课件57张PPT。2020年浙江省中考科学专题复习课件物理 |第一部分 考点过关简单机械杠杆滑轮固定点动力作用线动力×动力臂=阻力×阻力臂阻力作用线><扳手开瓶器==天平定滑轮<>钓鱼竿滑轮定义类型定滑轮滑轮组动滑轮等臂省力省一半的力改变动力的方向省力改变动力的方向1.区别力臂和支点到力的作用点的距离
力臂是 到 的距离,是点到线的距离;支点到力的作用点的距离是点到点的距离。?
这两者,当 的方向和 垂直时,两者相等;当两者不垂直时,两者不等。?
2.区别功和力乘以力臂
杠杆平衡条件中 ,其中看上去符合“力×距离”这个公式,但是要特别注意,平衡条件中的力臂不是在力的方向上通过的距离,所以力×力臂≠功,所以特别要注意的是,这里的单位牛·米≠焦。?支点力的作用线力杠杆动力×动力臂=阻力×阻力臂3.区别功率和效率1.[2010·杭州]某人用100 N的力提起了350 N的重物,那么他可能使用了 ( )
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D.一支杠杆D2.[2019·衢州]如图W14-1是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间,其中拉力最小的是 ( )C图W14-13.[2011·杭州] 小李的质量为50 kg,可以举起80 kg的杠铃;小胖的质量为70 kg,可以举起60 kg的杠铃。他们两人通过如图W14-2所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是 ( )
A.小李把小胖拉起
B.小胖把小李拉起
C.两个都拉不起
D.两个都拉起图W14-2B4.[2017·宁波]如图W14-3所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的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、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是 ( )
A.F甲
B.F甲>F乙、P甲>P乙
C.F甲>F乙、P甲=P乙
D.F甲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
胎受到的压力过大图W14-4A6.[2017·绍兴]如图W14-5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加有韧性,图乙为压面团原理图。关于压面团过程的叙述正确的是 ( )
A.面团对竹竿的作用力方向向下
B.面团对竹竿的作用力大小等于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
动的距离图W14-5C7.[2019·绍兴]如图W14-6是上肢力量健身器材示意图。杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动,AB=3BO,配重的重力为120 N。重为500 N的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为F1时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85 N。在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60 N。已知F1∶F2=2∶3,杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计。下列说法正确的是( )图W14-6A.配重对地面的压力为50 N时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为160 N
B.配重对地面的压力为90 N时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120 N
C.健身者在B点施加400 N竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35 N
D.配重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540 N图W14-6[答案]C
[解析]当配重在地面上保持静止状态时,它受到的绳子的拉力F为F=G-FN,
由图可知,杠杆A点受到的拉力FA=2F+G动=2×(G-FN)+G动,
根据杠杆的平衡条件得,FA×OA=FB×OB,即[2×(G-FN)+G动]×OA=FB×OB,
由AB=3BO可得AO=2BO,则 有[2×(G-FN)+G动]× 2OB=FB×OB,
整理得,FB=4×(G-FN)+2G动。当压力为85 N时,F1=4×(120 N-85 N)+2G动;
当压力为60 N时,F2=4×(120 N-60 N)+2G动;由题知,F1∶F2=2∶3,
则[4×(120 N-85 N)+2G动]∶[4×(120 N-60 N)+2G动]=2∶3,
解得动滑轮重G动=30 N。当配重对地面的压力为50 N时,
健身者对B点向下的拉力为FB1=4×(120 N-50 N)+2×30 N=340 N,故A错误;
当配重对地面的压力为90 N时,
健身者对B点向下的拉力为FB2=4×(120 N-90 N)+2×30 N=180 N,故B错误;
健身者在B点施加400 N竖直向下的拉力时,
根据FB=4×(G-FN)+2G动可得到400 N=4×(120 N-FN3)+2×30 N,
解得配重对地面的压力FN3=35 N,故C正确;
配重刚好被拉起,即它对地面的压力为0,健身者在B点向下的拉力FB4
=4×(G-FN4)+2G动=4×(120 N-0 N)+2×30 N=540 N>500 N,
因为人的最大拉力等于体重500 N,因此配重不可能被匀速拉起,故D错误。8.[2018·湖州]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,并有四分之一的长度露出桌面外,如图W14-7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。图W14-710001.5重点一 杠杆的平衡条件,杠杆中最小力的问题图W14-8例1 [2019·南京]如图W14-8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250 N,OA为120 cm,OC为24 cm。
(1)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,动力F的大小为 N。?[答案](1)60 100
图W14-8例1 [2019·南京]如图W14-8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250 N,OA为120 cm,OC为24 cm。
(2)使拉杆旅行箱在图示位置静止的最小动力为 N。?[答案](2)50
[解析](2)当力F垂直于OA时,动力臂最长,为OA,此时动力最小,由杠杆平衡条件可得,F'×OA=G×OC,即F'×120 cm=250 N×24 cm,解得F'=50 N。
图W14-8例1 [2019·南京]如图W14-8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250 N,OA为120 cm,OC为24 cm。
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样使拉杆旅行箱在图示位置静止的最小动力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。?[答案](3)变小
[解析](3)常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样重心会向左下方移动,阻力臂减小,阻力不变,动力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,最小动力将变小。
【名师点睛】
(1)画出力F 的力臂,利用直角三角形中30°所对的直角边是斜边的一半求出力臂。然后根据杠杆平衡条件求出力F的大小。
(2)要求最小的力,则需要找到最大的力臂,连接支点和作用点即为最大的力臂。根据杠杆平衡条件求出最小力。
(3)分析阻力、阻力臂和动力臂的变化,根据杠杆平衡条件判断动力的变化。【变式1】[2019·广安]如图W14-9所示,一轻质杠杆水平支在支架上,OA∶OC =2∶1,G1是棱长为5 cm的正方体,G2重20 N,则绳子对G1的拉力为 N,此时G1对地面的压强为2×104 Pa,G1重 N。?图W14-9[答案]10 60
重点二 滑轮组的相关分析计算图W14-10例2 [2019·舟山]为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图W14-10所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是 ( )
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等
D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等A【变式2】[2018·杭州下城一模]如图W14-11所示,用 10N 的力F沿水平方向拉滑轮,可使物体A以 0.2 m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2 N(不计滑轮、弹簧测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是 ( )
A.物体A受到地面的摩擦力是 2 N
B.物体A受到B的摩擦力是 2 N
C.滑轮移动的速度是 0.4 m/s
D.拉力F做功功率为 2 W图W14-11B1.[2019·扬州]下列工具属于省力杠杆的是( )D图W14-122.[2013·杭州]如图W14-13,手持10 kg物体保持平衡,此时肱二头肌收缩所承受的力一定 ( )
A.大于98 N
B.小于98 N
C.等于98 N
D.等于10 kg图W14-13A3.如图W14-14所示的四幅图中,力F的力臂画法错误的是 ( )图W14-14D4.[2019·宁波]有些漫画,富有哲理,又蕴含科学知识。如图W14-15所示,一块一半伸出地面的匀质板上站着甲、乙两人,人与板均保持静止。下列对于图中所蕴含的科学知识的说法,不符合实际的是 ( )
A.乙没有掉下,说明甲对板的压力一
定等于乙对板的压力
B.乙踢甲的同时,也会受到甲对乙的
反作用力,乙可能因此坠落
C.乙踢甲时,甲受到向前的作用力,可
能会向前运动离开板
D.若甲被踢出板,板会逆时针转动,乙
因此坠落A图W14-155.[2019·贵阳]如图W14-16所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,下列分析正确的是 ( )
A.撑杆对吊臂的作用力不断增大
B.钢绳对吊臂的作用力不断增大
C.撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大
D.钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小D图W14-166.[2017·杭州]小金将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A点挂一个重40 N的物体,肩上支点O离后端A的距离为 0.2 m,他用手压住前端B点使木棒保持水平平衡,如图W14-17所示。小金的质量为50 kg,则此时手压木棒的力大小为 N,肩对木棒的支持力大小为 N,人对地面的压力大小为
N。(g取10 N/kg)?20图W14-17605407.[2018·杭州]如图W14-18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,则台面受到木棒的压力为 牛。?
(2)若要使木棒右端下沉,B端挂的物体至少为 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。图W14-18609010~908.如图W14-19所示,质地均匀的圆柱形细木棒放在地面上,另一端与支点O连接,请在图中画出木棒所受重力的示意图和重力的力臂。图W14-19[答案]如图所示9. [2019·宜昌]如图W14-20所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时船桨是 力杠杆,手移动的距离 (选填“大于”或“小于”)船桨在水中移动的距离。?图W14-20费小于10.[2019·烟台]按头尾分检理顺筷子是餐馆工作人员日常工作之一。工作强度虽不大,但太浪费时间。聪明的小明为工作人员设计了如图W14-21所示的分检操作步骤,工作效率特别高,这个方案应用到的物理知识有 ?
。?图W14-21力可以改变物体的运动状态;重心(重力);杠杆平衡条件11.如图W14-22所示,轻质杠杆OA可绕O点在竖直平面内旋转,请在图中画出物体所受重力和能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。图W14-22[答案]如图所示12.小张在“探究杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如图W14-23所示,此时应把杠杆左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。?图W14-23右12.小张在“探究杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(2)小张将实验数据记录在下表中,表格中空缺的实验数据是 。?图W14-23[答案](2)20
12.小张在“探究杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(3)小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 (只有一个正确答案,选填答案序号)。?
①减小摩擦;②多次测量取平均值减小误差;③使每组数据更准确;④获取多组实验数据归纳出物理规律。图W14-23④13.[2019·益阳]如图W14-24所示是吊车吊起货物的示意图,已知AB=4 m,BC=6 m。吊臂是一个杠杆,当吊臂吊着2 t的货物处于静止状态时,杠杆的支点是 (选填“A”“B”或“C”)点,伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为 N。(g取10 N/kg)?图W14-24[答案] A 5×104
14.[2018·淄博]骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统,最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。如图W14-25甲所示是踮脚时的示意图,人体的重力为阻力,小腿肌肉施加的拉力为动力。重600 N的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作,每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm,图乙为其模型图。求:
(1)小腿肌肉对每只脚的拉力。
(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。图W14-2514.[2018·淄博]骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统,最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的,其模型就是杠杆。如图W14-25甲所示是踮脚时的示意图,人体的重力为阻力,小腿肌肉施加的拉力为动力。重600 N的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作,每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm,图乙为其模型图。求:
(2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。图W14-2515.[2019·巴中]利用如图W14-26所示的滑轮组,将一棱长为0.2 m、密度为2.5×103 kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40 N,不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10 N/kg。
(1)求石块浸没在水中时受到的浮力大小。
(2)石块浸没在水中匀速上升时,求动滑轮下端挂钩处绳
对石块的拉力F0的大小。
(3)石块完全离开水面后,继续匀速向上提升,求此时滑轮
组机械效率的大小。(计算结果精确到0.1%)图W14-2615.[2019·巴中]利用如图W14-26所示的滑轮组,将一棱长为0.2 m、密度为2.5×103 kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40 N,不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10 N/kg。
(2)石块浸没在水中匀速上升时,求动滑轮下端挂钩处绳对石块的拉力F0的大小。图W14-2615.[2019·巴中]利用如图W14-26所示的滑轮组,将一棱长为0.2 m、密度为2.5×103 kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40 N,不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10 N/kg。
(3)石块完全离开水面后,继续匀速向上提升,求此时滑轮组机械效率的大小。(计算结果精确到0.1%)图W14-26课时训练(十四) 简单机械
(限时:45分钟)
|基础过关|
1.[2019·临沂]各式各样的剪刀都是一对对杠杆。如图WK14-1所示的剪刀中,最适合用于剪开较硬物体的是( )
图WK14-1
2.[2017·舟山]图WK14-2是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是 ( )
图WK14-2
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F1方向用力比沿F2方向更省力
3.[2019·台州]消防安全,人人有责。下列有关如图WK14-3所示灭火器使用方法的分析不正确的是 ( )
图WK14-3
A.提灭火器时,手靠近瓶口,容易提起
B.拔保险销时,放开手柄,有利于拔出
C.用力压手柄时,手靠近瓶口,容易压下
D.对准火源根部扫射,灭火物质覆盖可燃物,快速灭火
4.[2019·益阳]在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图WK14-4所示,有关力的分析正确的是( )
图WK14-4
A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.脱困必需2400 N的拉力时,绳索自由端的力F至少为1200 N
D.脱困必需2400 N的拉力时,绳索自由端的力F至少为800 N
5.[2019·成都改编]如图WK14-5甲所示的装置,每个滑轮的重力为10 N,物体A的重力GA=100 N,物体B的重力GB=40 N,对A施加水平向右的拉力F1=110 N,使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动;撤去拉力F1,在A的右侧加挂一个与它相同的物体,如图乙所示,对B施加一个竖直向下的拉力F2,使A以0.2 m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮轴处的摩擦等次要因素忽略不计。则下列说法正确的是 ( )
图WK14-5
A.图甲中,A受到的摩擦力为110 N
B.图乙中,F2的大小为45 N
C.图乙中,P点处受到的拉力为145 N
D.图乙中,F2做功的功率为1 W
6.[2018·益阳]如图WK14-6所示,轻质杠杆在中点处悬挂重物,在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F,杠杆保持水平平衡。保持力F方向不变,当将重物向右移动时,要使杠杆保持水平平衡,力F将 ;将杠杆沿顺时针方向缓慢转动,力F将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)?
图WK14-6
7.小明利用刻度均匀的匀质杠杆做“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验前,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 (选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡。?
(2)得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后,小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中,保持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力F1和动力臂l1的数据,并绘制了F1与l1的关系图像,如图WK14-7所示,请根据图像推算,当l1为0.1 m时,F1为 N。?
图WK14-7
|走进重高|
1.[2018·温州]如图WK14-8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(如图WK14-9所示)为 ( )
图WK14-8
图WK14-9
2.[2019·郴州]材料相同的甲、乙两个实心物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA图WK14-10
A.A端下沉 B.B端下沉 C.仍保持平衡 D.无法确定
3.生活中我们经常用摩擦力的知识来分析拔河比赛的输赢情况。如图WK14-11所示,小明和爸爸妈妈通过一个轻质滑轮组进行拔河比赛。已知爸爸与地面之间的摩擦力最大可达600 N。为了胜过爸爸,则小明所使用的拉力及妈妈与地面间的摩擦力至少应达到 ( )
图WK14-11
A.300 N、600 N
B.300 N、400 N
C.200 N、600 N
D.200 N、400 N
4.[2019·绵阳]用水平力F1拉动如图WK14-12所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是 ( )
图WK14-12
A.F1=F2
B.F2C.F1=2F2
D.F1>2F2
5.[2018·杭州上城一模]为了测量汽车引擎盖的质量,小金先站在体重计上,显示65 kg,然后在引擎盖前端A处竖直将引擎盖微微抬起,如图WK14-13甲所示,此时体重计显示78 kg,其简化图如图乙所示,引擎盖可绕B点转动。测得引擎盖重心O到A的距离为35 cm,重心O到B的距离为65 cm。根据以上信息可知小金体重是 N,引擎盖的质量为 kg。若继续竖直向上缓缓抬起引擎盖,体重计的示数将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。(g取10 N/kg)?
甲 乙
图WK14-13
6.[2019·杭州拱墅一模]如图WK14-14所示,两个完全相同的托盘秤甲和乙放在水平地面上,托盘秤的自重为9 N,底面积为150 cm2。木条AB质量分布不均匀(粗细忽略不计),A、B是木条两端,C、D是木条上的两个点,AD=BD,AC=DC。A端放在甲上,B端放在乙上,A、B下方各垫有一个大小和质量不计的小木块,甲的示数是6 N,乙的示数是18 N。则甲对地而的压强是 Pa;若此时用细线系住A端,竖直向上拉细线,使A端缓慢上升,此过程中乙的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);若移动甲,让C点放在甲上,则乙的示数是 N。?
图WK14-14
7.一架不准确的天平,主要是由于它横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差,在实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。即先将被测物体放在左盘,当天平平衡时,右盘中砝码的总质量为m1;再把被测物体放在右盘,当天平平衡时,左盘中砝码的总质量为m2则被测物体的质量m= 。?
8.[2018·杭州下城一模]一扇矩形窗户,重为60 N(设重力作用在几何中心),高0.9 m,宽0.4 m,靠铰链A和B固定在窗户框架上,并可以绕AB形成的竖直轴线转动,其中AB=0.6 m。
(1)在图WK14-15中画出A处窗户所受铰链的水平作用力F的示意图。
(2)计算上述力的大小(要求在图中画出相关力的力臂)。
图WK14-15
9.[2019·无锡]小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低,右端高,应将平衡螺母向 调节,直到杠杆处于水平平衡。她取来质量均为100 g的实心纯金属块a和b、实心合金块c(由a、b的材料组成),她将a挂在A处,且浸没于水中,在B处挂上100 g的钩码,杠杆恰好处于水平平衡,如图WK14-16所示,测得OA=50 cm, OB=40 cm,则a的密度为 g/cm3。接下来,她分别将b、c挂于A处并浸没于水中,当将钩码分别移至C、D处时,杠杆均水平平衡,测得OC=30 cm,OD=34 cm,则金属块c中所含金属a和金属b的质量之比为 。(ρ水=1.0×103 kg/m3)?
图WK14-16
10.[2016·台州]桥式起重机在工业生产上有广泛的应用。如图WK14-17所示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 kg的零件,以0.4 m/s的速度匀速吊高4 m,求电动机对零件做的功,电动机的最小功率。(g取10 N/kg)
(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= 。?
图WK14-17
【参考答案】
基础过关
1.B 2.C 3.C
4.C [解析]车对地面的压力与车的重力是作用在不同物体上的两个力,且方向相同,所以不是一对平衡力,故A错误;车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是作用在不同物体上的两个力,所以不是一对平衡力,故B错误;由图可知,n=2,若不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力F=12F'=12×2400 N=1200 N,因为绳重和摩擦必然存在,所以绳索自由端的拉力F至少为1200 N,故C正确,D错误。
5.C
6.变大 不变
7.(1)左 (2)6
走进重高
1.D 2.C 3.D 4.D
5.650 20 不变
6.1000 不变 16
7.m1m2
[解析]设天平左侧力臂为l1,右侧力臂为l2,
当把被测物体放在左盘,天平平衡时,
mgl1=m1gl2①,
当把被测物体放在右盘,天平平衡时,
m2gl1=mgl2②,
①②得:mgl1m2gl1=m1gl2mgl2,解得:m=m1m2。
8.解:(1)如图所示
(2)过与点B作力F和窗户重力的力臂,如图所示。
由题知L=0.2 m,由杠杆平衡条件由F×AB=G×L,即F×0.6 m=60 N×0.2 m,解得F=20 N。
9.右 5 2∶3
[解析]杠杆左端低,右端高,要使它在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节。
将a挂在A点并浸没在水中时,根据杠杆平衡条件得(Ga-F浮a)·OA=G·OB,
由阿基米德原理得(mag-ρ水gVa)·OA=mg·OB,化简有(ma-ρ水Va)·OA=m·OB,
代入数据可得(100 g-ρ水Va)×50 cm=100 g×40 cm,解得Va=20 cm3,
根据密度公式ρ=mV得a的密度ρa=maVa=100g20cm3=5 g/cm3;
将b挂在A点并浸没在水中时,钩码挂在C点,根据杠杆平衡条件得(Gb-F浮b)·OA=G·OB,由阿基米德原理得(mbg-ρ水gVb)·OA=mg·OC,化简有(mb-ρ水Vb)·OA=G·OC,代入数据可得(100 g-ρ水Vb)×50 cm=100 g×30 cm,解得Vb=40 cm3,根据密度公式ρ=mV得b的密度ρb=mbVb=100g40cm3=2.5 g/cm3;
将c挂在A点并浸没在水中时,钩码挂在D点,根据杠杆平衡条件得(Gc-F浮c)·OA=G·OD,由阿基米德原理得(mcg-ρ水gVc)·OA=mg·OD,化简有(mc-ρ水Vc)·OA=m·OD,代入数据可得(100 g-ρ水Vc)×50 cm=100 g×34 cm,解得Vc=32 cm3。
已知c是由a、b材料组成,则ma'ρa+mb'ρb=Vc①,且ma'+mb'=100 g,则mb'=100 g-ma',
将数据代入①得ma'5g/cm3+100g-ma'2.5g/cm3=32 cm3,得ma'=40 g,mb'=60 g。
所以合金块中所含金属a和金属b的质量之比为ma'mb'=40g60g=23。
10.解:(1)电动机对零件做的功:W=Gh=mgh=600 kg×10 N/kg×4 m=2.4×104 J。
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P=Wt=Ght=mght=mgv'=600 kg×10 N/kg×0.4 m/s=2.4×103 W,则电动机的最小功率为2.4×103 W。
(2)mg-mgvLt
