内容正文:
物理分层训练
第十二章 简单机械 基础训练
一、单选题
1. 如图所示,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态,所用钩码完全相同。下列做法中能使杠杆再次平衡的是
A. 分别在两边钩码下再增加一个相同钩码
B. 左边减少1个钩码,右边减少2个钩码
C. 两边钩码均向支点移动相同的距离
D. 左边钩码向左移个格,右边钩码向右移1个格
【答案】D
【解析】设一个钩码的重是G,由图可知:,,此时由可得,,则,可以设左边的力臂为,右边的力臂;
A、由图可知,左边的力臂要大于右边的力臂,分别在两边钩码下再增加一个相同钩码,左边增大G3L,右边增大G2L,则两边增大的力和力臂的乘积不相等,故杠杆不能平衡,故A错误;
B、左边减少1个钩码,则力和力臂的乘积为:G3L;右边减少2个钩码,则力和力臂的乘积为G2L,两边力臂和力的乘积不相等,不能平衡,故B错误;
C、两边钩码均向支点移动相同的距离,由于两边的力不同,则减小的力与力臂的乘积也不相同,故杠杆不能平衡;
D、左边钩码向左移,右边钩码向右移1L,左边:;右边:;两边力臂和力的乘积相等,杠杆能平衡,故D正确。
故选:D。
2. 如图所示的工具中均属于杠杆,在使用时与其他三个类型不同的是
A. 镊子 B. 取碗夹子
C. 核桃夹子 D. 食品夹
【答案】C
【解析】A、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
B、取碗夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
C、核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
D、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
故选:C。
3. 如图是筷子夹菜时的杠杆示意图,其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】手对筷子的作用力为动力,其方向与筷子垂直向上;食物对筷子的阻碍力为阻力,其阻力的作用点为筷子与食物的接触点,并且方向垂直筷子向上。
故选:B。
4. 如图所示,杆重和摩擦均不计,下列杠杆中能在水平位置平衡的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】解:设杠杆上每一个小格长度为L,
A、两力作用在杠杆支点的两侧,方向都是竖直向下,左端:,右端:,左右两端力和力臂的乘积不相等,不符合杠杆的平衡条件,所以杠杆不会在水平位置平衡,故A错误;
C、两力作用在杠杆支点的两侧,方向都是竖直向下,左端:,右端:,左右两端力和力臂的乘积,符合杠杆的平衡条件,所以杠杆会在水平位置平衡,故C正确;
BD、两力作用在杠杆支点的两侧,支点左端杠杆受力方向是竖直向下,支点右端杠杆受力方向是竖直向上,这种情况下杠杆会转动起来,不会在水平位置平衡,故BD错误;
故选:C。
5. 小金在学习了滑轮之后用下列方法匀速提升同一重物,若不计绳子、滑轮的重力及摩擦,其中最省力的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不计绳子、滑轮的重力及摩擦,提起的是同一物体G,
A、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即;
B、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即;
C、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有3股,则;
D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有2股,则。
由以上可知:在不计绳子、滑轮的重力及摩擦的情况下最省力的是C。
故选:C。
6. 某同学旅游时,发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械.当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面.他借助该装置提升100牛的重物不计摩擦和装置的自重下列说法正确的是
A. 可以把A、B简化看成动滑轮
B. 人将绳拉过1米时,物体也上升1米
C. 物体匀速上升时,人对绳的拉力为20牛
D. 利用该装置不能省力,但能改变力的方向
【答案】C
【解析】A、提升物体时,A的轴固定不动,属于定滑轮;B和物体一起移动,属于动滑轮,故A错;
B、由图知,A、B组成滑轮组,,则拉力端移动距离;人将绳拉过1m时,物体上升的高度,故B错;
C、不计摩擦和装置的自重,人对绳的拉力:,故C正确;
D、由C项解答和图示可知,利用该装置既能省力,又能改变力的方向,故D错。
故选:C。
7. 如图,用同一滑轮匀速提升同一重物不计绳重、摩擦,图中、、、之间的大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、甲图是动滑轮,当拉力竖直向上时,不计绳重和摩擦,则;当拉力与竖直方向有夹角时,拉力的力臂变小,而阻力、阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知拉力变大,则,故A错误;
B、乙图是定滑轮,只能改变力的方向,不计绳重和摩擦,则