内容正文:
章末复习·分层提优
第九章 简单机械 功
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重点一 杠杆及其平衡条件的应用
1.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住桨柄的末端
(视为支点),另一手用力划桨。下列说法正确的是( )
A.将用力划桨的手靠近支点,既能省力又能省距离
B.为省力,可将用力划桨的手靠近支点
C.为省力,可将用力划桨的手远离支点
D.为省距离,可将用力划桨的手远离支点
C
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2.如图所示,一根直硬棒被细绳系在O点吊起,A处挂一实心金属块甲,B处挂一石块
乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡,不计硬棒与悬挂的细绳质量,下列推断合理的是
( )
A.甲的质量和密度都比乙大
B.如果甲浸没在水中,硬棒会逆时针转动
C.如果甲浸没在水中,要使硬棒水平平衡,可将乙向右移动
D.O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和
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3.(2023威海乳山模拟)如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.6 m,可绕固定点O
转动,离O点0.6 m的B端挂一个30 N的重物G,在A端用与水平地面成30°夹角的
力F拉住,杠杆平衡时,拉力F= N;若拉力F与水平地面的角度增大后仍斜
向下拉,则拉力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
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变小
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4.(2023济南莱芜区期中)如图所示,物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态
(不计机械自重和摩擦),拉力F1、F2、F3的大小关系是( )
A.F1>F2>F3
B.F1<F2<F3
C.F2<F1<F3
D.F2<F3<F1
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重点二 滑轮
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5.(2023淄博桓台期末)某同学研学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松地搬运到高处。他借助该装置提升1 500 N的重
物,如图所示为模拟示意图(不计摩擦和装置的自重)。下列说法正确的是( )
A.可以把滚轴B简化看作定滑轮
B.利用该装置不能省力,但能改变力的方向
C.若人将绳向下拉过6 m,物体将上升1 m
D.物体匀速上升时,人对绳的拉力为300 N
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6.如图所示,放在水平桌面上的物体A重50 N,通过滑轮与一个重20 N的物体B连接
在一起,此时刚好可以使A匀速向右运动,若滑轮重及滑轮与细绳之间的摩擦不计,
则物体A与水平桌面间的摩擦力为( )
A.10 N B.20 N
C.40 N D.50 N
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7.(2023淄博临淄区期末)用如图所示滑轮组,在5 s的时间内将150 N的重物匀速提升了
2 m,拉力做的功是400 J,不计绳重和摩擦,则绳自由端移动的速度为 m/s,绳自由
端的拉力为 N,动滑轮的重力为 N。
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8.学校举行运动会,对下列项目中涉及的做功情况,叙述正确的是( )
A.拔河比赛中,两队僵持不动的时候,运动员对绳子做了功
B.排球比赛中,运动员击打排球的过程中,运动员对排球做了功
C.在立定跳远项目中,运动员的起点和落脚点均在同一水平面上,所以没有克服
重力做功
D.踢毽子时,毽子在空中运动的过程中,此同学对毽子做了功
B
重点三 功和功率
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9.同学们从一楼到三楼,看哪位同学爬楼时功率最大。以下说法正确的是( )
A.最后一个到达终点的同学可能功率最大
B.体重最大的那位同学功率最大
C.体重轻的同学速度快,功率最大
D.第一个到达终点的同学功率最大
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10.(2023泰安泰山区一模)如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同,甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中( )
①F1大于F2 ②F2比F1的功率大
③F1比F2做功多 ④甲的重力做功较多
A.只有①③正确 B.只有②③正确
C.只有①④正确 D.只有②④正确
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11.如图所示,一个物体静止在光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功为W1,做功功率为P1;在bc段做功为W2,做功功率为P2,则有W1 W2,P1 P2。(均选填“>”“=”或“<”)
=
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12.(2023泰安东原实验学校月考)下列说法中正确的是( )
A.省距离的机械也可以省力
B.省力的机械一定费距离,且不省功
C.省距离的机械不省力,但省功
D.省力的机械一定省功
B
重点四 功的原理和机械效率
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A
13.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组,将同一物体在相同的时间内提升到相同高度。若物体受到的重力为90 N,动滑轮的重力都是30 N,在10 s内把物体匀速提升1 m的过程中(不计绳重和摩擦),下列说法不正确的是( )
A.两滑轮组所需拉力都是60 N
B.两滑轮组所做的额外功都是30 J
C.两滑轮组拉力做功的功率都是12 W
D.两滑轮组的机械效率都是75%
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14. 如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以v的速度匀速运动了s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的 ,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )
A.使用该滑轮组一定省力
B.拉力的功率为Fv
C.额外功为 (2nF-G)s
D.滑轮组的机械效率为
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15.方案设计杆秤是一种称量质量的常用工具,小廖找到一把带有秤砣的杆秤,向爷爷请教了杆秤的几个部件名称(如图甲所示),初步掌握了使用方法并进行了尝试:不挂重物,提住秤纽,当秤砣移动至定盘量处时,秤杆恰能处于平衡状态。将被称重物挂在秤钩上,移动秤砣悬线位置直至秤杆平衡,通过杆身刻度直接读出重物质量。
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(1)分析可知,杆秤属于 ,它主要是利用 这一物理原理来工作的。
(2)小廖发现系秤砣的绳子较长且有一段磨损严重,他把这部分剪去,将剩余部分绳子接好挂在秤杆上使用,这会导致测量的结果 (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)小廖发现市面上多数杆秤有两个秤纽及两个量程(如图乙所示),使用秤纽 (选填“A”或“B”)时的量程较大。
杠杆平衡条件
杠杆
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(4)小廖找来一把刻度尺,想不借助其他器材测量出秤砣的质量,请帮他写出必要的测量步骤,并用所测得的物理量符号表示出秤砣质量的表达式。
必要的步骤: .
。
秤砣质量表达式: 。
①在秤钩上挂一个重物;②调节秤砣,使秤杆平衡;③读出杆身刻度示
数为m;④测出秤纽到秤钩所在线的距离l2,测出秤纽到秤砣所在线的距离l1
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16.如图甲所示是一种起重机上的滑轮组,已知在匀速吊起540 kg的货物时,绳端的拉力F是2 400 N,货物在10 s内匀速上升5 m;图乙是一种塔式起重机,它悬吊货物所用动滑轮与图甲中动滑轮质量相同,若配重质量为3×103 kg,平衡臂长3 m,货物的质量为820 kg,不计摩擦和绳重,g取10 N/kg。求:
(1)图甲中起重机滑轮组的机械效率;
解:货物的重力G=mg=540 kg×10 N/kg=5 400 N
由图甲可知,n=3,滑轮组的机械效率
η= ×100%=75%
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(2)图甲中绳端拉力F的功率;
解:绳子自由端移动的距离s=nh=3×5 m=15 m
拉力做的总功W总=Fs=2 400 N×15 m=36 000 J
拉力F的功率P= =3 600 W
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(3)图乙中当把货物送至最右端,塔臂在水平位置平衡时,求起重臂的长度(塔臂的重力忽略不计)。
解:在图甲中,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),所以
动滑轮的重力G动=nF-G=3×2 400 N-5 400 N=1 800 N
在图乙中,配重的重力
G配=m配 g=3×103 kg×10 N/kg=3×104 N
货物的重力G′=m′g=820 kg×10 N/kg=8 200 N
货物和动滑轮的总重G总=G′+G动=8 200 N+1 800 N=1×104 N
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(3)图乙中当把货物送至最右端,塔臂在水平位置平衡时,求起重臂的长度(塔臂的重力忽略不计)。
根据杠杆平衡条件得,G配l1=G总l2,
起重臂的长度l2= =9 m
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