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专题09
简单机械
考点一、杠杆
定义:一根硬棒如果在力的作用下,能绕固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
杠杆的五要素:
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用“O”表示。
动力:使杠杆转动的力,用“F”表示。
阻力:阻碍杆转动的力,用“F”表示。
动力臂:从支点到动力作用线的距离,用“l”表示。
阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用“l”表示。
力臂的画法:
(1)首先在杠杆上的示意图上确定支点“O”。
画好动力作用线及阻力作用线,画时根据需要,用虚线将力的作用线沿长。
(3)在从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,
力臂用虚线表示,并大括号勾出。在旁边标上字母l或l分别表示动力臂和阻力臂。
(4)总结成一句话:一找点,二画线,三作垂线段。
杠杆的平衡条件:(1)动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。
(2)Fl=Fl
杠杆的分类:
类型
构造(动力臂“l”阻力臂“l”)
特点
应用
优点
缺点
省力杠杆
l>l
省力
费距离
瓶盖起子、钢丝钳
费力杠杆
l<l
费力
省距离
镊子、钓鱼竿
等臂杠杆
l=l
不省力不费力
天平、跷跷板
身体上的杠杆:(1)人的头颅:等臂杠杆
(2)人的手臂:费力杠杆
踮起脚尖:省力杠杆
二、滑轮
定滑轮:(1)定义:使用时位置固定不动的滑轮。
实质:一个等臂杆,支点是滑轮的轴,力臂就是滑轮的半径。
特点:不省力,但能改变动力的方向,给工作带来方便。
F=G(不计摩擦),s=h
动滑轮:(1)定义:动滑轮是和重物一起移动的滑轮。
实质:一个省力杠杆,动力臂是阻力臂的两倍,可以省一半力。
特点:可以省一半的力,不能改变动力的方向,省了力但要多移动距离。
F=G(不考虑滑轮重和摩擦),s=2h
F=(G+G)(不考虑摩擦)
滑轮组:(1)定义:滑轮组是由多个定滑轮、动滑轮组成的简单机械。
(2)特点:①使滑轮组既能省力又能改变动力的方向。滑轮组省力多少由绳子的股数决定。
②绳子的股数:数绳子的股数,我们要看绕着动滑轮总共有几股绳子,则n就等于几。
(3)组装原则:先求出绳子的股数,然后根据“奇动偶定”的原则组装。
绳子股数
n=2时,
F=(G+G)(不考虑摩擦若不计动滑轮重,则G=0)
s=2h以此类推·····
(2)吊篮(吊篮比较容易错)
A
B
①情况A:计算拉力时,我们在正常数绳子股数的时候,要再加上1,因为人在吊篮的内部,人拉绳子
的同时绳子也在拉人。所以A中计算拉力时绳子股数n=4。在计算绳子移动距离时则不需要多加1,n=3。
②情况B:按正常情况计算。
考点三、斜面
定义:斜面是一种可以省力的简单机械,但必须多移动距离。
原理:Fs=Gh(不考虑摩擦),Fs=Gh+f
s(考虑斜面的摩擦)。F—沿斜面的拉力;s—斜面长;G—物
体的重力;h—斜面高;f—斜面摩擦力。
斜面倾角越小,斜面越长,越省力,但越费距离。
考点四、机械效率
有用功:为了达到某一目的而必须要做的功叫有用功,用W表示。
额外功:不需要,又不得不做的功叫额外功或无用功,用W表示。
总功:有用功和额外功的总和叫做总功,用W表示。即W=W+W
机械效率:(1)定义:有用功与总功的比值叫机械效率,用η表示。
公式:η=。
机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量,η越高机械性能越好,η总小于1。
常见机械的机械效率
机械
图形
公式
杠杆
η==(有用功为物体上升高度做的功,总功为对物体做的功Gh或Fh)+对杠杆做的功Gh,一般不考虑摩擦)
斜面
η===(f为斜面上的摩擦力)
滑轮组(竖直方向)
η====(不计摩擦)
滑轮组(水平方向)
η==(f为物体在地面上的摩擦力)
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专题09
简单机械
答案解析部分
考向一、杠杆原理及应用
例题1、【答案】
A
例题2、【答案】
D
例题3、【答案】
C
例题4、【答案】
(1)左;便于直接在杠杆上测量(读取)力臂
(2)没有考虑杠杆重力对实验的影响或杠杆自重对实验存在影响。
例题6、【答案】
(1)省力
(2)桶盖的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,
DO2=30cm+5cm=35cm,
设脚对A点的作用力为F,顶杆上B点的作用力等于顶杆对桶盖上C点的作用力都为F1
,
根据杠杆平衡条件有:
F×AO1=F1×O1B?
?
?
?
?
?
?
?
G×DO2=F1×CO2?
?
?
?
?
?
??
代入数据为:F×24cm=F1×18cm?
?①;
5N×35cm=F1×5cm?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?②;?
?
?
??
①②式联立解得:F=26.25N;
(3)若将桶盖翻开30°,桶盖重心将升高h=30cm×sin30°=15cm=0.15m,
那么克服重力做功W=Gh=5Ng×0.15m≈0.75J。
考向二、滑轮原理及应用
例题1、【答案】
C
例题2、【答案】
D
例题3、【答案】
7;2.4
例题4、【答案】
(1)匀速(2)0.2(3)如图
例题5、【答案】
(1)根据图片可知,承担重物的绳子段数n=3;
那么重物上升的高度为:;
(2)人做的功W=Fs=60N×1.5m=90J;
人做功的功率为:;
(3)根据公式得到:;
解得:G=144N。
(4)动滑轮的重力:G动=nF-G=3×60N-144N=36N。
该滑轮组最大可吊起物体的重力:G物=nF-G动=3×90N-36N=234N。
考向三、斜面原理与应用
例题1、【答案】
C
例题2、【答案】
B
例题3、【答案】
力;功
例题4、【答案】
(1)80.6%(2)费力(3)大于
(4)在斜面接触面粗糙程度相同时(或其他条件相同时),斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高
例题5、【答案】
(1)解:由题可知,推力F=500N,物体的重力G=800N,斜面长度s=3m,斜面高度h=1.5m,
推力做的功:
=Fs=500N×3m=1500J;
答:推力做的功为1500J
(2)(2)克服物体重力做的有用功:
=Gh=800N×1.5m=1200J,
斜面的机械效率:
答:斜面的机械效率为80%;
(3)所做的额外功:
=
-
=1500J-
1200J=300J,因为
=fs,所以斜面对物体的摩擦力:f=
=100N。
答:斜面对物体的摩擦力为100N。
考向四、机械效率
例题1、【答案】
A
例题2、【答案】
C
例题3、【答案】
120;80%
五、精准练习
1.【答案】
D
2.【答案】
D
3.【答案】
D
4.【答案】
A
5.【答案】
A
6.【答案】
C
7.【答案】
D
8.【答案】
D
9.【答案】
B
10.【答案】
D
11.【答案】
A
12.【答案】
D
13.【答案】
B
14.【答案】
省力;7500
15.【答案】
9;72
16.【答案】
(1)100;15000(2)靠近
17.【答案】
(1)0.4;5.5(2)减小
18.【答案】
(1)2(2)1
19.【答案】
(1)相同(2)F4
20.【答案】
(1)便于直接从杠杆上读出力臂(2)A(3)FALA+FBLB=FCLC
21.【答案】
(1)0.2
(2)拉力与竖直方向夹角越大,拉力也越大(3)甲
22.【答案】
(1)由图象可知,D完全露出水面时F1的功率P1=12W,
此时的拉力
,
B放在C上,且放开手后,
,
∴GB+80N=1×103kg/m3×10N/kg××0.1m3;
解得:GB=200N;
(2)
(3)根据F1=(GB+GD+G轮)得到:GD+G动=3F1-GB=3×80N-200N=40N;
D未出水面时的功率为P2=6W,拉力;
根据根据F1=(GB+GD+G轮)得到,
D受浮力F浮=GB+GD+G动-3F2=200N+40N-3×40N=120N,
此时排开水的体积
,
那么B的体积
,
那么圆柱体B的密度;
(4)定滑轮对杠杆右端的最大拉力:Fmax=4F1+G定=4×80N+10N=330N,
由杠杆平衡条件得:Fmax×OF=FE1×OE,
330N×3=FE1×2,
解得:FE1=495N;
定滑轮对杠杆右端的最小拉力:Fmin=4F2+G定=4×40N+10N=170N,
由杠杆平衡条件得:Fmin×OF=FE2×OE,
170N×3=FE1×2,
解得:FE1=255N。
配重A对地面的压强的最大变化量:。
23.【答案】
(1)匀速;20%
(2)当斜面最陡时,有用功W有=Gh=10N×0.5m=5J;
总功W总=Fs=8N×1m=8J;
额外功W额=W总-W有=8J-5J=3J;
摩擦力。
24.【答案】
(1)4~6s内,GB=27N,A和B均做匀速运动,A向左滑行的距离s3=40m
A受水平绳的拉力
WF3=F3,s3=16N×40m=640J
(2)在2~4s内,GB=50N,A向左滑行的距离s2=20m
B下降的距离
?
WGB=GBh2=50N×10m=500J
功率
(3)在4~6s内,由力的平衡条件得摩擦力f1=F3=16N由题意,A在2~6s内所受滑动摩擦力大小不变,在2~4s内,整个装置势能减小量=(GB+G动)h2=(50N+5N)×10m=550J
克服摩擦力所做的功为
Wf=F3s2=16N×20m=320J
整个装置的势能转化为动能的转化率=
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专题09
简单机械
考向一、杠杆原理及应用
例题1、(2020九上·椒江期中)如图,小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中,在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体,改变物体M悬挂点B的位置,当杠杆在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值,下列关于密度秤制作的说法中,正确的是(??
)
A.?悬点O适当左移,秤的量程会增大???????????????????????B.?秤的刻度值分布不均匀
C.?增大M的质量,秤的量程会减小?????????????????????????D.?每次倒入空桶的液体质量相同
例题2、(2020九上·兰溪期中)如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端用竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×103kg/m3
,
B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,下列结果不正确的是(忽略细线的重力,g取10N/kg)(??
)
A.?木块受到的浮力为0.5N???????????????????????????????????????B.?木块C受到细线的拉力为0.3N
C.?小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N??????D.?小球的运动速度为0.2m/s
例题3、(2020·温州模拟)如图所示甲乙两杠杆处于水平位置平衡,甲图上有两个体积不同的铁球,乙图上有两个体积相同的铝球和铁球,如果把他们都浸没在水中,则杠杆将发生的变化是(???
)
A.?仍保持平衡??????B.?都失去平衡??????C.?甲仍保持平衡,乙失去平衡??????D.?甲失去平衡,乙仍保持平衡
例题4、(2020九上·拱墅月考)如图A所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有: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,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持水平静止,这样做的目的是________。
(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图B所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:________。
例题5、(2020九上·西湖月考)如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖的原理利用了杠杆,图乙所示是两个杠杆组合的示意图.桶盖的质量为500g,脚踏杆和其他连接杆的质量不计,已知AO1=24cm,O1B=18cm,CO2=5cm,桶盖DO2质量分布均匀,厚度不计,D为重心,桶盖闭合时,连接杆BC处于竖直状态.
(1)由图乙可知,AO1B为________(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)若要把桶盖翻开,脚对踏板A处的压力至少为多大?
(3)若将桶盖翻开30°,桶盖克服重力做了多少功?(结果保留两位小数)
考向二、滑轮原理及应用
例题1、(2020九上·鄞州期中)如图所示,拉力F为5N,物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速
直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,弹簧测力计示数为12N.下列说法正确的是(
??)
A.?物体A受到的摩擦力为10N??????????????????????????????????B.?拉力F的功率为1.5W
C.?滑轮组的机械效率为80%????????????????????????????????????D.?拉力F增大到15N时,物体B开始向左运动
例题2、重为30牛的A物体,用如图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N,F1=18N,F2=8N,A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m,则在该过程中,下列分析正确的是(???
)
A.?绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大
B.?F1做功比F2做功少
C.?两种方法中所做的有用功一样多
D.?两种方法中机械效率相同
例题3、(2018九上·金华月考)如图所示,用
24N
的力
F
沿水平方向拉滑轮,可使重
20N
的物体
A
以
0.2m/s
的速度在水平面上匀速运动。物体
B
重
10N,弹簧测力计的示数恒为
5N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。物体A
受到地面的摩擦力是________N,水平拉力F
的功率是________W。
例题4、(2019九上·杭州月考)小金用如图甲所示的装置探究滑轮组的省力情况:(忽略绳重和摩擦)
(1)实验时,应________竖直向下拉动弹簧测力计;
(2)若重物以0.1m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向下移动的速度为________?m/s
(3)小金想进一步探究滑轮组的拉力是否与承担动滑轮的绳子的段数有关,请在丙图中画出最省力的绳子的绕法。并写出简要的探究方案。
例题5、(2020九上·宁波期中)用如图所示的装置提升重物,人以
60N
的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端
10
秒,使绳端匀速向下移动了
1.5
m,已知滑轮组的机械效率为
80%,绳重及摩擦不计,请回答下列问题。
(1)重物上升的高度;
(2)人所做功的功率:
(3)被吊起的重物所受的重力;
(4)如果绳子能承受的最大拉力为
90N,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
考向三、斜面原理与应用
例题1、(2020八下·温州月考)如图所示是一块三角形的均匀大木板ABC,已知AB
?)
A.?F甲>F乙>F丙??????????????????????B.?F甲例题2、(2020九上·滨江期末)如图所示,s=60cm,与之对应的h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作:(1)沿竖直方向匀速提升小车:(2)沿斜面方向匀速拉动小车,记录数据如表,分析数据有如下一些发现。其中,错误的是(
???)
数据操作
测力计示数(N)
移动距离(cm)
竖直提升
10
30
沿斜面拉动
6
60
A.?斜面是一个省力的简单机械????????????????????????????????B.?小车克服摩擦力做功60J
C.?利用斜面不能省功??????????????????????????????????????????????D.?斜面的机械效率为83.3%
例题3、小刚同学利用斜面将货物搬运到一辆汽车上,如图所示,则利用斜面可以省
________
,利用斜面不省________.
例题4、(2020九上·西湖月考)小西学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:
(1)根据表中数据,可求出第三次实验的机械效率是________;
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越________(“省力”、“费力”);
(3)拉力F________(“大于”、“等于”、“小于”)物体所受的摩擦力。
(4)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:________。
例题5、(2020九上·拱墅月考)工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢,所用的斜面长是3m.求:
(1)推力做的功;
(2)斜面的机械效率;
(3)斜面对物体的摩擦力。
考向四、机械效率
例题1、小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图所示),分别将同一物体以相同速度提高到相同高度,滑轮组的机械效率分别为η1、η2
,
拉力分别为F1、F2
,
拉力的功率分别为P1、P2
,
忽略绳重及摩擦,下列关系正确的是(??
)
A.?F1>F2 η1=η2 P1=P2??????????????????????????????????B.?F1<F2 η1=η2 P1<P2
C.?F1>F2 η1=η2 P1>P2??????????????????????????????????D.?F1>F2 η1>η2 P1=P2
例题2、(2019九上·江干月考)如图,小东同学用动滑轮将重物提升到一定高度,物体重力为G物
,
滑轮的重力为G轮。物体上升的速度大小保持V不变,下列说法合理的是(
???)
A.?在提升的过程中,物体的机械能守恒
B.?在提升的过程中,绳子自由端的拉力始终是(G物+G轮)/2
C.?在提升的过程中,绳子自由端拉力的功率至少为(G物+G轮)V
D.?小东拉绳子的机械效率为G物/(G物+G轮)
例题3、(2020九上·余姚期末)搬运工人站在水平高台上,用如图所示的滑轮组将重物匀速竖直向上提升2m,当提升货物重为360N时,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮重为________N(不计绳重和摩擦);若将所提升货物重增大到480N,此时滑轮组的机械效率为________。
1.(2020九上·下城期中)如图所示,甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等,用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升,在相等时间内绳端A、B移动相同的距离(忽略绳重和摩擦),在此过程中,下列选项正确的是(???
)
A.?两钩码上升的速度相等???????????????????????????????????????B.?两滑轮组绳端的拉力相等
C.?甲滑轮组的总功比乙少???????????????????????????????????????D.?两滑轮组的机械效率相等
2.(2020九上·杭州月考)如图所示,一根木棒
AB
在
O
点被悬挂起来,AO=OC,在
A、C
两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于平衡状态。如在木棒的
A、C
点各增加一个同样的钩码,则木棒?
(????????
)
A.?绕
O
点顺时针方向转动
B.?绕O
点逆时针方向转动
C.?平衡可能被破坏,转动方向不定
D.?仍能保持平衡状态
3.如图,A物体在大小为10N的拉力F作用下,以0.3m/s的速度向右匀速运动(不计滑轮与细绳的摩擦及重力),若A物体与桌面间的摩擦力为1N,g取10N/kg,下列说法中错误的是(??
)
A.?拉力F做功的功率是3W???????????????????????????????????????B.?B物体的质量是2.7kg
C.?B物体上升的速度是0.1m/s?????????????????????????????????D.?A物体运动1s则B物体克服重力做功3J
4.(2020·宁波)现有一根形变不计、长为L的铁条AB和两根横截面积相同、长度分别为La、Lb的铝条a、b。将铝条a叠在铁条AB上,并使它们的右端对齐,然后把它们放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此时OB的距离恰好为La
,
如图所示。取下铝条a后,将铝条b按上述操作方法使铁条AB再次水平平衡,此时OB的距离为Lx。下列判断正确的是(
?)
A.?若La?成立??????????????????B.?若La>
成立
C.?若Lb
,
则
<
Lx,
则Lx
<
成立
5.(2019九上·宁波月考)如图所示,GA=10N,GB=20N,现用一水平向右的力F作用在物体A上,使A向右匀速滑动。已知物体A、B和地面的表面粗糙程度都相同,摩擦力f与表面所受的压力FN成正比,且
,不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是(
???)
A.?拉力F的大小为18N?????????????????????????????????????????????B.?弹簧测力计的示数为10N
C.?B受到A水平向左的摩擦力???????????????????????????????????D.?B受到地面的摩擦力大小为4N
6.(2019九上·余杭月考)材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端,O为支点(OA)
A.?A端下沉???????????????????????????B.?B端下沉???????????????????????????C.?仍保持平衡???????????????????????????D.?无法确定
7.(2019·慈溪模拟)如图所示,用
10N
的水平拉力
F
拉滑轮,使足够长的物体
A
以
0.2m/s
的速度在水平地面上匀速直线运动,弹簧测力计的示数为
3N。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的重以及滑轮摩擦,则下列说法正确的是(??
)
A.?B
受到的摩擦力为
3N,方向水平向左
B.?滑轮移动的速度为
0.4m/s
C.?绳子拉物体
A
的功率为
2W
D.?在运动过程中若将拉力F
增大到
12N,弹簧测力计的示数仍为
3N
8.(2019九上·镇海期末)一块厚度、密度均匀长方形水泥板平放在水平地面上,现分别用竖直向上的力F甲和F乙作用在不同的位置(如图甲、乙),将其一端缓缓抬离地面,则下列说法正确的是(
??)
A.?F甲>F乙
,
因为甲图中的动力臂长???????????????B.?F甲,
因为乙图中的阻力臂长
C.?F甲>F乙
,
因为乙图中时阻力臂短???????????????D.?F甲=F乙
,
因为两图中动力臂都是阻力臂的2倍
9.如图所示,滑轮下挂重400N的物体G,滑轮重20N,绳和杠杆都是轻质的.要在图示位置使杠杆平衡,在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是(杠杆上标度的间距相等)(??
)
A.?210N??????????????????????????????????B.?280N??????????????????????????????????C.?420N??????????????????????????????????D.?240N
10.如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计。当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()
A.?弹簧测力计的示数为20牛???????????????????????????????????B.?弹簧测力计的示数为0牛
C.?木板仍向右做匀速直线运????????????????????????????????????D.?小木块将保持静止
11.(2020九上·绍兴期末)山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路如图所示,这样车辆向上行驶时可以(???
)
A.?减小所必需的牵引力?????????????B.?减小所做的功?????????????C.?提高机械效率?????????????D.?提高发动机功率
12.(2019·杭州模拟)如图所示,用100N的力F将重为150N物体匀速拉到斜面顶部,斜面高h=1m,长S=2m,则下列说法中,错误的是(
??)
A.?物体受到的斜面的摩擦力为25N??????????????????????????B.?斜面的机械效率为75%
C.?物体增加的重力势能为150J????????????????????????????????D.?减小斜面的倾斜程度可以增大斜面的机械效率
13.(2019·杭州模拟)用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N。则(
??)
A.?手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙???????????B.?手的拉力:F甲C.?手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙???????????D.?手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙
14.(2020九上·拱墅月考)?
9月19日杭州街头再现合力抬车救人,如图甲是小车侧视图,部分参数的单位是mm,乙图是小车的俯视图。当时很多路人在后保险杠处用力抬,24秒救人完成。小金同学思考:在抬车过程中可将小车看成________杠杆(选填“省力、费力、等臂”),整车质量为1.5吨,车的重心离前轮轴心的水平距离为1.6m,当后轮离地的瞬间车受到人们的拉力至少为________牛。
15.(2020九上·椒江期中)如图所示,用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,则绳子自由端拉力F的功率为________W,地面对A的摩擦力为
________N。
16.(2020·上城模拟)姐姐拿不动一大箱快递,喊弟弟一起用一根杆子把快递抬回家。姐姐和弟弟身高相仿,两人体重均约为50kg,双脚与地面接触面积均约为400cm2
,
肩膀对杆子作用点分别在杆子的两个端点,杆子重力忽略不计。快递箱总重为200N,悬挂点O恰在轻杆中点,问:
(1)静止不动时,姐姐肩膀受到的压力约为________N,弟弟对地面的压强约为________Pa
(2)走了一段路后,弟弟喊肩膀痛,为了减轻弟弟的压力,姐姐应把悬挂点O点________(选填“靠近”或“远离”或“不变”)自己的肩膀。
17.(2020九上·杭州月考)学习杠杆知识之后,小金自制了一个杆秤,如图所示,杆秤、秤钩以及秤纽的总质量为0.05千克,秤砣的质量为0.1千克,秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为4厘来。
(1)已知秤杆、秤钩以及秤纽组成的系统重心在0点,挂上重物后,将秤砣移至距O点16厘米的B处时,秤杆恰好处于水平平衡,则所挂重物为________千克,手提秤纽O的拉力为________牛顿;
(2)称完以后,小金发现使用的秤砣生锈了,则称得的质量________(选填偏大"减小"或“不变")。
18.(2020·温州模拟)如图所示,在力F的作用下,质量为4千克的物体M以0.5米/秒的速度沿水平面向右匀速前进了2米(滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦不计),此时弹簧测力计的示数为2牛。
(1)在这一过程中,水平地面对物体M的摩擦力大小是________牛。
(2)拉力F的功率是
________瓦。
19.(2020九上·鄞州期末)如图所示为使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),请回答:
(1)将物体提升相同高度,四种方式所做的功________。(填“相同”或“不同”)
(2)所需动力最小的是________。(填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)。
20.(2020九上·杭州月考)下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆“探究杠杆的平衡条件”。(每个钩码重为0.5N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上。调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身所受重力的作用点刚好位于支点处,杠杆的重力不会使杠杆产生转动的效果。“调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡”的目的是:________。
(2)实验中需要测得多组不同的数据,其目的是______________。
A.为了寻找规律
B.为了减小误差
C.A和B皆有
(3)实验中小王想到:如果在杠杆的一侧两个位置悬挂钩码,在另一侧的一个位置上悬挂的钩码,使杠杆平衡,需要满足的条件是什么。为此他多次实验(如图乙)并记录数据在下表中。
?A位置悬挂的钩码个数
B位置悬挂的钩码个数
C位置悬挂的钩码个数
4
2
4
4
4
5
2
3
3
根据你已掌握的杠杆平衡条件和表中数据,分析上述情况下杠杆平衡的条件:________。
(可以文字表述,也可以用公式表述,但需对公式中的字母作出说明)
21.(2019九下·萧山月考)在探究动滑轮使用特点的实验中,各小组按照如图所示的实验器材进行实验,每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。
甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码,竖直向上拉弹簧测力计,每次都匀速提起钩码,如图(a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时,没有注意按照要求规范操作,他们斜向上拉弹簧测力计,匀速提起钩码,实验情况分别如图(b)、(c)所示。各小组的实验数据记录在表格中。
(1)由所学知识我们知道:若不计绳重和摩擦,使用动滑轮可以省一半的力,根据以上小组的实验,请求出他们所用动滑轮的重力为________N。
(2)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件,得出的初步结论是________。
(3)如果家里安装日光灯,你认为更合理的为________图(填“甲”或“乙”)。
22.(2020九上·鄞州期中)如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,
圆柱体B的体积是密闭容器D的1/3;旁边浮体C的体积是0.1m3
,
该同学站在浮体C上,总体积的3/5浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的7/25;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10
N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg),求:
(1)圆柱体B的重力;
(2)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);
(3)圆柱体B的密度;
(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。
23.(2019九上·杭州期中)下面是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度
物块重(N)
斜面高(m)
沿斜面拉力(N)
斜画长(m)
机械效率
较缓
10
0.1
5.0
1
?
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.0
1
62.5%
(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做_____运动;表格中空缺一项数据为_
。
(2)表中数据中,斜面最陡时,请计算此时物块受到斜面的摩擦力。
24.(2020九下·宁波月考)如图甲所示为小科设计的滑轮组装置。其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上,重物B的重力GB可改变。小科在某次使用该装置进行实验时记录了一些数据,并绘制成曲线,即重物B的重力GB、滑块A的运动速度v、滑块A在水平面上通过的距离S随时间t的变化曲线分别如图乙、丙、丁所示。若每个滑轮重为5牛,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,跨过滑轮的绳或竖直或水平,A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远。
(1)求出在4~6S内,水平绳对A的拉力做的功。
(2)求出在2~4S内,重力GB做功的功率。
(3)求出在2~4S内,整个装置的势能转化为动能的转化率(用百分数表示,保留一位小数)。
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