内容正文:
思维培优训练
福建物理
物理
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第1题图
1.[2023北京]如图是小强利用器械进行锻炼的示意图,
其中横杆 可绕固定点 在竖直平面内转动,
,在杆 端用细绳悬挂重为 的配
重,他在 端施加竖直方向的力 ,杆 在水平位
置平衡,此时他对水平地面的压力为 .为了锻炼不同
位置的肌肉力量,他将固定点移动到 端,杆 可绕端点 在竖直平面
内转动,配重悬挂在 点,在 端施加竖直方向的力使杆 在水平位置
再次平衡,此时,他对水平地面的压力为 ,压强为 .已知小强重为
,两只脚与地面接触的总面积为 ,不计杆重与绳重,下列
判断正确的是( )
A. 为 B. 为
C. 为 D. 为
C
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【思维点拨】
支点从 换到 ,动力方向由竖直向下变为竖直向上,小强对地面的压力由 变为 .
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【解析】 横杆 可绕固定点 在竖直平面内转动, ,在
杆 端用细绳悬挂重为 的配重,他在 端施加竖直方向的力 ,
杆 在水平位置平衡,此时他对水平地面的压力为 ,根据杠杆平衡
条件可得 ,方向向下,他对杠杆有向下
的 拉力,杠杆对他有向上的 的拉力,所以他对水平地面
的压力为 ,故A、B错误;
他将固定点移动到 端,杆 可绕端点 在竖直平面内转动,配重悬挂
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在 点,在 端施加竖直方向的力使杆 在水平位置再次平衡,此时,
他对水平地面的压力为 ,根据杠杆平衡条件可得
,方向向上,他对杠杆有向上的
推力,杠杆对他有向下的 的压力,所以他对水平地面的压力为
,故C正确;此时他对地面
的压强 ,故D错误.故选C.
2.[2023成都改编]如图甲所示装置,小欢用力 向下拉绳子,使物体 在
水平地面匀速移动,地面 、 粗糙程度不同.物体 重为 ,动
滑轮重为 , , .物体 从 点到 点过程中,拉力
与 移动距离的关系如图乙,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子
重力及滑轮转轴摩擦,对此过程的分析,下列结论正确的是( )
第2题图
A. 绳子自由端移动的距离为
B. 拉力 做的功为
C. 拉力 在 段做的额外功等于
在 段做的额外功
D. 物体从 段到 段,滑轮组的
机械效率变小
B
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【思维点拨】
物体从 段到 段,滑轮组的机械效率变化.物体在水平地面匀速移动,
受力平衡, ,结合图乙分析可知, ;滑轮组的机械效率
, 不变,物体
从 段到 段, 变大,则机械效率变大.
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第2题图
【解析】 物体 从 点到 点过程
中,通过的距离为
,绳子的有效段
数为2,故绳子自由端移动的距离
,故A错
误; , ,绳子
自由端移动的距离分别为 , ,
由图乙知绳子的拉力分别为 和 ,拉力做的功 ,故B正
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确;本题中,克服摩擦力做的功为有用功,忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦,故克服动滑轮的重力做的功为额外功,在 段和 段动滑轮提升的高度
不同,根据 ,故拉力 在 段做的额外功不等于在 段做的额
外功;使物体 在水平地面匀速移动,根据二力平衡,物体受到的滑动
摩擦力等于水平面上绳子的拉力的大小,因 大于 ,故可
知 段物体受到的滑动摩擦力大,滑轮组的机械效率 ;
动滑轮的重力不变,物体从 段到 段,滑动摩擦力变大,故滑轮组的
机械效率变大,故D错误.故选B.
人对地面的压力为_____ ,工人最多能拉起______ 的重物(杠杆与绳
的自重、转轴上的摩擦均不计).
第3题图
3.[2023兰州]建筑工地上,工人利用杠杆提起重物.如
图所示,杠杆 在竖直拉力的作用下恰好在水平位
置平衡.已知 ,物体的重力为 ,
与地面的接触面积为 ,此时物体对水平地面
的压强为 若工人的重力为 ,则工
500
2 100
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第3题图
【解析】 由 可得,重物对水平地面的压力
,因重物对地面的压力等于自身的重力减
去细线的拉力,所以,杠杆 端细线的拉力
,由杠杆的平衡条件
可得 ,解得 ,工
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人对地面的压力 ,当人
对地面的压力为0时,杠杆 端受到绳子最大的拉力大小即等于工人的重
力大小,根据杠杆平衡条件 ,求出 端受到的最大拉
力 ,对物体竖直方向上受力分析
可知此时物体处于平衡状态,则物体的最大重力为
第4题图
4.[2023郴州]如图所示,物体重 ,每个滑轮重 ,在
的拉力作用下,物体上升了 ,则拉力做的有用