第12章:简单机械期末试题选编+2020-2021学年吉林省各地八年级物理下学期(有解析)

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名称 第12章:简单机械期末试题选编+2020-2021学年吉林省各地八年级物理下学期(有解析)
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版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-02-28 00:00:00

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第12章:简单机械期末试题选编
一、单选题
1.(2021·吉林农安·八年级期末)下图所示的用具中,属于费力杠杆的是( )
A.镊子 B. 钳子
C. 起子 D. 剪子
2.(2021·吉林长春·八年级期末)下列用品中,属于省力杠杆的是(  )
A.船桨 B.镊子 C.钓鱼竿 D.钢丝钳
3.(2021·吉林·东北师大附中明珠学校八年级期末)如图所示,挂上钩码后杠杆在水平位置静止平衡,若将右侧去掉一个钩码,下列说法正确的是(  )
A.左侧下沉 B.右侧下沉 C.保持水平平衡 D.无法确定
4.(2021·吉林绿园·八年级期末)重为100N的甲物体静止在水平地面上时。对地面的压强为6×105Pa、现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,乙物体的质量为3kg。杠杆在水平位置平衡时。如图所示。OA:AB=2:7,g取10N/kg。要使甲物体恰好被细绳拉离地面。则(  )
A.甲物体的重力减少20N
B.甲物体的底面积应小于6×10-5m2
C.移动支点O的位置,使AO:AB=1:4
D.杠杆B端所挂物体的质量至少增加至4kg
5.(2021·吉林乾安·八年级期末)如图是开瓶盖的起子开启瓶盖的示意图,可以看成是一个杠杆。下列能正确表示出杠杆的支点、动力和阻力的图是(  )
A. B.
C. D.
6.(2021·吉林长春·八年级期末)如图甲所示,桔槔是利用杠杆原理工作的取水工具,是我国古代劳动人民利用桔槔灌溉的场景。如图乙所示,为了更好地研究桔槔工作原理,将桔槔抽象成简单的杠杆模型,轻质细杆AB代表桔槔,悬挂在A点的质量较大的物块M模拟重物,悬挂在杠杆上C点质量较小的物块m模拟搬动重物时的配重。C点可以在OB之间根据需要移动位置,l表示OC的距离。用F1表示细绳对A点的拉力,F2表示细绳对C点的拉力,F3表示地面对M的支持力,p表示M对地面的压强。AB始终保持水平位置平衡,则下列图象中正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2021·吉林·东北师大附中明珠学校八年级期末)如图所示,将重为G的物体A挂在滑轮组下,若要使物体A处于静止状态(不计绳重、滑轮重和摩擦),则虚线框内悬挂的物体重为(  )
A.0.5G B.G C.2G D.3G
8.(2021·吉林朝阳·八年级期末)用如图所示的滑轮组,将重为5N的物体A匀速提升,已知动滑轮重为1N,不计绳重和摩擦,则作用在绳端竖直向下的拉力F的大小为(  )
A.6N B.2N C.3.5N D.3N
9.(2021·吉林绿园·八年级期末)下列有关简单机械的使用说法正确的是( )
A.使用杠杆的目的就是为了省力
B.使用斜面时,斜面越长越省力
C.使用滑轮组可以省力,但不能省功
D.使用动滑轮可以改变拉力方向,但不能省力
10.(2021·吉林德惠·八年级期末)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是
A. B.
C. D.
11.(2021·吉林伊通·八年级期末)如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力可以忽略不计,在物体匀速上升的过程中(  )
A.甲图省力,机械效率一样大 B.甲图省力,机械效率甲图大
C.乙图省力,机械效率乙图大 D.乙图省力,机械效率一样大
12.(2021·吉林长春·八年级期末)用同一滑轮组分别将物体M和N匀速提升相同的高度。不计绳重与摩擦,若提升M的过程滑轮组的机械效率较大。则提升M的(  )
A.额外功较小 B.和N的额外功相同
C.有用功较小 D.总功较小
13.(2021·吉林吉林·八年级期末)如图所示,利用相同的滑轮组装成甲、乙两种装置,将重均为10N的A、B两物体都匀速向上提升1m,已知滑轮重1N,不计绳重和摩擦,则下列说法中正确的是(  )
A.使用甲滑轮省功 B.使用乙滑轮省力
C.手的拉力为5N D.手移动的距离甲比乙多
14.(2021·吉林吉林·八年级期末)下列说法中正确的是(  )
A.功率大的机器做功快 B.机械效率高的机器做功快
C.功率大的机器做功多 D.机械效率高的机器省力
15.(2021·吉林乾安·八年级期末)如图所示,用动滑轮将重力为80N的物体在5s内竖直匀速提升1m,拉力F为50N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.绳子自由端移动的距离为0.5m B.物体上升的速度为0.4m/s
C.拉力做的有用功为50J D.动滑轮的机械效率为80%
16.(2021·吉林农安·八年级期末)小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)(  )
A.F1>F2,η1=η2 B.F1>F2,η1>n2
C.F1m2
17.(2021·吉林大安·八年级期末)如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N,方向平行于斜面向上的拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端。下列说法正确的是(  )
A.拉力做功10J B.有用功2J
C.物体受到的摩擦力为5N D.斜面的机械效率为80%
二、多选题
18.(2021·吉林德惠·八年级期末)甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中错误的是(  )
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
三、填空题
19.(2021·吉林前郭尔罗斯·八年级期末)旅客推动旅行箱,旅行箱离开手后还会向前运动一段距离,这是由于它具有______。用如图所示的方式拉动旅行箱时,它相当于一个______杠杆。
20.(2021·吉林伊通·八年级期末)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。铡刀实质上是一种___________(选填“省力”或“费力”)杠杆,甘蔗放在___________(选填“a”或“b”)点更易被切断。
21.(2021·吉林·东北师大附中明珠学校八年级期末)汽车沿着盘山公路,可以驶上高耸入云的山峰。若将盘山公路取直,相当于汽车沿斜面爬到山峰。斜面是一种 ___________(选填“省力”或“费力”)的机械,比起直通山顶的路,汽车走的路程更 ___________。
22.(2021·吉林朝阳·八年级期末)图示中剪纸用的剪刀,是由两个杠杆组合而成。对图中的深色部分分析,它的支点是___________点;剪厚一点的纸时,把纸放在图中的___________点处时,所施加的动力更小。
23.(2021·吉林抚松·八年级期末)各式各样的剪刀都是一对对的杠杆,如图所示,B是 ______杠杆,剪铁用 ______剪刀。
24.(2021·吉林靖宇·八年级期末)下列生活生产实例中属于连通器的是_______、属于费力杠杆的是________。
A.瓶起子 B.船闸 C.锅炉水位计 D.茶壶 E.钓鱼竿 F.理发剪刀
25.(2021·吉林吉林·八年级期末)如图所示,小明用食品夹夹取糕点,糕点变扁了,说明力可以改变物体的______,使用食品夹夹取糕点时,食品夹属于______杠杆。
26.(2021·吉林长春·八年级期末)一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,如果汽车受到的阻力是1500N,则甲图人匀速拉动汽车的拉力至少为______N,其中比较省力的是______图的方法(绳与滑轮间的摩擦不计)。
27.(2021·吉林长春·八年级期末)如图所示是小明将要攀登长自由南、北2个坡的示意图,比较南、北坡两条攀登路径的情况可知,_______路径比较省力,坡道是_______(选填“轮滑”、“轮轴”或“斜面”)的实例。
28.(2021·吉林农安·八年级期末)学校每周都要单行庄严的升旗仪式,在旗杆的顶部安装的是 ___________滑轮,它的主要作用是改变力的 ___________。
29.(2021·吉林通榆·八年级期末)如图,旗杆的顶端安装着一个______滑轮,用来改变拉力的方向,当旗帜缓慢上升时,手对绳的拉力方向向______。(选填“上”或“下”)
30.(2021·吉林德惠·八年级期末)某工地上,一架起重机将质量为2t的货物以0.1m/s的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m,则在整个过程中,起重机对货物做的功为___________J,在货物上升的过程中,起重机对货物做功的功率为___________W。(g取10N/kg)
31.(2021·吉林吉林·八年级期末)如图所示,斜面高为3m,用沿斜面向上大小为300N的拉力F,将重为500N的木箱由斜面底端以0.5m/s的速度匀速拉动,经过12s到达顶端,则拉力的功率是______W,物体与斜面间的摩擦力是______N。
32.(2021·吉林抚松·八年级期末)如图所示,用滑轮组把500N的重物匀速提升3m,人所做的有用功是 ______J;如果用该滑轮组提升300N的重物,它的机械效率将 ______。
33.(2021·吉林永吉·八年级期末)如图所示,斜面长度为4m,高度为1.5m,用平行于斜面的拉力F=50N,将重为100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端,拉力做的总功_______J,物体受到的摩擦力________N。
34.(2021·吉林吉林·八年级期末)如图,工人站在水平地面上,用竖直向下的拉力通过滑轮组将一个物体匀速提升,物体的重力为600N,滑轮组的机械效率为75%,则在拉动物体的过程中,工人所用的力为______N,如果减小动滑轮的重力,则该滑轮组的机械效率将______。
四、作图题
35.(2021·吉林乾安·八年级期末)过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图.O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下打击稻谷.请在图中画出动力F1的力臂和石球所受重力G的示意图.
36.(2021·吉林伊通·八年级期末)如图,杠杆的N端挂一重物,在M点施加一个最小的动力使杠杆平衡,请画出最小的动力F。
( )
37.(2021·吉林通榆·八年级期末)(1)请在图中画出小球静止时的受力示意图。
(2)如图,请作出图中杠杆的动力臂l1和阻力臂l2。
(3)如图,小明站在地面上能用较小的力通过滑轮组将重物提起,请画出滑轮组的绕线。
38.(2021·吉林前郭尔罗斯·八年级期末)如图所示,请你画出动力F1的力臂。
39.(2021·吉林靖宇·八年级期末)画出力F的力臂。
40.(2021·吉林大安·八年级期末)(1)如图,物体A随板车一起向右做匀速直线运动,请画出物体A的受力示意图。
(2)如图所示在杠杆上的A点挂一重物,在C点对杠杆施加一个最小的力使杠杆平衡在图示位置,请画出这个力的示意图和力臂。
(3)如图,站在地面上的小华,借助滑轮组匀速提升重物,请画出最省力的绕线方法。
41.(2021·吉林抚松·八年级期末)在图中画出拉力F的力臂l(O为支点);
42.(2021·吉林伊通·八年级期末)工人师傅站在地上把货物提起,如图所示,请画出绳子的绕线方式。
43.(2021·吉林吉林·八年级期末)(1)如图所示,请画出重10N的小球受到重力的示意图。
(2)如图所示,是作用在抽水机手柄A处的动力,O为支点,请画出动力的力臂。
(3)如图丙所示,利用滑轮组提起物体,请画出最省力的绕法。
44.(2021·吉林永吉·八年级期末)(1)如图所示,这种爬杆机器人仅凭电池提供的能量,就能沿杆竖直向上匀速爬行,请画出爬杆机器人的受力示意图,O为它的重心;( )
(2)如图所示,请画出力F的力臂L。( )
五、实验题
45.(2021·吉林通榆·八年级期末)在“探究杠杆平衡条件”的实验中
(1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点,其目的是消除_____对实验的影响;
(2)如图1所示,是已经平衡的杠杆,若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码,杠杆会失去平衡,那么只需将_____(选填下列序号),杠杆就会重新平衡;
①左侧钩码向左移动4个格 ②2右侧钩码向左移动2个格 ③平衡螺母向左适当调节
(3)小明改用弹簧测力计做实验,如图2所示,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数_____1N(选填”大于”,“小于”或“等于”).(每个钩码0.5N)
46.(2021·吉林靖宇·八年级期末)如图所示,是“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前,发现杠杆左低右高,需将右端平衡螺母向_______调节,使杠杆在水平位置平衡;实验时使杠杆在水平位置平衡是为了___________。
(2)在图甲中的A处挂2个钩码,要使杠杆水平平衡,在B处应挂___________个同样的钩码;
(3)在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F,使杠杆水平平衡。当拉力F向左倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F将___________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
47.(2021·吉林农安·八年级期末)物理兴趣小组的同学,在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)如图甲,为使杠杆在水平位置平衡,小亮应将右端的平衡螺母向 ___________(填“左”或“右”)方向调节,将杠杆调在水平位置平衡其目的是为了方便测量 ___________。
(2)如图乙,小明将杠杆调在水平位置平衡后,在A位置挂上两个相同的钩码,需在B位置挂上 ___________个同样的钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图丙,小明改用弹簧测力计在C位置斜向下拉,若每个钩码重1N。当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将 ___________(填“大于”、“等于”或“小于”)1N。
(4)如图丁,用绳子拴住一根粗细不同的圆木某处,静止后圆木水平平衡。现将圆木从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段,根据图丁可判断GA___________GB(填“>”、“=”或“<”)。
48.(2021·吉林宽城·八年级期末)如图所示是小洋和同学们利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)若小洋在水平平衡后杠杆的左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,则杠杆的_________(选填“左”或“右”)端将会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变左右两侧钩码个数的前提下,只需将___________即可;
(3)小洋和同学们又分别设计了两种实验方案,方案如图丙、丁所示。_________图中弹簧测力计示数更大一些;
(4)请在图丁中画出拉力的力臂l______。
49.(2021·吉林吉林·八年级期末)在“探究二力平衡条件”的活动中,主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。
(1)如图所示,定滑轮的作用是______,实验时,向左盘和右盘同时放入等质量的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的______;
(2)现保持两盘砝码质量相等,将小车扭转一个角度,松手后,小车将转动回来,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定作用在______;
(3)如果将小车换成弹簧测力计,左右两盘总重均是5N,则弹簧测力计的示数为______N。
50.(2021·吉林永吉·八年级期末)如图甲是小红“测量滑轮组的机械效率”的实验装置。
(1)实验时小红沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使钩码上升 10cm,弹簧测力计的示数如图甲所示,其拉力为______N,若每个物块重 2N,则滑轮组的机械效率为______;
(2)小红做完实验,通过和其他小组交流,了解到滑轮组的机械效率 η与动滑轮重G动有关系,接着她改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙的图象.由图象可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______;若不计绳重和摩擦,分析图象中的 A 点可知,被提升物体所受的重力为______N。
51.(2021·吉林靖宇·八年级期末)如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N
(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计,由图中可知拉力大小为______N,将弹簧测力计向上移动15cm,则钩码上升的高度为_____cm,该滑轮组的机械效率为______。
(2)取下2个钩码,再做实验,此时滑轮组的机械效率将______(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
52.(2021·吉林德惠·八年级期末)如图所示,是测定滑轮组机械效率的实验装置示意图,被提升的物体重6N。
(1)实验操作时,应使弹簧测力计竖直向上做_____运动;
(2)图弹簧测力计拉着物体上升10cm,示数保持不变,则拉力所做的总功是_____J,滑轮组的机械效率是_____;
(3)仅增加所提物体的重力(不计摩擦),拉力所做的额外功将_____(选填“增加”、“减小”或“不变”),滑轮组的机械效率将_____。
53.(2021·吉林长春·八年级期末)实现碳达峰、碳中和,中国是有底气的。“碳中和”是指某个地区在一定时间内,人类活动直接和间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等方式吸收的碳总量相互抵消,实验碳“净零排放”。提高机械效率对节能,减“排碳”有重要意义。如图所示,小明选择在“测量滑轮组的机械效率”的实验中寻找提高机械效率的方法。实验数据记录如下:
次数 物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 机械效率
1 1 0.1 0.6 55.6%
2 2 0.1 1.0 66.75%
3 4 0.1 1.8
(1)实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计;
(2)实验中拉力移动距离为______ m;
(3)在第3次实验中,滑轮组的机械效率为______ %;
(4)分析实验数据可知,使用同一滑轮组,被提升物体的重力越______,滑轮组的机械效率越高;
(5)通过分析表格中的数据,小明得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”请你指出以下三种提高效率的方法中,与本实验结论相同的是方法______;
方法一:经常给汽车做保养,保持良好润滑;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量;
方法三:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员。
六、简答题
54.(2021·吉林伊通·八年级期末)如图所示是一个指甲剪示意图,联系你实际使用指甲剪剪指甲时对它的应用及观察,说说指甲剪应用了哪些物理知识?(两条即可)
七、综合题
55.(2021·吉林·东北师大附中明珠学校八年级期末)(1)杠杆是最简单的机械之一、阿基米德发现的杠杆原理即杠杆平衡条件为 ___________(用公式表示)。
(2)在探究杠杆平衡条件的实验中,调节杠杆使其在水平位置平衡,好处是 ___________。
(3)如图所示,杠杆左端悬挂重物G,右端施加竖直向下的动力F,使杠杆在此位置静止,画出图中动力F的力臂l。___________
(4)若将重物匀速提升一定高度,且动力方向始终竖直向下(忽略杠杆自身重力和摩擦的影响),则动力F大小将 ___________。
八、计算题
56.(2021·吉林德惠·八年级期末)小华参加体育中考的跳绳考试时,她在1min内连续跳了150次,获得跳绳项目的满分.已知小华的质量为45kg,每只鞋底与地面的接触面积为150cm2时,跳起时重心升高的平均高度为4cm.g取10N/kg.求:
(1)小华站在操场上等待时对地面的压强;
(2)小华跳一次所做的功;
(3)小华跳绳时的平均功率.
57.(2021·吉林伊通·八年级期末)如图所示,用400N的拉力F,将重为900N的木箱匀速提升1m,求:
(1)拉力所做的功;
(2)该滑轮组的机械效率.
58.(2021·吉林长春·八年级期末)小明用如图所示的滑轮组,用时10s将重为600N的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:
(1)小明做的有用功;
(2)小明做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
59.(2021·吉林永吉·八年级期末)用如图所示的滑轮组提升重物,物体重为,拉动物体匀速上升,所用的时间是,拉力做的功是,求:
(1)拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
60.(2021·吉林前郭尔罗斯·八年级期末)如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N。求:
(1)对重物做的有用功是多少?
(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
61.(2021·吉林农安·八年级期末)工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重为600N的物体G,所用拉力F为250N,将重物提升5m所用时间为10s。求:
(1)拉力F的功率
(2)该滑轮组的机械效率。
62.(2021·吉林·东北师大附中明珠学校八年级期末)如图所示是小明同学组装的提升重物的装置,他用100N的拉力在10s内把重为160N的物体匀速提升2m(不计绳重和摩擦)。求:
(1)有用功是多少?
(2)有用功的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
63.(2021·吉林朝阳·八年级期末)小东用200N的拉力F通过如图所示的滑轮组吊起重为300N的物体,物体被匀速提升了1m,所用的时间为40s。求:
(1)拉力F做的功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
64.(2021·吉林绿园·八年级期末)如图所示,小园利用滑轮组用100N的拉力将150N的重物匀速向上提升到0.4m高的平台上,求:
(1)画出滑轮组的绕线方式;
(2)求这个滑轮组的机械效率;
(3)求动滑轮重(不计绳重及摩擦)。
65.(2021·吉林长春·八年级期末)如图所示,用一个动滑轮在5s内将一重力为200N的物体匀速向上提起3m,拉力为150N。求:
(1)这个动滑轮的机械效率;(结果保留一位小数)
(2)拉力的功率;
(3)请在图中画出拉力的力臂l1。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B.钳子在绞铁丝过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
D.剪刀在剪断毛线过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.
故选A。
2.D
【详解】
ABC.船桨、镊子、钓鱼竿在使用时都是动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故ABC不符合题意;
D.钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
3.A
【分析】
【详解】
设杠杆上一格的长为L,一个钩码的重为G,若将右侧去掉一个钩码,左侧力与力臂的乘积
2G×4L= 8GL
右侧力与力臂的乘积
3G×2L= 6GL
显然
8GL > 6GL
所以杠杆左侧下沉。故选A。
4.D
【分析】
【详解】
A.甲物体的质量不变,所以重力不变,故A不符合题意;
B.由重力的计算公式可得,乙物体的重力为
G=mg=3kg×10N/kg=30N
由杠杆平衡条件
F1×l1=F2×l2
得,杠杆平衡时A端所受得拉力应为
而甲物体的重力为100N,此时甲物体对地面的压力为
F1=G甲-F1=100N-75N=25N
可得,甲物体对地面的压力的受力面积为
故B不符合题意;
C.若移动支点使
AO:AB=1:4

AO:OB=1:3
由杠杆平衡条件得
故C不符合题意;
D.要使甲物体恰好被拉起,由杠杆平衡条件可得,B端应施加的力为
由重力的计算公式可得,乙物体的质量应为
故D符合题意。
故选D。
5.C
【分析】
【详解】
AD.如图开瓶盖的起子开启瓶盖的示意图所示,人向上使劲,该杠杆绕着瓶盖中间与起子相接触的点转动,故该点为支点,故AD错误;
BC.由于瓶盖与瓶子之间紧密结合在一起,故用起子翘瓶盖时,瓶盖对起子有一个向下的阻力,阻碍起子向上运动,故B错误;C正确。
故选C。
6.D
【分析】
【详解】
AB.m向左移动的过程中,l变大,由于物体m的质量不变,重力不变,对C的拉力F2不变。轻质细杆AB相当于是一个杠杆,根据杠杆的平衡条件可知
F2×l=F1×OA①
m向左移动的过程中,l变大,由于物体m的重力不变,OA不变,对C的拉力F1变大,故AB错误;
CD.根据①式,细绳对A点的拉力
对M进行受力分析,M受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力T和支持力F3的作用,根据力的相互性可知,拉力T等于F1,则M对地面的压力
由力的相互性,地面对M的支持力
故地面对M的支持力取随l的增大而变小。M对地面的压强

②式为M对地面的压强p的关于l的一次减函数,M对地面的压强随着l的增大而减小,故C错误,D正确。
故选D。
【点睛】
本题考查了杠杆平衡条件、压强公式、力的平衡及力的相互性等知识的运用,体现了数学与物理的融合,有一定的难度。
7.C
【分析】
【详解】
由图知
不计绳重、滑轮重和摩擦,则绳子自由端的拉力
而A物体静止,由二力平衡条件可得
所以虚线框内悬挂的物体重
故ABD不符合题意、C符合题意。
故选C。
8.D
【分析】
【详解】
不计绳重和摩擦,滑轮组的动滑轮绕2段绳,作用在绳端竖直向下的拉力F的大小
故选D。
9.C
【分析】
【详解】
A.杠杆的种类有三种:省杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,是省力还是费力,关键是看动力臂和阻力臂的大小关系,故A错误,
B.当斜面高相同时,斜面越长越省力,故B错误;
C.滑轮组在使用的时候既省力又能改变力的方向,根据机械功原理,任何机械都不省功,故C正确;
D.动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮省力但不能改变力的方向,故D错误。
故选C。
10.D
【分析】
根据简单机械的原理:不省功和杠杆平衡条件,分别求出四个力,再确定最小的动力.
【详解】
不计机械自重和摩擦:
A. 图中为动滑轮,动力作用在轮上,F1=G;
B. 图中为滑轮组,与动滑轮相连的绳子段数是3,因此F2=G;
C. 图中为动滑轮,动力作用在动滑轮的轴上,则F3=2G;
D. 设杆与水平面的夹角为α,则F4×4cosα=G×1×cosα,解得F4=G;
因此动力最小的是D.
故选D.
11.A
【详解】
甲图可知,n=3,则s=3h,因为摩擦力可以忽略不计,所以拉力
机械效率
乙图可知,n=2,则s=2h,因为摩擦力可以忽略不计,所以拉力
机械效率
由此可知
F1<F2,η1=η2
所以甲图省力,机械效率一样大。
故选A。
12.B
【分析】
【详解】
AB.用同一滑轮组分别将物体M和N匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则克服动滑轮自重做的功为额外功的来源,根据,两种情况下做的额外功相同,故A错误,B正确;
CD.滑轮组的机械效率
因相同,提升M的过程滑轮组的机械效率较大,故提升M的过程中做的总功大;两种情况下做的额外功相同,故提升M的过程中做的有用功也较大,故CD错误。
故选B。
13.B
【分析】
【详解】
A.使用任何机械都不能省功,故A错误;
BC.不计绳重和摩擦,图乙中,作用在绳子自由端的力
使用乙滑轮省力,故B正确,C错误;
D.A、B两物体都匀速向上提升1m,甲图中,手移动的距离为1m,乙中手移动的距离
手移动的距离甲比乙少,故D错误。
故选B。
14.A
【分析】
【详解】
A C.功率是表示做功快慢的物理量,功率大,表示做功快。不知道做功时间,不能确定功率大的机器做功多,故A正确;C错误;
B D.机械效率是指有用功占总功之比,机械效率高的机器,表示有用功的占比比较高,而做功快是功率,不是机械效率,故B错误;机械效率高不一定省力,比如动滑轮和定滑轮相比,提升相同的物体,动滑轮省力,但是机械效率比定滑轮的机械效率低,故D错误。
故选A。
15.D
【详解】
由图可知,绳子股数
A.物体在5s内竖直匀速提升1m,则绳子自由端移动的距离
故A错误;
B.物体上升的速度
故B错误;
C.拉力做的有用功
故C错误;
D.动滑轮的机械效率
故D正确。
故选D。
16.A
【分析】
【详解】
动滑轮和所提升物体的重力相同,由图可知,左侧图中动滑轮被两段绳子拉动,右侧图中动滑轮被三段绳子拉动,绳子自由端所受拉力和物体重力以及动滑轮重力关系为
根据上式可知F1>F2;因为不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率可表示为
两图中动滑轮和所提升物体的重力相同,根据上式可知η1=η2。
故选A。
17.D
【分析】
【详解】
A.拉力做的总功
W总=Fs=5N×1m=5J
故A错误;
B.有用功为
W有=Gh=10N×0.4m=4J
故B错误;
CD.额外功为
W额=W总-W有=5J-4J=1J
物体受到的摩擦力
斜面的机械效率
故C错误,D正确。
故选D。
18.ABD
【分析】
【详解】
A.甲滑轮组中有一个动滑轮,乙滑轮组中有两个动滑轮,所以若把物体提升相同的高度,乙滑轮组做的额外功多,故A错误,符合题意;
B.若G1=G2,把物体提升相同的高度,则甲乙所做的有用功相同,总功=有用功+额外功,所以乙做的总功大于甲做的总功,故B错误,符合题意;
C.由 知道,若G1=G2,把物体提升相同的高度,则甲乙所做的有用功相同,乙滑轮组做的额外功多,乙做的总功大于甲做的总功,所以甲的机械效率大于乙的机械效率,故C正确,不符合题意;
D.用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功在总功中的比值发生变化,所以机械效率会变化,故D错误,符合题意。
故选ABD。
19. 惯性 省力
【详解】
[1][2]行驶的旅行箱离开手后还会向前运动一段距离,由于惯性旅行箱不能马上停下来,还会保持原来的运动状态,向前运动一段距离;旅行箱的阻力为箱子对杠杆的压力,作用点在杠杆上,方向垂直杠杆向下;阻力臂就是支点到阻力作用线的垂线段,动力臂在手处,作用点在杠杆上,方向垂直杠杆向上,动力臂就是支点到动力作用线的垂线段,由分析可知,动力臂大于阻力臂,故杠杆为省力杠杆。
20. 省力 a
【分析】
【详解】
[1]铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,实质上是一种省力杠杆。
[2]甘蔗放在在a点比b点时的阻力臂更小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会越小,更易被切断。
21. 省力 长
【分析】
【详解】
[1][2]盘山公路修的弯弯曲曲,是为了使斜面更长,斜面越长,越省力,斜面是一种省力杠杆。
22. C B
【分析】
【详解】
[1]杠杆可以绕着C点转动,所以C是支点。
[2]根据杠杆平衡条件,阻力、动力臂一定,阻力臂越小,动力越小,所以放在B点更省力。
23. 费力 A
【分析】
【详解】
[1]B剪刀在使用时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;
[2]A剪刀在使用时,动力臂远大于阻力臂,能更容易地剪开铁皮;C为园艺剪,虽然能省力,但不能剪铁皮。
24. B C D E F
【分析】
【详解】
[1][2]A.瓶起子使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
B.打开船闸的一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸。然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去,属于连通器。
C.锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接,因此水位计中水位与锅炉水位是一致的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,利用了连通器。
D.壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,利用了连通器。
E.钓鱼竿使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
F.理发剪刀使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
属于连通器的是BCD,属于费力杠杆的是EF。
25. 形状 费力
【分析】
【详解】
[1]小明用食品夹夹取糕点,糕点变扁了,糕点受到力后形状发生了改变,故力可以改变物体的形状。
[2]如图所示,A为支点,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡原理,动力大于阻力,故是费力杠杆。
26. 1500 乙
【分析】
【详解】
[1]甲图是定滑轮,不改变力的大小,故至少需要1500N的拉力才能拉动汽车。
[2]乙图是动滑轮,可以省一半的力,故选乙图。
27. 南坡 斜面
【分析】
【详解】
[1][2]由图可见,山坡的坡道是一个斜面的模型,在高度一定时,即克服重力做功一定,南坡的路程长,费距离的一定省力,因此从南破上山比较省力。
28. 定 方向
【分析】
【详解】
[1][2]旗杆的顶部安装的滑轮位置固定不变是定滑轮,它的主要作用是改变力的方向。
29. 定 下
【详解】
[1]该滑轮轴是固定不动的,不随国旗的运动而运动,是定滑轮。
[2]定滑轮改变了力的方向。国旗上升,手对绳的拉力方向是向下的。
30. 2×105 2000
【分析】
【详解】
[1]货物的重力
所以在整个过程中,起重机对货物做的功
故起重机对货物做的功为。
[2] 在货物上升的过程中的时间
起重机对货物做功的功率
起重机对货物做功的功率为。
31. 150 50
【分析】
【详解】
[1]木箱由斜面底端以0.5m/s的速度匀速拉动,经过12s到达顶端,木箱通过的距离
做的总功
则拉力的功率是
[2]斜面高为3m,将重为500N的匀速拉动到达顶端,做的有用功
这个过程中做的额外功
克服物体与斜面间的摩擦力做的功为额外功,物体与斜面间的摩擦力是
32. 1500 变小
【分析】
【详解】
[1]人做的有用功
W有用=Gh=500N×3m=1500J
[2]在相同情况下,当提升重物的重力减少,做的有用功就变小。而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,滑轮组的机械效率变小。
33. 200 12.5
【分析】
【详解】
[1]拉力做的总功
[2]有用功为
额外功为
物体受到的摩擦力为
34. 400 增大
【分析】
【详解】
[1]由图可知n=2,该滑轮组的机械效率
===

75%=
解得工人所用的力F=400N。
[2]如果减小动滑轮的重力,所做额外功会减小,有用功在总功中所占比例会增大,即滑轮组的机械效率将增大。
35.
【详解】
力臂是支点到力的作用线的距离.
所以过支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是F的力臂L.如图所示;
石球所受重力G,方向竖直向下,作用点在重心,所以过重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段的末端标上箭头和符号G,如图:
点睛:先要理解清楚力臂的概念,再练习作图,画力臂是很常见的作图题,但有些同学总会出错,牢记力臂是支点到力的作用线的距离.
36.
【详解】
当动力F的方向垂直OM的连线时,动力F的力臂最大,根据杠杆的平衡条件可知,动力F最小,所作的图如下图所示。
37.(1);(2);(3)
【分析】
【详解】
(1)由题意可知,小球静止在液体中,处于平衡状态,对它受力分析,它受到重力、浮力的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在同一小球上,重力方向竖直向下,那么浮力方向竖直向上,作用点在球的重心,大小相等,如下图所示。
(2)从图中可以看到,动力臂对应的动力是F1,阻力臂对应的阻力是F2,动力臂是支点到动力作用线的距离,阻力臂是支点到阻力作用线的距离,由此作出图中杠杆的动力臂l1和阻力臂l2,如下图所示。
(3)要求小明站在地面上能提起重物,小明出的力一般情况下是向下,不是向上,并且是较小的力;假设绳子从动滑轮上端的钩开始连接,那么有三条绳子托着动滑轮,较省力,但是需要出的力方向向上,这不可以,不存在这情况;假设绳子从定滑轮下端的钩开始连接,从动滑轮的左端绕过,最后,绳子自由端在人的这边,出的力可以向下,两条绳子托着动滑轮,力较小,符合题意,如下图所示。
38.
【分析】
【详解】
支点为O,延长F1的作用线,从支点画出F1的作用线的垂线,支点到垂足的距离为F1的力臂l1,如下图所示:
39.
【分析】
【详解】
延长力的作用线F,从支点O作力F的作用线的垂线,垂线段的长就是力F的力臂l,如图所示:
40.(1);(2);(3)
【分析】
【详解】
(1)物体A随着小车一起以相同的速度向右做匀速直线运动,在水平方向上不受力;物体受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力的作用,这两个力是一对平衡力。
(2)根据杠杆平衡条件,要想动力最小,动力臂就要最大,因为支点是O点,当力作用在C点时,力臂最长。所以过点C作垂直于OC的有向线段,即为最小力的示意图,要使杠杆平衡,其方向应该向上。
(3)因为站在地上,所以绳子自由端从人的手中绕过定滑轮,向下再绕过动滑轮,最后向上系在定滑轮的挂钩上。
41.略
【详解】
从支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度即为F的力臂,如图所示:
42.
【分析】
【详解】
根据题意知道,要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从定滑轮开始绕,或者从绳子自由端向下从外向里绕绳,如下图
43.(1);(2);(3)
【分析】
【详解】
(1)重力的方向是竖直向下的,从小球重心(球心)画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为10N,即为小球受到重力的示意图,如图所示
(2)动力臂为支点到动力作用线的距离,从支点O向动力作用线F1作垂线,支点和垂足之间的距离即为动力的力臂。如图所示
(3)由3段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法。如图所示
44.
【分析】
【详解】
(1)[1]沿杆竖直向上匀速爬行,匀速,说明重力和摩擦力是平衡力,重力的方向是竖直向下的,那么摩擦力的方向是竖直向上的,故过重心画一条向下的线段,并在末端标上箭头和G,再过重心画一条竖直向上的线段,与重力的线段等长,并在末端标上箭头和f,故如下图所示:
(2)[2]延长力的作用线,过支点做力的作用线的垂线,即力臂,故如下图所示:
45. 杠杆自重 ② 大于
【分析】
(1)杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究;
(2)(3)由杠杆平衡条件分析答题.
【详解】
(1)把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上,杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(2)如图1所示,是已经平衡的杠杆,若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码,根据杠杆的平衡条件,左侧,,右侧,,
①左侧钩码向左移动4个格,,故杠杆不能平衡;
②右侧钩码向左移动2格,,故杠杆会重新平衡;
③实验以后不能再重新调节平衡螺母,故错误.
故选②;
(3)解法一:根据杠杆的平衡条件,,,当小于0.5,F大于2N,等于0.5,F=2N,90°>θ>30°,sinθ大于0.5,小于1,1N<F<2N,故示数大于1N;
解法二:根据杠杆的平衡条件,所以,拉力的力臂小于8L,F>1N.
故答案为(1)杠杆自重;(2)②;(3)大于.
【点睛】
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究.
46. 右 方便的测量力臂的大小 3 变大
【分析】
【详解】
(1)[1]把杠杆放在支架上并置于水平桌面后,发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端平衡螺母向右调节。
[2]实验时为了方便的测量力臂的大小,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[3]设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重为G,甲图,由杠杆平衡条件得
2G×3L= nG×2L
解得n=3,即应在杠杆B处挂3个钩码。
(3)[4]在图乙中的C处施加竖直向下的拉力F,使杠杆水平平衡,阻力和阻力臂不变,当拉力F向左倾斜时,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大,仍要保持杠杆水平平衡。
47. 左 力臂 4 大于 >
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆右端下沉,说明重心在右边,应将右端的平衡螺母向左方向调节。
[2]将杠杆调在水平位置平衡其目的是为了方便测量力臂。
(2)[3]设一个钩码重是G,杠杆分度值是L,需在B位置挂上n个同样的钩码,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道
2G×2L=nG×L
解得n=4,即需在B位置挂上4个同样的钩码。
(3)[4]若小明改用弹簧测力计在C位置竖直下拉,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道,
2N×2L=F×3L
解得F=N
当小明改用弹簧测力计在C位置斜向下拉,拉力F的力臂减小,A点钩码的对杠杆的拉力及其力臂不变,根据杠杆平衡条件知道,拉力变大,所以测力计的示数大于1N。
(4)[5]将圆木以悬挂点O分为左右两部分;根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道,
GALA=GBLB
因物体的重心偏向质量大的粗端,则杠杆示意图如下图
由图知道LA<LB,所以GA>GB。
48. 右 左 右侧钩码向右移动一格 丙
【分析】
【详解】
(1)[1] 如图,实验前没挂钩码时,杠杆静止时向左偏,根据“左偏右调,右偏左调”的原则,应将螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]若小洋在水平平衡后杠杆的左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,则有
所以杠杆的左端将会下沉。
[3]要使杠杆重新在水平位置平衡,则应该使杠杆左右两侧的力和力臂乘积相等,在不改变左右两侧钩码个数的前提下,只需将右侧钩码向右移动一格即可。
(3)[4]由图可知,在阻力和阻力臂相等时,丙图中动力臂较小,根据杠杆平衡条件可知,丙图中弹簧测力计示数更大一些。
(4)[5]由支点向动力作用线作垂线,垂线段即为动力臂,故作图如下:
49. 改变力的方向 大小相等 同一直线上 5
【分析】
【详解】
(1)[1]定滑轮不能省力,但可改变力的方向。如图所示,定滑轮的作用是改变力的方向。
[2]实验时,向左盘和右盘同时放入等质量的砝码,这时木块保持静止,即木块处于静止状态,受到平衡力的作用,一对平衡力的大小相等。
(2)[3]现保持两盘砝码质量相等,将小车扭转一个角度,则两个力不在同一直线上,松手后,小车将转动回来,说明一对平衡的力要作用在同一直线上,故设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定作用在同一直线上。
(3)[4]弹簧测力计的示数等于挂钩上受到的拉力大小,弹簧测力计左右两盘总重均是5N,即弹簧测力挂钩上受到5N的拉力,则弹簧测力计的示数为5N。
【点睛】
本题探究二力平衡条件的实验,要明确每个条件的操作方法及对应的结论。注意最后一空答案不是10N,为易错题。
50. 匀速 2.4 83.3% 小 3
【分析】
【详解】
(1)[1]实验时利用了二力平衡的原理,所以小红应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
[2]钩码上升 10cm,弹簧测力计的示数如图甲所示,测力计分度值为0.2N,读数即拉力为2.4N。
[3]由三段绳子拉着物体,所以总功为
若每个物块重 2N,则有用功为
滑轮组的机械效率为
(2)[4]由图象乙可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,此时有用功一定,额外功增大,所以滑轮组的机械效率越小。
[5]若不计绳重和摩擦,分析图象中的 A 点可知,动滑轮的重为1N,机械效率为75%,可得
解得:,即被提升物体所受的重力为3N。
51. 匀速 2.4 5 83.3% 减小
【详解】
(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数。
[2]弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,拉力大小为2.4N。
[3]动滑轮和钩码有三段绳子承担,因此钩码上升的高度
h=s /n=15cm/3=5cm
[4]滑轮组的机械效率
(2)[5]取下2个钩码后,则所做的有用功减小,而额外功不变,所以有用功在总功所占的比例减小,所以滑轮组的机械效率减小。
【点睛】
考点:滑轮(组)机械效率的测量实验
52. 匀速直线 0.72 83.3% 不变 增大.
【分析】
【详解】
(1)[1]实验操作时,应使弹簧测力计竖直向上做匀速直线运动。
(2)[2]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,即拉力的大小为F=2.4N,弹簧测力计拉着物体上升10cm,则弹簧测力计移动的距离为
s=3h=3×0.1m=0.3m
拉力所做的总功
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
滑轮组所做的有用功
W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
所以滑轮组的机械效率是
(3)[3][4]因为不计摩擦,拉力所做的额外功是提升动滑轮所做的功,仅增加所提物体的重力,有用功增加,额外功不变,滑轮组的机械效率将增大。
53. 匀速 0.3 74.1 大 三
【分析】
【详解】
(1)[1]为了准确测出拉力,要竖直向上匀速拉动测力计。
(2)[2] 由图知道,有3段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端通过的距离为
s=3h=3×0.1m=0.3m
(3)[3]由知道,在第3次实验中,滑轮组的机械效率
(4)[4]小明通过分析表格中的数据知道,同一滑轮组,物体越重,机械效率越高。
方法一:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦来增加机械效率的,故不符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量,是通过减小额外功来增加机械效率的,故不符合题意;
方法三:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,是在额外功相同时,人越多,有用功越多,机械效率越高,故符合题意。
故选方法三。
54.见解析所示
【分析】
【详解】
(1)ABC在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;OBD、OED的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
(2)钳口很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
(3)钳柄上表面粗糙,是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。
55. F1l1=F2l2 便于测量力臂的大小 不变
【分析】
【详解】
(1)[1]阿基米德发现的杠杆原理即杠杆平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
F1l1=F2l2
(2)[2]杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,这样做的好处是便于在杠杆上读出力臂的大小。
(3)[3]从支点O做力F的作用线的垂线,该垂线段即为动力F的力臂l,如图所示
(4)[4]保持动力F始终竖直向下,将重物缓慢提升时,动力臂和阻力臂的比值始终不变,阻力G不变,由杠杆平衡的条件可知拉力F的大小不变。
56.(1)1.5×104Pa (2)18J (3)45W
【详解】
(1)小华站在操场上等待时对地面的压力:F=G=mg=45kg×10N/kg=450N,
受力面积:S=150cm2×2=300cm2=0.03m2,对地面的压强:

(2)小华每跳绳一次所做的功:W1=Gh=mgh=45kg×10N/kg×4×10-2m=18J;
(3)跳一次绳所用的时间:,
小华跳绳时的平均功率:.
答:(1)小华站在操场上等待时对地面的压强为1.5×104Pa;
(2)小华跳一次所做的功为18J;
(3)小华跳绳时的平均功率为45W.
57.(1)拉力所做的功1200J;(2)滑轮组的机械效率是75%.
【分析】
(1)首先确定滑轮组绳子的有效股数n,然后根据求出绳子自由端移动的距离,再根据求出拉力所做的功;
(2)对物体所做功为有用功,可根据求出;利用求出机械效率.
【详解】
(1)由图可知,n=3,则绳子的自由端移动的距离,拉力F做的总功为:;
(2)对滑轮组做的有用功为:,滑轮组的机械效率为:.
答:(1)拉力所做的功1200J;
(2)滑轮组的机械效率是75%.
【点睛】
此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握,关键是公式的熟练运用和滑轮组绳子的有效股数的确定,难度不大.
58.(1)1200J;(2)150W;(3)80%
【分析】
【详解】
解:(1)小明做的有用功为
W有用=Gh=600N×2m=1200J
(2)小明做功的功率为
(3)滑轮组的机械效率为
答:(1)小明做的有用功为1200J;
(2)小明做功的功率为150W;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
59.(1);(2)
【详解】
(1)拉力做的功为总功,收拉力做功功率为
(2)拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
答:(1)拉力做功的功率为;
(2)滑轮组的机械效率为。
60.(1)800J;(2)200W;(3)80%
【分析】
【详解】
解:(1)由题意可知,对重物做的有用功为
W有=Gh=400N×2m=800J
(2)由图中可知,此时动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
故人拉绳子做的总功为
W总=Fs=250N×4m=1000J
故人拉绳子做功的功率为
(3)由(1)(2)中可知,滑轮组的机械效率为
答:(1)对重物做的有用功是800J;
(2)人拉绳子做功的功率是200W;
(3)滑轮组的机械效率是80%。
61.(1)375W;(2)80%
【分析】
【详解】
(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离为
s=nh=3×5m=15m
拉力所做的总功为
W总=Fs=250N×15m=3750J
拉力的功率为
(2)拉力做的有用功为
W有=Gh=600N×5m=3000J
滑轮组的机械效率为
答:(1)拉力F的功率为375W;
(2)该滑轮组的机械效率为80%。
62.(1)320J;(2)32W;(3)80%
【分析】
【详解】
解:(1)有用功
(2)有用功的功率
(3)从图中可知
绳子自由端移动的距离
总功
该滑轮组的机械效率
答:(1)有用功是320J;
(2)有用功的功率是32W;
(3)该滑轮组的机械效率是80%。
63.(1)400J;(2)10W;(3)75%
【分析】
【详解】
解:(1)有两股绳,所以拉力F做的功
W总=Fs=F×2h=200N×2×1m=400J
(2)拉力F做功的功率
(3)滑轮组所做的有用功
W有=Gh=300N×1m=300J
滑轮组的机械效率
答:(1)拉力F做的功400J;
(2)拉力F做功的功率10W;
(3)该滑轮组的机械效率75%。
64.(1)见解析;(2)75%;(3)50N
【分析】
【详解】
解:(1)由图可以看出,人站在地面拉动绳子,因此绳子的拉动方向应向下,因此确定自由端的绳子,然后依次向内绕,如图所示:
(2)由图可知,n=2,有用功
W有=Gh =150N×0.4m=60J
总功
W总=Fs =100N×2×0.4m=80J
这个滑轮组的机械效率
η==75%
(3)不计绳重及摩擦,动滑轮的重力
G动=2F-G =2×100N-150N=50N
答;(1)如上图所示;
(2)这个滑轮组的机械效率是75%;
(3)动滑轮重是50N。
65.(1)66.7%;(2)180W;(3)
【分析】
【详解】
解:(1)有用功
绳子自由端移动的距离
总功
动滑轮的机械效率
(2)拉力的功率
(3)从支点O向力F的作用线做垂线段l1,如图所示:
答:(1)这个动滑轮的机械效率是66.7%;
(2)拉力的功率为180W;
(3)如上图所示。
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