内容正文:
第十二章复习
本章总结提升
第十二章 简单机械
01
知识网络
02
考点突破
03
素养提升
目
录
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考点一 杠杆的五要素
1. (2024·德州)如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1。
第1题
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2. 如图所示为一轻质硬棒,在A点悬挂重物G,在C点作用一拉力F,使硬棒水平平衡,则硬棒的支点可能在( D )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
第2题
D
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考点二 杠杆的平衡条件及应用
3. (2023·安徽)如图甲,爸爸和小红坐在跷跷板的两侧,在水平位置保持平衡。将其简化成图乙所示的杠杆,不计杠杆自重的影响,若小红的质量为15kg,则爸爸的质量为 60 kg。
第3题
60
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4. (2024·蚌埠怀远二模)一质量分布均匀、自重为10N的等边三角形木板OAB,可绕水平轴O在竖直平面内无摩擦转动。若在B点施加一个最小的力F使木板静止在水平位置(如图所示),则这个力F的大小为 5 N,方向为 竖直向上 。若在B点施加一个始终垂直于OB的力F,使木板从图示位置缓慢逆时针旋转90°,则此过程中力F将 先变大后变小 。
5
竖直向上
先变大
后变小
第4题
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5. 如图所示,粗细均匀的直尺AB,将中点O支起来,在B端放一支蜡烛,在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛,如果将三支蜡烛同时点燃,它们的燃烧速度相同,那么在蜡烛的燃烧过程中,直尺AB将( B )
A. 蜡烛燃烧过程中A端将逐渐上升
B. 始终保持平衡
C. 不能保持平衡,待两边蜡烛燃烧完了以后,才能恢复平衡
D. 蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升
第5题
B
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6. 物理社团课上,王老师组织学生制作了如图所示的杆秤模型。图中AOB是一质地均匀可绕O点自由转动的杠杆,杠杆上刻度线之间的距离为3cm,当在A点挂上重为6N的秤盘后,AOB恰好能保持水平平衡,将被测物体放在左边秤盘上,将一重为5N的钩码用细线挂到杠杆右侧,移动钩码的位置,直至杠杆水平平衡,通过计算可知重物的质量。则杠杆的自重与该杆秤的分度值分别为(不计细线质量,g取10N/kg)( D )
A. 2N,0.25kg B. 4N,0.5kg
C. 2N,0.2kg D. 4N,0.25kg
第6题
D
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考点三 杠杆的分类
7. (2023·亳州涡阳校级期末)如图所示,赛艇是奥运会传统比赛项目之一。赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支 费力 (填“省力”或“费力”)杠杆,手移动的距离 小于 (填“大于”或“小于”)船桨在水中移动的距离。
第7题
费力
小于
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8. 在下列工具中,使用时属于省力杠杆的是( A )
A
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考点四 滑轮和滑轮组
9. 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,则其中最省力的是( D )
D
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10. 如图所示,用滑轮组在5s内把重为20N的物体匀速竖直提升1m,已知每个滑轮重为4N,不计绳重与摩擦,下列说法正确的是( C )
A. 拉力F的大小为14N B. 绳子移动的距离为3m
C. 拉力F的大小为12N D. 绳子移动的速度为0.2m/s
第10题
C
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11. (2024·凉山)某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练,请画出滑轮组的绕线方式。
第11题
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考点五 机械效率
12. 如图所示,40kg的物体在水平地面上受到的滑动摩擦力为150N,在100N的拉力F作用下,沿水平地面向左匀速直线运动了10m,则该滑轮组的机械效率为 75% 。
第12题
75%
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13. 如图所示为工人用滑轮组提升重物的情景。已知动滑轮重为40N,当他用大小为200N的拉力提升重物时,不计绳重和摩擦,则此滑轮组的机械效率为 90% 。
第13题
90%
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14. (2023·蚌埠龙子湖二模)如图所示,一斜面长s=3m,高h=1m,现用80N的拉力F,沿着斜面方向匀速拉动重为G的物体,物体的体积忽略不计,从底端拉到顶端共用时12s,斜面的机械效率η=75%。
第14题
(1) 求拉力F的功率。
解:(1) 物体从斜面底端到顶端的过程中,拉力F做的功W总=Fs=80N×3m=240J,拉力F的功率P===20W
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(2) 求物体重力G的大小。
(2) 由η=×100%可得拉力做的有用功W有用=η×W总=75%×240J=180J,由W有用=Gh可得物体重力G===180N
(3) 证明物体受到的摩擦力f=F(1-η)。
第14题
(3) 克服摩擦力做的额外功W额外=W总-W有用=W总-η×W总=W总(1-η)=Fs(1-η),结合W额外=fs可得,摩擦力f=F(1-η)
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15. 如图甲所示,轻质杠杆可绕O点转动,A点悬挂一重为12N的物体M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止,已知OA=AB=BC,则F为 6 N。保持杠杆水平静止,将F的作用点从B移至C,此过程中F的方向保持不变,F的力臂记为l,则F的大小变 小 ,F与的关系图线为图乙中的①;若仅将上述
步骤中的M从A移至B,F与的关系图线
为图乙中的 ② (填序号)。
6
小
②
第15题
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16. (2023·汕头潮阳模拟)如图所示,小陈用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G1>G2,则所用的拉力F1 > F2,所做的额外功W1 = W2,其机械效率η1 > η2。(填“>”“<”或“=”)
第16题
>
=
>
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17. 在生产生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有轮轴和斜面。如图所示,手柄 粗 (填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹 密 (填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
第17题
粗
密
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18. (2024·陕西)工人利用如图所示装置提升物料,该装置中的滑轮为 动 滑轮。已知滑轮重80N,货篮重120N,不计绳重及摩擦,工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 100 N。若绳子能承受的最大拉力为520N,每根钢条重100N,该装置匀速提升钢条时,所能达到的最大机械效率为 80% 。
第18题
动
100
80%
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19. (2023·马鞍山校级期末)如图所示,杠杆AOB可绕O点转动,在B处挂一重物G,欲在杠杆上施加一最小动力F,使其在图示位置平衡,请作出该最小动力F及其力臂l的示意图。
第19题答案
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20. 如图所示为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”。O为支点,OA=OD=3OB=0.6m,CD=0.2m。在做背景的白纸上作有以O为圆心、半径为0.2m的圆。在A点挂5N的重物G,使杠杆水平平衡,按图示方向分别施加FB、FC、FD三个力,则下列说法正确的是(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出)( C )
A. FC的力臂长为0.4m
B. 三个力的大小关系为FD>FC>FB
C. 作用在C点的力FC为15N
D. 力作用在D点时杠杆为等臂杠杆
第20题
C
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21. (2023·广州越秀校级二模)如图所示,分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M匀速提升至相同高度(绳长不变),测得各拉力大小如图所示,则( B )
第21题
B
A. 利用机械丙提升M时省力
B. 丙的机械效率小于乙的机械效率
C. F乙和F丙两个力所做的功相同
D. F甲做的功的功率一定小于F乙的
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22. (2023·广元)如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为300cm2,工人对地面的压强为2.0×104Pa;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
第22题
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(1) 工人的手对绳的拉力大小。
解:(1) 工人的重力G=mg=70kg×10N/kg=700N,由p=可知,工人对地面的压力F压=pS=2.0×104Pa×300×10-4m2=600N,由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力F支=F压=600N,由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力F=G-F支=700N-600N=100N
第22题
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(2) 工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小。
解:(2) 两个动滑轮的重力G动=m动g=10kg×10N/kg=100N,由图可知n=4,因为不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦时F=(f+G动),所以地面对工件的摩擦力f=nF-G动=4×100N-100N=300N
第22题
(3) 滑轮组在此次工作中的机械效率。
解:(3) 滑轮组的机械效率η=×100%=
×100%=×100%=×100%=×100%=75%
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