杠杆、滑轮专项突破（含答案）

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杠杆、滑轮专项突破
一、单选题
1. 如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A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）。下列说法错误的是（ ???）

A.?F2的功率为0.6W?????????????????????????????????????? ?B.?弹簧测力计读数为9N
C.?物体A和地面之间有摩擦力????????????????????? D.?如果增大F2 ， 物体A可能向左运动
2. 如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图像为（??? ）
A.?B.???C.????????????D.?
3. 如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重为0.5牛）。下列说法正确的是（??? ）
?
A.实验前出现图甲所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调??????????
B.图乙，在AB处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡
C.?图丙，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大??????????
D.?图丁，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆水平平衡，其示数小于3牛
4. 如图所示是汽车起重机，其中A，B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（??? ）
A.?滑轮组中A滑轮用于改变力的方向????????B.?当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大
C.?当D杆伸长时力F的力臂将变小?????????????D.?H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大

4题图 5题图
5. （2017·台州）小柯用图中提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是（? ）
A.两个滑轮均为定滑轮???????????????????????????????????????????
B.人将绳子拉过1米，物体也上升1米
C.?物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛?????????
D.?使用该装置不能省力，但能改变力的方向
6. （2017·宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙 ， 拉力做功的功率分别是Ｐ甲和P乙。若不计摩擦、动油轮重和绳重，则F甲与F乙、Ｐ甲与P乙之间的大小关系是（　　）
A.?F甲F乙? Ｐ甲>P乙　C.?F甲>F乙? Ｐ甲=P乙?????D.?F甲
6题图 7题图
7. （2017?杭州）如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦）。那么在此过程中（?? ）
A.?物体M与地面间的摩擦力为5牛???????????????????????????B.?物体M与地面间的摩擦力为10牛
C.?水平拉力F做功的功率为20瓦??????????????????????????????D.?1秒内滑轮对物体M做功为10焦
8. （2017?丽水）如图所示，使用时属于费力杠杆的是（??? ）

A.?镊子夹石块????????????B.?起子开瓶盖????????????
C.?羊角锤拔铁钉????????????D.?天平称物体质量
9.（2017?绍兴）如图甲是制作面团的情景，把竹竿的一端固定在绳扣中，人骑在另一端施加一个向下的大小为F的力，面团被不断挤压后变得更有韧性，图乙为压面团原理图。关于压面团过程的叙述正确的是（?? ）
A.?面团对杆的作用力方向向下???????????? B.?面团对杆的作用力大小等于F
C.?面团被压扁说明力能使物体发生形变?????? D.?A点向下移动的距离小于B点向下移动的距离

9题图 10题图
10. （2017?温州）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（? ）
A.?????????????????B.?????????????????C.?????????????????D.?
11. 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.?
12. “竹抻面”是我国传统面点美食。如图甲，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在绳扣中，人坐在另一端可以上下跳动，面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。如图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆。关于此杠杆的叙述中，正确的是（??? ）

A.?B是支点??????????????????????????????????????????????????????????????B.?杠杆在B点受到的力大于F1
C.?杠杆在B点受到向下的力???????????????????????????????D.?A点移动的距离小于B点移动的距离
13.如图所示，足够长的杠杆上放着质量不相等(m1＞m2)的两个球，杠杆在水平位置平衡，若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间，则杠杆 (??? )
A.?仍平衡????????????????????B.?大球那端下沉???????????????C.?小球那端下沉??????????????????????????D.?无法确定

14题图 15题图
14. 如图所示，在水平拉力F的作用下使物体G沿水平地面匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，已知物体与地面间的摩擦力为10N，物体运动速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法正确的是（ ???）
拉力大小为10N????? ??B.?拉力大小为5N???????
C.?拉力的功率大小为20W???????D.?拉力的功率大小为10W
二、填空题
15. 如图所示，杠杆OAB可绕O点在竖直平面内转动，已知OB＝40cm，AB＝30cm，OB与AB垂直，忽略摩擦和杠杆重。一个重为200N，边长为10cm的正方体物体挂在OB的中点C处，若要使物体对地面的压强为6000Pa，则作用在A端的力至少是________N。并在图上画出这个力的示意图__ _____。

16题图 17题图 18题图 19题图
16. 如图所示，将长为 1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物体，在 B 端挂一个重为 G 的物体。（1）若 G=30 牛，台面收到木棒的压力为________牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于________牛。
（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G 的取值范围为________牛。
17. 一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛，下底面积为20厘米2 ， 将它放在水平桌面上，并有1/4的长度露出桌面外，如图所示。
（1）直棒对桌面的压强为________帕。
（2）在棒的右端至少应施加________牛的竖直向下的力，才能让它的左端离开桌面。
18. （2017?杭州）小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40牛的物体，肩上支点O离后端A为0.2米，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示。小金的质量为50千克，则此时手压木棒的力大小为________牛，肩对木棒的支持力大小为________牛，人对地面的压力大小为________牛（g=10牛/千克）。
19. 安全阀常作为超压保护装置。如图是利用杠杆原理设计的锅炉安全阀示意图，阀的横截面积 S 为 6 厘米 2 ， OA∶AB=1∶2，若锅炉能承受的最大压强为 5.81×105 帕，大气压强为 1.01×105 帕，则在 B 处应挂________??牛的重物。若锅炉承受的最大压强减小，为保证锅炉安全，应将重物向________?(选填“左”或“右”）移动。

20题图 21题图
20. 在生活、生产中我们会经常要用到一些工具，这些工具为我们的生产生活带来了便利。请据图回答以下三个问题：
（1）图甲中切果器的刀片很薄，这样制作的目的是为了________；
（2）图乙是电磁选矿的原理图，工作时铁砂将落入 ________箱；
（3）体重为550N的小科用图丙所示的滑轮组匀速提升重物，竖直向下匀速拉动绳子过程中绳始终未断裂（滑轮和绳子的质量、轮与轴间的摩擦不计）。使用此滑轮组能提升的最大物重为________N。
三、解答题
21. 在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人的拉力为18牛，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮受到的重力。












22. （2016?台州）桥式起重机在工业生产上有广泛应用．如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动．横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计．
（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米/秒的速度匀速吊高4米．求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？（g取10牛/千克）
（2）已知横梁长度为L，零件质量为m，电动机吊着零件从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动到N点，横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为：F=________．










23. （2016?舟山）如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装．（动滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10牛/千克）

（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越________．
（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，滑轮a的作用是________．若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104牛，则能吊起货物的质量不能超过________千克？
（3）若将重为1.2×104牛的货物由地面沿竖直方向匀速提升30米，再沿水平方向移动20米，则此过程中克服货物重力做功多少焦？
（4）若该起升电动机的效率为90%，将重为1.2×104牛的货物提升到30米的高度，用时50秒，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？






24. 动车电路的高压输电线，无论冬夏都要绷直（如图甲），这样才能使高压线与列车的电极接触良好，这就要求对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了一个恒拉力系统，其原理如图乙所示，假设水泥块的总质量为780千克。请回答下列问题：

（1）图乙中的C滑轮为________（选填“定滑轮或动滑轮”）。
（2）滑轮组对高压线的拉力F2多大？
（3）当水泥块下降5厘米时，水泥块的重力做了多少功？
（4）列车的电极长期暴露，且与高压电线长期摩擦。请根据它的用途，推测列车的电极应该具有的性质有____ ____（写出两点）。




25. 为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电，蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阳通过杠杆AB0与圆柱形浮体相连，AB：BO=4：1，压敏电阳的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水袋的额定电压均为220V）

压级电阻受到的压力F/N 60 120 180 240 300 360 420 480 …
压敏电阳R阻值/Ω 500 360 260 180 120 80 65 55 …
（1）当水位在安全位置以下时绿灯亮，排水泵不工作；当水位达到安全位置上限时红灯亮，同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接。
（2）“发电玻璃”光电转化率接近18%。要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电、则选用的“发电玻璃”面积至少为________m2。（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算，计算结果精确到0.1m）
（3）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为360N，通过电磁铁线圈的电流为100mA，排水泵启动；当水位回落到浮体只有五分之二体积浸入水中时，杠杆ABO仍处于水平位置，线圈中电流为30mA，排水泵停止工作，则小科应选择重力为多大的浮体。
（4）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，使排水装置符合设计要求。应将与压敏电阻相连的压板向________（填“左”成“右”）移动。

四、实验探究题
26. 某同学制作了直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：如图甲所示，选择一个长杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位罝平衡；在左侧离支点10cm的位罝A用细线固定一个质量为110g、容积为50mL的容器．右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）。
【测量过程】将下对实验空白处补充完整：
（1）调节杠杆平衡时，发现杠杆左端下沉，需将平衡螺母向________端调节（填“左”或“右”）；测量液体时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位罝直接读出液体密度。
（2）当容器中没有液体时，钩码所在的位置即为“密度天平”的“零刻度”，“零刻度”距离支点O________cm。
（3）若测量某种液体的密度时，钩码在距离支点右侧31cm处，则此种液体的质量为________g，液体的密度为________g/cm3。
（4）若此“密度天平“的量程不够大，可以采用________的方法增大量程（写出一种即可）。
（5）【拓展应用】若杠杆足够长，用此“密度天平”还可以测量固体的密度．先在容器中加满水，再将待测固体轻轻浸没在水中，溢出部分水后，调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，测出钩码离支点O的距离为56cm；用量筒测出溢出水的体枳如图乙所示，则固体的密度为________g/cm3（已知ρ水=1.0g/cm3）。


答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】A 5.【答案】 C 6.【答案】 C
7.【答案】 C 8.【答案】 A 9.【答案】 C 10.【答案】 A 11.【答案】 D 12.【答案】 B
13.【答案】 B 14.【答案】C
二、填空题
15.【答案】 56；
16.【答案】（1）60（2）90（3）10~90
17.【答案】（1）1000（2）1.5
18.【答案】20；60；560
19.【答案】 96；右
20.【答案】（1）增大压强（2）B（3）1100
三、解答题
21.【答案】（1）解：s=2×2米=4米
W=Fs=18牛×4米=72焦

（2）解：

（3）解：f=0.35G=0.35×100牛=35牛

22.【答案】（1）电动机对零件做的功：
W=gh=mgh=600kg×10N/kg×4m=2.4×104J，
因横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计，
所以，拉力做的功即为克服零件重力所做的功，
则电动机对零件做功的功率：
=mgv=600kg×10N/kg×0.4m/s=2.4×103W，
则电动机的最小功率为2.4×103W；

23.【答案】 （1）大
（2）改变力的方向；6000
（3）由于水平移动时，重力方向上没移动距离，故水平移动过程中重力没做功；
W=Fs=Gh=1.2×104N×30m=3.6×105J，
答：此过程中克服货物重力做功3.6×105J；
（4）有用功W有用=Gh=1.2×104牛×30米=3.6×105焦，
24.【答案】 （1）动滑轮
（2）水泥块的重力为：G=mg=780kg×10N/kg=7800N；
动滑轮上承担高压线拉力的有3段绳子，因此滑轮组对高压线的拉力F2=3G=3×7800N=23400N；
（3）水泥块的重力做功为：W=Gh=7800N×0.05N=390J；
（4）导电性好、硬度大
25.【答案】（1）
（2）1.3
（3）F浮=80NG=8N
（4）右
四、实验探究题
26.【答案】 （1）右（2）22（3）45；0.9（4）增加杠杆的长度（5）5








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