内容正文:
第十二章 简单机械
一、选择题
1.清晨,《义勇军进行曲》在校园里回荡,五星红旗冉冉升起。小明查阅资料发现国旗旗杆的顶端有一个滑轮,如图所示,使用该滑轮可以( )
A.省力 B.省距离
C.改变用力的方向 D.省功
2.如图所示,正常使用时属于等臂杠杆的是( )
A.扳手 B.开瓶起子
C.筷子 D.托盘天平
3.如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,物体重400N,不考虑滑轮重、绳重和摩擦,这样做( )
A.既省力,也改变施力的方向 B.省力, 所用力为200N
C.省力, 所用力为400N D.不省力,但改变施力的方向
4.如图所示,在实践活动基地,某同学用滑轮组把重400N的物体匀速向上提起2m。已知每个滑轮重为20N,忽略绳子的重力及一切摩擦。下列判断正确的是( )
A.人做的总功为840J B.人对绳子的拉力为200N
C.使用机械能省功 D.该滑轮组机械效率为90%
5.如图所示,甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法,忽略绳重及一切阻力。用甲绕法匀速提升重为900 N的物体时,机械效率为90%。下列判断正确的是( )
A.拉力F1的大小为450 N
B.分别用两种绕法匀速提升相同重物时,图乙绕法机械效率大
C.分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度,F2做功少
D.用乙绕法匀速提升400 N重物时,机械效率为80%
6.如图所示,搬运师傅装车时,通常用木板搭成斜面,将重1000N的货物沿着斜面匀速推上车厢。木板长,车厢高,工人的推力为400N,所用时间为8s,下列说法正确的是( )
A.搬运师傅对货物做的有用功2000J
B.搬运师傅做的额外功400J
C.货物与木板之间多的摩擦力大小为100N
D.这个斜面的机械效率为80%
7.如图所示,动滑轮重2N,物体A在拉力F的作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.2m/s B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为1.8W D.拉力F的大小为6N
8.建筑工地上,工人利用杠杆提起重物。如图所示,杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知工人的重力为700N,,物体的重力为1600N,与地面的接触面积为,此时物体对水平地面的压强为。(杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计)。下列说法正确的是( )
A.工人对地面的压力为700N B.物体对地面的压力为1600N
C.工人对地面的压力为500N D.工人不能将该物体提离地面
二、填空题
9.如图所示的食品夹属于 (填“省力”或“费力”)杠杆,使用食品夹夹取食品时,手握食品夹位置靠近 (填“A”或“B”)点能省力些。
10.在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子,如图所示。在拉起吊桥过程中,滑轮C属于 (选填“定”或“动”)滑轮,吊桥可看作支点为 (选填“A”、“B”或“C”)点的杠杆。
11.工人用如图所示的滑轮组,用12.5N的拉力将重力为20N的物体匀速提升了2m,该滑轮组的机械效率为 ;请写出一种提高该滑轮组机械效率的方法 。
12.如图为过去农村用的舂米结构示意图,O为固定转轴,在B端连接着石球,用脚踏A端可以使石球升高,松开脚后石球落下打击稻谷。该装置相当于一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。已知,,若石球重50N,要想将石球抬起至少需要在A端施加竖直向下 N的力。请你在图中画出动力的力臂 N。
13.建筑工地的工人用如图所示的滑轮组来提升重物。已知重物,不计绳重和摩擦,当绳子自由端的拉力时,可将重物匀速提升2m。在此过程中,拉力F做功 J,滑轮组的机械效率为 。
三、作图题
14.请用笔在图中画出使用滑轮组时最省力的绕法。
15.如图甲是关闭水龙头时的情景,将水龙头的手柄看作杠杆,请画出施加在点的最小动力及阻力的力臂。
四、实验探究题
16.小丽用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。每个钩码的重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆右端下沉,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡;
(2)在如图所示的位置挂上相同个数的钩码,松手后会看到杠杆 (选填“保持静止”或“由静止变为转动”),说明杠杆不平衡;
(3)实验表明,如果保持支点左侧的力和力臂不变,为使杠杆平衡,支点右侧的力臂越长,需要的力越小,力臂变为原来的二倍,需要的力就是原来的二分之一。力和力臂二者之间很可能是 (选填“正比”或“反比”)关系;
(4)多次改变钩码的数量和位置使杠杆平衡,将数据填在表中。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
1.0
0.15
1.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
分析数据可得出杠杆的平衡条件是: ;
(5)为进一步探究动力和阻力的作用点在支点的同侧时,上述平衡条件是否成立,小丽在杠杆的一侧挂钩码作为动力,在同一侧用测力计向 (选填“上”或“下”)拉杠杆作为阻力。为了使力臂和杠杆重合,测量力臂方便,应保持测力计和杠杆 。
五、综合题
17.如图所示是某建筑工地上使用的起重机,它能将装在货箱中的建筑材料提升到高处。若绳索拉力F做功的功率为2000W,重为2400N的建筑材料在16s内被匀速提升10m。求:
(1)起重机做的有用功;
(2)起重机的机械效率;
(3)拉力F的大小
18.为了检测水库的水位,小明设计了利用电子秤显示水位的装置,该装置由长方体A和B,滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成,且杠杆始终在水平位置平衡,OC∶OD=1∶2,如图所示,已知A的体积为VA=0.03m2,A所受的重力GA=600N,动滑轮受到的重力G动=30N,B所受的重力GB=110N,当水位上涨到与A的上表面相平时,水面到水库底部的距离h=20m,不计杠杆和绳的重力与滑轮和轴的摩擦,g取10N/kg,求:
(1)水库底部受到水的压强;
(2)A受到的浮力;
(3)此时电子秤对B的支持力。
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.A
5.D
6.C
7.B
8.C
9.费力;B
10.定;B
11.80%;增大物重
12.省力;20;
13.2400;75%
14.
15.
16.左;由静止变为转动;反比;F1l1=F2l2;上;垂直
17.解:(1)起重机做的有用功。
答:起重机做的有用功为2.4×104J。
(2)拉力做的总功;
起重机的机械效率。
答:起重机的机械效率为75%。
(3)拉力F移动的距离;
拉力。
答:拉力F为1600N。
18.(1)解:根据深度,计算水库底部受到水的压强
(2)解:计算A受到的浮力
(3)解:根据图示可知,提升物体A的绳子有三条,故作用在C端的力
由杠杆平衡的条件可得:
此时电子秤对B的支持力
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