第11章 简单机械(易错48题18大考点)-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练[北师大版(北京) (2024)]
2025-01-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第十一章 简单机械 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 简单机械及机械效率 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 39.47 MB |
| 发布时间 | 2025-01-23 |
| 更新时间 | 2025-01-23 |
| 作者 | Lisa7 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-01-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50157903.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第11章 简单机械(易错48题18大考点)
训练范围:北京版八年级下册第11章。
一.杠杆的定义
1.下列关于杠杆的说法正确的是( )
A.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的 B.力臂一定在杠杆上
C.杠杆不一定是硬棒 D.力臂不一定和力的作用线垂直
2.下列的说法中不正确的是( )
A.一根直的硬棒一定是杠杆
B.杠杆可以是直的,弯曲的,或者其它形状
C.在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆
D.当力的作用线通过支点时,力臂的大小为零
二.杠杆五要素
3.杆秤是我国古代杠杆应用的杰作,如图所示是我国传统的杆秤,常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成关于杆秤,下列说法正确的是( )
A.用杆秤称量物体质量时,C点是杆秤的支点
B.用杆秤称量物体质量时,A点是杆秤的支点
C.秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D.只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时,秤杆才能水平静止
4.如图所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着时关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作.下列说法正确的是( )
A.此杠杆的支点为A点 B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆 D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
5.如图所示是同学用笤帚扫地的情景,他的左手握住扫把柄的上端,右手推扫柄时,此时笤帚可看成一个杠杆,下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
三.力和力臂
6.如图所示,动力的力臂的画法中,正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,开瓶器(不计自重)开启瓶盖时可抽象为一杠杆。下图中能正确表示它的工作示意图的是( )
A. B. C. D.
8.2024年6月16日济南明湖龙舟文化节暨第二十三届明湖龙舟邀请赛在大明湖风景区举办,现场围观市民人山人海,热闹非凡。如图所示,比赛时运动员一手紧握船桨的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆,下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
四.杠杆平衡条件
9.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,如图1所示,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时,。下列说法正确的是( )
A.该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处
B.该秤砣的质量为3kg
C.要使该杆秤的量程变大,可以将称的悬挂点O右移
D.若换更重的篮子,可以增大该杆秤的量程
10.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图,使用时,将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg,秤砣最远可移至E点。某次称量时,提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝,移动秤砣至位置D,使秤杆达到水平平衡(秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示)。下列说法正确的是( )
A.秤砣质量为0.5kg
B.C与D之间的距离为0.25m
C.提起B处的秤纽,此时的最大称量值<10kg
D.如果秤砣磨损,测量结果会比真实质量偏小
五.杠杆动态平衡
11.同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点,当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放90g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上44条刻度线。下列说法正确的是( )
A.自制杆秤的每一格约表示2.05g
B.称中药时B端翘起应增多中药恢复水平平衡
C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.将提纽向左移动适当距离可以增大杆秤的量程
12.如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F的力臂先变小后变大
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
13.如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重力为10牛的重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点施加一个力F,已知OA=AB,关于杠杆的说法正确的是( )
A.一定是省力杠杆 B.一定是费力杠杆
C.一定是等臂杠杆 D.以上情况都有可能
六.杠杆平衡条件实验
14.小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下沉的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是( )
A.图甲和图乙中右端的平衡螺母都向左调节;
B.图甲中右端平衡螺母向右调节,图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中右端平衡螺母向左调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中右端平衡螺母向左调节;图乙中友侧钩码向右移动
15.如图所示,关于“杠杆平衡条件”实验的相关说法正确的是( )
A.加减钩码进行实验过程中,还可以调节平衡螺母
B.在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码,杠杆依然水平平衡
C.该实验可得出结论:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就大
D.多次实验是为了得到普遍规律
16.在探究杠杆平衡条件的实验中,小明进行了如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.图1中的杠杆处于静止状态时,也属于平衡状态
B.在实验过程中,为使杠杆平衡,除改变钩码位置和个数外,还可以调节平衡螺母
C.图2中杠杆已经平衡,如果将两侧钩码分别向远离支点O方向移动一格,杠杆左端下沉
D.实验中,多次实验的目的是减小误差
七.杠杆的分类
17.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.镊子
C.起瓶器 D.钢丝钳
18.图是使用劳动工具时的场景,其中使用费力杠杆的是( )
A.挖地时举起锄头 B.用扳手拧螺丝
C.用钢丝钳剪铁丝 D.园艺剪刀修剪树枝
19.如图甲所示,停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,下列说法正确的是( )
A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是省力杠杆
B.闸杆升起时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂逐渐减小
D.适当将支点O远离B端,可以减小升起闸杆的动力
八.最省力问题
20.停放自行车时,为了将前轮略微提起(后轮不离地),在图示A、B、C、D中选择一点施加竖直向上的力,其中最省力的作用点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
21.如图所示,是一种铡刀切甘蔗时的示意图,下列说法正确的是( )
A.铡刀实质上是一种费力杠杆
B.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.切断甘蔗时,使用铡刀的手下压距离小于甘蔗的直径
22.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆在水平平衡,要在A端施加一个拉力,下列说法正确的是( )
A.最小 B.最小
C.最小 D.最小
九.杠杆的应用
23.如图所示是生活中几种常见的工具,其中可看作等臂杠杆的是( )
A.托盘天平 B.钢丝钳
C.开瓶扳手 D.筷子
24.生活处处有物理,日常生活中的许多物品和工具在使用过程中用到杠杆原理。以下日常工具。在使用时属于省力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.筷子
C.核桃钳 D.定滑轮
25.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆顺时针转动的力是( )
A.苹果的重力 B.橘子的重力
C.杆对橘子的支持力 D.橘子对杆的压力
十.定滑轮基础知识
26.用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦、绳重,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1<F2<F3 D.F2>F3>F1
27.使用下列简单机械时,能省距离的是( )
A.用筷子夹食物 B.起重机利用动滑轮吊起重物
C.利用定滑轮升国旗 D.用起子开瓶盖
28.如图是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A.该装置中左边滑轮是定滑轮,右边滑轮是动滑轮
B.该装置中的两个滑轮都属于动滑轮
C.使用该装置中的滑轮可以改变力的方向
D.使用该装置中的滑轮可以省力
十一.定滑轮对天花板的拉力
29.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B均处于静止状态,GB=100N,GA=10N,则弹簧测力计的示数为( )
A.100N B.111N C.21N D.20N
30.如图所示,天花板上挂着一个滑轮,绳绕过滑轮后两端分别连接A、B两物体,A、B两物体所受重力为GA=6N,GB=9N,B放在光滑水平地面上,A、B都处于静止状态,不计滑轮和绳的重力及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳对A的拉力大小为9N B.绳对B的拉力大小为9N
C.地面对B的支持力大小为3N D.天花板所受拉力大小为15N
31.如图,物体重牛顿,滑轮重牛顿,物体重牛顿,则弹簧测力计的读数和对地的压力为
A.牛顿,牛顿 B.牛顿,牛顿
C.牛顿,牛顿 D.牛顿,牛顿
十二.动滑轮基础知识
32.如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,不计绳与滑轮自重、不计摩擦,物重最大的是( )
A. B. C. D.
33.用如图装置“测量大气压”时,发现弹簧秤的量程太小,无法拉开紧贴在地面上的吸盘。于是加了一个轻质滑轮,若不计滑轮自重和摩擦,下列操作最有可能完成实验的是( )
A. B. C. D.
34.在已有探究动滑轮工作特点的实验后,小明进行了“再探定滑轮”实验,按图组装动滑轮,用弹簧测力计拉动动滑轮,使挂在它下面的钩码缓缓上升,分别测量相应的物理量,进而比较拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等,下列说法中正确的是( )
A.实验中还需要使用秒表
B.确保弹簧测力计拉着绳子处于静止时读数
C.实验中还需要改变钩码的数量进行多次实验
D.拉绳所做的功可能比动滑轮拉钩码所做的功小
十三.定、动滑轮的区别
35.如图所示是甲、乙两种提升货物的方式,平台高度为h,搬运工在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列关于此过程说法正确的是( )
A.甲方式做总功的功率大 B.甲、乙绳子自由端移动距离均为
C.乙方式不可以改变力的方向 D.甲、乙两种方式做的有用功不相同
36.如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,运用所学滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中( )
A.甲树相当于定滑轮
B.乙树相当于动滑轮
C.可以省距离
D.如果不计绳重和摩擦,乙树受到200N拉力,则甲树受到的拉力为400N
37.下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是( )
A.钢属于合金 B.铁属于非晶体
C.塑料属于天然材料 D.图中所示的滑轮属于定滑轮
十四.滑轮组
38.高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B.该牵引装置既能省力又能省距离
C.输电线P端受到的拉力大小为5000N D.坠砣对钢绳的拉力做功为900J
39.用如图所示的装置提升重为600N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为动滑轮 B.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为300N
C.若人将绳子匀速拉过2m,物体也上升2m D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
十五.斜面
40.我国是多山之国,修建了很多盘山公路,尤其在西南和中部地区。如图所示,盘山公路修得弯弯曲曲,主要目的是为了( )
A.省距离 B.省力 C.省功 D.省力和省功
41.生活中大部分的简单机械可以看作杠杆,下列说法正确的是( )
A.能够省力的机械有①④
B.图②中将鱼提起的过程中,支点在B点
C.属于省距离杠杆的有①②
D.图③中将石头撬起,比更省力
十六.影响机械效率的因素
42.如图所示,利用动滑轮提升一个物块时,其机械效率为60%;提升两个相同物块时,机械效率为70%;则提升三个相同物块时,机械效率可能为( )
A.75% B.80% C.85% D.90%
43.下列各措施中能提高滑轮组机械效率的是( )
A.减小提升高度 B.增大提升速度
C.改用质量大的定滑轮 D.增大被提升物体的质量
十七.杠杆的机械效率
44.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为G的物体缓缓上升,不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从O向A移动,则杠杆的机械效率与支点O到悬挂点B的距离L的关系可能符合下列图中的( )
A. B. C. D.
45.如图所示,用质地均匀的杠杆匀速提升重物(不计摩擦),若想提高杠杆的机械效率,可采取的方法是( )
A.将悬挂点B向右移动 B.将提升点A向左移动
C.减小物体所受的重力 D.增加重物上升的高度
46.如图所示,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置,弹簧测力计示数如图所示,钩码总重为1N,钩码上升高度为0.2m,弹簧测力计移动的竖直距离为0.6m。 则下列判断正确的是( )
A.该杠杆为费力杠杆
B.人利用杠杆做的有用功为0.6J
C.人利用杠杆做的额外功为0.4J
D.杠杆的机械效率为66.7%
十八.滑轮组的机械效率
47.如图所示,每个滑轮的重力均为100N,绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计,绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起,下列说法错误的是( )
A.挂钩A处所受拉力为1000N
B.人拉绳子的功率为120W
C.滑轮组机械效率约为83.3%
D.此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7%
48.小华用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,每件货物重为100N;图乙是在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。整个过程中物体上升保持v=0.4m/s不变,不考虑绳重和摩擦。下列说法正确的( )
A.该装置中动滑轮的重为50N
B.当运送4件货物时,拉力大小为225N
C.当运送4件货物时,拉力的功率为90W
D.运送4件货物时,滑轮组的机械效率为80%
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第11章 简单机械(易错48题18大考点)
训练范围:北京版八年级下册第11章。
1.下列关于杠杆的说法正确的是( )
A.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的 B.力臂一定在杠杆上
C.杠杆不一定是硬棒 D.力臂不一定和力的作用线垂直
【答案】A
【详解】AC.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的,但杠杆一定是硬棒,故A正确,C错误;
B.力臂是从支点到力的作用线的距离,力臂可能在杠杆上,也可能不在杠杆上,故B错误;
D.力臂是从支点到力的作用线的距离,即力臂一定和力的作用线垂直,故D错误。
故选A。
2.下列的说法中不正确的是( )
A.一根直的硬棒一定是杠杆
B.杠杆可以是直的,弯曲的,或者其它形状
C.在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆
D.当力的作用线通过支点时,力臂的大小为零
【答案】A
【详解】ABC.一根硬棒在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆,则杠杆可以是直的、弯曲的,或者其它形状的,故A错误,符合题意,BC正确,不符合题意;
D.力臂是指力的作用线到支点的距离,所以当力的作用线通过支点时,力臂的大小为0,故D正确,不符合题意。
故选A。
3.杆秤是我国古代杠杆应用的杰作,如图所示是我国传统的杆秤,常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成关于杆秤,下列说法正确的是( )
A.用杆秤称量物体质量时,C点是杆秤的支点
B.用杆秤称量物体质量时,A点是杆秤的支点
C.秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D.只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时,秤杆才能水平静止
【答案】C
【详解】AB.用杆秤称量物体质量时,杠杆围绕B点转动,B点是杆秤的支点,故AB错误;
CD.由杠杆平衡原理可知,所测物体的质量与秤砣的质量满足下列关系
即
当满足此关系时杠杆才能平衡。当物体质量变大时,乘积变大,质量不变,故变大,秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近,故C正确,D错误。
故选C。
4.如图所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着时关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作.下列说法正确的是( )
A.此杠杆的支点为A点 B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆 D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
【答案】C
【详解】A.支点是杠杆绕其转动的点,由图可知,手臂是绕C点进行转动的,因此支点为C点,故A错误;
BCD.杠杆的动力是肱二头肌收缩,动力作用点在A点,动力臂近似为AC的长度,阻力是手臂和哑铃的总重力,力臂近似为桡骨的长度,故动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,在锻炼时肱二头肌的收缩距离小于哑铃的移动距离,故C正确,BD错误。
故选C。
5.如图所示是同学用笤帚扫地的情景,他的左手握住扫把柄的上端,右手推扫柄时,此时笤帚可看成一个杠杆,下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意知,左手作用在把柄的上端,相当于杠杆的支点,右手推扫柄,对柄的作用力相当于动力,地面对笤帚的作用力相当于阻力,动力与阻力的方向相反,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示,动力的力臂的画法中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】力臂是指支点到力作用线的距离,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.如图所示,开瓶器(不计自重)开启瓶盖时可抽象为一杠杆。下图中能正确表示它的工作示意图的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】用开瓶器开启瓶盖时,支点是开瓶器前端与瓶盖的接触点,即图中杠杆的左端O,阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2,动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1。因为动力臂大于阻力臂,所以开瓶器为省力杠杆。
故选B。
8.2024年6月16日济南明湖龙舟文化节暨第二十三届明湖龙舟邀请赛在大明湖风景区举办,现场围观市民人山人海,热闹非凡。如图所示,比赛时运动员一手紧握船桨的末端,另一手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆,下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】船桨使用时,支点在船桨的上端,动力作用在船桨的中间部位,阻力作用在船桨的下端,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,如图1所示,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时,。下列说法正确的是( )
A.该杆秤的“0”刻度线在悬挂点O处
B.该秤砣的质量为3kg
C.要使该杆秤的量程变大,可以将称的悬挂点O右移
D.若换更重的篮子,可以增大该杆秤的量程
【答案】B
【详解】A.该杆秤的悬挂点O是称量时的支点,确定杆秤的零刻度线,秤钩不挂物体时,提起秤纽(O点),调节秤砣的位置,使得杠杆在水平位置平衡,则标记秤砣悬挂点为零刻度线,故A错误;
B.由题知,小孩和篮子的总重力
G=mg=10kg×10N/kg=100N
根据杠杆平衡的条件可得
G×OA=m砣g×OB
即
100N×3×10−2m=m砣×10N/kg×10×10−2m
解得m砣=3kg,故B正确;
C.由杠杆平衡的条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越小,动力越大,即称的质量越大,所以要使该杆秤的量程变大,可以将称的悬挂点O左移,减小动力臂,故C错误;
D.若换更重的篮子,阻力和阻力臂都变大,在动力臂不变的情况下,动力变大,即该杆秤的量程变小,故D错误。
故选B。
10.杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图,使用时,将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg,秤砣最远可移至E点。某次称量时,提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝,移动秤砣至位置D,使秤杆达到水平平衡(秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示)。下列说法正确的是( )
A.秤砣质量为0.5kg
B.C与D之间的距离为0.25m
C.提起B处的秤纽,此时的最大称量值<10kg
D.如果秤砣磨损,测量结果会比真实质量偏小
【答案】B
【详解】AC.分析示意图可知,提起B处秤纽,秤砣的力臂可以达到最长,而秤砣的重力、重物的力臂不变,由杠杆平衡条件得,此时可以达到最大称量。当提起B处秤纽,秤砣移至最远E点时,此秤最大称量值是10kg,则有
代入数值可得,秤砣重为
由知,秤砣质量为
故AC错误;
B.某次称量时,提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝,移动秤砣至位置D,使秤杆达到水平平衡,由杠杆平衡条件可得
代入数值可得,C与D之间的距离为
故B正确;
D.如果秤砣磨损,则秤砣的重力变小,货物重力和力臂不变,由可知,秤砣的力臂将变大,所以测量结果会比真实质量偏大,故D错误。
故选B。
11.同学们模仿中药房的戥秤制作杆秤,用筷子做秤杆,用钩码做秤砣,用细线将秤盘系在A点,当不挂秤砣、且秤盘不放物体时,在O点提起提纽,秤杆水平平衡;当秤盘放90g物体、秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,如图所示。在O到B两条刻线之间均匀地画上44条刻度线。下列说法正确的是( )
A.自制杆秤的每一格约表示2.05g
B.称中药时B端翘起应增多中药恢复水平平衡
C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小
D.将提纽向左移动适当距离可以增大杆秤的量程
【答案】D
【详解】A.当秤盘放90g物体,秤砣移到B点时,秤杆再次水平平衡,则在B点所示的质量为物体的质量,在O到B两条刻线之间均匀地画上44条刻度线,从O到B点共45个小格每一小格表示的质量为
故A错误;
B.称中药时B端翘起,杆秤不能水平平衡,说明物体的质量大于秤砣指示的示数,可以向右侧移动秤砣,也可以减少物体的质量来使杆秤恢复水平平衡,故B错误;
C.根据G=mg和杠杆平衡条件可得
m物g×OA=m砣g×OB
秤砣磨损了,OB变大,则测量结果将偏大,故C错误;
D.将提纽向左移动适当距离,OA减小,秤砣的质量不变,则FB不变,根据杠杆平衡条件可知,FA变大,可以增大杆秤的量程,故D正确。
故选D。
12.如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个拉力F,逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置,这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,下列说法正确的是( )
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F的力臂先变小后变大
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
【答案】D
【详解】由于力臂为支点到力的距离,所以拉力F从图示位置逆时针缓慢转动过程中,拉力F的力臂先增大后减小;由于这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,则重物的重力不变,其力臂也不变,由杠杆的平衡条件可知,力F和它力臂的乘积始终等于重物的重力乘其力臂,所以力F的大小先变小后大,故ABC错误,D正确。
故选D。
13.如图所示,O为杠杆的支点,A点挂一重力为10牛的重物,为使杠杆在水平位置平衡,若在B点施加一个力F,已知OA=AB,关于杠杆的说法正确的是( )
A.一定是省力杠杆 B.一定是费力杠杆
C.一定是等臂杠杆 D.以上情况都有可能
【答案】D
【详解】在B点施加一个力F,B点施加力的方向不确定,所以施加力的力臂的大小不确定,所以不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,故此时杠杆可能省力,可能费力,也可能既不省力也不费力,故ABC错误,D正确。
故选D。
14.小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下沉的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是( )
A.图甲和图乙中右端的平衡螺母都向左调节;
B.图甲中右端平衡螺母向右调节,图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中右端平衡螺母向左调节;图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中右端平衡螺母向左调节;图乙中友侧钩码向右移动
【答案】C
【详解】根据研究杠杆平衡条件的实验步骤,由图甲可知,是在探究之前,因此应将平衡螺母向左调节;由图乙可知,是在探究过程中,应将钩码向左移动。
故选C。
15.如图所示,关于“杠杆平衡条件”实验的相关说法正确的是( )
A.加减钩码进行实验过程中,还可以调节平衡螺母
B.在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码,杠杆依然水平平衡
C.该实验可得出结论:当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就大
D.多次实验是为了得到普遍规律
【答案】D
【详解】A.加减钩码进行实验过程中,不能调节平衡螺母,否则开始调的杠杆平衡被打破,故A错误;
B.设一个钩码的重力为G,杠杆上一个格的长度为L,在两侧的钩码下同时各添加一个相同的钩码,则有
3G×3L>4G×2L
左侧力与力臂的乘积大,杠杆不平衡,故B错误;
C.杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。当阻力和阻力臂乘积一定时,动力臂大,动力就小,故C错误;
D.探究“杠杆平衡条件”实验中,多次实验是为了得到普遍规律,故D正确。
故选D。
16.在探究杠杆平衡条件的实验中,小明进行了如图所示的实验,下列说法正确的是( )
A.图1中的杠杆处于静止状态时,也属于平衡状态
B.在实验过程中,为使杠杆平衡,除改变钩码位置和个数外,还可以调节平衡螺母
C.图2中杠杆已经平衡,如果将两侧钩码分别向远离支点O方向移动一格,杠杆左端下沉
D.实验中,多次实验的目的是减小误差
【答案】AC
【详解】A.杠杆的平衡状态为静止状态或匀速转动状态,当杠杆处于静止时,此时杠杆为平衡状态,故A正确;
B.杠杆调节平衡后,在整个实验过程中,螺母再调节会改变杠杆重心的位置,使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响,因此不能再旋动两侧的平衡螺母,故B错误;
C.若两侧钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧
右侧
因为9GL>8GL,杠杆不能平衡,左端下沉,故C正确;
D.在实验中,多次改变力的力臂的大小主要是为了避免实验的偶然性,获取多组实验数据归纳出物理规律,故D错误。
故选AC。
17.如图所示的生活用具中,使用时属于费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.镊子
C.起瓶器 D.钢丝钳
【答案】B
【详解】羊角锤、起瓶器和钢丝钳在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,镊子在使用时,阻力臂大于动力臂,是费力杠杆,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18.图是使用劳动工具时的场景,其中使用费力杠杆的是( )
A.挖地时举起锄头 B.用扳手拧螺丝
C.用钢丝钳剪铁丝 D.园艺剪刀修剪树枝
【答案】A
【详解】A.锄地时举起锄头的过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.用扳手拧螺丝的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.用钢丝钳剪铁丝的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.用园艺剪修剪树枝的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
19.如图甲所示,停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,下列说法正确的是( )
A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是省力杠杆
B.闸杆升起时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂逐渐减小
D.适当将支点O远离B端,可以减小升起闸杆的动力
【答案】C
【详解】A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时动力臂小于阻力臂,则闸杆是费力杠杆,故A错误;
B.闸杆升起时,沿F1方向比沿F2方向动力臂较短,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故B错误;
C.闸杆升起的过程中,杠杆自身重力的方向不变,阻力的方向不变,根据力臂的定义可知阻力臂逐渐减小,故C正确;
D.适当将支点O远离B端,动力臂变小,阻力臂变大,阻力大小不变,根据杠杆平衡条件可知,升起闸杆所需的动力变大,故D错误。
故选C。
20.停放自行车时,为了将前轮略微提起(后轮不离地),在图示A、B、C、D中选择一点施加竖直向上的力,其中最省力的作用点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】D
【详解】根据杠杆平衡的条件
在杠杆中的阻力、阻力臂大小一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长,若要从如图四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起,是围绕前轮转轴为支点,力的方向是竖直向上的,所以在D点施加竖直向上的力时,此时的力臂是最大的,根据杠杆的平衡条件可知,此时所用的力是最小的。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
21.如图所示,是一种铡刀切甘蔗时的示意图,下列说法正确的是( )
A.铡刀实质上是一种费力杠杆
B.手沿F2方向用力比沿F1方向时更省力
C.把甘蔗放在b点比放在a点更容易切断
D.切断甘蔗时,使用铡刀的手下压距离小于甘蔗的直径
【答案】B
【详解】AD.铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,所以铡刀实质上是一种省力杠杆,省力杠杆费距离,所以切断甘蔗时,使用铡刀的手下压距离大于甘蔗的直径,故AD错误;
B.由图知,手沿F2方向用力比沿F1方向用力时的动力臂要大,而阻力、阻力臂一定,根据杠杆平衡条件可知,沿F2方向用力动力更小,即更省力,故B正确。
C.由图知,甘蔗放在b点比a点时的阻力臂更大,而甘蔗对铡刀的阻力一定,此时动力臂一定,根据杠杆的平衡条件可知,动力会更大,会更不容易切断,故C错误。
故选B。
22.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆在水平平衡,要在A端施加一个拉力,下列说法正确的是( )
A.最小 B.最小
C.最小 D.最小
【答案】B
【详解】分别画出图中各力的力臂,如图所示,
O是支点,在B端挂一重物,阻力和阻力臂一定,动力和动力臂成反比,由图可知,力F2和F4的力臂最长,但为使杠杆在水平平衡,力的方向应向下。
故选B。
23.如图所示是生活中几种常见的工具,其中可看作等臂杠杆的是( )
A.托盘天平 B.钢丝钳
C.开瓶扳手 D.筷子
【答案】A
【详解】A.托盘天平属于等臂杠杆,故A符合题意;
B.钢丝钳属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.开瓶扳手属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
24.生活处处有物理,日常生活中的许多物品和工具在使用过程中用到杠杆原理。以下日常工具。在使用时属于省力杠杆的是( )
A.托盘天平 B.筷子
C.核桃钳 D.定滑轮
【答案】C
【详解】A.天平使用时,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故A不符合题意;
B.筷子使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.核桃钳使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.食品夹使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
25.如图所示,小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来。使杆顺时针转动的力是( )
A.苹果的重力 B.橘子的重力
C.杆对橘子的支持力 D.橘子对杆的压力
【答案】D
【详解】桔子和苹果对杠杆的压力分别为动力和阻力,因此使杠杆顺时针转动的力是橘子对杆的压力,重力作用在自身上,因此使杆顺时针转动的力不是桔子或苹果的重力。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26.用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦、绳重,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1=F2=F3 C.F1<F2<F3 D.F2>F3>F1
【答案】B
【详解】因为定滑轮相当于等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3的大小都等于物体的重力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
27.使用下列简单机械时,能省距离的是( )
A.用筷子夹食物 B.起重机利用动滑轮吊起重物
C.利用定滑轮升国旗 D.用起子开瓶盖
【答案】A
【详解】A.用筷子夹食物,此时动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡的条件可知,动力大于阻力,属于费力杠杆,可以省距离,故A符合题意;
B.起重机利用动滑轮吊起重物,动滑轮相当于省力杠杆,省力费距离,故B不符合题意;
C.利用定滑轮升国旗,定滑轮相当于等臂杠杆,不省力也不费距离,故C不符合题意;
D.用起子开瓶盖,起子属于省力杠杆,根据杠杆平衡的条件可知,费距离,故D不符合题意。
故选A。
28.如图是学生设计的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A.该装置中左边滑轮是定滑轮,右边滑轮是动滑轮
B.该装置中的两个滑轮都属于动滑轮
C.使用该装置中的滑轮可以改变力的方向
D.使用该装置中的滑轮可以省力
【答案】C
【详解】AB.由图可知,装置中的两个滑轮在使用时轴的位置固定不动,所以都是定滑轮,故AB错误;
CD.定滑轮的实质是等臂杠杆,使用时不省力但能改变力的方向,故C正确,D错误。
故选C。
29.如图所示,弹簧测力计下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B均处于静止状态,GB=100N,GA=10N,则弹簧测力计的示数为( )
A.100N B.111N C.21N D.20N
【答案】C
【详解】看图可知,弹簧测力计挂钩受到A、B的拉力和滑轮的重力三个向下力的合力;GA处于静止状态说明GA对绳子左端施加一个10N的向下的拉力,由定滑轮的特点知,绳子处于静止状态说明绳子右端也受到一个向下的10N的拉力,GB对定滑轮的拉力为10N,定滑轮的重力为1N,所以弹簧测力计的示数为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
30.如图所示,天花板上挂着一个滑轮,绳绕过滑轮后两端分别连接A、B两物体,A、B两物体所受重力为GA=6N,GB=9N,B放在光滑水平地面上,A、B都处于静止状态,不计滑轮和绳的重力及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳对A的拉力大小为9N B.绳对B的拉力大小为9N
C.地面对B的支持力大小为3N D.天花板所受拉力大小为15N
【答案】C
【详解】A.由图可知,A处于静止状态,则绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力,大小相等,则绳对A的拉力大小为6N,故A错误;
B.使用定滑轮不能改变力的大小,且同一根绳子的拉力相等,所以绳对B的拉力为6N,故B错误;
C.B受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的拉力,则地面对B的支持力大小为
9N﹣6N=3N
故C正确;
D.有两断绳子向下拉定滑轮,故定滑轮受到向下的拉力为
2×6N=12N
不计滑轮和绳的重力及摩擦,则天花板所受拉力大小等于12N,故D错误。
故选C。
31.如图,物体重牛顿,滑轮重牛顿,物体重牛顿,则弹簧测力计的读数和对地的压力为
A.牛顿,牛顿 B.牛顿,牛顿
C.牛顿,牛顿 D.牛顿,牛顿
【答案】B
【分析】物体A受到向上的拉力等于物体B的重力,A对地面的压力等于重力减去拉力;弹簧测力计的示数等于下面2倍物体B的重力加上动滑轮的重力.
【详解】如图的滑轮,绳子对物体A、B的拉力相等,所以物体A受到向上的拉力F=GB=12N;
处于静止状态,对地面的压力为;F压=GA-F=20N-12N=8N;
弹簧测力计的示数等于两侧绳子拉力之和,再加上滑轮的重,所以:
F′=2F+G轮=2×12N+2N=26N.
故选B.
32.如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,不计绳与滑轮自重、不计摩擦,物重最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】不计绳与滑轮自重、不计摩擦,定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆,所以使用定滑轮不能省力,好处是能够改变力的方向;动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮的好处是能够省一半的力。
A.拉力等于物体重力,即F = GA,所以GA= F,故A不符合题意;
B.拉力是物体重力的一半,即,所以GB= 2F,故B不符合题意;
C.由图可知,滑轮组承重绳子股数为3股,拉力是物体重力的,即,所以GC=3F,故C符合题意;
D.由图可知,滑轮组承重绳子股数为2股,拉力是物体重力的一半,即,所以GD= 2F,故D不符合题意。
故选C。
33.用如图装置“测量大气压”时,发现弹簧秤的量程太小,无法拉开紧贴在地面上的吸盘。于是加了一个轻质滑轮,若不计滑轮自重和摩擦,下列操作最有可能完成实验的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.AB图中两个滑轮均为定滑轮,定滑轮不省力,只能改变力的方向,故AB不符合题意;
C.滑轮作为动滑轮使用,不计滑轮自重和摩擦,能省一半的力,故C符合题意;
D.滑轮作为动滑轮使用,弹簧测力计作用在滑轮轴上,不计滑轮自重和摩擦,弹簧测力计拉力为绳子拉力的2倍,故D不符合题意。
故选C。
34.在已有探究动滑轮工作特点的实验后,小明进行了“再探定滑轮”实验,按图组装动滑轮,用弹簧测力计拉动动滑轮,使挂在它下面的钩码缓缓上升,分别测量相应的物理量,进而比较拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等,下列说法中正确的是( )
A.实验中还需要使用秒表
B.确保弹簧测力计拉着绳子处于静止时读数
C.实验中还需要改变钩码的数量进行多次实验
D.拉绳所做的功可能比动滑轮拉钩码所做的功小
【答案】C
【详解】A.在这个实验中,主要关注的是功的比较,即拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等。功的计算公式是W=Fs,其中F是力,s是在力的方向上移动的距离。实验中已经通过弹簧测力计测量了力,通过观察和测量得到了在力的方向上移动的距离,因此不需要秒表来测量时间,故A错误;
B.在实验过程中,需要确保弹簧测力计拉着绳子处于匀速直线运动状态,此时拉力与重力才是一对平衡力,大小相等。如果弹簧测力计拉着绳子处于静止状态,虽然拉力与重力仍然相等,但这种情况下测量的是静摩擦力,而不是动滑轮在工作过程中的拉力,故B错误;
C.为了使实验结论更具有普遍性和准确性,需要改变钩码的数量进行多次实验。通过多次实验,可以观察到不同情况下拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功的关系,从而得出更可靠的结论,故C正确;
D.考虑到动滑轮在工作过程中存在摩擦力等因素,这些因素会消耗一部分功。因此,拉绳所做的功一定会大于动滑轮拉钩码所做的功,故D错误。
故选C。
35.如图所示是甲、乙两种提升货物的方式,平台高度为h,搬运工在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列关于此过程说法正确的是( )
A.甲方式做总功的功率大 B.甲、乙绳子自由端移动距离均为
C.乙方式不可以改变力的方向 D.甲、乙两种方式做的有用功不相同
【答案】A
【详解】A.图甲使用的是动滑轮,不计绳重和摩擦,总功为
W甲=(G+G动)h>Gh
图乙使用的是定滑轮,拉力F乙=G,绳子端移动的距离与物体提升的高度相等,拉力做功
W乙=F乙s乙=Gh
所以乙装置中拉力F做的总功少,相同时间内,由可知,乙装置中拉力F做的总功率小,甲做总功的功率大,故A正确;
B.甲是动滑轮,绳子端移动的距离为物体提升高度的两倍,即为;乙是定滑轮,绳子端移动的距离与物体提升的高度相等,即为,故B错误;
C.乙是定滑轮,定滑轮可以改变力的方向,所以乙方式可以改变力的方向,故C错误;
D.提升物体的重力相等,在相同的时间内物体升高了相同的高度,由W有=Gh可知,两次提升物体所做的有用功相等,故D错误。
故选A。
36.如图所示,小欣同学只有一根绳子,他想把被风刮倒的甲树拉正,运用所学滑轮知识,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子。在甲树被拉起的过程中( )
A.甲树相当于定滑轮
B.乙树相当于动滑轮
C.可以省距离
D.如果不计绳重和摩擦,乙树受到200N拉力,则甲树受到的拉力为400N
【答案】D
【详解】AB.把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子时,甲的树干要移动,而乙树不动,乙树并非动滑轮,则甲的树干相当于动滑轮,故AB不符合题意;
C.使用动滑轮可以省力,但费距离,故C不符合题意;
D.拉甲树干的绳子段数是2,不计绳重和摩擦,拉甲树的力由小欣和乙树的拉力共同平均分担,如果乙树受到的拉力大小为200N,等于1段绳子的拉力,则小欣对绳子的拉力
F=F乙=200 N
则甲树受到的拉力为
F甲=nF=2×200N=400N
故D符合题意。
故选D。
37.下图所示为电动起重机的工作场景。下列说法正确的是( )
A.钢属于合金 B.铁属于非晶体
C.塑料属于天然材料 D.图中所示的滑轮属于定滑轮
【答案】A
【详解】A.钢是铁和碳的合金,属于合金材料,故A正确;
B.铁熔化和凝固时有固定的熔点和凝固点,属于晶体,故B错误;
C.塑料是经过人工合成的,是合成材料,故C错误;
D.由图可知,工作时,滑轮与物体一同运动,属于动滑轮,故D错误。
故选A。
38.高速铁路的输电线、无论冬、夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为150N,若某段时间内坠砣串下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮A为动滑轮、B为定滑轮 B.该牵引装置既能省力又能省距离
C.输电线P端受到的拉力大小为5000N D.坠砣对钢绳的拉力做功为900J
【答案】D
【详解】A.由图可知,滑轮A的轴不随物体运动,是定滑轮;滑轮B的轴随物体运动,是动滑轮,故A错误;
B.使用动滑轮可以省力,但费距离,使用任何机械都不能省功。故B错误;
C.图中坠砣挂在钢绳的自由端,由图知,使用的滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2,不计滑轮和钢绳自重、摩擦,可得
则输电线P端受到的拉力大小为
故C错误;
D.坠砣对钢绳的拉力做功为
故D正确。
故选D。
39.用如图所示的装置提升重为600N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为动滑轮 B.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为300N
C.若人将绳子匀速拉过2m,物体也上升2m D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
【答案】B
【详解】A.由图可知,此装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,故A错误;
B.由图得
不计摩擦和滑轮与绳的自重,拉力为
故B正确;
C.物体上升2m,则绳子的自由端会通过
故C错误;
D.由图可知,使用该装置既能省力,又能改变力的方向,故D错误。
故选B。
40.我国是多山之国,修建了很多盘山公路,尤其在西南和中部地区。如图所示,盘山公路修得弯弯曲曲,主要目的是为了( )
A.省距离 B.省力 C.省功 D.省力和省功
【答案】B
【详解】盘山公路属于斜面,盘山公路修得弯弯曲曲,主要目的是为了省力,即减小汽车上坡时需要的牵引力;汽车上山时,需要克服重力和摩擦力做功,克服摩擦力做的功为额外功,汽车上山时不能省功,反而多做功,使用任何机械都不能省功,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
41.生活中大部分的简单机械可以看作杠杆,下列说法正确的是( )
A.能够省力的机械有①④
B.图②中将鱼提起的过程中,支点在B点
C.属于省距离杠杆的有①②
D.图③中将石头撬起,比更省力
【答案】C
【详解】A.镊子、钓鱼竿属于费力杠杆;撬棒、斜面属于省力机械,故A错误;
B.图②中将鱼提起的过程中,动力作用在B点,绕A点转动,所以支点在A点,故B错误;
C.镊子、钓鱼竿使用时费力,但可以省距离,故C正确;
D.图③中将石头撬起,沿F上方向时,支点在B点,阻力作用在C点;沿F下方向时,支点在D点,阻力作用点在C点,两种情况相比,沿F上用力,动力臂与阻力臂的比值更大,根据公式可知,更省力,故D错误。
故选C。
42.如图所示,利用动滑轮提升一个物块时,其机械效率为60%;提升两个相同物块时,机械效率为70%;则提升三个相同物块时,机械效率可能为( )
A.75% B.80% C.85% D.90%
【答案】A
【详解】根据计算提一个物块时的效率为
计算可得提一个物块时的额外功为
①
根据计算提两个物块时的效率为
计算可得提一个物块时的额外功为
②
由①②可知提升的重物越多,额外功越多,原因是压力越大摩擦力越大,因此可得提升三个物块时额外功至少为,根据计算提一个物块时的效率为
故A正确,BCD错误。
故选A。
43.下列各措施中能提高滑轮组机械效率的是( )
A.减小提升高度 B.增大提升速度
C.改用质量大的定滑轮 D.增大被提升物体的质量
【答案】D
【详解】ABC.由滑轮组的机械效率
可知,减少提升高度、增大提升速度或改用质量大的定滑轮,不能改变有用功和总功的比值,即滑轮组的机械效率不变,故ABC不符合题意;
D.增大被提升物体的质量,可以增加提升物体的重力,提升的高度不变,可以提高有用功,这样有用功在总功中所占的比值增大,即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率,故D符合题意。
故选D。
44.如图所示,用手沿竖直方向匀速拉动一均匀杠杆提升一个重为G的物体缓缓上升,不计支点处摩擦。若使物体悬挂位置从O向A移动,则杠杆的机械效率与支点O到悬挂点B的距离L的关系可能符合下列图中的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如图所示:
由三角形的知识可知
杠杆的机械效率
使物体悬挂位置从O向A移动,G不变,物体上升的高度不变,有用功不变,则L1不变,G杠不变,L变大,杠杆的机械效率变大,但不是正比关系,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
45.如图所示,用质地均匀的杠杆匀速提升重物(不计摩擦),若想提高杠杆的机械效率,可采取的方法是( )
A.将悬挂点B向右移动 B.将提升点A向左移动
C.减小物体所受的重力 D.增加重物上升的高度
【答案】A
【详解】A.物体上升的高度不变,将物体的悬挂点B向右移,杠杆提升高度比原来小一些,克服杠杆重力做的功减少,即额外功减少,有用功不变,根据
得到机械效率升高,故A符合题意;
B.将提升点A向左移动。这样做会增大阻力臂OA的长度,而动力臂OB和动力(由于杠杆平衡条件,动力也会相应增大)不变。这会导致总功W总=Fs增大(因为F和s都增大),而有用功W有用=Gh仍然不变。因此,机械效率会减小,故B不符合题意;
C.减小物体所受的重力。这样做会减小有用功W有用=Gh(因为G减小),而总功W总=Fs可能由于动力或动力臂的变化而有所变化,但即使不变或减小,由于有用功的减小幅度更大,机械效率仍然会减小,故C不符合题意;
D.增加重物上升的高度。这样做会增大有用功W有用=Gh(因为h增大),但也会增大动力所做的功(因为动力臂和动力可能随重物位置的变化而变化),从而增大总功W总。由于有用功和总功都按相同比例增大,所以机械效率保持不变,故D不符合题意。
故选A。
46.如图所示,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置,弹簧测力计示数如图所示,钩码总重为1N,钩码上升高度为0.2m,弹簧测力计移动的竖直距离为0.6m。 则下列判断正确的是( )
A.该杠杆为费力杠杆
B.人利用杠杆做的有用功为0.6J
C.人利用杠杆做的额外功为0.4J
D.杠杆的机械效率为66.7%
【答案】D
【详解】A.由图可知,动力臂大于阻力臂,该杠杆为省力杠杆,故A错误;
B.人利用杠杆做的有用功为
故B错误;
C.由图可知,弹簧测力计示数为0.5N,人利用杠杆做的总功为
人利用杠杆做的额外功为
故C错误;
D.杠杆的机械效率为
故D正确。
故选D。
47.如图所示,每个滑轮的重力均为100N,绳子的重力及滑轮与轴之间的摩擦忽略不计,绳子B能承受的最大拉力为700N。重为600N的小明站在地面上用该滑轮组将重为500N的物体以0.2m/s的速度匀速提起,下列说法错误的是( )
A.挂钩A处所受拉力为1000N
B.人拉绳子的功率为120W
C.滑轮组机械效率约为83.3%
D.此人用该装置能达到的最大机械效率约为91.7%
【答案】A
【详解】A.绳子自由端的拉力为
整个装置由两个定滑轮悬挂在上面,A处所受拉力为整个装置的重力与绳子自由端拉力总和的一半,即
故A错误,符合题意;
B.人拉绳子的功率为
P=Fv=300N×2×0.2m/s=120W
故B正确,不符合题意;
C.滑轮组机械效率约为
故C正确,不符合题意;
D.对于同一组滑轮组,当重物重量越大时,滑轮组机械效率越高,绳子B能承受的最大拉力为700N,而重为600N的小明站在地面上拉,所以
故
G总max=2G人=2×600N=1200N
吊起的最大物重为
G物max=G总max-G动=1200N-100N=1100N
该装置能达到的最大机械效率为
η=
故D正确,不符合题意。
故选A。
48.小华用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每次运送的量不定,每件货物重为100N;图乙是在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。整个过程中物体上升保持v=0.4m/s不变,不考虑绳重和摩擦。下列说法正确的( )
A.该装置中动滑轮的重为50N
B.当运送4件货物时,拉力大小为225N
C.当运送4件货物时,拉力的功率为90W
D.运送4件货物时,滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【详解】A.根据图乙可知,当物体的重为100N时,机械效率为50%,则可以列等式为
经整理可知,动滑轮的重力为
故A错误;
B.如图甲,一共有两段绳子分担动滑轮和物重,故当运送4件货物时,拉力大小为
故B错误;
C.当运送4件货物时,拉力的功率为
故C错误;
D.运送4件货物时,滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
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