内容正文:
第十一章 简单机械
一、单选题
1.如图所示是人的手臂拿起铅球的示意图,下列说法正确的是( )
A.该手臂可以看作是一个省力杠杆
B.铅球的重力就是手臂受到的阻力
C.将铅球拿起过程中,阻力臂不变
D.该杠杆的主要优点是少移动距离
2.国旗杆顶有一滑轮,往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是( )
A.是定滑轮,能改变力的方向 B.是定滑轮,能省力
C.是动滑轮,能改变力的方向 D.是动滑轮,能省力
3.人体上的杠杆有很多,如手握拳向上运动时前臂骨骼就是一个杠杆,下列生活用具正常使用时也是杠杆,其中与前臂骨骼同类的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.独轮车 D.天平
4.将一圆柱体油桶推上台阶,现分别在A、B和C点用力,力的方向如图所示,则最小的推力是( )
A. B. C. D.一样大
5.将图甲中A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面的底端匀速拉到顶端,做功情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.右侧斜面机械效率为66.7%
B.左侧给A的拉力等于A受到的摩擦力
C.对B做的有用功为2J
D.斜面的倾斜程度越大,越费力,机械效率越低
6.在生产和生活中,我们经常使用各种机械。下列关于机械的说法中,正确的是( )
A.越省力的机械越省功 B.越费力的机械越省功
C.有些机械既可省力,又可省功 D.使用任何机械都不省功
二、填空题
7.手机自拍杆为人们拍摄带来方便,当用手机自拍杆拍照时,如图所示。自拍杆相当于 杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”)
8.“举杯邀明月,对影成三人”。举杯过程中,诗人的手臂相当于 杠杆;月光下,地面上诗人的影子是由光的 形成的。
9.如图所示,我们使用的拉杆行李箱是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;行李箱下方安装了轮子,目的是 ;已知,,行李箱重200N,使行李箱在图示位置静止时,施加在端点A的最小作用力 N。
10.《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车,可以将重物拉举到所需的高度。如图所示为这种引重车的侧面示意图,该装置是一种 (选填“省力”“费力”)机械。若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m,高0.8m,此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N(不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦)此装置的机械效率为 。
11.某人用平行于斜面的拉力,把一个重为1000N的物体,沿着长5m、高1m的斜面由底端匀速拉到顶端,拉力的大小为250N,则拉力所做的有用功为 J,此斜面的机械效率为 。
三、实验题
12.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,采用如图所示的装置。
(1)实验时应先调节 ,使杠杆在 位置平衡。这样做的好处是便于测量 ;
(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码的重力都是0.5N,在A点挂4个钩码时,在B点应该挂 个钩码,杠杆才能恢复平衡;
(3)若A位置所挂钩码不变,取掉B位置的钩码,在C位置施加一个如上图所示的力F,则这个力的大小等于 N时,杠杆仍然保持平衡。
四、作图题
13.如图所示,挂着重物,能够绕 O 点转动的杠杆。要使杠杆保持在如图所示的位置静止不动,请在图中画出最小动力F1,以及阻力F2的示意图。
五、简答题
14.如图所示,是电学实验常用的电工钳,它结构上应用了一些物理知识。请你写出三条:
例:胶套上有花纹,是为增大摩擦
①
②
③
15.图中,滑轮1是定滑轮,滑轮2、3、4是动滑轮,四个滑轮的质量都等于m,物体A、B的质量分别为mA>0,mB>0,试证明整个系统静止平衡的条件是。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
A
B
B
C
D
1.D
【详解】A.手臂拿起铅球时,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A错误;
B.阻力作用在杠杆上,铅球的重力不是手臂受到的阻力,故B错误;
C.将铅球拿起的过程中,支点到阻力的作用线的距离发生了改变,阻力臂改变,故C错误;
D.费力杠杆虽然费力,但能省距离,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】国旗杆顶有一滑轮,这个滑轮是固定在旗杆顶部的,是定滑轮;动滑轮能省力,但定滑轮不能省力,能改变力的方向,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.B
【详解】前臂骨骼的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.核桃夹的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意;
C.独轮车的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.天平的动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】如图,动力FA、FB、FC的力臂,FB的力臂最长,因为阻力G和阻力臂一定,FB的力臂最长,根据杠杆平衡条件可知,力臂越长,力越小,故FB最小。
故选B。
5.C
【详解】AC.由图可知,A做的有用功
WA有用=WA总-WA额外=3.0J-1J=2J
A、B两物体的重力相同,移动的高度也相同,所以A、B两物体做的有用功也相同,即
WB有用=WA有用=2J
则右侧斜面机械效率
故A错误,C正确;
B.A在向上运动的过程中,拉力除了克服摩擦力做功,还要克服重力做功,因此A受到的拉力大于A受到的摩擦力,故B错误;
D.斜面是一种省力的简单机械,使用任何机械时,可以省力,或可以省距离,但不能省功,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】我们使用任何机械有时是为了省力,有时是为了省距离,有时为了改变力的方向,但都不能省功,故ABC错误,D正确。
故选D。
7.费力
【详解】使用自拍杆时,杆与手掌接触点为支点,手指的作用力为动力,那么动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
8. 费力 直线传播
【详解】[1]人通过曲臂使手臂转动来拿起重物,是在力的作用下绕肘点转动的,动力臂小于阻力臂,动力将大于阻力,举杯过程中,诗人的手臂相当于费力杠杆。
[2]人在地面上形成的影子,它是沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上光照不到的地方形成影。
9. 省力 减小摩擦 40
【详解】[1]由题图可知,拉杆行李箱在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
[2]小轮子的作用是通过用滚动代替滑动的方法,使摩擦力大大减小。
[3]在阻力、阻力臂一定时,要求动力最小,则动力臂最长。支点到动力作用点的距离作为动力臂最长,力的方向与动力臂垂直向上如图所示
根据杠杆平衡条件可得
即
解得
10. 省力 80%
【详解】[1]由图得,这种引重车得动力臂大于阻力臂,相当于省力机械。
[2]若用该引重车将重为2000N的木箱从斜面的底端匀速拉到顶端用时20s。已知斜板长2m,高0.8m,此时后轮轴上绳子受到的拉力为1000N(不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦)此装置的机械效率为
11. 1000 80%
【详解】[1]已知重物为1000N,被抬高为1m,有用功
推力为250N,斜面长5m,总功
[2]斜面的机械效率为
12. 平衡螺母 水平 力臂的大小 6 4
【详解】(1)[1][2][3]在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,实验时,应先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。杠杆在水平位置平衡时,杠杆的重心与支点重合,避免了杠杆重力对杠杆平衡产生的影响,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以直接从杠杆上读出来,即便于测量力臂的大小。
(2)[4]根据杠杆的平衡条件,右边杠杆受到的拉力为
每个钩码重0.5N,故B点应该挂6个钩码。
(3)[5]由图像可知,此时力臂的长度正好是OC的一半,根据杠杆的平衡条件,所以拉力为
13.
【详解】阻力和阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,动力臂越长,动力越小;由图可知,连接支点和杠杆右端,即为最长的动力臂,与之垂直向上的动力即为最小动力;阻力是物体上方绳子对杠杆的拉力,方向沿绳子向下,作用点在杠杆上,故作图如下:
14. 钳口有花纹,增大摩擦 刀口很薄,增大压强 动力臂大于阻力臂,是为了省力
【详解】[1]钳口有花纹,在使用时通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
[2]刀口很薄,通过减小受力面积来增大压强,使用更方便。
[3]动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,使用时更省力。
15.见解析
【详解】设绳a上的拉力为Fa,绳c上的拉力为Fc。对滑轮2有
对滑轮3有
则
对滑轮4有
即
由于
则
因此
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