拓展应用 简单机械综合与计算
本小节 g 取10N/ kg
类型 ① 杠杆综合计算
1.(2023硚口区)舞蹈诗剧《只此青绿》用舞蹈语言复活了《千里江山图》,其中一名演员的质量与普通中学生相当,如图所示,A、B两点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点,O为舞蹈演员的重心,若把演员身体看成杠杆,据图中信息估算,演员 B 点受到地面的支持力最接近( )
A.100N B.200N C.300N D.600N
2.(2024武汉期末)如图是工人利用独轮车搬运砖头时的情景。车厢和砖头的总重力为 980N,车轮和支架与地面的接触面积为50cm ,作用在 A 点的力F 始终竖直向上,独轮车有关的尺寸在图中已经标出。下列描述错误的是( )
A.图中情景所示时,支点在车轮的轴上
B.搬运前,装满砖头的独轮车静止在水平地面上,此时对地面的压强为1.
C.推车时,工人的手竖直向上的力 F 为420N
D.推车时,为了更省力,可以将双手的位置远离A 点向右移动
3.(2024武汉)如图所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆。不计杠杆自重。若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,铅球重力为 N,此时肱二头肌对前臂产生的拉力 F 为 N。
类型 ② 滑轮组综合计算
4.(2024武汉期末)如图所示,已知物体A 和动滑轮的总重为200N,当物体A 匀速上升高度为1m时,绳子移动的距离为 m,人对绳子的拉力为 N,拉力所做的功为 J。(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)
5.(2024荆州)如图所示,物块 A 和B通过两个滑轮连接,处于静止状态,已知 A 的重力为5N,B的重力为20N,底面积为0.2m ,动滑轮重为2N,不计绳重和摩擦,B对地面的压力为 N,压强为 Pa。
类型 3 机械效率的计算
6.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆,使重为16N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 %。
7.(2024武汉期末)用如图所示的滑轮组拉动物体A,若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s,已知物体A重500N,物体A受到的摩擦力为120N,拉力 F的功率为30W。下列说法正确的是( )
A.物体A的速度大小是0.3m/s
B.动滑轮重4N
C.该滑轮组的机械效率为 80%
D.相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B,滑轮组的机械效率不变
8.(2024 洪山区)在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长1.2m、高0.3m。下列有关斜面的说法错误的是( )
A.物体受到斜面施加的摩擦力大小为2N B.沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C.沿斜面拉物体时做的额外功为0.9J D.这个斜面的机械效率为62.5%
9.(2024武汉期末)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提升货物。工人第一次竖直向上用 200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次用300N的力竖直向上拉动绳子,使货物以0.08m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为810N,货物与地面的接触面积为0.1m ,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400N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为8100Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为24W
10.(2024武汉期末)如图甲所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物 A,拉力 F 随时间t的变化关系如图乙所示。不计一切摩擦和绳重,已知在1s~2s内,滑轮组的机械效率为80%,重物 A上升的速度 v随时间t变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.0~1s内,重物A受到了平衡力的作用
B.1~2s内,绳子自由端的速度为1m/s
C.所提重物 A的重力为1500N
D.若将A的重力减小为900N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为75%
拓展应用 简单机械综合与计算
本小节 g 取10N/ kg
类 型 1 杠杆综合计算
1.(2023硚口区)舞蹈诗剧《只此青绿》用舞蹈语言复活了《千里江山图》,其中一名演员的质量与普通中学生相当,如图所示,A、B两点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点,O为舞蹈演员的重心,若把演员身体看成杠杆,据图中信息估算,演员 B 点受到地面的支持力最接近(C)
A.100N B.200N C.300N D.600N
2.(2024武汉期末)如图是工人利用独轮车搬运砖头时的情景。车厢和砖头的总重力为 980N,车轮和支架与地面的接触面积为50cm ,作用在 A 点的力F始终竖直向上,独轮车有关的尺寸在图中已经标出。下列描述错误的是(C)
A.图中情景所示时,支点在车轮的轴上
B.搬运前,装满砖头的独轮车静止在水平地面上,此时对地面的压强为1.
C.推车时,工人的手竖直向上的力 F 为 420N
D.推车时,为了更省力,可以将双手的位置远离A 点向右移动
3.(2024武汉)如图所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆。不计杠杆自重。若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,铅球重力为 30 N,此时肱二头肌对前臂产生的拉力 F 为 300 N。
类型 2 滑轮组综合计算
4.(2024武汉期末)如图所示,已知物体A 和动滑轮的总重为200N,当物体 A 匀速上升高度为1m时,绳子移动的距离为 2 m,人对绳子的拉力为 100 N,拉力所做的功为 200 J。(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)
5.(2024荆州)如图所示,物块 A和B通过两个滑轮连接,处于静止状态,已知 A 的重力为5N,B的重力为20N,底面积为0.2m ,动滑轮重为2N,不计绳重和摩擦,B对地面的压力为 12 N,压强为 60 Pa。
类型 3 机械效率的计算
6.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆,使重为16N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功 2 J,有用功为 1.6 J,杠杆的机械效率为 80 %。
7.(2024武汉期末)用如图所示的滑轮组拉动物体A,若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s,已知物体A重500N,物体A受到的摩擦力为120N,拉力 F的功率为 30W。下列说法正确的是(C)
A.物体 A的速度大小是 0.3m/s
B.动滑轮重4N
C.该滑轮组的机械效率为80%
D.相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B,滑轮组的机械效率不变
8.(2024洪山区)在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长1.2m、高0.3m。下列有关斜面的说法错误的是(A)
A.物体受到斜面施加的摩擦力大小为2N B.沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C.沿斜面拉物体时做的额外功为0.9J D.这个斜面的机械效率为62.5%
9.(2024武汉期末)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提升货物。工人第一次竖直向上用 200N的力拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次用300N的力竖直向上拉动绳子,使货物以0.08m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为810N,货物与地面的接触面积为0.1m ,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是(C)
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为400N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为8100Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为24W
10.(2024武汉期末)如图甲所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物 A,拉力 F 随时间 t的变化关系如图乙所示。不计一切摩擦和绳重,已知在 1s~2s内,滑轮组的机械效率为80%,重物A上升的速度 v随时间t变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是(D)
A.0~1s内,重物 A受到了平衡力的作用
B.1~2s内,绳子自由端的速度为1m/s
C.所提重物 A的重力为 1500N
D.若将 A的重力减小为900N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为75%