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1、第十二章简单机械第1节杠杆第1课时杠杆1【2018 邵阳】如图所示的杠杆,动力F 的力臂是()A ODB OFC OAD OCD2【中考 河南】如图所示,小华用苹果和橘子来玩 跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是()A 苹果的重力B 橘子的重力C 杆对橘子的支持力D 苹果对杆的压力D3杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥就是一个杠杆,如 图所示,它的支点是_点,动力作用点是_点,阻力是吊桥的_。BA重力4【2019 温州】晾晒三条相同的湿毛巾,下列做法最有可能让衣架保持水平的是()B5【2018 柳州】如图所示,妈妈体重
2、比小明大,跷跷板水平平衡时,妈妈比小明离转轴_(填“远”或“近”)。若小明往转轴靠近一小段距离,为保持跷跷板水平平衡,妈妈应适当_(填“远离”或“靠近”)转轴。【解 析】由F1l1F2l2可 知,妈 妈 对 杠 杆 的 压 力 大,则 力 臂就 小,故 妈 妈 比 小 明 离 转 轴 近;当l2减 小 时,l1也 应 当 减 小,故小明靠近转轴时,为保持平衡,妈妈也应靠近转轴。【答案】近;靠近6【中考 聊城】如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,若旅行箱内装满物体且 质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长 度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F 为_
3、N。【答案】707【2018 甘肃】如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O 为支点,请画出F1、F2的力臂l1和l2。解:如图所示。8【中考 白银】如图所示为生活中使用的“开瓶起子”,请在图中画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。【解 析】首 先 反 向 延 长 力F1的 作 用 线,再 从 支 点O 向F1的作 用 线 作 垂 线,垂 线 段 的 长 度 即 为 动 力 臂l1。F1使 起 子 沿逆 时 针 方 向 转 动,而 瓶 盖 对 起 子 的 力 阻 碍 了 起 子 的 转 动,所 以 阻 力F2的 方 向 向 下这 是 本 题 的 易 错 点,由 此 易 作出力F2的
4、示意图。解:如图所示。9如图所示,F1是作用在抽水机手柄A 点的动力,O 为支点,请在图中画出F1的力臂l1,并标出阻力F2。解:如图所示。【解析】不要凭感觉认为阻力F2的方向向下。10【中考 杭州】小金将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A 挂一个40N 的物体,肩上支点O 离后端A 为0.2m,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50kg,则此时手压木棒的压力大小为_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10N/kg)。【解析】由题意根据杠杆的平衡条件有:FOB GOA,即:F(0.6m 0.2m)40N0.2m,所
5、以F 20N,即手压木棒的压力大小为20N;肩对木棒的支持力大小为F F G 20N 40N 60N;人对地面的压力大小为F G总50kg10N/kg 40N 540N。【答案】20;60;54011【中考 镇江】如图所示,将重力不计的吸盘内部空气排尽后与水平地砖完全贴合,已知贴合的面积为30cm2,大气压强为1105Pa,AB 为轻质杠杆,O 为转轴,OA 与OB 的长度之比为1:3。保持杠杆水平,某人在B 端用竖直向下的拉力F 将吸盘沿竖直方向刚好拉离地砖,求:(1)吸盘所受的大气压力F0。解:吸盘所受的大气压力F0p0S 1105Pa30104m2300N。(2)人所用拉力F。12【20
6、18 长春】悬挂重物G 的轻质杠杆,在力的作用下 倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在A 点,最小的力为FA;若力施加在B 点或C 点,最小的力分别为FB、FC,且AB BO OC。下列判断正确的是()A FAG B FBG C FCG D FBFC【解 析】由 图 可 知,重 力 的 力 臂 小 于OB,在 各 点 施 加 最 小力 时,FA、FB、FC的 力 臂 分 别 是OA、OB、OC。力 施 加 在A点 时,最 小 力 力 臂 为OA,施 力 比 物 体 重 力 小,故A 错 误;力施 加 在B 点 时,最 小 力 力 臂 为OB,由 于 重 力 的 力 臂 小 于OB,则 施 力
7、比 物 体 的 重 力 小,故B 错 误;力 施 加 在C 点 时,最小 力 力 臂 为OC,由 于 重 力 的 力 臂 小 于OB,则 施 力 比 物 体 的重 力 小,故C 正 确;由 于 力 施 加 在B 点 和C 点 时 的 最 小 力 的 力臂相同,则施加的力的大小相同,故D 错误。【答案】C13【2018 衡阳】如图所示,一根木棒以O 点为支点撬动石块,画出作用在A 点最小动力F,并画出阻力F2的力臂l2。解:如图所示。14【2018 临沂】图甲所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分 别加挂一个等重的物体,如图乙所示。则杠杆()A 右端下沉B 左端下沉C 要保持平衡应将
8、左端的物体向右移动D 要保持平衡应在右端再加挂一个物体【解 析】图 甲 中 杠 杆 是 水 平 平 衡 的,当 分 别 再 挂 一 个 等 重的 物 体 时,左 右 两 端 所 加 的 力 大 小 相 同,而 右 端 的 力 臂 大,所加的力与力臂的乘积大,因此杠杆右端会下沉。【答案】A 15【2018 潍坊】如图所示,杠杆处于平衡状态,如果杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将()A 左端下降B 右端下降C 仍然平衡D 无法判断【解 析】由 题 知,左 侧 挂2个 钩 码,力 臂 为3,右 侧 挂3个钩,力 臂 为2,杠 杆 平 衡;两 边 各 减 少 一 个 钩 码 后,左 侧挂1个 钩 码,力
9、 臂 为3,右 侧 挂2个 钩 码,力 臂 为2,右 侧 力和力臂乘积大于左侧力和力臂的乘积,右端下降。【答案】B 16【2019 南宁】如图所示,杠杆在拉力F 的作用下水平平衡。现将弹簧测力 计绕c 点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F 的变化情况是()A 一直变大B 一直变小C 一直不变D 先变大后变小【解 析】将 弹 簧 测 力 计 绕c 点 从a位 置 转 动 到b位 置 的 过 程中,钩 码 的 重 力 不 变,其 力 臂 不 变,则 阻 力 与 阻 力 臂 的 乘积 不 变;将 弹 簧 测 力 计 绕c 点 从a位 置 转 动 到b位 置 的 过 程中,拉
10、 力F 的 力 臂 逐 渐 变 小,由 杠 杆 的 平 衡 条 件F1l1F2l2可知,拉力F 一直变大。【答案】A 17【2018 巴中】如图所示,在轻质杠杆OA 的中点悬挂一个重物,在A 端施加一个始 终与OA 垂直的力F,由水平位置匀速提到如 图虚线的位置,在这个过程中,拉力F 的大小()A 一直变大B 始终不变C 一直变小D 先变小后变大第十二章简单机械第1节杠杆第2课时杠杆的应用1关于费力杠杆,下列说法正确的是()A 费力杠杆的动力臂大于阻力臂B 费力杠杆不能省距离C 费力杠杆会费力,因此没有用 处D 费力杠杆可以省距离D2如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是()A3【2019
11、 宜昌】如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支_ 力杠杆,手移动的距离_(填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离。费小于4室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启,根据室内垃圾桶的 结构示意图,可确定桶中有两个杠杆在起作用,两杠杆支点 为O1、O2。则对应的杠杆分 别为()A 省力杠杆、省力杠杆B 省力杠杆、费力杠杆C 费力杠杆、费力杠杆D 费力杠杆、省力杠杆B5【2018 宜昌】如图甲所示,钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,图乙是其中的一个杠杆。用钢丝钳剪铁丝时,将铁丝放在A 处还是B 处更省力呢?请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力F2的示意图和动力F1
12、的力臂。解:将 铁 丝 放 在A 处更省力。如图所示。6【2019 宁夏】如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是()A B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力B B 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力C C 点是支点,物体A 放在车厢后部可省力D C 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力【解 析】由 图 可 知 车 厢 绕 着 点C 转 动,C 点 为 支 点;当 物 体A 放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力。【答案】C 7【2019 衢州】如图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()【解 析】起 重 机 用 四 种
13、 方 案 将 地 面 上 的 一 棵 大 树 扶 起 的 瞬间,以 树 根 为 支 点,树 的 重 力 不 变、重 心 一 定,则 阻 力 和阻 力 臂 一 定;图C 中 动 力 作 用 点 离 支 点 最 远,F3与 树 干 垂直,动力臂最大,则可知F3最小。【答案】C 8如图,一块厚度、密度均匀的水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则()A F甲F乙,因为甲方法的动力臂长B F甲F乙,因为乙方法的阻力臂长C F甲F乙,因为乙方法的阻力臂短D F甲F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍【答案】D 9【中考 烟台】踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,
14、深受广大群众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是()A 脚后跟是支点,是省力杠杆B 脚后跟是支点,是费力杠杆C 脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆D 脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆【解 析】如 图 所 示,踮 脚 时,脚 掌 与 地 面 接 触 的 地 方 是 支点,小 腿 肌 肉 对 脚 的 拉 力 向 上,由 图 可 知 动 力 臂 大 于 阻 力臂,是省力杠杆。【答案】C 10请仔细观察如图所示的漫画,判断小猴和小兔谁分的萝卜重()A 小猴B 小兔C 一样重D 无法判断【解 析】萝 卜 处 于 平 衡 状 态,由 图 可 知,右 侧 部 分 重 心 离支 点 较
15、 远,右 侧 力 臂 较 大,左 侧 部 分 重 心 离 支 点 较 近,左侧 力 臂 较 小;根 据 杠 杆 平 衡 条 件 可 得 左 侧 萝 卜 重 力 较 大,故小猴分的萝卜较重。【答案】A 11【2018 天门】如图,水平地面放一两端粗细不同的长杆AB,其重心为O,OA OB 21,用竖直向上的力FA将长杆一端A 微微抬离地面,FA为100N,长杆AB 所受重力为_N,用 竖直向上的力FB将长杆的另一端B 微微抬离地面,FB为_N。【解 析】当 用 力 在A 端 抬 起 长 杆 时,动 力 臂 为AB,阻 力 臂为OB,动 力 臂 阻 力 臂 31,根 据 杠 杆 的 平 衡 条 件
16、,则动 力 阻 力 13,因 此FAG 13,G 300N;同 理 可求,FB200N。【答案】300;20012【中考 呼和浩特】如图甲所示是大刚同学两手做俯卧撑 时的示意图,他的身体可视为杠杆,如图乙所示,O 点为支点,A 点为重心,已知每只手所受的支持力大小为200N,g取10N/kg。求:(1)若每只手掌与水平地面的接触面积为100cm2,计算手掌对地面的压强。(2)该同学的质量。13【中考 重庆A】如图所示,轻质杠杆的支点O 距左端l10.5m,距右端l20.2m。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端悬挂棱长为0.1m 的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B 对地面的压力为2
17、0N。(g取10N/kg)求:(1)此时杠杆左端所受拉力的大小为多少牛顿?解:(1)F左GAmAg2kg10N/kg 20N。(2)正方体B 的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的泥地,能承受的最大压强为4103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体A 的重力至少为多少牛顿?SB(0.1m)21102m2,F支 pmaxSB4103Pa1102m240N,所以右边绳子的拉力T 30N,欲使杠杆处于平衡状态:GA0.5m 30N0.2m,解得GA 12N,即A 的重力至少为12N。第十二章简单机械第2节滑轮1【2019 盐城】如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做()A 省力,不改变施
18、力的方向B 不省力,改变施力的方向C 既省力,也改变施力的方向D 既不省力,也不改变施力的方向A2【2018 邵阳】某校操场上正在举行升旗仪式,同学们看着国旗冉冉升起,暗暗立志要更加努力学 习。在国旗上升的过程中,下列说 法不正确的是()A 以地面为参照物,国旗是运动的B 国旗由静止到运动是由于受到了力的作用C 旗杆上端的滑轮是一个定滑轮D 地面相对于国旗是静止的【解析】国旗向上运动,相对于地面位置不断变化,是运动的,故A 正确;国旗由静止到运动,是因为受到拉力的作用,故B 正确;旗杆上的滑轮是定滑轮,能改变力的方向,故C 正确;地面相对于国旗的位置不断变化,是运动的,故D 错误。【答案】D
19、3【中考 河南】如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用_(填“甲”或“乙”)方案,因 为采用这种方案可以_。(不 计机械的自重及摩擦)甲省力4关于滑轮组,下列说法较全面的是()A 一定省力,且能改变力的方向B 一定省力,但不能改变力的方向C 有时能省力,又能改变力的方向;有时可以省力,但不能改变力的方向D 肯定可以改变力的方向,省力与否要具体分析C5【2018 广元】用如图所示的工具提升相同重物G,不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重,最省力的是()B6【中考 台州】小柯用图中装置提升重为400N 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
20、轮B 人将绳子拉过1m,物体也上升1mC 物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200ND 使用该装置不能省力,但能改变力的方向【解析】由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,故A 错误;使用动滑轮时,物体上升1m,绳子的自由端会通过2m,故B 错误;不计摩擦和滑轮自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为400N,则拉力为200N,故C 正确;使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,故D 错误。【答案】C 7【2018 天津】利用图中的滑轮组匀速提升900N 的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为_N。300【解析】滑轮组有3段绳子承担物重,不计滑轮自重、绳重及摩擦时,
21、拉力为物重的三分之一,即300N。8【中考 桂林】小明利用如图所示的简单机械移 动物体A 时,沿不同方向分别用F1、F2、F3的力以不同速度匀速拉动物体A 时,忽略绳子与滑轮之间的摩擦,下列说法中正确的是()A F1F2F3B F1F2F3C F1F2F3D F1F2F3D【解析】使用定滑轮不省力。9【2018 凉山州】用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物,请在 图中画出最省力的绕法。解:如图所示。10【中考 天水】如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的 绕绳方法。【解析】若要最省力,则绳子应系在动滑轮的钩子上。解:如图所示。11【2019 郴州】利用如图所示的滑轮组匀
22、速提升200N 的重物,动滑轮重为10N(不计绳重与摩擦),则拉力F 的大小为()A 70NB 100NC 105ND 110N【答案】C12【2019 自贡】如图所示,物体A、B 的重分别为20N、10N,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A 在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F 向左拉物体A,使物体A 向左做匀速直线运动,则()A F 20NB F 10NC F 5ND F 30N【答案】B13【中考 宁波】如图所示,用同一个动滑轮先后提升同一物体,使物体以相同的速度匀速上升相同的高度,所用的力分别是F甲和F乙,若不计摩擦、动滑轮重和绳重,则F甲与F乙的大小关系是()A F甲
23、F乙B F甲F乙C F甲F乙D 无法比较【答案】C14某人到健身房进行健身活动,用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。使用 时,若绳A 处固定不动,手在B 处用力FB拉绳,使重物G 匀速上升;若绳B 处固定不动,腿在A 处用力FA拉绳,使重物G 匀速上升。下列说法正确的是()A FAFBB FAFBC FAFB D 条件不足,无法确定【解 析】用 画 受 力 示 意 图 法 分 析 解 答。FA通 过 一 根 绳 子 直接 作 用 在 重 物 上,则FAG。手 在B 处 用 力FB拉 绳 时(绳 重、动 滑 轮 重 及 摩 擦 均 忽 略 不 计),动 滑 轮 受 力 示 意 图 如
24、图 所 示,可见FB2G。【答案】A 15【2018 郴州】如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹 簧测力计拉力FA、FB、FC,三者的关系正确的是()A FA:FB:FC3:2:1 B FA:FB:FC1:2:3C FA:FB:FC6:3:2 D FA:FB:FC2:3:6【解 析】如 图 所 示,设 每 段 绳 子 承 担F 的 力,FC承 担3段 绳子 的 拉 力,FC3F;FB承 担2段 绳 子 的 拉 力,FB2F;FA承 担 一 段 绳 子 的 拉 力,FAF。故FA:FB:FCF:2F:3F 1:2:3。【答案】B 16【2018 大庆】如图所示,滑轮重及滑轮转动时
25、的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F 是9N,由此可知()A 物重是27N,物体的速度是0.4m/sB 物重是18N,物体的速度是0.6m/sC 物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/sD 物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s【答案】C第十二章简单机械第3节机械效率1用铁桶从井中打水,此过程中()A 人对铁桶做的功是额外功B 人对水做的功是额外功C 人对水和铁桶做的功都是额外功D 人对水和铁桶做的功都是有用功【解析】本题中做功的目的是打水,故人对水做的功是有用功,对铁桶做的功是额外功。【答案】A 2【中考 漳州】亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量
26、为5kg 的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用 时较短。则亮亮与爸爸所做的()A 有用功相等B 总功相等C 总功率相等D 有用功和总功的比值相等【解 析】扛 米 上 楼 的 过 程 中,对 米 做 的 功 是 有 用 功W有G米h;克 服 自 身 重 力 做 的 功 为 额 外 功W额G人h。可 见,两人 做 的 有 用 功 相 同,爸 爸 做 的 总 功 大,总 功 率 大,但 有 用功与总功的比值小。【答案】A 3如图所示,升旗过程中,克服旗的重力做的功是_,克服绳子重力做的功是_,克服摩擦力做的功是_。(均填“有用功”“额外功”或“总功”)【解 析】升 旗 时,目 的 是 把 旗 提 升 到
27、一 定 高 度,因 此 克 服旗 的 重 力 做 的 功 是 有 用 功,克 服 绳 子 重 力 和 摩 擦 力 做 的 功对我们是没有用的但又不得不做,是额外功。【答案】有用功;额外功;额外功4俗话说“竹篮打水一场空”,此过程中,对_做的功是有用功,对_ 做的功是额外功,这一现象所包含的物理道理是机械效率_(填“高”或“低”)。水竹篮低5【中考 黄石】下列关于简单机械在实际应用中的 说法正确的是()A 指甲剪是省力省功的机械B 定滑轮不省力,但能改变力的方向C 滑轮组既省力,又省距离,还省功D 斜面的机械效率可以达到100%【解 析】指 甲 剪 由 三 个 杠 杆 组 成,其 中 既 有 省
28、 力 杠 杆 也 有费 力 杠 杆,使 用 任 何 机 械 都 不 省 功,故A 错 误;定 滑 轮 实质 是 等 臂 杠 杆,不 省 力 也 不 费 力,但 可 以 改 变 力 的 方 向,故B 正 确;滑 轮 组 可 以 省 力,但 费 距 离,且 不 能 省 功,故C 错 误;使 用 任 何 机 械 都 要 做 额 外 功,所 以 机 械 效 率 不 可能达到100%,故D 错误。【答案】B6【2018 黄石】为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式提升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是()A 用动滑轮提升重物上升h,弹簧测力计也上升hB 若提升同一物体上升相同高度,用 动滑轮拉
29、力更小,且做功更少C 减小动滑轮质量可以提高 动滑轮的机械效率D 若用定滑轮拉重物,当拉力 竖直向下最省力【解 析】用 动 滑 轮 提 升 重 物 上 升h,弹 簧 测 力 计 上 升2h,故A 错 误;提 升 同 一 物 体 上 升 相 同 高 度,用 动 滑 轮 时,提起 动 滑 轮 需 要 做 功,故 做 功 较 多,故B 错 误;减 小 动 滑 轮质 量,可 以 减 小 额 外 功,可 以 提 高 动 滑 轮 的 机 械 效 率,故C 正 确;用 定 滑 轮 拉 重 物,向 各 个 方 向 的 拉 力 都 等 于 物 重,故D 错误。【答案】C7【2019 福建】工人用如图所示的机械将
30、物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑 轮的重力之比G物:G滑 轮9:1,忽略绳 重与摩擦的影响,则机械效率为()A 10%B 45%C 80%D 90%【答案】D8【2018 柳州】在物理学中,把_和总功的比 值叫做机械效率。由于存在额外功,机械效率总_(填“大于”“等于”或“小于”)1。有用功小于9【2018 河北】一台起重机在10s 内将重为3600N 的货物匀速提高了4m,起重机做的有用功是_J。若起重机做的额外功是9600J,则机械效率是_,起重机的总功率是_W。【答案】14400;60%;240010【2018 东营】对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列
31、 说法正确的是()A 通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B 做功多的机械,功率一定大C 功率大的机械,做功一定快D 做功快的机械,机械效率一定高【解析】使用任何机械都要做额外功,则总功一定大于有用功,有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于100%,故A 错误;功率是做功多少与所用时间的比值,做功多,时间不确定,功率大小不能确定,故B 错误;功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小则做功慢,故C 正确;机械效率与做功快慢没有关系,故D 错误。【答案】C 11【2019 襄阳】工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N 的货物匀速提升了2m,做了1500J的功。求:(1)滑轮组
32、的机械效率。(2)当他用400N 的拉力匀速提升其他货物时,额外功占总功的15%,求提升货物的重。12【2019 眉山】在一次车辆故障处置过程中,拖 车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了30s 时间,将水平路面上质量是1.5t 的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s,绳子自由端的拉力F 是500N,地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍,g取10N/kg。求:(1)拉力F 在30s 内所做的功。解:(1)故 障 车 在30s 内 通 过 的 路 程s车V车t 5m/s30s 150m。由 图 知n 3,拉 力 端 移 动 的 距 离s 3s车
33、3150m450m,拉 力F 在30s 内 所 做 的 功W总Fs 500N450m2.25105J。(2)整个装置的机械效率。13【2018 苏州】水平地面上放着重为200N、棱 长为0.2m的正方体物块,现用斜面将其由底端匀速拉到顶端,如图所示,已知平行于斜面的拉力为120N,物体移动的距离为2m,升高1m。求:(1)物块放在水平地面上时对地面的压强。(2)斜面的机械效率。(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。14【2018 广东】如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机功率为3103W,当它把质量为1t 的重物匀速提起24m 时,用 时100s,g取10N/kg。求:(1)在
34、这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少?(2)若起重机AB 长为20m,吊起重物时B 端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒,则OB 长为多少?(不计摩擦和起重机自重)根 据 杠 杆 平 衡 条 件,有FAOA FBOB,即mAgOA mBgOB,OA OB AB20m,联立解得OB 4m。阶段高频考点专训专训机械效率的测量1【2019 玉林】小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进 行了4次测量,测得数据如下表所示:(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s _m,机械效率 _。0.450%(2)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮
35、组,物重越大,滑轮组的机械效率_。【解析】通过比较1、3和4三次实验数据知,物体提升的高度和绳子移动的距离相同,物体的重力不同,且物体的重力越大,机械效率越高,可以得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。越高(3)在忽略摩擦力和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_N。【解析】如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦和绳重的情况下,动滑轮的重力G动4F G物40.8N 1N 2.2N。2.2(4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是()A 动滑轮的重力B 绳子与滑轮之间的摩擦C 物体上升的高度【解析】滑轮组的机械效率跟动滑轮重、绳重、摩擦、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升
36、高的距离等没有关系。C2【2018 泰安】图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图,用弹簧测 力计竖直向上_拉动绳子自由端,将重为4.5N 的物体从A 位置提升到A 位置,同时弹簧测力计从图中的B 位置上升到B 位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图 乙所示。请你根据他们做的实验 完成下列问题:匀速(1)物体提升的高度是_cm,拉力是_N,该滑轮组的机械效率 _。5.0275%(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率_(填“变大”“变小”或“不变”)。【解 析】滑 轮 组 机 械 效 率 与 被 提 升 物 体 重 力 和 动
37、滑 轮 重 力有 关,当 被 提 升 物 体 重 力 不 变 时,增 加 一 个 动 滑 轮,相 当于 在 有 用 功 不 变 的 情 况 下 增 大 了 额 外 功,此 时 的 机 械 效 率会变小。变小3【2018 绵阳】某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:(1)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G 并记录钩码和绳端的位置。(2)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h 和绳端移动的距离s。(3)记录实验数据填入表格中(表格略)。(4)多次改变钩码的数量,重复上述实验。(5)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率。(6)分析测量
38、结果,讨论影响机械效率的因素。回答以下问题:(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是_。【解析】由于要测量钩码上升的距离及绳子自由端移动的距离,故实验中还应准备刻度尺。刻度尺(2)滑轮组机械效率的计算公式是 _(用直接测得的物理量符号表示)。【解析】机械效率是有用功与总功的比值,使用题中滑轮组,有用功为Gh,总功是拉力对物体所做的功为Fs。(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为 正确的有_(填序号,可能不止一项正确)。A 在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小B 在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大C 忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同D 忽略
39、摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同E 忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质 量越大,则机械效率越大F 忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质 量越大,则机械效率越小【解析】使用滑轮组,额外功主要来源于摩擦力、绳重及动滑轮的重。当有用功相同时,减小额外功可增大机械效率;而当额外功不变时,增大有用功也能增大机械效率,可见说法ADE 正确。【答案】ADE 4【中考 荆州】用图示装置探究“斜面的机械效率”,实验记录如下表:(1)沿斜面拉动物体时,应使其做_运动。(2)根据图中弹簧测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为_%。由实验 可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,_越小,机械效率越大。匀速直线95.
40、2摩擦力(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为_N。0.435【2018 鞍山】斜面是在生产和生活中常见的简单机械,也是物理实验中常用的 实验器材。(1)使用斜面提升物体可以省力。如图甲,将重力为5N 的木块放在长1m、高0.2m 的斜面上,沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计,记 下弹簧测力计的示数为1.6N,则该斜面的机械效率 _%,木块在斜面上运动时受到的滑动摩擦力 为_N。继续探究,可以得出斜面越陡,省力越_(填“多”或“少”),机械效率越_(填“高”或“低”)。【答案】62.5;0.6;少;高(2)用斜面“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,如图乙,使一个小球从斜面上不同高度由静止开始 滚下
41、,撞击水平面上的小木 块,通过观察_ 比较小球动能的大小,可以探究物体的动能跟_ 这一因素的关系。小木块移动的距离速度6【中考 淮安】小明利用斜面搬运物体的过程中,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,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:(1)沿斜面拉动物体时,应使其做_运动。(2)根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为_J,机械效率是_。【解析】为了使弹簧测力计示数稳定,应沿斜面匀速拉动物体。匀速直线1.2581%(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越 缓,越_。【
42、解析】通过比较发现,实验1中力最小,实验3中力最大,而实验1中的斜面最缓,实验3中的斜面最陡,故可得:在粗糙程度一定时,斜面倾斜程度较缓较省力。省力(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不 变的情况下,_。【解 析】由 数 据 分 析 可 知,三 次 实 验 中,斜 面 越 陡,机 械 效 率越 高,故 斜 面 的 机 械 效 率 与 斜 面 的 倾 斜 程 度 有 关,倾 斜 程 度 越大,机械效率越高。斜 面 的 机 械 效 率 与 斜 面 的 倾 斜 程 度 有 关,倾 斜 程 度 越大,机械效率越高7【中考 汕头】如图所示是小明测量杠杆机械效
43、率的实验情景(杠杆的重力忽略不 计)。(1)请在下表中把相关的数据填写完整。解:(1)如下表所示。(2)为提高本实验中杠杆的机械效率,请提一条合理的建议:_。选择支点灵活的杠杆8某实验小组利用图示装置探究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:将杠杆的O 点悬挂,能自由转动,在A 点悬挂总重为6N 的钩码,在B 点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆保持水平静止。其中AO 10cm,AB 20cm。竖直向上拉动弹簧 测力计缓慢匀速上升(保持O 点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为2.5N。回答下列问题:(1)杠杆静止时,若杠杆自重和摩擦不计,弹簧测力计示数应为_N。【解 析】OB AO AB 10
44、cm 20cm 30cm 0.3m,不 计杠 杆 自 重 和 摩 擦,由 杠 杆 平 衡 条 件 得FOB GOA,即F0.3m 6N0.1m,解得F 2N。2(2)杠杆缓慢转动时,其机械效率为_。80%(3)若只将钩码的悬挂点由A 点移至C 点,O 和B 位置不变,仍将钩码提升相同的高度(不计摩擦阻力),则杠杆的机械效率将_(填“变大”“变小”或“不变”)。变大【解 析】由 图 知,O 为 杠 杆 的 支 点,动 力F 始 终 与OA 垂 直,杠 杆 长 即 为 动 力 臂,将 杠 杆 缓 慢 地 由 位 置A 拉 到 位 置B,动力 臂 不 变,重 物 对 杠 杆 拉 力 为 阻 力,大 小 等 于 重 物 的 重 力,其 力 臂 在 杠 杆 由A 位 置 到B 位 置 过 程 中 逐 渐 变 小,根 据 杠 杆平衡条件F1l1F2l2可知动力一直变小。【答案】C