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复习五 简单机械
一、选择题
1.聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识,使用筷子夹菜时,筷子可看作杠杆。下列生活用具与筷子属于同类杠杆的是( )
A.托盘天平
B.开瓶器
C.铁皮剪刀
D.镊子
D
2.用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,最省力的是( )
B
3.如图,一刻度均匀的轻质杠杆在A处挂重12 N的物体,若要使杠杆在水平位置平衡,则在杠杆B处应施加的拉力方向和大小为( )
A.竖直向上、24 N
B.竖直向上、6 N
C.竖直向下、24 N
D.竖直向下、6 N
D
4.(无锡中考)如图,用滑轮组匀速提升重为200 N的物体,拉力F为125 N,物体升高的高度为4 m,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.总功为800 J
B.动滑轮重为5 N
C.绳端移动的距离为4 m
D.滑轮组的机械效率为80%
D
5.(多选题)一位同学用如图的滑轮组拉着重500 N的物体,使物体以 0.1 m/s 的速度沿水平地面向右匀速直线运动10 s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150 N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中下列选项正确的是( )
A.绳子自由端移动的距离为3 m
B.拉力做的有用功为500 J
C.拉力做的额外功为100 J
D.拉力做功的功率为25 W
CD
6.(多选题)如图,两个滑轮组分别提升一个重为17 N的物体A,(每个滑轮重相同,不计绳重和摩擦)使物体A在2 s内提升了20 cm,拉力如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲中绳端移动距离为60 cm
B.乙中拉力的功率为1.7 W
C.甲中动滑轮由两根绳子吊着
D.乙中动滑轮的重力为1 N
AD
二、填空题
7.(乐山中考)从物理学角度来看, (选填“省力”或“费力”)杠杆因动力臂比阻力臂长,可以实现“四两拨千斤”。我国传统衡器“杆秤”是一种杠杆,要使如图的秤杆在水平方向平衡,应将秤砣向 端移动。
省力
右
8.(甘肃中考)将物体A、B置于如图的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60 N、B重10 N,则A所受地面的摩擦力为 N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为 N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
20
40
9.如图,小明匀速向下拉动绳子,2 s内物体上升20 cm,已知G物=10 N、F=6 N,不计绳重和摩擦,拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为
%;小明想更省力,他只改变了滑轮组的绕线方法,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.2
83.3
不变
三、作图题
10.如图,画出滑轮组的绕法,既可以省力又可以改变力的方向。
11.如图中杠杆BOA,请画出作用于A点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F的示意图及其力臂l1。
四、实验探究题
12.在“探究杠杆平衡条件”实验中,同学们进行了如下操作:
(1)如图甲,小明先在A点挂2个重为0.5 N钩码,在B处用已经调好的弹簧测力计竖着向下拉,读出此时弹簧测力计示数为F1;保持钩码和弹簧测力计的位置不变,在A处增加一个钩码,读出此时弹簧测力计的示数F2;保持弹簧测力计的位置和钩码的数量不变,向左移动钩码至距支点3格时,要使杠杆平衡,弹簧测力计的示数是 N,小明下一步的操作应该是 。
(2)如图乙是小华制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕支点O转动,不计摩擦和杠杆自身重力。在A点挂物块M,C点挂物块N,杠杆刚好处于平衡状态,保持M的位置不变,还可将物体N悬挂到图中点 时杠杆依旧能保持平衡。
1.5
改变钩码个数,拉动弹簧测力计使杠杆再次平衡
E
(3)实验结束后,小明联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩、提纽A、B、秤砣组成,如图丙是用杆秤称量货物时情景。
①称量货物时,需要将秤砣向右移动时才能平衡,这是通过改变物理量
使杠杆平衡;
②在称量货物时,使用提纽 (选填“A”或“B”),该杆秤的量程更大些。
动力臂
A
五、综合应用题
13.工人用如图所示的滑轮组将一重400 N的物体10 s内匀速提高了10 m,若所用的拉力为150 N,不计绳重和摩擦。
(1)求拉力做的有用功;
(2)求该滑轮组的机械效率。
解:(1)拉力做的有用功:
W有用=Gh=400 N×10 m=4 000 J;
(2)由图可知,承担物重的绳子的段数是n=3,所以绳子自由端移动的距离是:s=nh=3×10 m=30 m,
拉力做的总功:W总=Fs=150 N×30 m=4 500 J;
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈88.9%。
14.如图所示,轻质杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中,杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动,长度AC=CD=DB=20 cm,左端重物质量为1.8 kg。(g取10 N/kg)求:
(1)左端重物受到的重力;
(2)当作用在B点竖直向下的拉力F多大时杠杆刚好绕C点转动;
(3)当作用在B点竖直向下的拉力F多大时杠杆刚好绕D点转动。
解:(1)左端重物受到的重力:G=mg=1.8 kg×10 N/kg
=18 N;
(2)当以C点为支点时拉力最小,则根据杠杆平衡条件可得F1 × BC=G ×AC,即
F1 ×(2 × 20 cm)=18 N × 20 cm,解得,F1=9 N;
(3)当以D点为支点时拉力最大,则根据杠杆平衡条件可得F2 × BD=G × AD,即
F2 × 20 cm=18 N ×(2 × 20 cm),解得F2=36 N。
$$