阶段强化专题训练(五)
LK版 八年级下
专训2 简单机械的计算
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1.【中考·南京】如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。石球重50 N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1,才能将石球抬起。F1的力臂为________m,此时舂米工具是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆。
(2)脚竖直向下至少用力F2为________N,才能将石球抬起。F2和F1的大小关系为F2________F1。
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省力
20
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2.【中考·杭州】如图甲,有一轻质杆,左右两端各挂由同种金属制成、质量分别为m1和m2(m1>m2)的实心物块后恰好水平平衡。
(1)求左右悬挂点到支点O的距离l1与l2之比。
(2)如图乙所示,将两物块分别浸没于水中,杆将会______________(填“左端下降”“右端下降”或“仍然平衡”),试通过推导说明。
仍然平衡
3.【中考?淄博节选】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。
如图所示的是踮脚时的示意图,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个双脚同时垫起动作,
每次踮脚过程中脚跟离开地面
的高度是9 cm。求:小腿肌肉
对每只脚的拉力。
4.【中考?广东】如图甲所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中
衣架横梁保持水平,请回答
下列问题:
(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50 N,则静止时绳子拉力是多少?(各种摩擦忽略不计)
(2)要使衣架横梁上升1 m,则绕进旋轮的绳子长度是多少?
解:绕进旋轮的绳子长度s=nh=4×1 m=4 m。
(3)通过增加滑轮,可以使此装置更省力,请你在图乙上画出正确的绕线方法。
解:如图所示。
5.【中考?聊城】考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2 m3。如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104 N。
在没有将石像提出水面前,若
不计摩擦和滑轮重力,ρ水=1.0×
103 kg/m,g取10 N/kg。求:
(1)石像受到的浮力。
解:石像受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N。
(2)石像的重力。
解:不计摩擦和滑轮重力,石像的重力G=2F+F浮=2×1.6×104 N+2×104 N=5.2×104 N。
(3)石像的密度。
(4)若将石像提升了3 m,石像受到水的压强减少了多少?
解:石像受到水的压强减小了Δp=ρ水gΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa。
6.【中考?湖州改编】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 s内将一个重为100 N的物体,沿着水平地面匀速拉动了2 m。人的拉力为18 N,
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)物体移动的速度。
(2)绳端移动的距离。
解:由图知,n=2,则绳端移动的距离
s绳=ns物=2×4 m。
(3)动滑轮受到的重力。
解:物体受到的摩擦力f=0.35G=0.35×100 N=35 N。
滑轮组对物体的拉力F拉=f=35 N。
不计绳重及机械的摩擦,动滑轮的重力G动=nF-F拉=2×18 N-35 N=1 N。
7.【中考?嘉兴节选】如图甲为塔式起重机的简易示意图,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 N/kg)
(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
________。
【答案】大
(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 N,则
能吊起货物的质量不能超过多少
千克?
改变力的方向
8.如图是一个上肢力量健身器示意图。D是动滑轮,配重A的质量为140 kg,底面积是8.0×10-2 m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,EO:OH=1:2。假定运动员体重是600 N,动滑轮重300 N,
人的一只脚与地面接触面积为2×
10-2 m2,不计杠杆重、绳重及摩擦,
g取10 N/kg。问:
(1)配重A自由放置时对地面的压强是多大?
(2)若A未提离地面,当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?为多少?