专题10 简单机械-【好题汇编】5年(2020-2024)中考1年模拟物理分类汇编(福建专用)
2024-08-12
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内容正文:
专题10 简单机械
1. (2022·福建)如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·福建)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图 ,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于______杠杆。刻刀要磨锋利使用,是为了增大______。
3.(2023·福建)如图所示,民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木棰捶打,最后搓揉成形。
捶打时,木棰相当于一个_________杠杆。白粿被搓揉成圆条形,说明力可以改变物体的_________。
4.(2022·福建)如图,用滑轮组帮助汽车脱困时,滑轮B的作用是______;汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为______N。
5.(2020·福建)如图,小儿垂钓时的鱼竿是______(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,“怕得鱼惊不应人”是因为______可以传声。
6.(2021·福建)23. 在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
7.(2023·福建)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定值电阻R0阻值为200Ω,压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
8.(2020·福建)美乡村建设中,工人用起吊装置提升建筑材料,如图。某次把质量为200kg的材料匀速提升6m用时15s,消耗电能1.5×104J。g取10N/kg。求这次匀速提升材料过程中
(1)材料所受拉力F的大小;
(2)拉力F对材料做功的功率;
(3)该装置的效率。
9.(2024·长汀县中考一模)如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图,当在A处施加一个动力时,可将栏杆逆时针拉起来,下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是( )
A. 钓鱼竿 B.核桃夹
C. 托盘天平 D. 羊角锤
10.(2024·宁德市初中毕业班诊断性练习)筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一。使用筷子能省距离,下列工具在使用中也能省距离的是( )
A. B.
C. D.
11.(2024·福州立志中学中考模拟)公元前400多年,墨子所著《墨经》中有大量的物理知识,其中包括杠杆原理,比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是( )
A. 钢丝钳 B. 食品夹
C. 钓鱼竿 D. 筷子
12.(2024·福州八中中考模拟)图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 园艺剪 B. 筷子
C. 瓶盖起子 D. 核桃夹
13.(2024·厦门市集美区三模)如图所示,两个相同的滑轮用甲、乙两种不同的方式将同一个物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,滑轮的机械效率( )
A. 甲的大 B. 乙的大 C. 一样大 D. 无法确定
14.(2024·福州一中中考模拟)我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 脚踏碓在应用中属于省力杠杆
B. 人脚越靠近O点越省力
C. 碓的头部较细,是为了增大压力
D. 脚踩位置有粗糙的花纹是为了增大摩擦
15.(2024·厦门市思明区三模)厦门市大力推行垃圾分类,为了方便市民便捷投放垃圾,部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”,向下拉动拉手就能打开桶盖,方便又卫生。下列分析正确的是( )
A. 装置中滑轮是动滑轮
B. 滑轮起到省力作用
C. 桶盖相当于费力杠杆
D. 滑轮起到改变力方向的作用
16.(2024·尤溪县中考模拟)各学科之间没有清晰的界限,化学、生物学中也融合物理知识,图中说法错误的是( )
A. 甲图中蒸馏水的制备是利用了水吸热后汽化及水蒸气放热后液化
B. 乙图中向下排空气法收集氢气利用了氢气的密度比空气的密度小
C. 丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动,可视为一种省力杠杆
D. 丁图中鱼主要是利用摆动的尾部和躯干部与水的相互作用在水中游行
17.(2024·泉州一中中考模拟)如图所示,关于简单机械,下列说法正确的是( )
A. 食品夹在正常使用过程中,相当于一个省力杠杆
B. 在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变拉力的方向
C. 盘山公路相当于一个斜面,可以省功
D. 不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力F=G
18.(2024·福州立志中学中考模拟)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子受的拉力和大小相等 B. 拉力对重物做功的功率相等
C. 甲、乙两个滑轮组的机械效率不同 D. 甲、乙两图中绳子自由端速度相等
19.(2024·莆田市荔城区中考模拟)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A. 有用功为300J
B. 做的功等于做的功
C. 做的功小于做的功
D. 滑轮组的机械效率为80%
20.(2024·福州临考押题卷)如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.6m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中,分析正确的是( )
A.货物移动距离为20m B.工人的拉力为400N
C.工人做的有用功为 D.工人拉力的功率为360W
21.(2024·龙岩市中考适应性练习)如图所示是汽车将进入大门,自动升降拦杆打开瞬间。自动升降拦杆是一种杠杆,它的支点和电动力装置都在小小的立柱桩里,这种自动升降拦杆是( )
A. 省力杠杆 B. 费力杠杆 C. 等臂杠杆 D. 拦杆越长越省力
22.(2024·福州十六中中考模拟)用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 物体A上升的速度为0.4m/s B. 滑轮组的有用功为2000J
C. 拉力F的功率为100W D. 滑轮组的机械效率为80%
23.(2024·三明市二模)用相同的滑轮绕成如图的甲、乙滑轮组,用它们分别将A、B物体匀速提升相同的高度。若两绳自由端的拉力F恰好相等,不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A. 物体重GA<GB
B. 滑轮组的机械效率η甲>η乙
C. 绳子自由端移动的距离s甲<s乙
D. 滑轮组的额外功W额甲>W额乙
24.(2024·福州市十九中中考模拟)如图所示,工人用撬棒撬起石头,如果工人作用在撬棒上的力方向向下,则支点是______(选填“A”“B”或“C”)点。若工人想用更小的力撬动石头,则握在撬棍上的手应向________(选填“靠近”或“远离”)石头方向移动。
25.(2024·厦门市三模)小明设计了一种榨甘蔗汁的器件,利用C对操作台的压力压出甘蔗汁,如图所示。其中轻质杠杆AOB以O为支点,杠杆A端与物体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接,,该杠杆为______杠杆。物体C的质量为8kg,底面积为。当在B端用50N的动力F竖直向上拉时,杠杆在水平位置平衡,此时物体C对操作台表面的压强是______Pa。
26.(2024·福州八中中考模拟)如图所示,小致用如图滑轮组提升重为360N的货物,所用拉力为225N,货物被匀速提升10m,(忽略绳重和摩擦)小致做的功是_________J,这个滑轮组的机械效率是________。
27.(2024·宁德市初中毕业班诊断性练习)用图甲所示的滑轮组匀速提升货物,图乙是滑轮组的机械效率随提升货物重力变化的图像。提升越重的货物,该滑轮组机械效率越_____;不考虑绳重和摩擦,动滑轮重为______N。
28.(2024·泉州一中中考模拟)图甲中用水平拉力拉着重为的长方体在水平面上匀速直线运动;图乙中通过滑轮组用水平拉力拉着同一长方体在同一水平面上匀速直线运动。长方体两次移动的距离均为,甲图中长方体受到的摩擦力的大小为_________,使用滑轮组拖动该物体过程中的机械效率为_________。(两格均用题中给出的符号表示)
29.(2024·龙岩市中考适应性练习)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦),则拉力F2的功率为___________W,物体A和地面之间的摩擦力为___________N。
30.(2024·福州市中考模拟)用如图甲所示的滑轮组匀速提升货物,每件货物重100N,每次提升货物的件数不定。图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物所受重力增加而变化的图像,则动滑轮重为 ________N;由图乙可知,当提升货物的件数增多,滑轮组的机械效率 _______(选填“增大”或“减小”)。(不考虑绳重和摩擦)
【答案】 ①. 100 ②. 增大
31.(2024·福州一中中考模拟)如图,轻质杠杆的左右力臂之比为1∶5,A、B两物体完全相同,它们的密度为,体积为,底面积为,当平衡时,物体A的下表面所受压强为,则物体A受到的浮力为___________,物体B对地面的压力为___________。
32.(2024·福州三模)图是塔式起重机上的滑轮组,滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N,则起重机做的有用功为______J,拉力做功的功率为______W。
33.(2024·南安市四校联盟中考模拟)如图的装置中,物体重为30N,每个滑轮重均为6N,不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力向右匀速拉动物体A,物体也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力___________N,滑轮组的机械效率为___________%(百分号前保留1位小数)。
34.(2024·福州市屏东中学中考模拟)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。若工人在内将建材匀速竖直向上提升了,作用在钢绳上的拉力为,那么拉力的功率是________W;当滑轮组的机械效率为时,运送建材的重力是________N。
35.(2024·福建名校联盟第二次质量检测)如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm的正方体D,AO∶OB=2∶5,A、B两点与悬挂物均用轻质连杆(不可伸缩或弯曲)连接,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p=103Pa,若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,则正方体C的质量为 ___________kg,当物体D浸没在该液体中时A点所受竖直向下的拉力为 ___________N,若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下 ___________N的力。
36.(2024·厦门市部分学校联盟中考模拟)如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计,A端悬挂着物体M,B端悬挂着物体N,支点为O,BO=4AO。物体M下面是一个压力秤,物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中,当水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力秤的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg,高度H=1m,横截面积S=20cm2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则物体N的密度为 __________kg/m3,物体M的质量为 _______kg;向水槽内加水,当压力秤的示数F=40N时,水槽内水的深度 ________m。
37.(2024·福州十九中中考模拟)如图所示是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB为可绕固定点O转动的轻质杠杆,已知OA∶OB=1∶2,A端用细绳挂一空心铝球,质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中,在B端施加5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡,此时A端受到的拉力为___________N;若A端的细绳老化断裂后,则空心铝球最终受到的浮力为___________N。
38.(2024·福州八中中考模拟)如图甲所示,桔槔是我国古代汲水的一种器具,可看作杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙的A点中作出水桶所受重力G的示意图,并画出力F1的力臂l1。
39.(2024·厦门市集美区三模)如图是船桨的杠杆模型。划桨时,手握住船桨的一端O 点,另一手握住桨柄中部B点施加动力向后划水,使龙舟前进。F2 表示船桨受到的阻力,在图中画出阻力臂l2。
40.(2024·厦门市三模)如图所示,是某乘客手持拉杆行李箱的情形,O是轮子的转轴,是行李箱的重心。把拉杆行李箱看作杠杆,以O为支点,画出力F的力臂L和行李箱所受重力G的示意图。
41.(2024·泉州一中中考模拟)如图甲所示为我国古代劳动人民舂米的情景,图乙是工作示意图,请在图乙中作出力F1的力臂l1和A端受到的阻力F2的示意图。
42.(2024·福州临考押题卷)如图所示是盘子夹,作用是当人们用盘子蒸食物时用其拿出盘子即方便又安全,请你在简图中画出动力F1、阻力F2及阻力臂L2。
43.(2024·莆田市荔城区中考模拟)如图甲为我国古代的一种攻城武器——投石机,图乙为其简化图,它在发射石弹前需要借助人的外力将A端拉下并放好石弹,发射时只需撒掉A端人的外力就可以将石弹发射出去,请你在图乙中画出将A端拉下时人施加的最小力F及配重B的重力。
44.(2024·厦门市部分学校联盟中考模拟)按要求作图如图是―款瓶起子,可看成以O为支点杠杠.请在图中画出作用在A点的最小动力及动力臂;
45.(2024·福州十六中中考模拟)如图所示,轻质杠杆OA上挂一物体,在拉力F的作用下,杠杆在图示位置平衡,请画出物体所受重力的示意图和拉力F的力臂l。
46.(2024·福州市屏东中学中考模拟)按照题目要求作图:如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
47.(2024·厦门市思明区三模)斜身引体是一种训练上肢力量的运动,如图所示,身体可以看成以脚为支点O的杠杆,画出运动员做斜身引体时受到重力的示意图和拉力F的力臂l。
48.(2024·南安市四校联盟中考模拟)如图,小梦用核桃夹为奶奶开核桃,为了能用更小的力夹开核桃,请你给她提一条建议,并说明理由。
49.(2024·福州三模)项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”,如图所示。已知,,测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N。
(1)制作原理:______;
(2)标度:
①将待测物体挂在A点,B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物,杠杆水平静止时,弹簧测力计的拉力为,则物体质量的表达式为______(用字母表示);
②质量秤量程为0~______kg,分度值为______kg;
(3)反思:
该“质量秤”的刻度______(选填“均匀”或“不均匀”);若要增大该“质量秤”的量程,可将A点适当______(选填“左”或“右”)移。
50.(2024·三明市二模)项目式学习小组同学利用两种方法测量同一捆金属丝的密度。
(1)利用天平和量筒测量金属丝的密度。
①调节天平平衡时,把游码移到标尺的 _________处,若指针偏向分度盘中央刻线的右侧,此时应将平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)调节;
②用天平测得金属丝的质量为 _________g(如图1甲),用量筒测得金属丝的体积为 _____cm3(如图1乙),则金属丝的密度为 _________g/cm3;
③若金属丝浸没在水中时其表面附着有气泡,则测得的密度值会偏 _____;
(2)利用刻度尺、细线、两个相同的水瓶和水,测量金属丝的密度。
①如图2甲,调节刻度尺在水平位置平衡后,在刻度尺的左边挂上金属丝;在刻度尺的右边挂上一装满水的水瓶,调节水瓶位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l1和l2。若水和水瓶的总质量为m,则金属丝的质量m金属丝=____________________(用l1、l2和m字母表示)。
②如图2乙,将金属丝放入另一空瓶中并装满水后,将它挂回刻度尺左边原来的位置,调节右边瓶子的位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l3。
③金属丝的密度ρ金属丝=____________________(只用l1、l2、l3和ρ水字母表示)。
51.(2024·尤溪县中考模拟)杆秤利用了杠杆原理,历史悠久,映射着我国古代人民的智慧。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤。
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时应将杠杆的平衡螺母向________调节,以便于直接在杠杆上读出________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如表。
实验次数
动力F1/N
动力臂
l2/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
3
10
①请将表格横线处的内容补充完整∶______;
②小明多次实验的目的是________________。
(3)如图乙,将弹簧测力计从D位置旋转到C位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数________;
(4)实验后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。能增大杆秤测最大质量的办法是____________。
52.(2024·莆田市荔城区中考模拟)某小组在测量液体密度的实验中
(1)调节天平横梁平衡时,先把___________移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为___________g。用天平称量时,天平是___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量简中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出___________的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中枯棒汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
① 若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水水的关系是ρ1___________ρ水(选填“<”“=”或“>”)。
② 若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为___________(用ρ水及题给字母表示)
53.(2024·福建名校联盟第二次质量检测)小智同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量40kg的物体,物体向上移动了2m,此时他对绳的拉力为240N,不计绳重和摩擦,绳子能承受的最大拉力为500N;g取10N/kg,求:
(1)绳子自由端的移动速度;
(2)该滑轮组能提升的最大物重。
54.(2024·厦门市部分学校联盟中考模拟)在物理项目化学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为,重为18N。电路中电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为,阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)C中水深为20cm时阻值;
(4)电路中电源电压值。
55.(2024·福州一中适应性练习)某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置,图甲是该装置的部分简化模型,轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动,AO∶OB=2∶3,物体N是一个不吸水的柱体,打开阀门,假定水的流量相同,物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示,t2时刻装置自动报警,t3时刻塔内水流完,杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3,棱长为0.1m,悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量,求:
(1)物体M的重力大小;
(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小;
(3)物体N的密度。
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专题10 简单机械
1. (2022·福建)如图,用大小相同的力,分别在不同位置按图示方向开门,最容易的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.推门是一个轮轴,离门轴越远,相当于动力臂越大,越省力,故AB不符合题意,故C符合题意;
D.而沿门方向向外拉,力的作用线过轴的位置,相当于动力臂为0,无法推开门,故D不符合题意。
故选C。
2.(2024·福建)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。如图 ,雕花时,正在挑起木屑的刻刀属于______杠杆。刻刀要磨锋利使用,是为了增大______。
【答案】 ①. 费力 ②. 压强
【解析】
【详解】[1] 正在挑起木屑的刻刀动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
[2] 刻刀要磨锋利使用,是为了减小受力面积从而增大压强。
3.(2023·福建)如图所示,民间有“做白粿迎新春”的传统习俗。制作白粿时,先将浸泡过的米放在木桶中蒸熟,再放入石臼中用木棰捶打,最后搓揉成形。
捶打时,木棰相当于一个_________杠杆。白粿被搓揉成圆条形,说明力可以改变物体的_________。
【答案】 ①. 费力 ②. 形状
【解析】
【详解】[1]捶打时,木棰的动力臂小于阻力臂,可知相当于一个费力杠杆。
[2]白粿被搓揉成圆条形,其形状发生变化,这说明力可以改变物体的形状。
4.(2022·福建)如图,用滑轮组帮助汽车脱困时,滑轮B的作用是______;汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 1600
【解析】
【详解】[1]滑轮B工作时位置不发生改变,因此该滑轮为定滑轮,定滑轮不能省力,只能改变力的方向。
[2]汽车被匀速拉动时处于平衡状态,所受的牵引力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。动滑轮上有两端绳子,则n=2,由滑轮组的机械效率可得
汽车受到的摩擦力
5.(2020·福建)如图,小儿垂钓时的鱼竿是______(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,“怕得鱼惊不应人”是因为______可以传声。
【答案】 ①. 费力 ②. 水
【解析】
【详解】[1]鱼竿使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
[2]怕声音惊扰到鱼,说明声音能在水中传播。
6.(2021·福建)23. 在图中画出使用铡刀时动力F的力臂l。
【答案】或
【解析】
【分析】
【详解】O为支点,过O点做力F作用线的垂线,即为力臂,故先延长力F,过O点做力作用线的垂线,标上l,故如下图所示:
或者。
7.(2023·福建)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图甲,厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统,如图乙,限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定值电阻R0阻值为200Ω,压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时,电磁铁将衔铁吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作。已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,求拉力F做功的功率;
(3)重物放在厢体内,求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,提出对控制电路的一条调整措施。
【答案】(1)125N;(2)125W;(3)75%;(4)减小R0
【解析】
【详解】解:(1)忽略绳重、摩擦,空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小
(2)绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
(3)控制电路的最大电流时,载重量最大,控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知,当,压力,即最大载重
装置的最大机械效率
(4)要将该装置的最大载重量调小,力敏电阻RF阻值会变大,控制电路的电流不变,由可知,电源电压不变,电路的总电阻不变,可以减小R0的阻值。
答:(1)空厢匀速竖直上升时,绳拉力F的大小是125N;
(2)在6s内将空厢匀速竖直提升3m,拉力F做功的功率是125W;
(3)重物放在厢体内,该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%;
(4)若要将该装置的最大载重量调小,减小R0。
8.(2020·福建)美乡村建设中,工人用起吊装置提升建筑材料,如图。某次把质量为200kg的材料匀速提升6m用时15s,消耗电能1.5×104J。g取10N/kg。求这次匀速提升材料过程中
(1)材料所受拉力F的大小;
(2)拉力F对材料做功的功率;
(3)该装置的效率。
【答案】(1) 2000N;(2)800W;(3)80%
【解析】
【详解】(1) 建筑材料匀速上升,拉力等于重力
F=G=mg=200kg×10N/kg=2000N
材料所受拉力F的大小为2000N。
(2)拉力所做的有用功
W有用=Gh=2000N×6m=1.2×104J
拉力做功的功率
P===800W
拉力做功的功率为800W。
(3) 该装置的机械效率
η===×100%=80%
该装置的效率为80%。
答:(1)材料所受拉力F的大小为2000N;
(2)拉力F对材料做功的功率为800W;
(3)该装置的效率为80%。
9.(2024·长汀县中考一模)如图是西安某住宅小区门口栏杆的示意图,当在A处施加一个动力时,可将栏杆逆时针拉起来,下列四个选项中的杠杆与它类型一致的是( )
A. 钓鱼竿 B. 核桃夹
C. 托盘天平 D. 羊角锤
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知杠杆绕A点右侧的轴转动,则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂,所以杠杆是一个费力杠杆;核桃夹、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆;钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
10.(2024·宁德市初中毕业班诊断性练习)筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一。使用筷子能省距离,下列工具在使用中也能省距离的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.剪树剪使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但是费距离,故A不符合题意;
B.瓶起子使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但是费距离,故B不符合题意;
C.食品夹使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但是省距离,故C符合题意;
D.钢丝钳使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但是费距离,故D不符合题意。
故选C。
11.(2024·福州立志中学中考模拟)公元前400多年,墨子所著《墨经》中有大量的物理知识,其中包括杠杆原理,比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是( )
A. 钢丝钳 B. 食品夹
C. 钓鱼竿 D. 筷子
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知,“本短标长”是指动力臂长,阻力臂短,属于省力杠杆;钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A符合题意;
B.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
12.(2024·福州八中中考模拟)图示的四种工具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 园艺剪 B. 筷子
C. 瓶盖起子 D. 核桃夹
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.园艺剪在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.瓶盖起子使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.核桃夹使用过程中,动力臂大于阻力臂,省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
13.(2024·厦门市集美区三模)如图所示,两个相同的滑轮用甲、乙两种不同的方式将同一个物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,滑轮的机械效率( )
A. 甲的大 B. 乙的大 C. 一样大 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】图甲中绳子承重段数n=2,甲的机械效率
乙是定滑轮,不计绳重和摩擦,拉力等于重力,机械效率
所以乙的机械效率大。
故选B。
14.(2024·福州一中中考模拟)我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 脚踏碓在应用中属于省力杠杆
B. 人脚越靠近O点越省力
C. 碓的头部较细,是为了增大压力
D. 脚踩位置有粗糙的花纹是为了增大摩擦
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,脚踏碓在应用中动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.人脚越靠近O点,动力臂越短,在阻力和阻力臂不变时,动力越大,故B错误;
C.碓的头部较细,减小了受力面积,在压力一定时,可以增大压强,故C错误;
D.脚踩位置有粗糙的花纹,增大了接触面的粗糙程度,可以增大摩擦力,故D正确。
故选D。
15.(2024·厦门市思明区三模)厦门市大力推行垃圾分类,为了方便市民便捷投放垃圾,部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”,向下拉动拉手就能打开桶盖,方便又卫生。下列分析正确的是( )
A. 装置中滑轮是动滑轮
B. 滑轮起到省力作用
C. 桶盖相当于费力杠杆
D. 滑轮起到改变力方向的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置中的滑轮不随物体一起运动,只绕轴转动,是定滑轮,故A错误;
B.定滑轮的本质是等臂杠杆,不能省力,故B错误;
C.如图,桶盖相当于一个杠杆,使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D.向下拉拉手,桶盖向上运动,滑轮起到改变力方向的作用,故D正确。
故选D。
16.(2024·尤溪县中考模拟)各学科之间没有清晰的界限,化学、生物学中也融合物理知识,图中说法错误的是( )
A. 甲图中蒸馏水的制备是利用了水吸热后汽化及水蒸气放热后液化
B. 乙图中向下排空气法收集氢气利用了氢气的密度比空气的密度小
C. 丙图中桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动,可视为一种省力杠杆
D. 丁图中鱼主要是利用摆动的尾部和躯干部与水的相互作用在水中游行
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏水的制备是利用了水吸热后发生汽化及水蒸气放热后液化成液态的水,故A正确,不符合题意;
B.因为氢气的密度比空气的密度小,所以采用向下排空气法收集氢气,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动时,动力臂小于阻力臂,可视为一种费力杠杆,故C错误,符合题意;
D.物体间力的作用是相互的,丁图中,鱼主要是利用了尾部和躯干部的摆动与水的相互作用在水中游泳,故D正确,不符合题意。
故选C。
17.(2024·泉州一中中考模拟)如图所示,关于简单机械,下列说法正确的是( )
A. 食品夹在正常使用过程中,相当于一个省力杠杆
B. 在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变拉力的方向
C. 盘山公路相当于一个斜面,可以省功
D. 不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力F=G
【答案】B
【解析】
【详解】A.食品夹在正常使用过程中,杠杆的动力臂小于阻力臂,不能够省力,是费力杠杆,故A错误;
B.使用定滑轮可以改变力的方向,所以在旗杆顶部安装定滑轮,故B正确;
C.任何机械都不能省功,故使用斜面不可以省功,可以省力,故C错误;
D.若不计滑轮重、绳重与摩擦,由图可知,n=2,则拉力,故D错误。
故选B
18.(2024·福州立志中学中考模拟)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子受的拉力和大小相等 B. 拉力对重物做功的功率相等
C. 甲、乙两个滑轮组的机械效率不同 D. 甲、乙两图中绳子自由端速度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图得,甲滑轮组
甲滑轮组
滑轮完全相同,不计绳重及摩擦
,
绳子受的拉力大于,故A错误;
B.重物提升高度相同,拉力对重物做功
则拉力做功相同,拉力做功所用时间相同,由得,拉力的功率相等,故B正确;
C.重物相同,提升高度相同,由得,甲、乙两个滑轮组做的有用功相同,由得,滑轮组的机械效率相同,故C错误;
D.甲、乙两图中绳子自由端移动距离不同,所用时间相同,由得,绳子自由端移动速度不相等,故D错误。
故选B。
19.(2024·莆田市荔城区中考模拟)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为,绳b对人的拉力为。此过程( )
A. 有用功为300J
B. 做的功等于做的功
C. 做的功小于做的功
D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.做的功为有用功,大小为
故A错误,不符合题意;
BC.做的功为总功,大小为
故BC错误,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确,符合题意。
故选D。
20.(2024·福州临考押题卷)如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.6m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中,分析正确的是( )
A.货物移动距离为20m B.工人的拉力为400N
C.工人做的有用功为 D.工人拉力的功率为360W
【答案】B
【解析】A.从图中可以看到,两条绳子托着动滑轮,人以0.6m/s的速度匀速前行,那么货物的速度是0.3m/s,经100s货物移动距离为
货物移动距离为30m,A错误;
B.由题意可知,货物的重力
其摩擦力
由于货物匀速前行,绳对货物的拉力
滑轮组的机械效率为75%,可得到
解得,工人的拉力为400N,B正确;
C.货物移动距离为30m,绳对货物的拉力为600N,则工人做的有用功为
工人做的有用功为,C错误;
D.由于人以0.6m/s的速度匀速前行,工人的拉力为400N,工人拉力的功率为
工人拉力的功率为240W,D错误。
故选B。
21.(2024·龙岩市中考适应性练习)如图所示是汽车将进入大门,自动升降拦杆打开瞬间。自动升降拦杆是一种杠杆,它的支点和电动力装置都在小小的立柱桩里,这种自动升降拦杆是( )
A. 省力杠杆 B. 费力杠杆 C. 等臂杠杆 D. 拦杆越长越省力
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,动力和动力臂在小小的立柱桩力,拦杆的重力为阻力,从支点到重力作用线的距离为阻力臂,可知阻力臂大于动力臂,为费力杠杆,拦杆变长时阻力和阻力臂变长,依旧为费力杠杆,不能省力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
22.(2024·福州十六中中考模拟)用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N。在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m。在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 物体A上升的速度为0.4m/s B. 滑轮组的有用功为2000J
C. 拉力F的功率为100W D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体A在10s内竖直匀速上升了2m,上升的速度为
故A错误;
B.装置提升重为800N的物体A,竖直匀速上升了2m,滑轮组的有用功为
故B错误;
C.由图知,n=2,不计绳重和轮与轴间的摩擦,拉力为
拉力端移动距离为
拉力做的总功
拉力做功的功率
故C错误;
D.滑轮组机械效率为
故D正确。
23.(2024·三明市二模)用相同的滑轮绕成如图的甲、乙滑轮组,用它们分别将A、B物体匀速提升相同的高度。若两绳自由端的拉力F恰好相等,不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是( )
A. 物体重GA<GB
B. 滑轮组的机械效率η甲>η乙
C. 绳子自由端移动的距离s甲<s乙
D. 滑轮组的额外功W额甲>W额乙
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,甲、乙滑轮组连接动滑轮的绳子股数分别为
,
则甲乙甲、乙滑轮组绳自由端的拉力分别为
,
动滑轮的重力相同,绳自由端施加的拉力大小,即
所以物重
故A错误;
B.动滑轮质量相同,且
根据
知甲滑轮组的机械效率较高,即
故B正确;
C.提升物体的高度h相同,绳子自由端移动的距离分别为
,
可见
故C错误;
D.物体上升的高度相同,动滑轮升高的高度也相同,动滑轮的重力相同,由知,甲、乙滑轮组所做的额外功一样多,故D错误。
故选B。
24.(2024·福州市十九中中考模拟)如图所示,工人用撬棒撬起石头,如果工人作用在撬棒上的力方向向下,则支点是______(选填“A”“B”或“C”)点。若工人想用更小的力撬动石头,则握在撬棍上的手应向________(选填“靠近”或“远离”)石头方向移动。
【答案】 ①. B ②. 远离
【解析】
【详解】[1]由图知,撬棒在使用过程中,绕B点转动,则B点为支点,并且动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
[2]由杠杆的平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越长越省力;所以,在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头,那么他的手应该向远离支点B的方向移动。
25.(2024·厦门市三模)小明设计了一种榨甘蔗汁的器件,利用C对操作台的压力压出甘蔗汁,如图所示。其中轻质杠杆AOB以O为支点,杠杆A端与物体C的上表面中点用一根轻质硬棒连接,,该杠杆为______杠杆。物体C的质量为8kg,底面积为。当在B端用50N的动力F竖直向上拉时,杠杆在水平位置平衡,此时物体C对操作台表面的压强是______Pa。
【答案】 ①. 省力 ②. 1.8×104
【解析】
【详解】[1]由题知,O为支点,因为AB=3OA ,所以OB=2OA ,则动力臂大于阻力臂,此杠杆为省力杠杆。
[2]由杠杆平衡条件可得
杠杆A端受到的力
杠杆A端受到的力方向竖直向上,由于力的作用是相互的,物体C受到硬杆的竖直向下的压力
此时物体对水平地面的压力
受力面积为
S=100cm2=0.01m2
物体对水平地面的压强
26.(2024·福州八中中考模拟)如图所示,小致用如图滑轮组提升重为360N的货物,所用拉力为225N,货物被匀速提升10m,(忽略绳重和摩擦)小致做的功是_________J,这个滑轮组的机械效率是________。
【答案】 ①. 4500 ②. 80%
【解析】
【详解】[1][2]根据题意可知,物重G1=360N,拉力为225N,货物被匀速提升h=10m,承担物重绳子的有效股数n=2,绳子移动的距离为
则小致做的功为
W总=Fs=225N×20m=4500J
由题意可知,有用功为
W有用=Gh=360N×10m=3600J
这个滑轮组的机械效率为
27.(2024·宁德市初中毕业班诊断性练习)用图甲所示的滑轮组匀速提升货物,图乙是滑轮组的机械效率随提升货物重力变化的图像。提升越重的货物,该滑轮组机械效率越_____;不考虑绳重和摩擦,动滑轮重为______N。
【答案】 ①. 大 ②. 50
【解析】
【详解】[1]不考虑绳重和摩擦,根据
可知,当提升货物的重力越大,G物变大,而G动不变,可得滑轮组的机械效率越大。
[2]由图可知,货物重150N的机械效率为75%,根据
可得,动滑轮重为
28.(2024·泉州一中中考模拟)图甲中用水平拉力拉着重为的长方体在水平面上匀速直线运动;图乙中通过滑轮组用水平拉力拉着同一长方体在同一水平面上匀速直线运动。长方体两次移动的距离均为,甲图中长方体受到的摩擦力的大小为_________,使用滑轮组拖动该物体过程中的机械效率为_________。(两格均用题中给出的符号表示)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]图甲中用水平拉力拉着重为G的长方体在水平面上匀速直线运动,物体受力平衡,拉力等于摩擦力,故长方体受到的摩擦力的大小为。
[2]甲、乙两图拉的同一物体水平移动相同距离,区别就是甲没有借用机械,乙借用的滑轮组,故甲图中所做的功为使用滑轮组拖动该物体过程中的有用功
使用滑轮组拖动该物体过程中的总功
使用滑轮组拖动该物体过程中的机械效率为
29.(2024·龙岩市中考适应性练习)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦),则拉力F2的功率为___________W,物体A和地面之间的摩擦力为___________N。
【答案】 ①. 0.6 ②. 2
【解析】
【详解】[1]如图,由两段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的速度为
拉力F2的功率为
[2]不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦,所以绳子对B的拉力为
B做匀速直线运动,所以,B受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,所以,A对B的滑动摩擦力大小为6N,方向水平向右;A对B的滑动摩擦力与B对A的滑动摩擦力是一对作用力,大小相等,方向相反,所以,B对A的滑动摩擦力大小为6N,方向水平向左;物体A相对于地面静止,则它受到平衡力作用,所以,A和地面之间的摩擦力为
30.(2024·福州市中考模拟)用如图甲所示的滑轮组匀速提升货物,每件货物重100N,每次提升货物的件数不定。图乙是整个过程中滑轮组的机械效率随货物所受重力增加而变化的图像,则动滑轮重为 ________N;由图乙可知,当提升货物的件数增多,滑轮组的机械效率 _______(选填“增大”或“减小”)。(不考虑绳重和摩擦)
【答案】 ①. 100 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]不考虑绳重和摩擦,由图乙可知,货物重100N的机械效率为50%,根据
可得动滑轮的重
[2]根据
当提升货物的件数增多,G物变大,而G动不变,大可得滑轮组的机械效率增大。
31.(2024·福州一中中考模拟)如图,轻质杠杆的左右力臂之比为1∶5,A、B两物体完全相同,它们的密度为,体积为,底面积为,当平衡时,物体A的下表面所受压强为,则物体A受到的浮力为___________,物体B对地面的压力为___________。
【答案】 ①. 25N ②. 69N
【解析】
【详解】[1][2]物体A的下表面所受压强为,则物体A浸入水中的深度为
物体A排开水的体积为
由可得物体A受到的浮力为
物体A的重力为
物体A的重力为
则杠杆左端受到的拉力为
由杠杆平衡条件可得
则杠杆右端受到的拉力为
对B进行受力分析,B受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力和绳子对其向上的拉力,B的重力等于A的重力,即。则B受到的竖直向上的支持力为
因B受到的地面对其的支持力与物体B对地面的压力是一对相互作用力,二者大小相等,因此物体B对地面的压力为69N。
32.(2024·福州三模)图是塔式起重机上的滑轮组,滑轮组将重为3000N的沙土以0.5m/s的速度匀速提升10m。已知拉力F为2000N,则起重机做的有用功为______J,拉力做功的功率为______W。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]起重机做的有用功为
[2]由图知,3段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的距离为
拉力做功的时间为
拉力做功的功率为
33.(2024·南安市四校联盟中考模拟)如图的装置中,物体重为30N,每个滑轮重均为6N,不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力向右匀速拉动物体A,物体也随滑轮匀速上升。则物体A受到的摩擦力___________N,滑轮组的机械效率为___________%(百分号前保留1位小数)。
【答案】 ①. 8 ②. 83.3
【解析】
【详解】[1]由图示滑轮组可知,承重绳子的股数:,不计绳重及滑轮的摩擦,滑轮组受到的拉力
由于物体间力的作用是相互的,物体A受到向左的拉力
FA=F拉=12N
物体A向右匀速运动,受到向右的拉力F、向左的摩擦力f、向左的拉力F拉,则F=f+FA,物体A受到的摩擦力
f=F-FA=20N-12N=8N
[2]滑轮组的机械效率为
34.(2024·福州市屏东中学中考模拟)工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。若工人在内将建材匀速竖直向上提升了,作用在钢绳上的拉力为,那么拉力的功率是________W;当滑轮组的机械效率为时,运送建材的重力是________N。
【答案】 ①. 160 ②. 1600
【解析】
【详解】[1]由题意可知,承担物重的绳子股数为2,绳子自由端移动的距离为
则拉力做功为
拉力的功率是
[2]由乙图可知,建材的重力为400N时,滑轮组的机械效率为50%,可得
则。则当滑轮组的机械效率为时,由
可知
则,即运送建材的重力是1600N。
35.(2024·福建名校联盟第二次质量检测)如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm的正方体D,AO∶OB=2∶5,A、B两点与悬挂物均用轻质连杆(不可伸缩或弯曲)连接,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p=103Pa,若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,则正方体C的质量为 ___________kg,当物体D浸没在该液体中时A点所受竖直向下的拉力为 ___________N,若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下 ___________N的力。
【答案】 ①. 16 ②. 70 ③. 16
【解析】
【详解】[1]正方体C的质量为
[2]正方体C的重力为
正方体C对水平地面的压力等于水平地面对正方体C的支持力,当D浸没在某种液体中时,
正方体C受到的支持力为
此时A点受到的拉力为
[3]当D静止在空中时,C受到的支持力为
此时A端对C的拉力为
则D的重力为
若C对地面的压强为零,则B端受到D的拉力为
则应对物体D施加竖直向下的力为
36.(2024·厦门市部分学校联盟中考模拟)如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计,A端悬挂着物体M,B端悬挂着物体N,支点为O,BO=4AO。物体M下面是一个压力秤,物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中,当水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力秤的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg,高度H=1m,横截面积S=20cm2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则物体N的密度为 __________kg/m3,物体M的质量为 _______kg;向水槽内加水,当压力秤的示数F=40N时,水槽内水的深度 ________m。
【答案】 ①. 2×103 ②. 16 ③. 0.5
【解析】
【详解】[1]横截面积S=20cm2=0.002m2,则物体N的体积
V=SH=0.002m2×1m=2×10-3m3
物体N的密度为
[2]水槽中无水时,物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零,此时杠杆处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件可知
m1g×AO=mg×BO
m1×1=4kg×4
m1=16kg
[3]M的重力为
G1=m1g=16kg×10N/kg=160N
则A端受到的拉力为
FA=G1﹣F=160N﹣40N=120N
根据杠杆的平衡条件可知
FA×AO=FB×BO
则B端受到的拉力为
FB=FA×=120N×=30N
N的重力为
G2=m2g=4kg×10N/kg=40N
N浸入水中,受到竖直向上的拉力和浮力、竖直向下的重力,则浮力为
F浮=G2﹣FB=40N﹣30N=10N
根据阿基米德原理可知,N排开的水的体积为
则N浸入水中的深度即水的深度为
37.(2024·福州十九中中考模拟)如图所示是抽水马桶水箱进水自动控制的结构原理图,AOB为可绕固定点O转动的轻质杠杆,已知OA∶OB=1∶2,A端用细绳挂一空心铝球,质量为2.7kg。当铝球一半体积浸在水中,在B端施加5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡,此时A端受到的拉力为___________N;若A端的细绳老化断裂后,则空心铝球最终受到的浮力为___________N。
【答案】 ①. 10 ②. 27
【解析】
【详解】[1][2]铝球的重力
G=mg=2.7kg×10N/kg=27N
已知OA∶OB=1∶2,由杠杆平衡的条件可得
FA×OA=FB×OB
即
FA×1L=5N×2L
解得:FA=10N。铝球受到的浮力
F浮=G-FA=27N-10N=17N
空心铝球的体积
铝球的平均密度
因铝球的平均密度小于水的密度,则空心铝球最终漂浮在水面上,受到的浮力等于其重力,则空心铝球最终受到的浮力为27N。
38.(2024·福州八中中考模拟)如图甲所示,桔槔是我国古代汲水的一种器具,可看作杠杆,图乙是其简化示意图。请在图乙的A点中作出水桶所受重力G的示意图,并画出力F1的力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】物体重力的方向总是竖直向下,因此过水桶的重心A沿竖直向下的方向作出一条有向线段,用G表示,即为水桶所受的重力;由乙图可知,以O点为支点,过支点O向动力F1作用线作垂线,即为动力的力臂l1。如图所示:
39.(2024·厦门市集美区三模)如图是船桨的杠杆模型。划桨时,手握住船桨的一端O 点,另一手握住桨柄中部B点施加动力向后划水,使龙舟前进。F2 表示船桨受到的阻力,在图中画出阻力臂l2。
【答案】
【解析】
【详解】O点为支点,过O点做阻力作用线的垂线,支点到垂足之间的距离为阻力臂l2,如图所示:
40.(2024·厦门市三模)如图所示,是某乘客手持拉杆行李箱的情形,O是轮子的转轴,是行李箱的重心。把拉杆行李箱看作杠杆,以O为支点,画出力F的力臂L和行李箱所受重力G的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】过O点作F作用线的垂线即为F的力臂,过重心O′作竖直向下带箭头的有向线段,符号记为G,即为箱体所受重力,如图所示:
41.(2024·泉州一中中考模拟)如图甲所示为我国古代劳动人民舂米的情景,图乙是工作示意图,请在图乙中作出力F1的力臂l1和A端受到的阻力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】从支点O向动力F1的作用线作垂线段,垂线段的长即为其力臂l1;动力F的作用是使杠杆沿逆时针方向转动,而阻力F2的作用是阻碍其转动,所以F2的方向竖直向下,作用点在A点,如图所示:
42.(2024·福州临考押题卷)如图所示是盘子夹,作用是当人们用盘子蒸食物时用其拿出盘子即方便又安全,请你在简图中画出动力F1、阻力F2及阻力臂L2。
【答案】
【详解】在夹取盘子时夹子绕着O点转动,所以O点即为支点;手的作用力为动力F1,盘子对夹子水平向右的作用力为阻力F2。阻力臂是从支点O到阻力的作用线之间的距离,即L2。如图所示:
43.(2024·莆田市荔城区中考模拟)如图甲为我国古代的一种攻城武器——投石机,图乙为其简化图,它在发射石弹前需要借助人的外力将A端拉下并放好石弹,发射时只需撒掉A端人的外力就可以将石弹发射出去,请你在图乙中画出将A端拉下时人施加的最小力F及配重B的重力。
【答案】
【解析】
【详解】当以OA为力臂时,力臂最长,A端拉下时人施加的力最小,连接OA,过A点做垂直OA向下的带箭头的直线,表示拉力F;配重B的重力作用点在重心位置,过重心做竖直向下的带箭头的直线,表示重力G,如图所示:
44.(2024·厦门市部分学校联盟中考模拟)按要求作图如图是―款瓶起子,可看成以O为支点杠杠.请在图中画出作用在A点的最小动力及动力臂;
【答案】
【解析】
【详解】在阻力、阻力臂不变的情况下,要使动力最小,即要使动力臂最大。在杠杆上,支点与力的作用点的连线是最大的力臂。故动力的力臂为OA,动力的作用线与力臂垂直,方向是向左下的。如图所示
45.(2024·福州十六中中考模拟)如图所示,轻质杠杆OA上挂一物体,在拉力F的作用下,杠杆在图示位置平衡,请画出物体所受重力的示意图和拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】过物体的重心,向竖直向下方向画一条有向线段,用G表示物体所受重力;由支点O向F的作用线作垂线,垂线段的长度为F的力臂l,如图所示:
46.(2024·福州市屏东中学中考模拟)按照题目要求作图:如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出力F1的力臂l1和阻力F2。
【答案】
【解析】
【详解】已知支点O,从支点向F1的作用线作垂线,垂线段的长度即为F1的力臂l1;阻力F2是鱼线对鱼竿的拉力,方向沿鱼线向下,如图所示:
47.(2024·厦门市思明区三模)斜身引体是一种训练上肢力量的运动,如图所示,身体可以看成以脚为支点O的杠杆,画出运动员做斜身引体时受到重力的示意图和拉力F的力臂l。
【答案】
【解析】
【详解】由支点向拉力F的作用线作垂线,垂线段即为拉力F的力臂l。运动员受到的重力方向竖直向下,作用点在她的重心,故作图如下:
48.(2024·南安市四校联盟中考模拟)如图,小梦用核桃夹为奶奶开核桃,为了能用更小的力夹开核桃,请你给她提一条建议,并说明理由。
【答案】见解析
【解析】
【详解】方法一:将手向远离支点(O)方向移动,就能用更小的力夹开核桃。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,在阻力F2 与阻力臂L2一定时,将手向远离支点方向移动,动力臂 L1变大 ,动力F1 变小,就能用更小的力夹开核桃。
方法二:由图可知,核桃产生的阻力大小不变,人施加的动力的力臂大小不变,为了能用更小的力夹开核桃,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,需要减小阻力的力臂,即让核桃更靠近支点,也能较容易的夹开核桃。
49.(2024·福州三模)项目式学习小组利用轻质杠杆OAB制作“质量秤”,如图所示。已知,,测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N。
(1)制作原理:______;
(2)标度:
①将待测物体挂在A点,B点用弹簧测力计沿竖直方向提升重物,杠杆水平静止时,弹簧测力计的拉力为,则物体质量的表达式为______(用字母表示);
②质量秤量程为0~______kg,分度值为______kg;
(3)反思:
该“质量秤”的刻度______(选填“均匀”或“不均匀”);若要增大该“质量秤”的量程,可将A点适当______(选填“左”或“右”)移。
【答案】 ①. 杠杆平衡原理 ②. ③. 2.5 ④. 0.1 ⑤. 均匀 ⑥. 左
【解析】
【详解】(1)[1]该质量秤是利用杠杆平衡原理制成。
(2)[2]O为支点,由题意及杠杆平衡条件可得
则物体的质量为
[3][4]由题意可得,测力计最大值为5N,则物体的最大质量为
分度值为
(3)[5][6]由题意及上述分析可得,物体的质量与测力计的拉力成正比,测力计的示数均匀,则质量秤的刻度也均匀;根据上述分析可得
若要增大质量秤的量程,即在其他条件不变的情况下,增大m的值,则需要减小OA的大小,即A点向左移动。
50.(2024·三明市二模)项目式学习小组同学利用两种方法测量同一捆金属丝的密度。
(1)利用天平和量筒测量金属丝的密度。
①调节天平平衡时,把游码移到标尺的 _________处,若指针偏向分度盘中央刻线的右侧,此时应将平衡螺母向 _____(选填“左”或“右”)调节;
②用天平测得金属丝的质量为 _________g(如图1甲),用量筒测得金属丝的体积为 _____cm3(如图1乙),则金属丝的密度为 _________g/cm3;
③若金属丝浸没在水中时其表面附着有气泡,则测得的密度值会偏 _____;
(2)利用刻度尺、细线、两个相同的水瓶和水,测量金属丝的密度。
①如图2甲,调节刻度尺在水平位置平衡后,在刻度尺的左边挂上金属丝;在刻度尺的右边挂上一装满水的水瓶,调节水瓶位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l1和l2。若水和水瓶的总质量为m,则金属丝的质量m金属丝=____________________(用l1、l2和m字母表示)。
②如图2乙,将金属丝放入另一空瓶中并装满水后,将它挂回刻度尺左边原来的位置,调节右边瓶子的位置,使刻度尺在水平位置重新平衡,读出l3。
③金属丝的密度ρ金属丝=____________________(只用l1、l2、l3和ρ水字母表示)。
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 左 ③. 23.2 ④. 5 ⑤. 4.64 ⑥. 小 ⑦. ⑧.
【解析】
【详解】(1)[1]天平调平时,把游码移到标尺的零刻度处,再调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡。
[2]若指针偏向分度盘中央刻线的右侧,说明天平的右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动。
[3]金属丝的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度之和,即
[4]量筒的分度值为1mL,金属丝的体积
[5]金属丝的密度
[6]金属丝浸没在水中时表面附着一些气泡,导致测量出金属丝的体积变大,由可知小石块的密度偏小。
(2)[7]根据杠杆平衡条件可知
即
金属丝的质量为:
[8]根据杠杆平衡条件可知
即
金属丝和水的总质量为
金属丝排开水的质量为
由得,金属丝的体积
金属丝的密度为
51.(2024·尤溪县中考模拟)杆秤利用了杠杆原理,历史悠久,映射着我国古代人民的智慧。在物理实践活动中,小明探究杠杆的平衡条件之后,制作了一把杆秤。
(1)将杠杆的中点悬挂,杠杆在图甲所示的位置静止,此时应将杠杆的平衡螺母向________调节,以便于直接在杠杆上读出________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆重新水平平衡,测得的实验数据如表。
实验次数
动力F1/N
动力臂
l2/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
3
10
①请将表格横线处的内容补充完整∶______;
②小明多次实验的目的是________________。
(3)如图乙,将弹簧测力计从D位置旋转到C位置,此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数________;
(4)实验后,小明制作了如图丙所示的杆秤,经测试发现杆秤能测的物体的最大质量太小。能增大杆秤测最大质量的办法是____________。
【答案】 ①. 右 ②. 力臂 ③. 15 ④. 寻找普遍规律 ⑤. 变大 ⑥. 见详解
【解析】
【详解】(1)[1][2]杠杆在图甲所示的位置静止时,左端偏低右端偏高,为使得杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向右调节,这样做的目的是便于直接在杠杆上读出力臂。
(2)[3]由杠杆平衡条件可知,第3次实验时动力臂为
[4]实验次数少,得出的结论具有偶然性,所以小明多次实验的目的是寻找普遍规律。
(3)[5]在图2中,保持A点不变,测力计从D位置转动到C位置时,拉力F向左倾斜,此时F的力臂变短,阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件,拉力变大,即弹簧测力计的示数变大。
(4)[6]如图3所示的杆秤,支点为b,假设动力臂为lab,阻力臂为lbc,不计杆杆自身的重力,根据杠杆的平衡条件知
所以在秤砣和杆秤长短不变时,能使杆秤所测最大质量变大的是将b点向左移。
52.(2024·莆田市荔城区中考模拟)某小组在测量液体密度的实验中
(1)调节天平横梁平衡时,先把___________移到标尺左端零刻度线处,若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,则应向___________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)用天平测出空烧杯的质量,如图甲所示,质量为___________g。用天平称量时,天平是___________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(3)将花生油倒入空烧杯,测出其总质量,再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积,但花生油太多,无法全部倒入量简中。经小组讨论,只需增加一个步骤用天平测出___________的质量,即可求出花生油的密度。
(4)受《天工开物》中枯棒汲水(图乙)启发,小组自制了“杠杆密度计”如图丙,将一轻质细硬杆用细线固定在0点并悬挂起来,物块固定悬挂在A点,把不计质量的矿泉水瓶装满水,用细线悬挂在杆上,将悬挂点移至B点,使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体,重复以上操作,在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。
① 若B1点在B点的左侧,则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水水的关系是ρ1___________ρ水(选填“<”“=”或“>”)。
② 若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2,则B2点标注的密度值为___________(用ρ水及题给字母表示)
【答案】 ①. 游码 ②. 右 ③. 37.4 ④. 等臂 ⑤. 见解析 ⑥. > ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1][2]使用天平的时候,要将天平放在水平台面上,把游码移到横梁标尺的零刻度线处,若指针左偏则应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)[3]空烧杯质量
[4]天平左盘和右盘到支点的距离相同,则天平平衡时可看成等臂杠杆。
(3)[5]要求出花生油的密度,只需要知道量筒中花生油的质量跟体积,则需要增加的步骤是:用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量。
(4)①[6]当矿泉水瓶装满水时,由杠杆平衡条件可知。当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时,使杆在水平位置平衡,对应悬挂点在B1,则
若B1点在B点的左侧,则,则。两液体积极相同,则。
②[7]由杠杆平衡条件可得
则,B2点标注的密度值
53.(2024·福建名校联盟第二次质量检测)小智同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量40kg的物体,物体向上移动了2m,此时他对绳的拉力为240N,不计绳重和摩擦,绳子能承受的最大拉力为500N;g取10N/kg,求:
(1)绳子自由端的移动速度;
(2)该滑轮组能提升的最大物重。
【答案】(1)0.4m/s;(2)920N
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,承担物重绳子的股数是,绳子自由端移动的距离
绳子自由端的移动速度
(2)货物的重力
不计摩擦和绳重,由可得,动滑轮的重力
滑轮组的最多能提起物体的重
答:(1)绳子自由端的移动速度为0.4m/s;
(2)该滑轮组能提升的最大物重为920N。
54.(2024·厦门市部分学校联盟中考模拟)在物理项目化学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为,重为18N。电路中电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为,阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)C中水深为20cm时阻值;
(4)电路中电源电压值。
【答案】(1);(2)4N;(3)100Ω;(4)4.8V
【解析】
【详解】解:(1)根据题意可知,当B浸入水中的深度为7cm时,B浸入水中的体积为
由可得,B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为
(2)模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,又根据滑轮组可知,,可知绳子对动滑轮的拉力为
浮筒B对动滑轮向下的拉力为
对动滑轮进行受力分析可知
则可得
(3)C中水深为20cm时,水对容器C底部的压强为
又C的上表面积为,则对C的底部的压力为
根据图乙可知,当压力为10N时,的阻值为
(4)在容器C中注水后,船厢A总重力不变,滑轮组细绳的拉力不变,则浮筒B受到竖直向上的拉力不变,由可知,浮筒B受到的浮力不变,所以,浮筒B浸入水中的深度仍为7cm不变,在容器C中再注入一定质量的水,浮筒B将上升,使船厢A下降30cm,浮筒B浸入水中的深度不变,所以水面上升10cm,容器底部受到水的压强的增加量为
压敏电阻受到的压力增加量为
此时压敏电阻受到的总压力为
根据图乙可知,此时的阻值为
根据欧姆定律可得
联立解得
则电路中电源电压值为
答:(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为;
(2)动滑轮的重力为4N;
(3)C中水深为20cm时阻值为100Ω;
(4)电路中电源电压值为4.8V。
55.(2024·福州一中适应性练习)某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置,图甲是该装置的部分简化模型,轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动,AO∶OB=2∶3,物体N是一个不吸水的柱体,打开阀门,假定水的流量相同,物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示,t2时刻装置自动报警,t3时刻塔内水流完,杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3,棱长为0.1m,悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量,求:
(1)物体M的重力大小;
(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小;
(3)物体N的密度。
【答案】(1)60N;(2)30N;(3)1.5×103kg/m3
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,物体M的密度为ρM=6×103kg/m3,物体M的体积为
VM=(0.1m)3=1×10-3m3
故由可得,物体M的质量为
mM=ρMVM=6×103kg/m3×1×10-3m3=6kg
故由G=mg可得,物体M的重力大小为
GM=mMg=6kg×10N/kg=60N
(2)由图乙可知,t1时刻物体M对压力传感器的压强为p=4000Pa,故由可得,物体M对压力传感器的压力为
F压=pSM=4000Pa×(0.1m)2=40N
因物体M对压力传感器的压力F压与压力传感器对物体M的支持力F支是一对相互作用力,大小相等,故可知压力传感器对物体M的支持力为
F支=F压=40N
对物体M受力分析可知,物体M受到向下的重力GM,向上的压力传感器的支持力F支和绳子的拉力FB,物体M处于受力平衡状态,由力的平衡可得
GM=F支+FB
解得B端绳子的拉力为
FB=GM-F支=60N-40N=20N
杠杆在水平位置平衡时,由杠杆的平衡条件可得
FA×OA=FB×OB
解得t1时刻杠杆A端所受拉力大小为
(3)由图乙可知,随着时间的增加,水塔内的水逐渐减少,t1时刻开始,物体N开始露出水面,此时杠杆A端所受拉力逐渐增大,由杠杆的平衡条件可知,此时杠杆B端所受拉力也逐渐增大,则物体M对压力传感器的压力逐渐减小,故物体M对压力传感器的压强也逐渐减小,t2时刻,物体N恰好完全露出水面,此时水面位于物体N的下边缘,杠杆A端所受拉力最大,则此时杠杆B端所受拉力也最大,物体M对压力传感器的压强最小,为0,t3时刻,塔内水流完,此时物体M对压力传感器的压强仍为0,物体N完全露出水面时,此时杠杆A端所受拉力F′A等于物体N的重力GN,因此时物体M对压力传感器的压强为零,故可得此时杠杆B端所受拉力F′B等于物体M的重力GM,由杠杆的平衡条件可得
GN×OA=GM×OB
解得物体N的重力为
由(2)中可得,t1时刻杠杆A端所受拉力大小为FA=30N,由称重法可得,此时物体N所受浮力为
F浮=GN-FA=90N-30N=60N
因此时物体N完全浸没在水中,故由F浮=ρ液gV排可得,物体N的体积为
故由可得,物体N的密度为
答:(1)物体M的重力大小为60N;
(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小为30N;
(3)物体N的密度为1.5×103kg/m3。
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