内容正文:
第十章 机械与人
第一节 简单机械
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16分.
1.[2024·福建模拟]如图所示的厨房用具,正常使用时属于费力杠杆的是( )
2.[2024·广东]如图所示为某款剪刀的示意图.握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是( )
A.省力 B.费力
C.省功 D.省距离
3.[2024·天津]高高的旗杆矗立在操场上.旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升.这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是( )
A.它是动滑轮
B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离
D.利用它可以改变力的方向
4.[2024·北京]如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,能够省力
B.增大阻力臂,方便使用
C.减小动力臂,方便使用
D.减小阻力臂,能够省力
5.[2024·内江]如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系为( )
A.F1>F2 B.F3>F4
C.F1<F4 D.F1=F2=F3=F4
6.[2024·长春]如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车.人推车前进的过程中( )
A.人对车不做功 B.车是定滑轮
C.车是费力杠杆 D.车是省力杠杆
7.[2024·菏泽]如图所示是我国古人运送巨木的劳动情境示意图.结合示意图判断,下列说法正确的是( )
A.在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B.只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C.在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D.支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
8.[2024·牡丹江]如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在
10 s内匀速上升4 m,物体的重力为10 N,动滑轮的重力为
2 N,不计绳重与摩擦.下列说法正确的是( )
A.使用动滑轮可以省距离
B.物体运动的速度为4 m/s
C.拉力的大小为5 N
D.绳子自由端移动的距离为8 m
二、非选择题:本题共9小题,共28分.
9.(1分)[2024·安徽]如图甲所示,用核桃钳夹核桃时,用力
握紧手柄即可夹碎核桃.将上部的手柄ABC简化为如图乙所示的
杠杆,若F1=20 N,l1=10 cm,l2=4 cm,忽略杠杆自身的重
力,则F2的大小为___N.
50
10.(3分)[2024·福建模拟]如图所示,
杠杆AB的A点挂边长为2 dm、密度为ρ1
=2 kg/dm3的正方体C,B点挂边长为
1 dm的正方体D,AO∶OB=2∶5,A、B两点与悬挂物均用轻质
连杆(不可伸缩或弯曲)连接,杠杆在水平位置平衡时,D静止
在空中,C对水平地面的压强为p=103 Pa,若将正方体D浸没
在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,
C对水平地面的压强增大了1 250 Pa,则正方体C的质量为
___kg,当物体D浸没在该液体中时A点所受竖直向下的拉力为
___N,若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则
应对物体D施加竖直向下___N的力.
16
70
16
解析:正方体C的质量为mc=ρ1Vc=2 kg/dm3×2×2×2 dm3=
16 kg,正方体C的重力Gc=mcg=16 kg×10 N/kg=160 N,C
对地面的压力FC=p1Sc=1 000 Pa×2×2×10-2 m2=40 N,由
杠杆平衡条件可得(GC-FC)×AO=GD×OB,则GD= ×OA=
×2=48 N;由题知,物体C对地面的压强增加值
Δp=1 250 Pa,则地面增加的压力:ΔFC=ΔpSc=1 250 Pa
×2×2×10-2 m2=50 N,杠杆A端减小的拉力:ΔFA=ΔFC=
50 N,物体D浸没在该液体中时A点所受竖直向下的拉力为FA=
GC-FC-ΔFA=160 N-40 N-50 N=70 N;若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,由杠杆平衡的条件可得:GC×AO=(GD+F)×OB,代入数据可得160 N×2=(48 N+F)×5,解方程可得F=16 N.故答案为:16;70;16.
11.(2分)[2024·三元区二模]如图所示,使用滑轮组提升重
为400 N的物体,每个滑轮重10 N、不计绳重和摩擦,将物体
匀速提升0.5 m,绳子自由端移动的距离为__m,拉力F大小为
____N.
1
205
12.(2分)[2024·甘肃]将物体A、B置于如图所示的装置中,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
13.(2分)[2024·长沙]为撬起大石头,小明以O为支点架好撬棒,如图所示.他在A点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意图.
答案:如图所示:
14.(2分)[2024·成都]如图甲所示,小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成.如图乙所示,灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆,A点是灯头的重心,小孟用拉力F将灯头拉至图示位置.请在图乙中画出:
①灯头受到的重力G的示意图;
②拉力F的力臂l.
答案:如图所示:
15.(4分)[2024·南市模拟]如图所示,小梦用核桃夹为奶奶开核桃,为了能用更小的力夹开核桃,请你给她提一条建议,并说明理由.
答案:让核桃更靠近支点;核桃产生的阻力大小不变,人施加的动力的力臂大小不变,为了能用更小的力夹开核桃,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,需要减小阻力的力臂,即让核桃更靠近支点.
16.(5分)[2024·新疆]在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,则杠杆的重心位于
支点O的___(填“左”或“右”)侧,若将右端的螺母调至最右
端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向
___(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡.
左
右
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为
0.5 N,用弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置
平衡,当弹簧测力计对杠杆的拉力的方向与杠杆的夹角为θ
时,弹簧测力计的示数如图丙所示,则弹簧测力计对杠杆的拉
力的大小为____N,夹角θ为___度.
3.0
30
(3)上述实验过程,若实验前没有调节杠杆两端的螺母就开始
实验,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计对杠杆的拉力的方
向与杠杆的夹角仍然为θ,则弹簧测力计的示数可能为____(填
“2.9”或“3.1”)N.
3.1
17.(7分)[2024·宿迁]在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5 N.
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将_________向
___调节,把重垂线放置于O点,从正前方观察,当零刻度线
与重垂线_____(填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位
置平衡.
(2)如图乙所示,需要在B点挂上__个钩码,杠杆将在水平位置
平衡,再次在其两边各加上一个钩码,杠杆___侧会下降.
平衡螺母
右
重合
2
右
(3)多次实验,记录的数据如表所示,可得F1、F2、l1、l2之间
的关系是________.
F1l1=F2l2
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是__.
A.测量铅笔长度
B.探究重力与质量关系
C.探究反射角与入射角关系
A
eq \f(GC-FC,OB)
eq \f(160 N-40 N,5)
$$