内容正文:
《第十一章 简单机械和功》专项训练
专项一 杠杆、滑轮的作图
类型1 杠杆作图
1. 如图所示,杠杆在F1、F2的作用下处于静止状态,l2是F2的力臂,请在图中画出F1的力臂l1及阻力F2.
2. 图中ABO可看成以O为支点的杠杆.请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图.
3. 如图,利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l.
4. 如图所示是一个电热水壶的简易图,在图中画出它所受重力的示意图(B为重心);用力作用在壶盖上A点时,可将壶盖打开.请在A点画出所需最小力F的示意图(O为支点).
5. 如图所示,是教室里的学生座椅的侧面图,要在C点用最小的力F使座椅绕A点开始逆时针转动,请在图中画出:①F的力臂;②F的示意图.
6. 如图所示,张师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶.请你在图中作出:
(1)杠杆的支点O;
(2)最省力的力臂l;
(3)最小力的方向.
类型2 滑轮组绕线
7. 中国流动科技馆在某县青少年活动中心举办以“体验科学,放飞梦想”为主题的巡展活动,这是充分利用科普资源、激发学生科学兴趣、提升学生科学素养的有效途径.如图甲所示,冬冬和同学们一起兴致勃勃地体验升降座椅装置.体验完后,冬冬画出了升降座椅装置简图进行研究,如图乙所示.请在图乙中画出滑轮组的绕绳方法,要求绳子的末端绕至按钮处.
8. 小程要提起重800 N的物体,但是他的最大拉力只有300 N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物.小程想站在地上向下拉绳,如图所示,请你在图a、图b、图c三个图中选择一滑轮组,并画出正确的绕绳方法.
专项二 简单机械效率的测量
类型1 滑轮及滑轮组的机械效率
1. 在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量.数据记录如下:
实验序号
钩码重/N
动滑轮重/N
拉力/N
钩码上升的高度/m
测力计移动的距离/m
有用功/J
总功/J
机械效率/%
①
4
0.5
2.3
0.2
0.4
0.8
0.92
87.0
②
4
0.9
2.5
0.2
0.4
0.8
1.0
80.0
③
6
0.5
3.3
0.2
0.4
1.2
(a)
(b)
(1)完成表格中第3次实验中(a)(b)处的计算,填在下面的横线上:(a) ;(b) .
(2)通过比较 两次实验数据(填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 (填“有关”或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 (填实验序号)两次实验数据,可知他的观点是 (填“正确”或“错误”)的.
2. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某实验小组用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组.实验测得的数据如表所示.
序号
物体的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)把表格内的第4次实验数据补充完整 (结果精确到0.1%).这次数据是用 (填“甲”或“乙”)图中所示的滑轮组测得的.
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,增加物重可使滑轮组的机械效率 (填“变大”“变小”或“不变”).在第1次实验中,拉力F所做的额外功为 J.
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断: .
【拓展】若不计摩擦和绳重,用第1次实验的装置以0.1 m/s的速度匀速提起5 N的物体,拉力的功率是 W.
类型2 杠杆的机械效率
3. 某小组同学用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率.
小敏用如图甲所示的实验装置测定杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m时,C点上升了0.3 m,则杠杆的机械效率为 %.
(2)实验中若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是 .
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (填“变大”“变小”或“不变”).
小王用如图乙所示的实验装置测量杠杆的机械效率.O为杠杆的转轴,不计摩擦.实验时,给杠杆B端施加竖直向下的力F,使挂在A端的钩码