第12章:简单机械期末试题选编2020-2021学年宁夏部分地区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学年宁夏部分地区人教版物理八年级下学期(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-03-02 00:00:00

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第12章:简单机械练习题
一、单选题
1.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)端午节,赛龙舟。对龙舟比赛中涉及的物理知识说法正确的是(  )
A.船桨是省力杠杆
B.龙舟漂浮在水面上,受到的浮力大于重力
C.用船桨向后划水,水给船桨向前的力,说明了物体间力的作用是相互的
D.到达终点时人停止划水,龙舟仍会前行一段距离,是因为龙舟受到惯性的作用
2.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是(  )
A.羊角锤 B.筷子
C.起瓶器 D. 钢丝钳
3.(2021·宁夏盐池·八年级期末)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是
A.刀刃很薄可以增大压力
B.铡刀实质上是一种费力杠杆
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿方向用力比沿方向更省力
4.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)如图所示,利用四种机械提起同一个重物,不计机械自重及摩擦,其中最省力的是
A. B. C. D.
5.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)图中正在使用的简单机械,属于费力杠杆的有
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
6.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)如图是一款指甲刀的结构图,从物理学角度分析下列说法合理的是(  )
A.刀刃处制作的较薄是为了增大压力
B.指甲刀从结构上来看只有一个杠杆
C.上压板ABC上的花纹为减小摩擦力
D.OBD和OED都是费力杠杆
7.(2021·宁夏大武口·八年级期末)如图所示的简单机械中,省距离的是(  )
A. 旗杆上的定滑轮 B. 夹东西的筷子
C. 开门的把手 D. 蜿蜒的盘山公路
8.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)如图所示,通过定滑轮提起重物G时,向三个方向的拉力分别为F1、F2、F3,则这三个力的大小关系是( )
A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大
9.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力).则下列说法正确的是
A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50W
C.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%
10.(2021·宁夏盐池·八年级期末)工人利用如图所示的滑轮组,将重800 N的物体竖直向上匀速提升1 m,工人对绳的拉力为500 N,则滑轮组对重物所做的有用功W有和该滑轮组此时的机械效率η分别是 ( )
A.W有=500J η=62.5% B.W有=500J η=80%
C.W有=800 J η=62.5% D.W有=800 J η=80%
11.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是(  )
A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%
B.做功多的机械,功率一定大
C.功率大的机械,做功一定快
D.做功快的机械,机械效率一定高
12.(2021·宁夏盐池·八年级期末)以下是某同学对机械效率的一些理解,其中正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快
B.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高
C.做功越多的机械,机械效率一定越高
D.越省力的机械,其机械效率一定越高
13.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是(  )
A.F甲>F乙,η甲<η乙 B.F甲=F乙,η甲=η乙
C.F甲二、填空题
14.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置,实验中杠杆始终处于水平平衡状态,若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①→②→③,则拉力的变化情况是( )
A.先变小后变大  B.先变大后变小
C.逐渐变大 D.逐渐变小
选择理由:_______。
15.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)小聪和同学一起到公园划船。小聪手握船桨用力推岸时,船就远离而去,这是因为人和船受到 ______的推力,此现象表明力的作用是 ______的,力可以改变物体的 ______;当船漂浮在水面上时受重力和 ______力,它们 ______对平衡力(选填“是”或“不是”);划船时用的桨是 ______(选填“省力”或“费力”)杠杆;当小聪的同学下船后船受到的浮力将 ______(选填“变大”“变小”或“不变)。
16.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)盘山公路可模拟为简单机械中的 ____________,与直线上山的公路相比,盘山公路的特点是 _______________________________。
17.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)如图所示,相同的滑轮按照不同的绕线方式提升重80N的物体(忽略绳重、滑轮重及摩擦),其中哪个滑轮较省力?_____(选填“甲”或“乙”).如果图乙中F=50N,绳自由端移动2m,请求出此时滑轮的机械效率为_____.
18.(2021·宁夏大武口·八年级期末)如图所示,拉力F=250N,在10s内将重为600N的货物匀速提升2m,则滑轮组的机械效率为 _____,拉力的功率为 _____W。请你说出一条提高该机械机械效率的方法:_____。
19.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)用一个自重为50N的动滑轮将重为150N的物体匀速向上提起3m,在这一过程中做的有用功是 ______,额外功是 ______。(不计摩擦及绳重)
20.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)宁夏水的沸点 ______(选填“高于”“低于”或“等于”)100℃;机械效率 ______100%(选填“大于”、“等于”或“小于”);三峡船闸是世界上最大的人造 ______。
三、作图题
21.(2021·宁夏盐池·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.
22.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)图中为一杠杆,画出F1的力臂l1;
( )
23.(2021·宁夏大武口·八年级期末)如图所示,是家庭中常用的电加热壶,现在小明想把壶盖打开,请画出在A点所需最小力F的示意图,并标出力臂L(O为支点)。
24.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)如图是建筑工地上工人用独轮车搬运材料的情景。设O1为独轮车支点,F1为动力。请作出动力臂l1和独轮车所受重力的示意图(O2为重心)。
25.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)小聪正在做俯卧撑,若把他的身体看成一个杠杆,O为支点,A为重心,请画出F的力臂l。
四、实验题
26.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向_____调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是_____。
(3)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,杠杆可以重新在水平位置平衡。
(4)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”),原因是_____。
27.(2021·宁夏大武口·八年级期末)如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前杠杆在如图甲位置静止时 _____(选填“是”或“不是”)平衡状态;为使杠杆在水平位置平衡,此时需将两端平衡螺母向 _____调节(填“左”或“右”),这样做的目的是 _____。
(2)调节好后,按照如图乙所示的方式悬挂了钩码,杠杆平衡,根据实验数据,可以得出的结论是:_____(用文字或符号表述均可)。通过上面数据得出结论有不妥之处,原因是:_____。
(3)如图乙所示,如果将两边同时加上一个相同的钩码则会出现 _____。
A.左端下沉
B.右端下沉
C.继续平衡
D.以上都有可能
(4)为了让实验结论更具有普遍性,小华利用弹簧测力计又做了如图丙、丁两次实验让杠杆平衡,则F1_____F'2(填“>”、“<”或“=”),判断依据是:_____。
28.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)小聪利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆的平衡条件”,请帮他完成:
(1)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 ______(“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是 ______;
(2)如图甲所示,在杠杆A点处挂4个钩码,B点处应挂 ______个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;若两边同时都少挂上一个钩码,则杠杆的 ______(填“左”或“右”)端下沉;如图乙在B点也可用弹簧测力计沿竖直向下拉使杠杆在水平位置平衡,如果拉力F向右倾斜,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将 ______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
29.(2021·宁夏彭阳·八年级期末)下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告,
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和__.
(2)如图1所示,测量物体G所受的重力为__.
(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用__测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格.根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是__(选填甲”或“乙”)
(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:
实验次数 物体重量G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 弹簧测力计移机动的距离s/cm 机械效率η
1 5.00 1.80 15.00 85.2%
2 8.00 1.77 24.00 86.6%
3 10.00 1.75 30.00 87.6%
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关.
实验讨论与交流
①小明和小红的实验结论:__(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由__.
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变__,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析.
30.(2021·宁夏大武口·八年级期末)为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系,小明同学在斜面上每次都匀速拉动物块(如图),实验数据记录如下:
实验次数 斜面倾角θ 物重G/N 物块上升高度h/m 拉力F/N 移动距离s/m 机械效率η
1 30° 5.0 0.25 3.4 0.50 73.5%
2 45° 5.0 0.35 4.2 0.50 83.3%
3 45° 10.0 0.35 8.4 0.50
(1)根据表中数据可求出第3次实验的机械效率是 _____(保留一位小数);
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:
①在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需要的拉力越 _____,斜面的机械效率越 _____;
②斜面的机械效率与物重 _____(填“有关”或“无关”);
③请举出斜面在生活中应用的一个实例:_____。
五、简答题
31.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)图中的手钳子(钢丝钳)是生活中经常用到的工具,请仿照示例,在其中找出两处与力学相关部分进行回答。示例:手柄上的橡胶套是绝缘体防止触电。
六、综合题
32.(2021·宁夏大武口·八年级期末)小明用两个相同的滑轮,组成不同的滑轮组(如图甲、乙所示),分别将同一物体匀速提高到相同高度,绳子自由端拉力分别为F甲、F乙,对应的滑轮组的机械效率分别为η甲、η乙,下列关系中正确的是(忽略绳重及摩擦)( )
A.F甲>F乙,η甲>η乙 B.F甲<F乙,η甲=η乙
C.F甲=<F乙,η甲<η乙 D.F甲>F乙,η甲=η乙
选择理由:______
七、计算题
33.(2021·宁夏吴忠·八年级期末)如图乙是小聪上体育课时将前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形;我们可将图乙简化成如图丙所示的杠杆不计自重);若铅球质量为5kg,OA=3cm,OB=30cm,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。
34.(2021·宁夏·银川市兴庆区教师发展中心八年级期末)用如图所示滑轮组,将一质量为50kg的物体,在10s内匀速向上提升2m,已知拉力F=300N 求这次匀速提升物体过程中求:
(1)绳子自由端移动的距离;
(2)拉力F做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.划龙舟的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,好处是省距离。故A错误;
B.龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力。故B错误;
C.船桨往后划水,龙舟前进,是因为力的作用是相互的。故C正确;
D.停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性,而不能说受到惯性的作用。故D错误。
故选C。
2.B
【分析】
【详解】
A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,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符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【分析】
(1)根据增大压强的方法判定;(2)对于杠杆类型的判断可从动力臂与阻力臂的大小关系上入手;(3)在阻力不变的情况下,减小阻力臂,能减小动力;(4)在阻力、阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力越小。
【详解】
刀刃很薄是在压力一定的情况下,通过减小接触面积来增大压强的,故A错误;铡刀在使用时因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆,故B错误;由杠杆的平衡条件知道,甘蔗放在a点比b点时的阻力臂变小,动力也会变小,即更易被切断,故C正确;由杠杆平衡条件知道,手沿F1 方向用力比沿F2 方向时动力臂要小,故动力越大,故D错误,故选C.
【点睛】
4.C
【详解】
使用的简单机械,在忽略各种摩擦及杠杆和滑轮的重力的条件下:
A.使用的是一个定滑轮,改变力作用的方向,但不省力,F1=G;
B.使用的是一个动滑轮,可以省一半的力,则F2=G;
C.使用的是一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,动滑轮被3根绳子承担,绳子的拉力就是物重的,即F3=G;
D.由杠杆的平衡条件得:F4×3=G×2,所以F4=3=G;
比较各机械使用时绳子的拉力可知:C图中的机械最省力,故ABD不合题意,C符合题意.
5.B
【详解】
起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;②镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;③筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;④羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.综上所述,属于费力杠杆的有②③,故B正确,ACD错误.
6.D
【分析】
【详解】
A.刀刃处制作的较薄,是在压力一定时,可以通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
BD.杠杆ABC的支点是B点,动力作用在A点,阻力作用在C点,使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;指甲刀有三个杠杆,ABC是省力杠杆,DBO和DEO是两个费力杠杆(相当于一把镊子),故B不符合题意,D符合题意;
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,在压力一定的情况下,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,故C不符合题意。
故选D。
7.B
【详解】
A.旗杆上的定滑轮,相当于等臂杠杆,不省力,也不省距离,故A不符合题意;
B.夹东西的筷子,是费力杠杆,费力,省距离,故B符合题意;
C.开门的把手使用时,实质是轮轴,动力作用在轮上,阻力作用在轴上,是省力机械,省力,费距离,故C不符合题意;
D.蜿蜒的盘山公路是斜面,省力,费距离,故D不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】
由于使用定滑轮不省力,故三个方向的力的大小是相等的。
故选D。
9.A
【分析】
(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;利用W有=Gh求出有用功,利用W额=W总﹣W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小;(2)利用P= 求拉力做功功率;(3)由η= 求斜面的机械效率.
【详解】
AC.拉力F做的功:W总=Fs=150N×3m=450J;有用功:W有用=Gh=500N×0.6m=300J,额外功:W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力:f= = =50N,故A正确、C错误;B.拉力的功率:P= = =75W,故B错;D.斜面的机械效率:η= ×100%66.7%,故D错误.故选A.
10.D
【详解】
滑轮组对重物所做的有用功
W有=Gh=800N×1m=800J
工人通过滑轮组提升物体,绳子股数n=2,则绳子移动的距离
S=nh=2×1m=2m
拉力做的总功
W总=FS=500N×2m=1000J
该滑轮组此时的机械效率
故选D。
11.C
【详解】
A.任何机械效率不可能达到100%,故A选项错误;
B.功率是做功快慢,很有可能花的时间比较多,故B选项错误;
C.功率是做功快慢,功率大则做功越快,故C选项正确;
D.做功快是指功率,而机械效率是有用功占全部的机械能的占比,两者侧重点不同,故D选项错误。
故选C。
12.B
【详解】
A.机械效率越高,说明有用功占总功的比例大,不能说明机械做功一定越快,故A错误;
B.机械效率是指有用功与总功的比值,有用功在总功中所占的比例越大,机械效率一定越高,故B正确;
C.机械效率是指有用功与总功的比值,做功越多的机械,机械效率不一定越高,故C错误;
D.机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率与省力情况无关,故D错误。
故选B。
13.D
【分析】
【详解】
甲滑轮组中承担重物和动滑轮由3段绳子,则有
F
乙滑轮组中承担重物和动滑轮由2段绳子,则有
物体重力和动滑轮重力均相等,所以
F甲忽略绳重与摩擦,额外功用来提升动滑轮,所以甲、乙滑轮组中,动滑轮重力相等,提升高度相等,所做的额外功均为
W额=G动h
即额外功相等,甲、乙滑轮组中,所做的有用功均为
W有=Gh
物体重力相等,提升高度相等,所以有用功相等由W总=W有+W额得,甲、乙滑轮组的总功相等;由可知,因为有用功和总功均相等,所以机械效率大小相等。故ABC错误,D正确。
故选D。
14. A
见解析
【详解】
[1][2]由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于OC,此时动力臂最长;测力计由①→②→③的过程中动力臂先变大后变小,根据杠杆平衡条件可知,测力计的示数先变小后变大,故选A。
15. 岸 相互 运动状态 浮 是 费力 变小
【分析】
【详解】
[1][2][3]手握船桨用力推岸时,人用桨对岸有力的作用,因为力的作用是相互,岸对人和船施加了反作用力,从而导致船的运动状态发生变化,离开了岸,这还说明力可以改变物体的运动状态。
[4][5]由漂浮条件知,当船漂浮在水面上时,处于平衡状态,受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力,两力大小相等,两个力是一对平衡力。
[6]船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以船桨属于费力杠杆,费力但省距离。
[7]当小聪的同学下船后,船的总重力变小,但船还是漂浮的,等于自身重力,由于船的总重力变小,所以船受到的浮力变小。
16. 斜面 省力费距离
【详解】
[1][2]斜面加长了运动距离,但可以省力,故盘山公路修成了斜面形。
17. 乙 80%
【分析】
(1)忽略绳重、滑轮重及摩擦,甲图使用的是定滑轮,不能省力,但可以改变力的方向;乙图使用的是动滑轮,可以省力一半.
(2)乙图使用的是动滑轮,拉力端移动距离s=2h,知道提升的物重和拉力,利用η====求滑轮的机械效率.
【详解】
(1)忽略绳重、滑轮重及摩擦,
甲图使用的是定滑轮,拉力F甲=G,
乙图使用的是动滑轮,拉力F乙=G,
可见,乙滑轮更省力.
(2)乙图使用的是动滑轮,拉力端移动的距离s=2h,
乙滑轮的机械效率:
η=====×100%=80%.
18. 80% 150 增大提升物体的重力
【详解】
[1]滑轮组的有用功为
拉力移动的距离
拉力做的总功
滑轮组的机械效率为
[2]拉力的功率为
[3]滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮的重力有关,增大滑轮组的机械效率可以增大提升物体的重力或者减小动滑轮的重力。
19. 450J 150J
【分析】
【详解】
[1]物体克服重力做的有用功
W有用=G物h=150N×3m=450J
[2]不计摩擦和绳重时,动滑轮克服重力做的额外功
W额=G动h=50N×3m=150J
20. 低于 小于 连通器
【分析】
【详解】
[1]在标准大气压下水的沸点是100℃,大气压随海拔高度的增加而减小,宁夏海拔较高,气压低于标准大气压,所以水的沸点低于100℃。
[2]使用任何机械不可避免地做额外功,所以任何机械的机械效率都小于100%。
[3]三峡船闸是世界上最大的船闸,它的建造是利用了连通器的原理制成的。
21.
【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.
22.
【分析】
找准支点与力的方向作力臂
【详解】
作力臂方法为,从支点出发,向力的方向作垂线,当线不够长时,作延长线,力臂为虚线.
23.
【详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在点O,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向右上,如下图所示:
24.
【分析】
【详解】
O1为支点,从支点向F1的作用线做垂线,垂线段的长度即为F1的力臂;O2为重心,重力方向竖直向下,如图所示。
25.
【分析】
【详解】
过支点O作支持力F作用线的垂线段,即为其力臂l,如图所示:
26. 右 为了直接从杠杆上读出力臂 4 变小 见解析
【详解】
(1)[1]为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,杠杆右端偏高,应将杠杆右端的螺母向右端移动,使杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂。
(3)[3]一个钩码的重力为G,设杠杆的一个小格为L,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知
3G×4L=nG×3L
可得n=4,即在B位置挂上4个钩码,使杠杆在水平位置平衡。
(4)[4][5]图丙中,当弹簧测力计绕A点从C位置转动到D位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置平衡,则拉力F将变小,因为当拉力由倾斜变成垂直时,阻力、阻力臂不变,拉力F的力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡。
27. 是 右 避免杠杆自身重力对杠杆平衡条件的影响 杠杆平衡时,动力臂与动力的乘积等于阻力臂与阻力的乘积 实验中只进行一次实验,会使结论出现偶然性 B < 其他条件不变时,力臂越长,力越小
【详解】
(1)[1]杠杆平衡时,处于静止或者匀速转动状态,图甲中杠杆处于静止状态,是平衡状态。
[2]由图甲得,杠杆左端下倾,使杠杆在水平位置平衡,此时需将两端平衡螺母向右调节。
[3]杠杆在水平位置平衡,可以消除杠杆自身重力对实验结果的影响。
(2)[4]由图乙可得,杠杆平衡时,动力臂与动力的乘积等于阻力臂与阻力的乘积。
[5]只进行一次实验,会使结论出现偶然性,为使实验结论具有普遍性,应将不同钩码挂在杠杆的不同位置进行多次实验。
(3)[6]图乙中,如果将两边同时加上一个相同的钩码,设每个钩码的重力为G,杠杆上每格的长度为L,由于
所以杠杆右端将下沉,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[7][8]由图乙丙得,乙丙中,阻力和阻力臂大小相同,F1的力臂大于F2'的力臂,由杠杆平衡条件得
28. 左 便于测量力臂 6 右 变大
【分析】
【详解】
(1)[1]发现杠杆右端下沉,说明杠杆重心右移,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节,直至重心移到支点处。
[2]当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,所以好处是便于测量力臂。
(2)[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有
FALA=FBLB
由图知A、B两处所在位置以及挂的钩码个数有
4G 3L=FB 2L
解得
FB =6G
故B点处应挂6个钩码。
[4]若两边同时都少挂上一个钩码,即
3G×3L<5G×2L
所以
FA′LA< FB′LB
所以杠杆的右端下沉。
[5]若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,拉力变大。
29. 分度值 4.6N 刻度尺 乙 不科学 根据η=×100%,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关 提升物体的重力
【详解】
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值.
(2)由图可知:测力计的分度值为0.2N,物体所受的重力为4.6N.
(3)实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,根据表格中的数据可得:n===3,由此可以知道他们选用的滑轮组是乙.
(4)①滑轮组的机械效率:===,故滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关,小明和小红的实验结论不科学.
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变所提升物体的重力,重复实验.
30. 83.3% 大 高 无关 用于重物上下车
【详解】
(1)[1]由表格中数据得,第3次实验的机械效率
(2)[2][3]由表格中1、2实验的数据得,当重物重力不变时,斜面倾角越大,拉力越大,斜面的机械效率越高。
[4]由实验2、3的数据得,当鞋面倾角不变,重物变大,斜面的机械效率不变,因此斜面的机械效率与物重无关。
[5]斜面是一种省力机械,经常用于重物上下车。
31.见解析
【分析】
【详解】
根据题意知道,钳子的刀口薄,即压力一定,减小受力面积,增大压强;
手柄涉及到杠杆,动力臂大于阻力臂,夹钳是一个省力杠杆。
32. D 见解析
【详解】
[1][2]忽略绳重及摩擦的情况下,甲中用2段绳子吊着动滑轮
F甲=
乙中用3段绳子吊着动滑轮
F乙=
所以,F甲>F乙。忽略绳重及摩擦的情况下,由
可知甲、乙滑轮组的机械效率相同。
故选D。
33.500N
【分析】
【详解】
解:由图可知,支点是O点,肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,5kg铅球的重力即为阻力F2,则阻力
F2=G=mg=5kg×10N/kg=50N
由图知
l1=OA=0.03m
l2=OB=0.3m
根据杠杆的平衡条件得到
F1×0.03m=50N×0.3m
解得F1=500N。
答:肱二头肌对前臂产生的拉力F1为500N。
34.(1)4m;(2)1200J;(3)83.3%
【分析】
【详解】
解:(1)由图知道,n=2,故绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
(2)由知道,拉力做的总功
W总=Fs=300N×4m=1200J
(3)拉力做的有用功
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×2m=1000J
故滑轮组的机械效率
答:(1)绳子自由端移动的距离4m;
(2)拉力F做的功1200J;
(3)该滑轮组的机械效率83.3%。
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