人教版八年级下册第十二章简单机械单元练习(有解析)

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名称 人教版八年级下册第十二章简单机械单元练习(有解析)
格式 docx
文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-05-01 21:22:02

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人教版八年级下册 第十二章 简单机械 单元练习
一、单选题
1.如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,所有的钩码均相同,下列判断正确的是(  )
A.若在A、B两处的下面各加1个钩码,那么杠杆仍然平衡
B.若在A、B两处的下面各减1个钩码,那么杠杆仍然平衡
C.若将A、B两处所挂的钩码都远离支点移动一格,那么杠杆仍然平衡
D.若在A处的下面加3个钩码,B处的下面加2个钩码,那么杠杆仍然平衡
2.如图所示的四种情景中,所使用的杠杆为省力杠杆的是(  )
A.用餐工具筷子
B.茶道中使用的镊子
C.用起子起瓶盖
D.托盘天平
3.下列各种机械中,不省力的机械是(  )
A.钢丝钳
B.动滑轮
C. 旗杆顶定滑轮
D. 斜面
4.在有着“世界工厂”之称的东莞,车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2m的高度,下列关于这个滑轮组工作的说法中,正确的是( )
A.绳子自由端被拉下了10m B.这个滑轮组能省距离
C.这个滑轮组能省力 D.这个滑轮组能省功
5.如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是(  )
A.羊角锤 B.瓶起子
C.镊子 D.托盘天平
6.如图,甲物重25N,乙物重15N,甲乙均静止,不计测力计自重,测力计示数 ( )
A.35N B.10N C.15N D.25N
7.如图所示,分别用不同的方式在水平地面上匀速拉动同一物体,物体所受地面的摩擦力均相等,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,各图中最省力的是(  )
A. B.
C. D.
8.在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械,下列说法正确的是( )
A.机械做功越快,机械效率越高 B.机械做功越多,机械效率越高
C.使用机械可以省力或省距离,但不能省功 D.使用机械可以省力、省距离,也可以省功
9.下列运动项目沙及的物理知识描述正确的是(  )
A.三级跳远——快速助跑是为了利用惯性
B.引体向上——人对单杠的拉力与单杠对人的拉力是一对平衡力
C.做俯卧撑——被手臂支撑的身体,相当于以脚尖为支点的费力杠杆
D.百米赛跑——裁判员通过相同时间比较路程的方法判断运动员的快慢
10.甲装置中,空吊篮A重25N,绳子承受最大拉力100N。小壮将A提升到高处,施加拉力F随时间变化关系如图乙,A上升速度随时间变化关系如图内。忽略绳重、摩擦、空气阻力。下列说法不正确的是(  )
A.动滑轮所受的重力为15N
B.第2秒内克服滑轮重做的额外功为30J
C.此装置最多能匀速运载160N重的货物
D.此装置运载货物最高机械效率为92.5%
11.2021年1月30日,荆州沙市机场正式通航,为荆州640万人口出行带来极大便利。某游客来机场乘机,他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使旅行箱保持静止。下列说法中正确的是(  )
A.旅行箱受到的重力与水平地面对它的支持力是一对平衡力
B.其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,拉力F减小
C.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,拉力F增大
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,拉力F增大
12.在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
A.用瓶起子开瓶盖 B.用镊子夹取砝码
C.用羊角锤拔钉子 D.用动滑轮提升重物
13.如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则(  )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10N
A.甲的机械效率比丙的大
B.乙、丁的机械效率相同
C.使用丙提升物体M时省力
D.实验测得的数据无法算出机械效率
14.如图所示,利用滑轮组将重力为40N的物体,在10s内匀速竖直提升2m,拉力F为30N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
①物体移动的速度为0.2m/s;②所做的有用功为60J;③拉力F的功率为12W;④若提升物体的重力为80N,则此滑轮组的机械效率为80%
A.①③④正确 B.①②④正确
C.②③④正确 D.①②③正确
15.用四个滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们匀速提起货物,在绳自由端施加竖直的拉力分别为F甲和F乙,物重分别为G甲和G乙,物体被提升高度分别为h甲、h乙,不计绳重及摩擦,则(  )
A.若F甲=F乙且G甲=G乙,则乙的机械效率比较低
B.若F甲=F乙且h甲=h乙,则甲的机械效率比较低
C.若G甲=G乙且滑轮重均相同,则甲的机械效率比较低
D.若F甲=F乙且滑轮重均相同,则乙的机械效率比较低
二、填空题
16.“文明城市”的创建让泰兴更美更洁净,如图所示,园林工人使用的剪刀可以省 _____,环卫工人使用的扫帚可以省 _____。
17.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,用细线将重为G的物体悬挂在A点,在B点施加竖直向上的拉力F。在保持杠杆水平静止的情况下,拉力F=______G;若将拉力F改为沿图中虚线方向F将______(增大/不变/减小)。
18.如图所示,小明分别使用甲、乙图中两种不同的机械将同一物体M匀速提升同样高度。测得两次拉力F甲、F乙和物体M所受的重力G如下表所示。当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体M上升高度的2倍。
(1)从表中数据可知:甲机械________(选填“省力”“费力”或“不省力也不费力”),甲机械所做的有用功_______(选填“大于”“等于”或“小于”)乙机械所做的有用功:
(2)乙提升物体M时的机械效率是________
F甲 F乙 GM
10N 5N 8N
19.如图所示,质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动,且AB=BO=OC,在B点挂一重物甲,用手给AC硬棒某点施加一个动力F恰好使硬棒在图示位置处于静止状态。
(1)请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1______;
(2)请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2______;
(3)此杠杆是______杠杆(选填:“省力”、“费力”或“等臂”),依据是______。
20.在使用滑轮时,______的滑轮叫动滑轮。动滑轮实质上是动力臂是阻力臂______的杠杆,所以使用它可以省______力,但不能改变______。
三、综合题
21.老张利用图(a)所示的独轮车运送货物(不考虑独轮车的重力)。
①当老张抬起该独轮车,其对应的侧视图如图(b)所示。已知货物的重力G为1200牛,求老张向上的提力F。
②若老张的最大提力为700牛,他能否利用该独轮车运送1800牛的货物,请说明理由。
22.(1)如下图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56 kg,身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心,则:该同学所受重力是_________;若OB=1.0 m,BC=0.4 m,求地面对双手支持力的大小_______;在图中画出该同学所受重力的示意图,并画出重力的力臂l1______。(g取10 N/kg)
(2)如下图,质量忽略不计的AC硬棒能绕O点转动,在C点挂一物体,在B点施加力F1时,棒刚好处于静止状态。杠杆受到的阻力F2_________物体受到的重力G(选填“是”或“不是”)。通过作图分析可知,此杠杆是_______杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。并请画出F2的力臂l2;画出作用在B点杠杆上最小的动力F1。______
23.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知箱重为250N,OA长为120cm,OC长为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止,则动力F的力臂为______cm,F的大小为______N;
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为______N;
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样可使拉杆箱在图示位置静止的最小动力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
24.电工埋水泥电线杆时,把水泥电线杆放到坑口适当位置后再在A端施加力将电线杆向上拉即可。若已知这种坑深2m、宽0.3m,地面处坑口长2.3m、坑底长0.3m,水泥电线杆的质量为600kg、长10m,粗端直径0.25m,其重心距粗端4m,试问:
(1)在电工登水泥电线杆时,可以把水泥电线杆看成______模型;
(2)在拉起水泥电线杆的过程中,拉起水泥电线杆的末端至少需要多大的力?( )
(3)根据功的原理,使用简单机械都不省功。用一个始终与OA垂直的力F将A点抬高2m的过程中,F所做的功是多少?( )
25.如图所示,在科普节目《加油,向未来》中,有一项对抗性实验,甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动,并保持平衡板平衡。若甲的质量大于乙的质量,平衡板质量分布均匀,重心在O点。
(1)当平衡板在水平地面上时,甲、乙静止站在平衡板上,甲、乙与板的接触面积相等,则甲对平衡板的压强______(填“大于”、“小于”或“等于”)乙对平衡板的压强;
(2)甲、乙两人竖直站在平衡板上,滑轮组将平衡板匀速提升至一定高度处,提升过程中平衡板始终保持水平平衡,在此过程中提高滑轮组的机械效率可行的是______;
A.增加绳和滑轮摩擦
B.增加绳子的重力
C.减小动滑轮的重力
D.减小人和平衡板的重力
(3)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,平衡板在空中处于水平平衡。接着甲向左,乙向右两人同时沿同一直线缓慢挪动相同距离时,平衡板将会______。
A.仍然平衡
B.左侧下倾
C.右侧下倾
26.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙,为______cm;
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并______,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为______N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为______J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为______;
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W1;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出W1和W2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重______(选填“有关”或“无关”);
②若这位母亲的质量为50kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为______N。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
A.如图所示,设每个钩码的重力为G,杠杆每格长度为L,若在A、B两处的下面各加1个钩码,左端力和力臂的乘机为8GL,右端力和力臂的乘机为9GL,右端下沉,故A错误;
B.若在A、B两处的下面各减1个钩码,左端力和力臂的乘机为4GL,右端力和力臂的乘机为3GL,左端下沉,故B错误;
C.若将A、B两处所挂的钩码都远离支点移动一格,左端力和力臂的乘机为9GL,右端力和力臂的乘机为8GL,左端下沉,故C错误;
D.若在A处的下面加3个钩码,B处的下面加2个钩码,左端力和力臂的乘机为12GL,右端力和力臂的乘机为12GL,杠杆仍然平衡,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C符合题意;
D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】
A.钢丝钳属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.理想动滑轮可以省一半力,故B不符合题意;
C.定滑轮可以改变力的方向,但不省力,故C符合题意;
D.斜面属于省力机械,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】
A.由图知,n=2,物体上升的高度h=2m,则绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4 m
即绳子自由端被拉下了4m,故A错误;
BC.图中滑轮组可以省力但费距离,故B错误、C正确;
D.使用任何机械都不省功,D错误。
故选C。
5.C
【详解】
A.羊角锤使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,股A不符合题意;
B.瓶起子使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,股B不符合题意;
C.镊子使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,股C符合题意;
D.托盘天平使用时动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】
弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力,处于平衡态,甲静止在地面上,还受到地面对它竖直向上支持力,所以弹簧测力计所受的拉力大小等于乙的重力,故弹簧测力计示数等于乙的重力大小为15N。故选C。
7.B
【详解】
由题知,物体所受地面的摩擦力均相等,设摩擦力大小均为f;
A.用力匀速拉动物体时,物体受到的拉力和摩擦力为一对平衡力,大小相等,拉力F1=f;
B.图中使用的是动滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力;
C.图中使用的是定滑轮,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,拉力F2=f;
D.图中使用的是动滑轮,但动力作用在轴上,不计滑轮和绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,则拉力F4=2f,故B最省力。
故选B。
8.C
【详解】
A.机械做功越快,功率越大,机械效率是有用功占总功的比例,做功的快慢与机械效率无关,故A错误;
B.机械做功越多,不清楚是有用功和总功的占比,故机械效率未知,故B错误;
CD.使用机械可以省力或省距离,但不能省功,任何机械都不能省功,故C正确;故D错误。
故选C。
9.A
(1)惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
(2)一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上;
(3)在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆,根据动力臂和阻力臂的大小关系判断它是属于哪种类型的杠杆;
(4)比较物体运动快慢的方法:
①通过相同的路程,比较时间的多少,用时越多,运动越慢;
②利用相同的时间,比较路程的长短,经过路程越长,运动越快。
【详解】
A.跳远运动员在起跳前要助跑是为了利用惯性,使起跳时的速度更大些,从而跳得更远,故A正确;
B.引体向上 人对单杠的拉力与单杠对人的拉力作用在不同的物体上,是相互作用力,不是一对平衡力,故B错误;
C.做俯卧撑时,以脚为支点,阻力作用在人的重心,动力作用在人的肩膀处,动力臂大于阻力臂,所以人体相当于一个省力杠杆,故C错误;
D.百米赛跑 裁判员是在路程相同的情况下,比较时间判断运动快慢,谁用时间少,谁跑得快,故D错误。
故选A。
10.D
【详解】
A.由图丙可知,在1~2s内(第2s内)A被匀速提升,由图乙可知拉力F=20N,由图知,n=2,忽略绳重及摩擦,动滑轮重力
G动=2F-GA=2×20N-25N=15N
故A正确,不符合题意;
B.由图丙可知,第2s内A上升的速度vA=2m/s,第2s内滑轮上升的高度
h=vAt=2m/s×1s=2m
第2秒内克服滑轮重做的额外功为
W额=G动h=15N×2m=30J
故B正确,不符合题意;
C.忽略绳重及摩擦,绳子拉力
G =2F最大-GA-G动=2×100N-25N-15N=160N
故C正确,不符合题意;
D.此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,此装置提升重物的最大机械效率
故D错误,符合题意。
故选D。
11.C
【详解】
A.由于受到了拉力,故拉力和支持力和重力三个力平衡,故A错误;
B.其它条件不变时,仅缩短拉杆的长度,支点到力的距离变小,即力臂变小,而阻力和阻力臂的乘积不变,故拉力的大小变大,故B错误;
C.其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变10°,力臂变短,作用力F变大,故C正确;
D.箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,阻力臂变小,故阻力臂和阻力的乘积变小,动力臂不变,故拉力的大小变小,故D错误。
故选C。
12.B
【详解】
A.瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.用动滑轮提升重物,不能改变力的方向,但可省力,动滑轮属于变形的杠杆,故用动滑轮提升重物属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
13.A
【详解】
设承担物重的绳子股数为n,则拉力端移动的距离s=nh,故机械效率
甲图中,使用的是定滑轮,n甲=1,机械效率
乙图中,使用的是定滑轮,n乙=1,机械效率
丙图中,使用的是动滑轮,n丙=2,机械效率
丁图中,使用的是滑轮组,n丁=2,机械效率
当使用丙提升物体M时,GM=5N,F丙=5.5N,F丙>GM,是费力的,故BCD错误,A正确。
故选A。
14.A
【详解】
①在10s内匀速竖直提升2m,物体移动的速度
故①正确;
②所做的有用功
W有=Gh=40N×2m=80J
故②错误;
③从图中可知n=2,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力做的总功
W总=Fs=30N×4m=120J
拉力的功率
故③正确;
④不计绳重及摩擦,作用在绳子自由端的拉力
可知动滑轮的重力
G动=2F-G=2×30N-40N=20N
不计绳重及摩擦,克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源。若提升物体的重力为80N,则此滑轮组的机械效率
故④正确。
综上,A正确,BCD不正确。
故选A。
15.D
【详解】
A.甲、乙图绳子的有效段数(n)分别为3、2,甲滑轮组的机械效率为

乙滑轮组的机械效率为

若F甲=F乙且G甲=G乙,乙的机械效率大于甲的机械效率,故A不符合题意;
B.由①②知,机械效率与提升物体的高度无关,若F甲=F乙,根据①②,因不知G甲与G乙的大小关系,故无法确定甲、乙机械效率大小,故B不符合题意;
C.不计绳重及摩擦,则克服动滑轮的重力做的功为额外功的唯一来源,因总功等于有用功与额外功之和,故甲、乙滑轮组的机械效率为

若G甲=G乙且滑轮重均相同,可知甲、乙的机械效率相同,故C不符合题意;
D.甲、乙图绳子的有效段数(n)分别为3、2。不计绳重及摩擦,则作用在绳子自由端的拉力为
则提升物体的重力为
G=nF-G动
若F甲=F乙且滑轮重均相同,则可知,甲滑轮组提升物体的重力较大,根据③式有
故可知甲的机械效率比乙高,故乙的机械效率比较低,故D符合题意。
故选D。
16. 力 距离
【详解】
[1]园林工人使用的剪刀,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]环卫工人使用的扫帚,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离。
17. (或0.5) 增大
【详解】
[1]由图可知,竖直向上拉动时,动力臂为OB,阻力臂为OA,因为OA=AB,所以OB=2OA,根据杠杆平衡条件可得
所以有
[2]若将拉力F改为沿图中虚线方向,这时动力臂减小,阻力和阻力臂没变,根据杠杆平衡条件可得,动力F增大。
18. 费力 等于 80%
【详解】
(1)[1]根据表格数据可知
F甲>GM,F乙<GM
所以使用甲提升物体M时费力。
[2]将同一物体M匀速提升同样高度,由
W有=Gh
可知,甲乙机械做的有用功相等。
(2)[3]由图乙可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳子,乙提升物体M时的机械效率
19. 省力 动力臂大于阻力臂
【详解】
(1)[1]由题意可知,阻力与阻力臂不变,硬棒静止时,由杠杆平衡条件可知,要使动力F1最小,则对应的动力臂应最大,由图中可知,当动力臂l1为OA时,达到最大,此时动力F1应垂直于AC向上,故动力F1及对应的动力臂l1如下图所示
(2)[2]由受力分析可知,重物甲对硬棒AC的阻力即绳子对硬棒AC的拉力F2,作用在B点,方向竖直向下;由力臂的定义可知,过支点O作拉力F2所在直线的垂线段,即为力F2对应的力臂l2,如下图所示
(3)[3][4]由(1)(2)中可知,动力臂大于阻力臂,故该杠杆是省力杠杆。
20. 轴随物体一起移动 2倍 一半 力的方向
【详解】
[1]根据滑轮工作时的特点,动滑轮是指工作时,轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮。
[2][3][4]如图所示,当F竖直向上拉时,动滑轮与物体一起向上运动,故不能改变力的方向。动滑轮可以看作以B点为支点的杠杆,阻力的力臂为圆的半径OB,动力臂的力臂为圆的直径BA,根据杠杆平衡条件可得
而,则
故动滑轮实质上是动力臂是阻力臂2倍的杠杆,所以使用它可以省一增力。
21.(1);(2)不能
【详解】
解:(1)根据杠杆的平衡条件 可得,老张向上的提力F
(2)若老张的最大提力为700N, 根据杠杆的平衡条件 可得
故他不能利用该独轮车运送1800牛的货物。
答:①老张向上的提力F为480N;
②故他不能利用该独轮车运送1800牛的货物。
22. 560 N 400N
不是 费力
【详解】
(1)[1]该同学所受重力
G=mg=56 kg×10 N/kg=560 N
双手支持力的力臂OC长
OC=OB+BC=1.0m+0.4m=1.4m
[2]根据杠杆平衡条件G·OB=F·OC,可得双手的支持力
[3]过A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示;再过支点作重力作用线的垂线段。如图所示:
(2)[4]阻力是作用在杠杆上的力,重力是作用在物体上的力,受力物体不同,所以不是同一个力。
[5]由F1l1=F2l2可知,l1F2,为费力杠杆。
[6]由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,力臂l2和最小动力F1作图如下:
23. 60 100 50 变小
【详解】
(1)[1]在A点沿图示方向施加动力F,动力F的力臂是OA的一半,为60cm。
[2]由杠杆平衡条件可得F的大小为
(2)[3]使拉杆箱在图示位置静止的最长力臂是OA,最小动力为
(3)[4]把箱内较重物品靠近O点摆放,可减小阻力臂,由杠杆平衡条件可知,使拉杆箱在图示位置静止的最小动力变小。
24. 杠杆 1500N 3000J
【详解】
解:(1)[1]在电工竖起水泥电线杆时,电线杆可以绕一端转动,可以把水泥电线杆看成杠杆模型。
(2)[2]如图所示,电线杆粗端伸入坑口的距离为
如果以O为支点,可得F的力臂为OA的长度为
则重力G的力臂OB为
电线杆的重力为
根据杠杆平衡条件可得
拉起水泥电线杆的末端至少需要的力为
(3)[3]根据题意,物体重心上升的高度为h1,A点上升的高度为h2,则
物体重心上升的高度为
根据功的原理,力F将A点抬高2m的过程中,F所做的功与克服重力所做功相等,所以F所做的功为
答:(1)在电工登水泥电线杆时,可以把水泥电线杆看成杠杆模型;
(2)在拉起水泥电线杆的过程中,拉起水泥电线杆的末端至少需要的力为1500N;
(3)F所做的功为3000J。
25. 大于 C B
【详解】
(1)[1]由题意知,甲的质量大于乙的质量,据G=mg知,甲的重力大于乙的重力。平衡板放在水平地面上,则甲、乙对平衡板的压力等于自身的重力,即甲对平衡板的压力大于乙对平衡板的压力。且甲、乙与板的接触面积相等,据 知,甲对平衡板的压强大于乙对平衡板的压强。
(2)[2]机械效率是指有用功与总功的比值。而总功等于有用功与额外功的和。那么想要提高机械效率,可增大有用功或减小额外功。
A.增加绳和滑轮摩擦,会增大额外功,则机械效率减小,故A不符合题意;
B.增加绳子的重力,会增大额外功,则机械效率会减小,故B不符合题意;
C.减小动滑轮的重力,可减小额外功,则机械效率会增大,故C符合题意;
D.减小人和平衡板的重力,会减小有用功,所以这个过程不能提高机械效率,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]此时的平衡板相当于杠杆,其重心在O点,而绳子挂在O点,可消除平衡板重力对杠杆的影响,据杠杆平衡条件有
G甲×OA=G乙×OB
而甲的重力大于乙的重力,设甲、乙移动的距离为l,则有
G甲×(OA+l)=G甲×OA+G甲l,G乙(OB+l)=G乙×OB+G乙l
所以
G甲×OA+G甲l>G乙×OB+G乙l
所以左侧下倾,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
26. 9.00cm 重新调零 0.3 0.3 60% 无关 105
【详解】
(1)[1]由图乙可知,该刻度尺每大格为1cm,平均分成10小格,即分度值为0.1cm,故B点高度为9.00cm。
(2)②[2]弹簧测力计在不同方向上使用时,都需要重新进行调零。
[3]由图乙可知,弹簧测力计每大格表示0.2N,平均分成10小格,即分度值为0.02N,故弹簧测力计示数为0.3N。
③[4]将小车从A点拉到B点的过程中,距离为1m,则拉力所做的功为
[5]有用功为
故机械效率为
(3)①[6]机械效率等于有用功与总功的比值,即W2与W1的比值,由图丙可得,W1与W2分别与物体的重力成正比,即

则W2与W1的比值为
而k1、k2为定值,即W2与W1的比值也为定值,故用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②[7]由图丙可以,随着总重的增加,拉小车从A点到B点所做的功W1成正比例增加,当总重为1N时,W1为0.15J,故它们之间的函数关系为
若这位母亲的质量为50kg,所坐的轮椅质量为20kg,则此时总重
则此时拉小车从A点到B点所做的功
则此时推力
答案第1页,共2页
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