第十二章 简单机械
复习课
归类探究
类型之一 杠杆
1.小明制作工件时需要剪开铁皮,图中比较合适的剪刀是( )
A. B.
C. D.
2.如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔,它的前端系一木桶,后端系一质量适当的配重物。木桶装满水后,为了减小人向上提水时所需的拉力,下列操作可行的是( )
A.将配重靠近支点 B.将水桶远离支点
C.适当增大配重 D.将支点远离地面
3.如图所示,杠杆在水平位置平衡,按下列调整后杠杆仍然能保持平衡的是( )
A.左右两边的钩码均向外边移2格
B.左右两边的钩码均向中间移1格
C.左边的钩码向左移1格,右边的钩码向右移2格
D.左边的钩码向中间移1格,右边的钩码向中间移3格
4.如图所示,用一个可以绕点转动的硬杆提升重物,硬杆重力忽略不计,若在提升重物的过程中动力始终沿水平方向,则在如图所示的过程中,动力将( )
A.由小变大 B.由大变小
C.先变大后变小 D.保持不变
5.其实,你的前臂就是物理学中的一根杠杆。以下对于这根杠杆在提起重物的过程中,分析不合理的是( )
A.前臂杠杆的支点在肘关节处
B.重物给前臂的力竖直向下且前臂恰好水平时,的力臂最大
C.肱二头肌给桡骨的力是动力
D.前臂是一根省力杠杆,缺点是费距离
6.如图所示,有一质量不计的轻质木板,木板上放有一个可连续改变重力的物块,木板左端可绕固定点转动,右端用竖直向上的拉力拉住使其始终在水平位置保持平衡。当物块向左匀速滑动的过程中,若要保持拉力大小不变,则物块的重力应该( )
A.始终不变 B.一直变大
C.一直变小 D.先变大后变小
7.如图所示,将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆的两端,杠杆在水平位置平衡。已知:,,,甲物体与水平地面的接触面积为,不计绳重。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体体积之比为
B.甲物体对杠杆的拉力为
C.水平地面对甲物体的支持力为
D.甲物体对水平地面的压强为
8.如图所示是用撬棒撬石头的情景,力作用在杠杆的端,请画出它的动力臂。
9.如图是活塞式抽水机的示意图,其手柄相当于一个杠杆,是支点。请画出:
(1)作用在点的最小动力及其力臂。
(2)阻力的力臂。
类型之二 定滑轮、动滑轮与滑轮组
10.如图所示,整个装置处于静止状态,弹簧测力计、、的示数分别为、、。以下有关弹簧测力计示数的关系,正确的是( )
A. B.
C. D.
11.日常生活 电梯是高层住宅必备的交通工具。如图所示是某种升降电梯的工作原理图,它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与对重的运动方向始终相反(不计钢丝绳重力和一切摩擦)。对重的质量为,空轿厢的质量是,小李一人乘坐电梯,匀速下降时右侧钢丝绳受到的拉力为,则小李的质量为 。若还是小李一人乘该电梯匀速上升,右侧钢丝绳拉力 。( )
A.大于 B.等于
C.大于 D.等于
12.如图所示,用滑轮组提起物重相等的物体,若忽略滑轮组的重和摩擦,则所用的拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示,在一水平地面上,木箱重,受到的摩擦力为,用力拉动木箱使它在内匀速直线运动了(不计滑轮重力及绳与滑轮间的摩擦)。下列说法正确的是( )
A.拉力的大小为
B.绳子自由端移动的速度为
C.绳子自由端移动了
D.拉力的功率为
14.如图所示,相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用、匀速提升重力为、的、两物体,若,则____;若绳子自由端、移动的速度相同,则、上升的速度____。(均选填“ ”“”或“ ”)
15.两个滑轮用如图甲所示的方式组合,其中是__滑轮,滑轮可以改变施力的____(选填“大小”或“方向”)。如图乙所示,工人用平行于斜面的推力,把一个重为的物体,沿着长、高的斜面由底端匀速推到顶端,推力的大小为,则推力做功为______,使用斜面可以____(选填“省力”或“省距离”)。
16.如图所示,,,此时物体相对于水平地面静止,物体在物体表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。则测力计的示数为____,物体受到物体的摩擦力为____。如果只增大,物体受到地面的摩擦力会____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
类型之三 机械效率
17.关于机械效率,下列说法正确的是( )
A.做的有用功越多,机械效率一定越高
B.单位时间内做功越多,机械效率一定越高
C.省力越多的机械,机械效率一定越高
D.额外功在总功中所占比例越小,机械效率一定越高
18.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 与的关系,改变,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出 与的关系如图乙所示。若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.此滑轮组动滑轮的重力为
B.当时,滑轮组机械效率
C.当时,弹簧测力计的示数是
D. 随的增大而增大,最终将达到
19.如图所示,小明用两个不同的滑轮组,在相同时间内分别用大小相等的拉力将同一物体匀速提高了相同的高度,若两个滑轮组的动滑轮重分别为和,机械效率分别为、,小明做功的功率分别为 、,不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
20.用如图所示的滑轮组,在内将重为的物体沿水平方向匀速移动的过程中,所用的拉力大小为,滑轮组的机械效率为。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端沿水平方向移动了
B.物体受到的拉力为
C.如果只增加物体的重力,滑轮组的机械效率不变
D.拉力做的额外功为
21.(双选)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直向上拉动绳子,使货物以的速度匀速上升。已知工人体重为,货物重为,货物与地面的接触面积为,动滑轮重为。不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力做功的功率为
22.如图甲所示,使用两个滑轮组提升重均为的物体,使物体匀速升高不同的高度。两滑轮组相关的数据如图乙所示。其中,利用滑轮组做的有用功为,利用滑轮组做的有用功为。则:
(1) 由图乙判断:滑轮组的机械效率是__________。
(2) 计算:滑轮组中,物体被提升的高度为____;的大小为____。
(3) 使用滑轮组做的额外功____(选填“大于”“等于”或“小于”)使用滑轮组做的额外功。
23.工人用滑轮组运送建材,每次的运送量如图所示,利用滑轮组匀速拉动水平面上的物体,不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦,且物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍。物体的质量为,底面积为,人拉绳子的力为,物体被匀速拉动的距离为。取,求:
(1) 动滑轮的重力;
(2) 匀速拉动物体时,滑轮组的机械效率;
(3) 为了使滑轮组的机械效率提高,将物体叠放在物体上,人拉绳子使物体、一起做匀速运动,则物体的质量。
本章复习课
归类探究
类型之一 杠杆
1.A 2.C 3.C 4.A 5.D 6.B 7.C
8.
9.
类型之二 定滑轮、动滑轮与滑轮组
10.D 11.D 12.D 13.C
14.;
15.动; 方向; 1 500; 省力
16.9; 6; 不变
类型之三 机械效率
17.D 18.C 19.A 20.D 21.BC
22.(1)
(2) 2; 400
(3) 等于
23.(1) 解:物体受到的滑动摩擦力:
,
由图可知,滑轮组绳子段数,
因不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦,
所以,由可得,动滑轮的重力:。
(2) 水平匀速拉动物体时,滑轮组的机械效率:。
(3) 由题知,将物体叠放在物体上,人拉绳子使物体、一起做匀速运动时,滑轮组的机械效率,
不计绳重以及绳与滑轮间的摩擦,克服物体在水平面上受到的滑动摩擦力做的功为有用功,克服动滑轮重力做的功为额外功,
因物体、在水平面上运动的距离 等于动滑轮上升的高度,
所以,此时滑轮组的机械效率:,
解得:,
由可得,物体、的总质量:
,
则物体的质量:
。