____(用字母表示).
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1 10 2 5
2 1.5 5 0.5 15
3 2 15 1.5 20
(4)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当弹簧测力计从a位置转动到b位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,弹 簧测力计示数大小将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(5)多次实验的目的是_____(选填“A”或“B”).
A.使实验结论具有普遍性 B.减小误差
48.(2021·广西灌阳·八年级期末)在探究“杠杆平衡条件的实验”中:
.
(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于____或匀速转动状态.实验前没有挂钩码时,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是_________.
(2)实验中,用装置A的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议同学不宜采用这种方式,该种方式的不足主要是因为_____.
A.一个人无法独立操作
B.力臂与杠杆不重合
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(3)若用装置B进行实验,则此时弹簧测力计的示数是______N;将弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡,此时弹簧测力计的示数将___(选填“变大”、“变小”或“不变”).
49.(2021·广西·桂林市宝贤中学八年级期末)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:
实验次数 物体重力/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计;
(2)图乙中弹簧测力计的示数为______N,表格中②处数据应为______%,分析实验数据可知:滑轮组的机械效率和______有关;
(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
50.(2021·广西荔浦·八年级期末)同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变______。他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个_______杠杆。
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示。记录的数据如表。
实验序号 滑轮重力/N 弹簧测力计示数/N
1 1 ≈2.5
2 2 ≈3.0
3 3 ≈3.5
①通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以省力,但不能改变_______;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的______。
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择_______滑轮与_______重力的物体来进行实验对比(均选填“相同”或“不同”)。
(3)他们组装了滑轮组,进行的实验如图丙所示。他们通过分析数据发现,利用滑轮组提升重物时,若动滑轮重、绳重和摩擦不计,动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的______。
51.(2021·广西容县·八年级期末)小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时应将杠杆右端的螺母向 ______调节(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置达到平衡,目的是 ______;
(2)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂 ______个相同规格的钩码,让杠杆可以重新在水平位置平衡;当杠杆平衡后,将A、B两位置下方所挂钩码同时朝支点O点移动一小格,则杠杆 ______(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡;
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码;现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
52.(2021·广西来宾·八年级期末)如图所示是探究“杠杆平衡的条件”的实验,实验所用的杠杆刻度和质量分布均匀,每个钩码相同。
(1)实验时,先把杠杆放在水平桌面上(如图甲所示),此时应将杠杆左、右两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)移,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)杠杆调节平衡后,在杠杆A处挂两个钩码(如图乙所示),要使杠杆重新平衡,此时应在B处挂______个钩码;
(3)若用弹簧测力计在C处沿竖直方向向上拉杠杆(如图丙所示),使杠杆在水平位置重新平衡,此时弹簧测力计的示数为______N;若将弹簧测力计逐渐向左斜拉(如图丁所示),使杠杆在水平位置仍然平衡,则拉力的力臂将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。杠杆平衡后,在整个实验过程中,______(选填“可以”或“不可以”)再调节杠杆两端的平衡螺母;
(4)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了______。
A.减小摩擦
B.使实验数据更准确
C.多次测量求平均值可以减小误差
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
53.(2021·广西横县·八年级期末)小明利用图甲、乙所示的实验装置做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验数据如下表所示。
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η
1 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.6 0.4 62.5%
3 6 0.1 2.4
(1)实验中应沿______(选填“水平”“竖直”或“任意”)方向________拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用图____(选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验。通过分析第1、2两次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”);
(3)小明再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s=______m,机械效率η=______。比较第1、3两次实验可得出结论:使用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越______。
五、计算题
54.(2021·广西灌阳·八年级期末)为推进全国乡村的城市化建设工作,村民纷纷开始修建新房子。施工过程中用到如图所示的动滑轮,把700N的重物匀速提升16m,若不计轮重、绳重及摩擦,求:
(1)图中的拉力F的大小;
(2)图中力F移动的距离。
55.(2021·广西宜州·八年级期末)如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为他的重心,相关长度已在图中标明.已知他的质量m=60kg,g=10N/kg.
(1)求小华受到的重力G;
(2)求图示时刻地面对双手的支持力F.
56.(2021·广西容县·八年级期末)如图所示,用滑轮组提升浸在水中的实心圆柱形物体,物体始终浸没在水中,已知物体的高度为0.8m,底面积为0.15m2,重为2000N,10秒内匀速上升了6m,此过程中作用在绳端的拉力F做功为6000J;(不计绳重、摩擦及水的阻力)求:
(1)10秒内,绳子自由端移动的速度大小;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力大小;
(3)物体浸没在水中匀速上升时,绳端受到的拉力大小;
(4)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率。
57.(2021·广西来宾·八年级期末)如图所示是用滑轮组提升浸在水中的物体(物体不吸水),已知G物=300N,圆柱形容器底面积S=600cm2,当物体浸没在水中时水的深度为90cm,物体被提升至完全离开水面后(物体表面不附有水),水的深度为80cm。若物体浸没在水中被匀速提升时,滑轮组的机械效率为80%(不计绳重、绳子与滑轮之间的摩擦和水的阻力)。求:
(1)物体浸没在水中时,水对容器底的压强;
(2)物体从浸没在水中到完全离开水面后,水对容器底压强的变化量;
(3)物体浸没在水中时受到的浮力;
(4)物体完全离开水面后匀速提升过程,绳子自由端的拉力 。
58.(2021·广西天峨·八年级期末)工人用滑轮组提升水中物体A,如图所示,当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为220N。当物体A完全打捞出水面后被匀速提升的过程中,工人对绳子竖直向下的拉力为F。已知:物体A所受重力为1000N,体积为8.0×10-2m3,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3。滑轮与轴的摩擦、水的阻力以及绳重不计。求:
(1)物体A完全在水面下时受到的浮力;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F。
59.(2021·广西宜州·八年级期末)某兴趣小组用如图所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子连接)匀速拉动放在水平面上质量为100kg的物体,物体受到的摩擦力为200N,用80N的拉力F,10秒内把物体拉动的距离为2m(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:
(1)拉绳的速度是多少m/s?
(2)动滑轮的重力是多少N?
(3)若摩擦力增大到800N,则拉力的大小是多少N?
60.(2021·广西·南宁十四中八年级期末)如图是质量为60kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,绳端的拉力为300N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求:
(1)工人拉绳子的速度;
(2)动滑轮的重力;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)这名工人用该装置能提升物体的最大重力。
61.(2021·广西横县·八年级期末)如图所示,一轻质杠杆支在支架上水平平衡,OA=20cm,OC=10cm,物体G1是一个底面积为25cm2、重为60N的正方体,G2重为20N。不计绳重,求:
(1)A端绳子的拉力。
(2)物体G1对地面的压强。
62.(2021·广西荔浦·八年级期末)如图所示是搬运泥土的独轮车,车和泥土总质量为100kg,求:
(1)车和泥土总重力为多少N?
(2)运泥土时从A点提起独轮车把手的动力为F,F大小至少为多少N?
63.(2021·广西·三美学校八年级期末)质量为的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计。若工人在内将货物匀速向上提高了,作用在钢绳上的拉力为,()求:
(1)拉力做的功;
(2)拉力的有用功;
(3)若用这根绳子和这些滑轮组成图丙所示滑轮组,利用它从水中提起一个重、底面积为长方体货物,当物体浸入水中某处静止时(如图丙),工人的拉力为,求此时的下表面受到水的压强。
64.(2021·广西·南宁市第三十五中学八年级期末)如图所示,重力为600N的工人用滑轮组将一重力为420N的物体吊起一定高度,人与地面的接触面积为500cm2。吊起物体的过程中,绳子自由端以0.6m/s的恒定速度移动,绳子自由端拉力的功率为120W。不计绳重与摩擦。求:
(1)绳子自由端的拉力大小;
(2)人对地面的压强;
(3)动滑轮的重力;
(4)该滑轮组的最大机械效率。
65.(2021·广西岑溪·八年级期末)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到4m高处,所用拉力为300N,时间为20s,不计摩擦和绳重,求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率。
66.(2021·广西南丹·八年级期末)如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图;杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AB=120cm,AO:OB=2:1,悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg,悬挂在B端的配重所受重力为100N;求:
(1)悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小;
(2)当杠杆AB在水平位置平衡时,求竖直向下的拉力F的大小;
(3)将配重取下并保持原来的拉力F的大小和方向都不变,若要使杠杆AB仍在水平位置平衡,应将O点向左移动多少距离?
67.(2021·广西·南宁十四中八年级期末)某同学设计了一款如图图甲所示的力学装置,杠杆始终在水平位置保持平衡,为杠杆的支点,,竖直细杆的上端连在天花板上,下端连在杠杆的点,点连接了一个力传感器,竖直细杆的两端分别与杠杆的点和物体固定,细杆可以对物体产生拉力也可以对物体产生压力作用。水箱的质量为,不计杠杆、细杆及连接处的重力。当图甲所示的水箱中装满水时,水的质量为。力传感器可以显示点作用力的大小,图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像,(已知)求:
(1)当水箱中注入水的深度为时,水未碰到物体,此时水对水箱底部的压强;
(2)物体的重力;
(3)当水箱装满水时,水箱对桌面的压力大小;
(4)物体的密度。
68.(2021·广西防城港·八年级期末)小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为320N的物体匀速提升了2m。物体上升的速度为v=0.2m/s,已知他自身的重量为500N,对绳子施加的拉力F=200N,两脚与地面接触的总面积S=400cm2,不考虑绳子的重和摩擦。求:
(1)小夏对地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮的重力;
(4)若小夏提升物体的重力为720N时,滑轮组的机械效率为多大。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【分析】
【详解】
A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.铡刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,不省力也不费力,故D不符合题意;
故选C。
2.A
【分析】
【详解】
A.镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.订书机在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
3.A
【分析】
【详解】
设横梁上每个小格的长度为,每个钩码所受的重力为。若在杠杆支点两侧各增加一个钩码,左边距离支点的距离为,右边距离支点的距离为;左边钩码受到的总重力为,左边钩码受到的总重力为。根据杠杆平衡原理
可见,杠杆左端下降。
故选A。
4.C
【分析】
杠杆的平衡条件及应用。
【详解】
图中剪刀在使用过程中,阻力和阻力臂一定,双手越靠近剪刀柄的末端,动力臂越长,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,动力越小,越省力.所以把双手尽量往剪刀柄的末端靠近,这样做的目的是为了增大动力臂,使更省力。故ABD错误,C正确。
【点睛】
中等题.失分原因:(1)不清楚生活工具的使用方法和原理;(2)不会利用杠杆平衡条件分析实际问题。
5.C
【分析】
【详解】
设每个钩码重为G,每格长度为l。
左、右钩码各向支点移一格,则有
杠杆不能平衡,故A不符合题意;
B.左、右各增加两个钩码,则有
杠杆不能平衡,故B不符合题意;
C.左、右各减少一半钩码,则有
杠杆能平衡,故C符合题意;
D.左、右钩码各减少一个钩码,则有
杠杆不能平衡,故D不符合题意。
故选C。
6.C
【分析】
【详解】
A.任何机械都不能省功,故A错误;
B.延长力F的作用线,过支点O做力作用线的垂线,发现动力臂的大小为OA的一半,即为40cm,故B错误;
C.拉力的大小为
故C正确;
D.拉力为作用在点的最小动力是错误的,最小的动力是力臂最长,即以AO为力臂,过A点做OA的垂线,即最小的动力,故D错误。
故选C。
7.A
【详解】
使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.故A正确.
8.B
【详解】
由图示可知,滑轮组由2段绳子承担物重,所以每段绳子应承担总物重120N的二分之一是60N,所以拉力F的大小为60N。
故应选B。
9.D
【详解】
由重物的质量是40kg知道,重物的重力是:,由图知道,滑轮组绳子的有效股数是:n=3,所以,在不计绳重和摩擦时,作用在绳自由端的拉力是:,故A正确;由于重物在2s内被匀速提升2m,所以,重物的速度是:,故B正确;绳子自由端移动的距离是:,故C正确;绳子自由端的速度是: ,故D错误,符合题意,故选D.
10.C
【分析】
【详解】
杠杆受到的向下拉力为
根据杠杆平衡条件得
解得
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.A
【分析】
【详解】
A.A图中,动力臂是阻力臂的3倍,所以动力;
B.B图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;
C.C图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即;
D.D图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则;
由以上可知:忽略杠杆和滑轮的自重及它们与轴之间的摩擦,当提起相同重物时,最省力的是A。
故选A。
12.D
【详解】
在滑轮重和摩擦不计的情况下,提升相同的物体,滑轮组的省力程度取决于承重绳子的段数n,n越大越省力,题目中D选项的承重绳子段数最多,所以最省力。
故选D。
13.C
【分析】
【详解】
可将右边物体由于受到重力G2而对绳子施加的拉力看作是绳子末端的拉力(该拉力等于G2),最后一段绳子是由定滑轮引出的,绳子股数是2,不计摩擦及滑轮重,根据滑轮组的使用特点可知
F=G物
即:
G2=G1
所以
G1:G2=2:1
故选C。
14.B
【分析】
【详解】
若竖直向上拉动绳子的自由端,匀速提升重物,此时绳子的拉力为
现在斜拉提升物体,拉力的大小大于50N,故B正确。
故选B。
15.D
【详解】
额外功为20J,总功为100J,则有用功
W有用=W总-W额外=100J-20J=80J
则机械效率
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16.B
【分析】
【详解】
A.功率是指物体做功快慢的物理量,功率越大,说明相同时间内做功越多,但题目中没有说明时间相同,所以做功不一定越多,故A错误;
B.功率是反映物体做功快慢的物理量,即做功越快,功率越大,故B正确;
C.做功越多,但没有说清楚做功多少与时间的比值关系,所以其功率不一定越小,故C错误;
D.物体做功越快,不能说明机械效率越大,因为机械效率是有用功与总功的比值,与功率无关,故D错误。
故选B。
17.A
【分析】
【详解】
A.不计绳重及摩擦,拉力F=(G+G动),由图知,通过动滑轮绳子的段数
n1=3,n2=4
所以绳子的拉力
F1=(G1+G动),F2=(G2+2G动)
所以F1≠F2,故A正确;
B.不计绳重和摩擦,滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功,重物G1、G2相等,乙图中动滑轮的总重力较大,根据W=Gh可知,提高相同的高度时,乙滑轮组做的总功大于甲滑轮组做的总功,故B错误;
C.由题意可知:将物体G1、G2提升相同的高度,由W有用=Gh求得,但G1、G2大小关系未知,故不能确定,故C错误;
D.两物体被提升的高度相同,但不知道物体被提升的时间的大小,无法判定绳子自由端移动速度的大小,根据
P==Fv
无法判定拉力功率的大小,故D错误。
故选A。
18.A
【分析】
【详解】
A.拉力F所做的功是
故A符合题意;
B.拉力F的功率是
故B不符合题意;
C.滑轮组的机械效率是
故C不符合题意;
D.绳子自由端移动的距离是物体移动距离的两倍,故绳子移动的距离为4m,故D不符合题意。
故选A。
19.B
【分析】
【详解】
AB.把同一物体匀速提升同样的高度,由W有=Gh可知,前后两次做的有用功不变,一个滑轮组经改进后提高了机械效率,是因为额外功减少了,总功减少了,故A不符合题意,B符合题意;
C.功率大指机械做功快,跟机械做功多少没有直接的关系,故C不符合题意;
D.机械效率高指有用功在总功中占的比值大,机械做功快指机械功率大,机械效率和机械功率没有直接的关系,故D不符合题意。
故选B。
20.C
【分析】
【详解】
A.甲、乙两个滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲=2,n乙=3,不计绳重及摩擦,拉力
又因为动滑轮重力G动相同,所以
F1>F2
故A错误;
B.用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h,由s=nh可得,拉力端移动的距离s甲=2h,s乙=3h,则
s甲<s乙
由可得,拉力端移动的速度
v甲故B错误;
CD.将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时,因不计绳重和摩擦,拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功,克服物体重力做的功为有用功,所做的有用功相等,克服动滑轮重做的功为额外功,因为动滑轮重相同,提升高度相同,根据公式W额=G动h可知,拉力F1和F2所做的额外功相等;由W总=W有+W额得拉力做的总功相等,由和可知,甲、乙两个拉力的功率相同,两滑轮组的机械效率相等,故C正确,D错误。
故选C。
21.B
【分析】
【详解】
①由图可知,n=2,则绳子自由端移动的距离
s绳=2s物=2×2m=4m
故①错误;
②拉力做的功
W总=Fs绳=50N×4m=200J
故②正确;
③克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功,则有用功
W有=fs物=45N×2m=90J
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=45%
故③正确;
④因物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以,A点受到的拉力
FA=f=45N
故④错误;
综合上述分析可得②③正确。
答案B。
22.B
【详解】
AD.由图知道,动滑轮上绳子的股数n=2,所以,物体A沿水平地面匀速向前移动了1m,所需时间为5s,绳子自由端移动的距离
则拉力做功
故拉力的功率
故AD错误;
C.滑轮组做的总功20J,由知道,有用功
W有 =ηW总 =80%×20J=16J
故C错误;
B.滑轮组承重绳子的股数n=2,由知道
解得f=16N,故B正确。
故选B。
23.D
【详解】
A.由图知,通过甲乙两图中通过动滑轮绳子段数
n1=2,n2=3
在相等时间内绳端A、B移动相同的距离,由v=可知绳端移动的速度相同,两个钩码上升的速度
v物甲=
v物乙=
所以两钩码上升的速度不相等,故A错误;
B.忽略绳重和摩擦,绳子受到的拉力分别为
F甲>F乙
两滑轮组绳端的拉力不相等,故B错误;
C.两个滑轮做的总功
W甲总=F甲s=(G+G动)s
W乙总=F乙s=(G+G动)s
W甲总>W乙总
故C错误;
D.有用功
W甲有=Gh甲=Gs
W乙有=Gh乙=Gs
两滑轮组的机械效率
η甲=
η乙=
η甲=η乙
两滑轮组的机械效率相等,故D正确。
故选D。
24.B
【详解】
建成一所医院所做的有用功是相同的,为了减小做功的时间(缩短工期),根据P=可知,需要增大挖掘机的功率,所以,上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的功率,故B正确,ACD错误。
故选B。
25. 20 10
【详解】
[1][2]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;则物体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
26. 50 80% 10
【详解】
有用功为:;
拉力做的总功是:;
机械效率为:;
克服摩擦力做的额外功为:
根据得摩擦力为:

【点睛】
求摩擦力是本题的一个难点,应先根据有用功和总功求出额外功,额外功即克服摩擦力所做的功,所以根据额外功可求摩擦力的大小.
27. 费力 惯性
【分析】
【详解】
[1]因为赛艇的桨的动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆。
[2]赛艇刚刚划过终点线时,还要继续向前运动,是由于惯性还要保持原来的运动状态。
28. 62.5% 0.75
【分析】
【详解】
[1][2]在此过程中,拉力做的总功为
对物体做的有用功为
则斜面的机械效率为
克服摩擦力做的额外功为
则摩擦力大小为
29. 10 20
【分析】
【详解】
[1]由题知,忽略滑轮重力和与绳子摩擦,弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N;则物体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。
[2]如图的方式使用动滑轮,向右的拉力等于测力计的拉力与地面对A的摩擦力之和,即拉力为
F=2f=2×10N=20N
【点睛】
30. 1 4 下沉
【分析】
【详解】
[1]由图可知,小球浸没在水中,所以小球排开水的体积为
所以小球受到浮力
故小球受到浮力为1N。
[2]根据杠杆平衡条件可得, , 所以
对小球进行受力分析,小球受到向上的拉力和浮力以及向下的重力,所以小球的重力为
故小球的重力为4N。
[3]若烧断A端的细绳,小球不受拉力的作用,此时重力大于浮力,小球将沉底。
31. 30 右 30
【分析】
【详解】
[1]如图所示,使用的是动滑轮,对于动滑轮受力分析可知,受到向左的拉力F和受到两股绳子向右的力,所以弹簧测力计的示数
F'=F=×60N=30N
即此时弹簧秤的示数为30N。
[2]因为物体M做匀速直线运动,处于平衡状态,物体M水平方向上受到拉力和摩擦力,大小相等,方向相反,拉力方向水平向左,所以摩擦力方向水平向右。
[3]由图知,物体在绳端,物体的速度为0.2m/s, 所以拉力端对应的速度
v'=v=×0.2m/s=0.1m/s
拉力端移动的距离
s'= v't=0.1m/s×5s=0.5m
所以拉力F在5s内做的功
W=Fs'=60N×0.5m=30J
即拉力F在5s内做的功为30J。
32. (b) 改变用力方向
【详解】
[1]乙滑轮在使用时,其轴固定不动为定滑轮;
[2]使用定滑轮可以改变力的方向.
33. B 等臂
【详解】
[1]当用力摁住C点打开该夹子时,AC是围绕B点转动的,故B为支点。
[2]由于AB=BC,动力臂等于阻力臂,所以夹子可看作等臂杠杆。
34. B 10
【分析】
【详解】
[1]B随着物体一起移动,故B是动滑轮。
[2]对B进行分析,B 受到了三段绳子的拉力,方向向左,还受到了向右的拉力,再对物体进行受力分析,受到了向左的拉力和向右的摩擦力,物体是匀速移动的,故向左的拉力等于摩擦力,其大小为30N,而对B进行分析,向左的三段绳子拉力等于向右的绳子拉力30N,故其中一段绳子的拉力为10N。
35. 500 1000
【分析】
【详解】
[1][2]观察图可知,该滑轮组两侧为定滑轮,中间为动滑轮,滑轮、绳子自重及摩擦忽略不计,动滑轮有两段绳子承担总重,可省一半力,则A、B、C重力关系为
又由G=mg可知
36. 15
【分析】
【详解】
[1]坠砣的总质量
m=20 25kg=500kg
坠砣的总重力
G=mg=500kg10N/kg=N
[2]根据图得出n=2,不计滑轮和钢绳自重和摩擦,可以得出A端受到的拉
F=2G=25000N=104N
[3]某段时间内坠砣串下降了30cm,所以输电线A端向左移动的距离为
37.
【详解】
对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,在不计滑轮自重及摩擦的情况下,动滑轮和重物由几股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物重的几分之一.由此可知绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即三股绕线的方法.
38.
【分析】
【详解】
过动力臂的末端作动力臂的垂线,与杠杆的交点就是动力的作用点,动力的方向为左下方。由图可知阻力的方向与杠杆垂直,杠杆的长度就是阻力臂,如图所示:
39.
【详解】
从支点O向F的作用线作垂线,支点O与垂足Oˊ间的距离即是力臂l,如下图
40.见解析
【分析】
【详解】
由图可知,O点是支点,通过支点做F作用线的垂线即拉力F的力臂,如图所示:
41.
【分析】
【详解】
人站在地面上拉绳子,所以,可以从人手处开始画绳子,绕过定滑轮,再绕过动滑轮,之后固定在定滑轮的挂钩上,如下图所示
42.
【分析】
【详解】
(1)重力的方向始终竖直向下,浮力的方向竖直向上,都作用在物体的重心位置,如图所示:

(2)由杠杆平衡的条件可知,在阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中的支点在O点,动力作用在B点,则OB为最长的动力臂,因此连接OB,过B点作垂直于OB向上的力,即为最小动力F的示意图,如图所示:

43.
【分析】
【详解】
(1)过力臂L2作杠杆的垂线,垂线与杠杆的相交点即是力F2在杠杆上的作用点,而F2方向向上,才能让杠杆平衡;过支点O作力F1的垂线段,此垂线段即为力臂L1,所以作图如下:
(2)图示滑轮组,将绳子固定在动滑轮上,之后逐一绕过定滑轮和动滑轮,这种情况下承重绳子为3根,是最省力的绕线,所以作图如下:
44.
【分析】
【详解】
(1)[1]球静止在墙角时,与竖直墙面没有挤压,则球与竖直墙面之间没有力作用,只受到自身重力和地面给的支持力作用,球静止在墙角,则球受到的重力与支持力是一对大小相等的平衡力。过球的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条有向线段表示支持力F和重力G。如图所示
(2)[2]用滑轮组沿水平地面拉动物体A,要求最省力,根据滑轮组的工作特点“动滑轮上绳子段数越多越省力”可知动滑轮上绳子段数为3时最省力,则绳子应该从动滑轮的挂钩开始经过定滑轮,再绕过动滑轮。如图所示
45.
【分析】
【详解】
(1)[1]该人受到的重力方向竖直向下,作用点在重心,所受支持力方向垂直于斜面向上,作用点画在重心,阻力f的方向与相对运动方向相反,故方向沿斜面向上,作用点画在重心上,故画出该人所受重力G、支持力N和阻力f的示意图如图所示
(2)[2]从动滑轮上挂钩开始,依次绕过定滑轮和动滑轮,绳端回到人的手中,则提升物体绳子段数为3,是最省力的绕法,如图所示
46. 左 3 0.75 变大
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆的右端下沉,说明右边的力和力臂的乘积大于左边,所以应将平衡螺母向左调。
(2)[2][3][4]A点的力臂为三个格,B点的力臂为两个格,根据杠杆的平衡条件可知,在A点挂两个钩码时,应在B点挂三个钩码才行;C点的力臂为四个格,A点挂两个钩码,重力为1N,根据杠杆的平衡条件可知,C点测力计的示数应为0.75N;如果测力计倾斜,力臂会变小,所以拉力也就测力计的示数会变大。
47. 右 测量力臂的大小 3 不能 变大 A
【详解】
[1]实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,应使杠杆重心右移,向右调节平衡螺母,直到杠杆在水平位置平衡.
[2]探究杠杆平衡的实验中,杠杆在水平位置平衡时,力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小;
[3]设杠杆每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,
根据杠杆的平衡条件:得:
2G×3L=FB×2L,解得FB=3G,需挂3个钩码;
[4]根据杠杆的平衡条件:,若将A、B两点下方所挂的钩码同时各加一个相同的钩码,则:
左侧3G×3L=9GL,右侧4G×2L=8GL;
因为9GL>8GL,所以杠杆左端会下沉,不能在水平位置保持平衡;
[5]分析表中数据可以得出杠杆的平衡条件是;
[6]由图可知,当测力计从a位置转动到b位置时,拉力的力臂会变小,而阻力与阻力臂的乘积没变,由杠杆平衡条件可知,拉力即测力计的示数会变大;
[7]此实验是探究性实验,多次测量的目的是寻找普遍规律,故应选A.
48. 静止状态 便于测量力臂 C 1.8 变大
【详解】
(1)杠杆处于平衡状态,是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态;为了消除杠杆自身的重力对杠杆平衡的影响,让杠杆的重心通过支点,所以杠杆在水平位置平衡,杠杆自身的重力对杠杆平衡没有影响;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于直接从杠杆上测量力臂;
(2)实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的,这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多,故选C;
(3)弹簧测力计沿虚线方向拉,仍然使杠杆在原来的位置平衡时,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,弹簧测力计示数变大.
49. 匀速 3.2 62.5% 物体重力 不变
【分析】
【详解】
(1)[1] 实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使弹簧测力计示数稳定。
(2)[2]如图,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N。
[3]第2次实验中,有用功
总功
机械效率
[4]两次实验,使用同一滑轮组,提升的物体重力不同,机械效率也不同,所以,滑轮组的机械效率和物体重力有关。
(3)[5]将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,则额外功是由于提升动滑轮产生的。滑轮组的机械效率
由于物体重力和动滑轮的重都相同,所以滑轮组的机械效率不变。
50. 力的方向 等臂 力的方向 一半 相同 相同 几分之一
【分析】
【详解】
(1)[1]由甲图知道,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向,观察测力计的示数都为4N,等于物重,故得出结论是:定滑轮能改变动力方向,但不能省力。
[2]定滑轮相当于一等臂杠杆,沿不同方向拉重物时,拉力的力臂都等于滑轮的半径
(2)①[3]分析图乙实验中的数据知道,使用动滑轮时省力,但不能改变力的方向。
[4]分析实验数据知道,用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的一半。
②[5][6]由控制变量法知道,若研究拉力方向对拉力的影响,只需要改变拉力的方向,其它因素不变,则需要选择相同滑轮与相同的重力的物体来进行实验对比。
(3)[7]图丙中动滑轮被3段绳子吊起,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数是0.8N,若动滑轮重、绳重和摩擦不计,则所用的力就是物重的 ,即动滑轮被几段绳子吊起,所用的力就是物重的几分之一。
51. 右 便于测量力臂 4 不能 变小
【分析】
【详解】
(1)[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,右端的平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡,若是实验前,是为了排除杠杆自重对实验的影响;实验时目的是便于测量力臂此处是实验前,故目的是为了排除杠杆自重对实验的影响。
(2)[3][4] 设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆的平衡条件:
FALA=FBLB

3G×4L=FB×3L
解得
FB=4G
当杠杆平衡后,将A、B两位置下方所挂钩码同时朝支点O点移动一小格,此时左右两边的力臂同时减小相同的大小,根据杠杆平衡条件得
3G×3L≠4G×2L
所以杠杆不会平衡。
(3)[5] 如图丙所示,保持B点不变,现将弹簧测力计从C位置移到D位置,此时F的力臂变长,根据杠杆的平衡条件,力变小。
52. 左 1 1.9 变小 不可以 D
【分析】
【详解】
(1)[1]由图甲可知,杠杆右低左高,则右侧较重,故需要将平衡螺母向左调节。
(2)[2]根据杠杆平衡条件可得
2G×2L=nG×4L
解得
n=1
故需要在B处挂1个钩码。
(3)[3]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,故弹簧测力计的示数为1.9N。
[4]弹簧测力计竖直向上拉时,此时拉力垂直杆杆,力臂最大,故当弹簧测力计斜拉时,力臂会减小。
[5]实验前调节平衡螺母直至天平平衡,实验过程中,不可以调节平衡螺母。
(4)[6]探究“杠杆平衡的条件”的实验时,为了避免偶然性,寻找普遍规律,需要多次改变力和力臂的大小进行多次实验,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
53. 竖直 匀速 乙 越低 0.3 83.3% 高
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,以便使滑轮组处于平衡状态。
(2)[3]由图示知,第2次实验中,钩码上升高度为0.1m,绳端移动的距离为0.4m,即
s1=4h1
那么滑轮组承重绳子为4根,所以是用图乙来进行实验的。
[4]由表格数据知,第1次的机械效率比第2次的大,而两次使用不同的滑轮组提升的重物相同,且第1次所用滑轮组的动滑轮个数为1个,第2次所用滑轮组的动滑轮个数为2个,所以可得:使用不同滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低。
(3)[5]第1、3次实验中,使用相同的滑轮组将钩码提升相同的高度,则绳端移动的距离也相同,所以s=0.3m。
[6]第3次实验的机械效率
[7]比较1、3两次实验可得:使用同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
54.(1)1400N;(2)8m
【分析】
【详解】
解:(1)根据动滑轮的特点可知:
F=2G=2×700N=1400N
(2)重物匀速提升16m;则力F移动的距离
s=s物=16m=8m
答:(1)拉力F的大小为1400N;
(2)力F移动的距离为8m。
55.(1)600N (2)400N
【详解】
(1)小华受到的重力:
G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)过支点做支持力F的作用线的垂线段,即为其力臂,由图可知
L1=100cm+50cm=150cm,
如图所示:
根据杠杆平衡的条件可得:
答:(1)小华受到的重力G为600N;
(2)图示时刻地面对双手的支持力F为400N.
56.(1)2.4m/s;(2)1200N;(3)800N;(4)80%
【分析】
【详解】
解:(1)由图可知,n=4,绳子自由端移动的距离
则绳子自由端移动的速度为
(2)实心圆柱形物体的体积为
因为物体浸没在水中,所以物体排开液体的体积为
所以物体浸没在水中时受到的浮力为
(3)因为物体浸没在水中匀速上升时,作用在绳端的拉力F做的功W总=6000J,所以绳端受到的拉力为
(4)因为物体浸没在水中匀速上升时,处于平衡状态,受力平衡,所以动滑轮对物体的拉力为
所以滑轮组做的有用功为
所以滑轮组的机械效率为
答:(1)10秒内,绳子自由端移动的速度大小为2.4m/s;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力大小为1200N;
(3)物体浸没在水中匀速上升时,绳端受到的拉力大小为800N;
(4)物体浸没在水中匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%。
57.(1);(2);(3)60N;(4)120N
【分析】
【详解】
解:(1)物体浸没在水中时,水对容器底的压强
(2)物体完全离开水面后,水对容器底压强
物体从浸没在水中到完全离开水面后,水对容器底压强的变化量
(3)物体浸没在水中时排开水的体积V排
V排=S(h1-h2)=60010-4m2(9010-2m-8010-2m)= 610-3m3
物体浸没在水中时受到的浮力
(4)物体浸没在水中时受到的拉力F1
由滑轮组可知:n=3,则物体浸没在水中时的机械效率
解得绳子自由端受到的拉力
则动滑轮的重力
=3F-F1=3100N-240N=60N
物体完全离开水面后匀速提升过程,绳子自由端所用的拉力
答:(1)物体浸没在水中时,水对容器底的压强为;
(2)物体从浸没在水中到完全离开水面后,水对容器底压强的变化量为;
(3)物体浸没在水中时受到的浮力为60N;
(4)物体完全离开水面后匀速提升过程,绳子自由端的拉力F为120N。
58.(1)800N;(2)200N;(3)620N
【分析】
【详解】
解:(1)物体A完全在水面下时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-2m3=800N
(2)物体A完全在水面下做匀速直线运动时,所以它受到的重力、浮力和拉力构成平衡力,那么
F拉=GA-F浮=1000N-800N=200N
(3)当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,以动滑轮为研究对象,物体A的拉力、动滑轮自身的重力和绳子对它的拉力构成平衡力,而
nF人=G动+F拉
那么
G动=nF人-F拉=2×220N-200N=240N
物体A完全被打捞出水面后匀速提升的过程中,工人对绳子向下的拉力
F=(GA+G动)=(1000N+240N)=620N
答:(1)物体A完全在水面下时受到的浮力为800N;
(2)物体A完全在水面下时受到绳子的拉力为200N;
(3)工人对绳子竖直向下的拉力F为620N。
59.(1)0.6m/s;(2)40N;(3)280N
【分析】
【详解】
解:(1)由图知,动滑轮由3段绳子承担,则绳子拉力通过的距离
s=3h=3×2m=6m
拉绳的速度:
=0.6m/s
(2)不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,动滑轮由3段绳子承担,拉力F是摩擦力和动滑轮重的三分之一,即,则动滑轮的重力
G动=3F-f =3×80N-200N=40N
(3)若摩擦力f’=800N,则拉力
=280N
答:(1)拉绳的速度是0.6m/s;
(2)动滑轮的重力是40N;
(3)若摩擦力增大到800N,则拉力的大小是280N。
60.(1);(2);(3);(4)
【分析】
【详解】
(1)由题意知,使用滑轮组工作时,动滑轮和重物的总重由3股绳子承担,工人拉绳子的速度为物体上升的速度的3倍,即
(2)动滑轮和重物的总重由3股绳子承担,由滑轮组特点可知
(3)滑轮组的机械效率为
(4)这名工人用该装置能提升物体最大重力时,工人的重力等于绳子拉力,即
由滑轮组特点可知
答:(1)工人拉绳子的速度为。
(2)动滑轮的重力为。
(3)滑轮组的机械效率为。
(4)这名工人用该装置能提升物体的最大重力为。
61.(1)10N;(2)2×104Pa
【分析】
【详解】
解:(1)由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2得,A端绳子的拉力为
(2)对物体G1受力分析可知,物体G1受到向下的重力G1,向上的绳子拉力F1和向上的地面支持力F支,因物体G1受力平衡,故地面对物体G1的支持力为
F支=G1-F1=60N-10N=50N
又因地面对物体G1的支持力与物体G1对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,故物体G1对地面的压力为
F=F支= 50N
故G1对地面的压强为
答:(1)A端绳子的拉力为10N;
(2)物体G1对地面的压强为2104Pa。
62.(1)1000N;(2)250N
【分析】
【详解】
解:(1)车和泥土总重力
G=mg=100kg×10N/kg=1000N
(2)从A点提起独轮车时,最小阻力为车和泥土的总重力,据杠杆的平衡条件有
F 1.6m=1000N 0.4m
解得
F=250N
答:(1)车和泥土的总重力为1000N;
(2)F的大小至少为250N。
63.(1);(2);(3)
【分析】
【详解】
解:(1)由甲图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,则绳子自由端移动的距离
拉力做的功
(2)由图乙可知,物重时,滑轮组的机械效率,由公式
动滑轮重力
则克服动滑轮重力所做的额外功
拉力的有用功
(3)受到的拉力
受到的浮力
可得
B浸没深度
此时的下表面受到水的压强
答:(1)拉力做的功;
(2)拉力的有用功;
(3)此时的下表面受到水的压强。
64.(1)200N;(2)8000Pa;(3)180N;(4)90%
【分析】
【详解】
解:(1)根据
P==Fv
可知绳子自由端的拉力
F==200N
(2)人对地面的压力
F压=F支=G人﹣F=600N﹣200N=400N
人对地面的压强
p==8000Pa
(3)从图中可知n=3,动滑轮的重力
G动=3F﹣G=3×200N﹣420N=180N
(4)绳子的最大拉力
F′=G人=600N
能拉起的物体的最大重力
G物′=3F′﹣G动=3×600N﹣180N=1620N
该滑轮组的最大机械效率
η′==90%
答:(1)绳子自由端的拉力大小为200N;
(2)人对地面的压强为8000Pa;
(3)动滑轮的重力为180N;
(4)该滑轮组的最大机械效率为90%。
65.(1)2000J;(2)120W;(3)83.3%
【分析】
【详解】
解:(1)由图示可知,滑轮组绳子的有效股数n=2;工人做的有用功
(2)拉力端移动距离
工人做的总功
工人做功的功率
(3)此过程中,该装置的机械效率
答:(1)工人做的有用功2000J;
(2)工人做功的功率120W;
(3)此过程中该装置的机械效率83.3%。
66.(1)200N;(2)300N;(3)8cm
【分析】
【详解】
解:(1)悬挂在A端的桶与沙土的总质量为20kg,则总重力为
G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)由题意知
AO:OB=2:1

OA=2OB
由杠杆平衡条件得
GA×OA =(GB+F)×OB

200N×2OB=(100N+F)×OB
解得
F=300N
(3)设将O点向左移动到O′,由杠杆的平衡条件得
GA×O′A=F×O′B

200N×O′A=300N×(1.2m﹣O′A)
解得
O′A=0.72m=72cm
故O点向左移动的距离为
答:(1)悬挂在A端的桶与沙土的总重力大小为200N;
(2)拉力F大小为300N;
(3)O点向左移动的距离为8cm。
67.(1);(2);(3);(4)
【分析】
【详解】
(1)根据压强公式,当水箱中注入水的深度为时,水未碰到物体,此时水对水箱底部的压强为
(2)由图乙知,水箱中未注入水时,压力传感器受到的拉力为
由题意知
根据杠杆原理
(3)由图乙知,水箱中注满水时,点压力传感器受到24N压力,根据杠杆原理
则有物体受到的压力为
故当水箱装满水时,水箱对桌面的压力大小为
(4)水箱装满水时,物体处于平衡状态,则有
由阿基米德原理知
故物体的密度为
答:(1)当水箱中注入水的深度为时,水未碰到物体,此时水对水箱底部的压强为;
(2)物体的重力为;
(3)当水箱装满水时,水箱对桌面的压力大小为;
(4)物体的密度为。
68.(1)7.5×103Pa;(2)80W;(3)80N;(4)90 %
【分析】
【详解】
解:(1)小夏对地面的压力
小夏对地面的压强
(2)绳子自由端的的速度
拉力F的功率
(3)由公式 知道,动滑轮的重力
(4)提升物体的重力为720N时,滑轮组的机械效率
答:(1)小夏对地面的压强是7.5×103Pa;
(2)拉力F的功率是80W;
(3)动滑轮的重力是80N;
(4)若小夏提升物体的重力为720N时,滑轮组的机械效率为90 %。
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