内容正文:
第十三单元简单机械
第1节杠杆
一阶基础巩固分点练
1.B2.甲省力3.摩擦费力
4.如答图所示
5.如答图所示
0
L
第4题答图
第5题答图
6.如答图所示
7.如答图所示
L
第6题答图
第7题答图
8.BD9.C10.变大变大11.D12.C
13.费力44014.20向左增大15.费力40025
16.小于如答图所示向右盘中加入适量小米(合理
即可)
大米
小米
白小盘
10
F金属片
直尺
☐一橡皮
第16题答图
【解析】直尺水平平衡时,根据图示可知,此时L大来>
L小来;由杠杆的平衡条件可知:m大米g×L大来=m小来g×
L小来,由于L大米>L小来,则m大米<m小来;过支点O作F的
作用线的垂线,该垂线段为F的力臂L,如答图所示;
现向左盘中再加入少量大米,左盘中大米的质量变
大,重力变大,对杠杆的压力变大,则左侧杠杆受到的
力与力臂的乘积变大;要使直尺恢复平衡,根据杠杆
的平衡条件可知,可以向右盘中加入适量小米或将装
有小米的小盘向右移动一段距离。
17.60402000
18.(1)左(2)力臂F,1,=F,2(3)便于改变动力臂、
阻力臂和力的方向(4)A1(5)4.5
二阶情境·模型提升练
19.B
20.(1)左(2)3(3)②③④(4)4(5)0'N
【拓展】11
【解析】【拓展】小桶内的水量可调整,不装水时其重
力最小,等于桶重1八,当桶中装满水时,装水重力最
大,G水兼大=m水最大g=p水V*最大g=1.0×103kg/m×800×
106m3×10N/kg=8N,总重力最大为G能大=G幅+
G水最大=1N+8N=9N,即桶的总重力范围为1N≤G型
≤9N,若相邻两凹槽间距离为L,重为2N的物体悬
挂在标记6处,①若以标记5处为支点,桶的总重力
最小时,由杠杆的平衡条件有:G题最小×L大=2N×L,
L2N=2L,小桶可挂在标记3和4处,即有两
IN
10
种方案可使细杆在水平位置平衡;②若以标记4处为
支点,桶的总重力最小时,由杠杆的平衡条件有:
C42Nw2.l2-6小桶可挂在
标记1、2、3、4处,即有四种方案可使细杆在水平位置
平衡;③若以标记3处为支点,若桶挂在标记0处时,
由杠杆的平衡条件有G器×3L=2Nx3L,G嘉=2N;若桶
挂在标记2处时,G×L=2N×3L,G落=6N,满足桶的
总重力范围,小桶可挂在标记0、1、2处,即有三种方
案可使细杆在水平位置平衡:④若以标记2处为支
点,若桶挂在标记0处时,由杠杆的平衡条件有:G瑟×
2L=2N×4L,G=4N;若桶挂在标记1处时,G×L=
2N×4L,G意=8N,满足桶的总重力范围,小桶可挂在
标记0、1处,即有两种方案可使细杆在水平位置平
衡;⑤若以标记2处为支点,桶只能挂在标记1处时,
由杠杆的平衡条件有:G×L=2N×5L,G每=10N,大
于桶的总重力最大值,所以不能使细杆在水平位置平
衡。综上所述,有2+4+3+2=11种方案使细杆在水平
位置平衡。
第2节滑轮及滑轮组、斜面
一阶基本模型分类练
1.A2.定3003.B4.2075200
5.C6.C7.动10080%8.C9.C
10.(1)60(2)60.6(3)84084(4)85.7%
(5)A
11.D12.B13.3001214.D
15.解:(1)由图乙可知,动滑轮上的绳子段数为n=2,
绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m,
绳子自由端移动的速度=氵=4m=0.4m/s:
t108
(2)矿石的重力G=mg=70kg×10N/kg=700N,
W有_GhGh_G_700N
此滑轮组的机械效率)W。FhnF2×400N
×100%=87.5%;
(3)矿工的重力G人=m人g=60kg×10N/kg=600N,
工作时利矿工对水平地面的压力等于他的重力与绳子
拉力之差,即F压=G人-F=600N-400N=200N,
他对水平地面的压强p=
,F=200N
=5000Pae
S400x104m2
16.80%变大
二阶情境·模型提升练
17.80%200省力18.90100
19.D20.D21.D22.C23.C
24.盘山公路
(1)1、2
(2)斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力
(3)134根据1、3、4的实验数据可知,沿斜面的拉
力F与物体的重力G的比值大小相等
【拓展】62.5二阶情境
17.《墨经·经下》里记载的一种斜面引重车。如
图所示系紧在后轮轴上的绳索,绕过斜面顶
端的滑轮与斜面上的重物连接。若用该引重
车将重为2000N的木箱从斜板底端匀速拉
到顶端,已知斜板长2m,高0.8m。后轮轴
施加在绳子上的力为10O0N(不计绳重、滑
轮与绳间的摩擦),则该斜面的机械效率为
,此木箱与斜板之间的摩擦力是
N;经实际测量,发现人施加在车上
的推力比绳子上的拉力小很多,说明车子后
轮是一种
(选填“省力”或“费力”)
机械。
后轮
滑轮
前轮
后轮轴
第17题图
18.(2025凉山州)用如图甲所示的滑轮组提升
物体A。已知被提升物体A的重力为900N,
卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A
以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F
做的功随时间的变化图像如图乙所示(不计
绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提
升重物的机械效率为
%,动滑轮的
重力为
N。
W/小
10000
黑卷扬机
7500
5000
A
2500
05101520t/s
甲
乙
第18题图
19.(2025天津改编)用如图甲所示的动滑轮,先
后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相
同高度,两次做功的情况如图乙所示。第
80
模型提升练
次的额外功为900J,不计绳重和摩擦,则
第
第二次
25%
0%
70%1
75%
☐有用功☐额外功
乙
第19题图
A.两次提升重物的机械效率一样
B.第二次提升重物时的额外功较大
C.先后两次提升重物的重力之比为7:9
D.先后两次提升重物的总功率之比为6:5
20.如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提
升货物。工人第一次竖直向上用200N的力
拉绳子时,货物未离开水平地面;第二次竖直
向上拉动绳子,使货物以0.09m/s的速度匀
速上升。已知工人体重为600N,货物重为
900N,货物与地面的接触面积为0.1m,动
滑轮重为100N。不计滑轮组的绳重和摩擦,
下列说法错误的是
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压
为800N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为
4000Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械
效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率
为81W
9
二水平台面
滑轮组
绳a
F
绳
●
货物
一人
第20题图
第21题图
21.(绕线方式未知)用滑轮组进行“一瓶水提升
一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m,
使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为
F,=30N,绳b对人的拉力为F2=480N。此
过程
A.有用功为300J
B.F,做的功等于F,做的功
C.F,做的功小于F2做的功
D.滑轮组的机械效率为80%
22.(反向考查)如图甲所示,虚线框内是由两个
相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组
提升质量为27kg的物体所用的拉力为
100N。物体和绳子自由端的运动情况如图
乙所示,不计绳重和摩擦,则(g取10N/kg)
4.s/m
6
0
2
4 t/s
甲
乙
第22题图
A.拉力的功率为50W
B.滑轮组中动滑轮重10N
C.该滑轮组的机械效率为90%
D.绳子自由端移动的速度为0.5m/s
23.(2025河北中考样卷)如图a所示,用甲、乙两个
滑轮组分别将同一物体在相同时间内匀速提升
相同高度,拉力分别为F甲、F乙,此过程相关数据
如图b所示。下列说法正确的是
功小
1200H
800
600
200
总功额外总功额外滑轮
功
功组
乙
口甲滑轮组口乙滑轮组
图a
图b
第23题图
A.F甲的功率等于F乙的功率
B.两滑轮组的机械效率相等
C.两滑轮组的有用功相等
D.两滑轮组绳子自由端移动距离相等
24.(2020河北33题6分)斜面是一种简单机械,
在生活和生产中使用斜面的好处是可以省
力,如:
。那么斜面的省力情
况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情
况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G
的比值大小来判定,比值越小,越省力)》
小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材
料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程
第24题图
度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置
进行了实验。实验中所用的物块材料及其表
面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在
斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录
如下表。
实验
2
3
4
5
6
序号
斜面
0(0
02(02
0
0
倾角
>0)
>01)
斜面
的表
木板
毛巾
木板
木板木板
木板
面材料
物块重
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
G/N
沿斜
面拉
1.351.522.704.051.52
1.70
力F/N
回答下列问题:
(1)通过对比实验
中的数据可知,使
用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结
论是:在其他条件相同时,
(3)为验证猜想3,小明做了实验
(填写实验序号),分析实验数据后,小明认为
这几次实验省力情况相同,依据是
【拓展】完成实验后,小明沿斜面用1.8N的
拉力,将重为4.5N的物体从斜面底端匀速
拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m,则
斜面的机械效率是
%。(把重物直
接提升0.3m所做的功作为有用功)
81