北師大2016初中物理第9章機(jī)械和功_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第9章 機(jī)械和功-1一、選擇題(共10小題)1(2016錦州)如圖所示,物體浸沒在水中,工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m,物體沒有露出水面,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%,不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg,則下列說(shuō)法中正確的是()A物體露出水面前,工人勻速提升重物時(shí)拉力的功率為40WB物體在水中受到的浮力為320NC物體的體積為8103m3D物體露出水面后,此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%2(2016烏魯木齊)如圖所示利用動(dòng)滑輪提升一個(gè)重為G的物塊不計(jì)繩重和摩擦,其機(jī)械效率為60%,要使此滑輪的機(jī)械效率達(dá)到90%,則需要提升重力為G的個(gè)數(shù)為()A3個(gè)B4個(gè)

2、C5個(gè)D6個(gè)3(2016泰州)根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景,下列說(shuō)法正確的是()A女孩搬起一個(gè)箱子,女孩對(duì)箱子做了功B司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車,但司機(jī)對(duì)汽車做了功C吊車吊著貨物水平移動(dòng)一段距離,吊車對(duì)貨物做了功D足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功4(2016煙臺(tái))用四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,把相同的物體勻速提升相間的高度若用甲、乙表示甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不計(jì)繩重與摩擦),則()A甲=乙,W甲=W乙B甲乙,W甲W乙C甲乙,W甲W乙D甲乙,W甲W乙5(2016濱州)在探究杠桿平衡條件的時(shí)候,小明在均勻木板中間挖孔,孔中插一

3、金屬桿,固定在鐵架臺(tái)上,木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為200g,A、B、C、D、E、F為掛鉤,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的連線與EDF的連線垂直現(xiàn)在B處掛兩個(gè)鉤碼,D處掛一個(gè)鉤碼,木板在水平位置平衡(如圖所示)下列做法能使木板重新平衡的是()A在B、D兩處各加掛一個(gè)鉤碼B在B處加掛2個(gè)鉤碼、D處加掛一個(gè)鉤碼CB處掛兩個(gè)鉤碼不變,把D處的一個(gè)鉤碼掛在E處DB處掛兩個(gè)鉤碼不變,把D處的一個(gè)鉤碼掛在F處6(2016淄博)用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m,已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)摩擦,則()A利用滑輪組所做的有用功是450JB繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9m

4、/sC拉力的功率是99WD滑輪組的機(jī)械效率是80%7(2016德陽(yáng))關(guān)于功率、機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是()A做功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高 B機(jī)械效率高的機(jī)器功率一定大C功率小的機(jī)器做功慢 D功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短8(2016蘭州)如圖所示,用20N的力F拉著重為100N的物體,使其沿水平面以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s,若每個(gè)滑輪重10N,忽略繩重和滑輪軸的摩擦,則下列說(shuō)法正確的是()A拉力F做的功為200JB拉力F的功率為120WC滑輪組對(duì)物體做的有用功為400JD滑輪組對(duì)物體所做有用功的功率為60W9(2015眉山)如圖所示,用滑輪組提升重物時(shí),將重600N的物體在10s內(nèi)勻速提升了2m,

5、已知?jiǎng)踊喼貫?00N(不計(jì)繩重和摩擦),則提升重物的過程中正確的是()A繩子自由端拉力F的大小為300NB滑輪組的機(jī)械效率為60%C提升物體的過程中,額外功為200JD繩子自由端拉力F的功率為150W10(2015漳州)如圖所示,可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿,在D點(diǎn)掛一個(gè)重為G的物體M,用一把彈簧測(cè)力計(jì)依次在A,B,C三點(diǎn)沿圓O相切的方向用力拉,都使杠桿在水平位置平衡,讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3,它們的大小關(guān)系是()AF1F2F3GBF1F2F3GCF1=F2=F3=GDF1F2=F3=G二、填空題(共15小題)(除非特別說(shuō)明,請(qǐng)?zhí)顪?zhǔn)確值)11(2014海南)如圖所示,提沙子時(shí),用質(zhì)量較

6、小的塑料桶代替鐵桶后(其他條件不變)做的額外功,機(jī)械效率比用鐵桶時(shí)(均選填“增大”或“減小”)12(2015聊城)如圖所示,在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,物體重6N沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),物體上升高度為10cm,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N,滑輪組的機(jī)械效率是13(2015永州)在水平地面上,用60N的力沿水平方向拉著重為200N的小車前進(jìn)5m,拉力做功J,重力做功J14(2016上海)在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,需記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、和阻力臂,為便于直接在杠桿上讀出力臂的數(shù)值,應(yīng)使杠桿在位置保持平衡在“探究平明鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,為了能夠找到像的位置(選填“實(shí)”或“虛”),采用作為

7、平面鏡15(2016云南)如圖所示,高0.8m、重1100N、均勻的圓柱形木柱M,截面半徑為0.3m,將它豎直放在水平地面上時(shí),木柱所受的重力與地面對(duì)它的支持力是一對(duì)力;若要使木柱的a點(diǎn)離開地面,至少需要N的力16(2016重慶)某建筑工地用圖所示的滑輪組提升重物,人對(duì)繩的拉力F為400N,能將75kg的物體以0.1m/s的速度勻速提升,則拉力F的功率為W,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為%(不計(jì)繩重和摩擦)17(2016德陽(yáng))實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示請(qǐng)回答下列問題:試驗(yàn)次數(shù)12鉤碼重G/N44鉤碼上升高度h/m0.10.1繩端拉力F/N1.81.6繩端移動(dòng)

8、的距離s/m0.30.4機(jī)械效率74.1%(1)通過分析表中數(shù)據(jù)可知第2次實(shí)驗(yàn)使用的是(選填“甲”或“乙”)圖所示的裝置(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以計(jì)算出第2次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率應(yīng)為=(3)通過對(duì)第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(或動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大),滑輪組的機(jī)械效率(選填“越高”、“不變”或“越低”)18(2016聊城)如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖,使用時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)若旅行箱內(nèi)裝滿物體且質(zhì)量分布均勻,其總重為210N,輕質(zhì)拉桿拉出的長(zhǎng)度是箱體長(zhǎng)度的二分之一,要使旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡,則豎直向上的

9、拉力F為N19(2014河池)工人用滑輪組勻速提升重為240N的物體,如圖所示,所用的拉力為150N,在4s內(nèi)物體被提高2m在此過程中,工人做功的功率為W,滑輪組的機(jī)械效率為20(2014錦州)如圖所示,工人利用滑輪組以250N的拉力將400N的水泥勻速提高2m則此過程中,工人拉力做的功是J;該滑輪組的機(jī)械效率是;工人對(duì)地面的壓力與其重力相比要(填“大”或“小”)21(2014德陽(yáng))如圖所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N,則滑輪組的機(jī)械效率為;若物體的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為J22(2016鎮(zhèn)江)

10、如圖,輕桿OA可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),用細(xì)線將15N的重物掛在A處,小林在B處用豎直向上的拉力提住輕桿,OB和BA長(zhǎng)度之比為3:5,下列問題中,輕桿始終在水平位置處于平衡(1)此杠桿類型與相同(選填“釣魚竿”或“羊角錘”);(2)拉力大小為N;(3)若僅增加物重,則拉力的變化量與物重的變化量之比為;(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,則拉力將變23(2016達(dá)州)如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài),且每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相同,若將兩邊的鉤碼分別向支點(diǎn)移動(dòng)相同的距離后,則杠桿端會(huì)下沉(選填“A”或“B”)24(2014烏魯木齊)如圖,質(zhì)量為60kg的工人用滑輪組提升重物,每個(gè)滑輪的重力均為50N,(1)用滑輪組讓

11、重力為250N的物體勻速上升2m的過程中,人做的有用功為多少?(2)若繩子能夠承受的最大拉力為400N,重物提升過程中繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%,求滑輪組的最大機(jī)械效率25(2014北京)杠桿AB可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng),將金屬塊用細(xì)繩懸掛在杠桿A端,把石塊用細(xì)繩懸掛在杠桿B端時(shí),杠桿恰好在水平位置平衡,如圖所示若將石塊浸沒在水中,為使杠桿在水平位置平衡,需在杠桿A端施加一個(gè)豎直向上的拉力F,其大小為石塊所受重力的已知=,則石塊的密度為kg/m3三、解答題(共3小題)(選答題,不自動(dòng)判卷)26(2016溫州)如圖是某品牌自動(dòng)咖啡機(jī)及其結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理為:當(dāng)盛水器內(nèi)的水溫升高至一

12、定溫度時(shí),水沿導(dǎo)管進(jìn)入盛有咖啡粉的玻璃杯中,在平衡球作用下,原來(lái)水平的平衡桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),盛水器抬升冷卻一段時(shí)間后,玻璃杯中的咖啡液體又倒吸進(jìn)入盛水器,咖啡沖泡完成(1)當(dāng)密封的盛水器內(nèi)水溫升高到一定程度時(shí),其內(nèi)部的熱水開始自動(dòng)沿導(dǎo)管進(jìn)入玻璃杯,則此時(shí)盛水器內(nèi)的壓強(qiáng)p內(nèi)與外接大氣壓p0的大小關(guān)系為:p內(nèi)p0(2)該咖啡機(jī)的平衡球重2.4牛,盛水器自重5牛,以O(shè)為支點(diǎn),平衡球與盛水器重力的力臂之比為5:2當(dāng)盛水器內(nèi)的水為多少牛時(shí),盛水器開始抬升?(寫出計(jì)算過程,平衡桿和導(dǎo)管的質(zhì)量不計(jì))(3)打開出水開關(guān),使0.2千克的咖啡流入重為1牛的水杯中,若水杯底部與水平桌面的接觸面積為20厘米2,則水杯對(duì)桌

13、面的壓強(qiáng)是多少帕?(寫出計(jì)算過程,g取10N/kg)27(2016臺(tái)州)橋式起重機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)上有廣泛應(yīng)用如圖是某橋式起重機(jī)的示意圖,水平橫梁MN架在軌道A和B上,電動(dòng)機(jī)D可沿橫梁左右移動(dòng)橫梁、電動(dòng)機(jī)、掛鉤、滑輪、鋼索、導(dǎo)線的質(zhì)量以及滑輪上的摩擦均不計(jì)(1)電動(dòng)機(jī)通過滑輪組,將質(zhì)量為600千克的零件,以0.4米/秒的速度勻速吊高4米求:電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做的功為多少焦?電動(dòng)機(jī)的功率至少為多少瓦?(g取10牛/千克)(2)已知橫梁長(zhǎng)度為L(zhǎng),零件質(zhì)量為m,電動(dòng)機(jī)吊著零件從M點(diǎn)出發(fā)并開始計(jì)時(shí),以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),橫梁對(duì)軌道A的壓力F與時(shí)間t的關(guān)系式為:F=28(2016杭州)小金用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置

14、測(cè)量杠桿的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)時(shí)豎直向上拉動(dòng)杠桿,使掛在杠桿下面的鉤碼緩緩上升(支點(diǎn)和杠桿的摩擦不計(jì))問:(1)重為5N的鉤碼掛在A點(diǎn)時(shí),人的拉力F為4N,鉤碼上升0.3m時(shí),動(dòng)力作用點(diǎn)C上升0.5m,此時(shí)機(jī)械效率1為多大?(2)小金為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān),仍用該實(shí)驗(yàn)裝置,將鉤碼移到B點(diǎn),再次緩慢提升杠桿使動(dòng)力作用點(diǎn)C仍然上升0.5m問:人的拉力F與第一次相比(選填“變大”“變小”或“不變”)比較此時(shí)的機(jī)械效率2與1的大小并用學(xué)過的知識(shí)給以推導(dǎo)【章節(jié)訓(xùn)練】第9章 機(jī)械和功-1參考答案與試題解析一、選擇題(共10小題)1(2016錦州)如圖所示,物體浸沒在水中,工人用200N的拉力F

15、在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m,物體沒有露出水面,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%,不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg,則下列說(shuō)法中正確的是()A物體露出水面前,工人勻速提升重物時(shí)拉力的功率為40WB物體在水中受到的浮力為320NC物體的體積為8103m3D物體露出水面后,此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%【分析】(1)由圖知,使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,拉力端移動(dòng)距離s=2h,知道時(shí)間利用速度公式求拉力端移動(dòng)的速度,再利用P=Fv求拉力的功率;(2)滑輪組的機(jī)械效率=,據(jù)此求浮力大?。唬?)知道浮力,利用阿基米德原理的推導(dǎo)公式F浮=水V排g求排開水的體積,物體浸沒,物體的

16、體積等于排開水的體積;(4)增大滑輪組機(jī)械效率的方法:增大提升物重,減小摩擦、減小動(dòng)滑輪重【解答】解:A、由圖知,n=2,拉力端移動(dòng)的距離:s=2h=22m=4m,拉力端移動(dòng)的速度:v=0.4m/s,拉力的功率:P=Fv=200N0.4m/s=80W,故A錯(cuò);B、滑輪組的機(jī)械效率:=80%,解得:F浮=80N,故B錯(cuò);C、由F浮=水V排g得物體的體積:V=V排=8103m3,故C正確;D、物體露出水面后,沒有了浮力,相當(dāng)于增加了提升物體的重,增大了有用功,不計(jì)繩重和摩擦,額外功不變,有用功和總功的比值變大,此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將大于80%,故D錯(cuò)故選C【點(diǎn)評(píng)】本題為力學(xué)綜合題,考查了速

17、度公式、功率公式、阿基米德原理、機(jī)械效率公式的應(yīng)用,計(jì)算滑輪組機(jī)械效率時(shí)注意W有用=(GF?。﹉,易錯(cuò)點(diǎn)!2(2016烏魯木齊)如圖所示利用動(dòng)滑輪提升一個(gè)重為G的物塊不計(jì)繩重和摩擦,其機(jī)械效率為60%,要使此滑輪的機(jī)械效率達(dá)到90%,則需要提升重力為G的個(gè)數(shù)為()A3個(gè)B4個(gè)C5個(gè)D6個(gè)【分析】不計(jì)繩重和摩擦,克服物塊重力所做的功為有用功,克服物塊和動(dòng)滑輪重力所做的功為總功,提升一個(gè)重為G的物塊時(shí),根據(jù)=100%=100%=100%求出動(dòng)滑輪的重力,再根據(jù)=100%求出滑輪的機(jī)械效率達(dá)到90%時(shí)物塊的個(gè)數(shù)【解答】解:提升一個(gè)重為G的物塊時(shí),因不計(jì)繩重和摩擦,所以,由=100%=100%=100

18、%可得,動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=G=G=G,設(shè)提升n個(gè)物塊時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為90%,則=,即90%=,解得:n=6故選D【點(diǎn)評(píng)】本題考查了滑輪組機(jī)械效率公式的靈活應(yīng)用,明確有用功和總功以及利用好=100%是解題的關(guān)鍵3(2016泰州)根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景,下列說(shuō)法正確的是()A女孩搬起一個(gè)箱子,女孩對(duì)箱子做了功B司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車,但司機(jī)對(duì)汽車做了功C吊車吊著貨物水平移動(dòng)一段距離,吊車對(duì)貨物做了功D足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功【分析】本題要抓住做功的兩個(gè)必要因素:作用在物體上的力;物體在力的方向上通過的距離;二者缺一不可【解答】解:A、女孩搬起一個(gè)箱子,女

19、孩對(duì)箱子有力,且沿力的方向運(yùn)動(dòng)了一段距離,所以女孩對(duì)箱子做了功,故A正確;B、司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車,雖然有力但沒有距離,所以司機(jī)對(duì)汽車沒有做功,故B錯(cuò)誤;C、吊車吊著貨物水平移動(dòng)一段距離,吊車對(duì)貨物有向上的力,但向上并沒有移動(dòng)距離,所以吊車對(duì)貨物沒有做功,故C錯(cuò)誤;D、足球被踢出后在草地上能繼續(xù)滾動(dòng)是由于慣性,此過程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球不再做功,故D錯(cuò)誤;故選A【點(diǎn)評(píng)】有力作用在物體上,力對(duì)物體不一定做功;物體運(yùn)動(dòng)了一段距離,可能沒有力對(duì)物體做功4(2016煙臺(tái))用四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,把相同的物體勻速提升相間的高度若用甲、乙表示甲、乙兩滑輪組的機(jī)械效率,W甲、

20、W乙表示拉力所做的功(不計(jì)繩重與摩擦),則()A甲=乙,W甲=W乙B甲乙,W甲W乙C甲乙,W甲W乙D甲乙,W甲W乙【分析】(1)對(duì)于滑輪組,最鉤碼做的功是有用功,即W有=Gh;(2)此題中克服滑輪重做的功是額外功;(3)W總=W有+W額;【解答】解:此題中,鉤碼的重力相同,鉤碼上升的高度相同,據(jù)W有=Gh可知,所做的有用功相同;此時(shí)對(duì)動(dòng)滑輪做的功是額外功,不計(jì)繩子和摩擦,滑輪相同,即額外功相同,即W額是相同的,據(jù)W總=W有+W額可知,所以W總是相同的,故拉力做的功相同,即W甲=W乙,機(jī)械效率=100%,故也是相同的,即甲=乙故選A【點(diǎn)評(píng)】知道對(duì)誰(shuí)做的是有用功、對(duì)誰(shuí)做的是額外功及機(jī)械效率的計(jì)算是

21、解決該題的關(guān)鍵5(2016濱州)在探究杠桿平衡條件的時(shí)候,小明在均勻木板中間挖孔,孔中插一金屬桿,固定在鐵架臺(tái)上,木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為200g,A、B、C、D、E、F為掛鉤,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的連線與EDF的連線垂直現(xiàn)在B處掛兩個(gè)鉤碼,D處掛一個(gè)鉤碼,木板在水平位置平衡(如圖所示)下列做法能使木板重新平衡的是()A在B、D兩處各加掛一個(gè)鉤碼B在B處加掛2個(gè)鉤碼、D處加掛一個(gè)鉤碼CB處掛兩個(gè)鉤碼不變,把D處的一個(gè)鉤碼掛在E處DB處掛兩個(gè)鉤碼不變,把D處的一個(gè)鉤碼掛在F處【分析】(1)符合杠桿平衡條件F1l1=F2l2,杠桿平衡,不符合杠桿平衡條件,力和力臂

22、乘積大的一端下沉(2)力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離,把鉤碼掛在E處、F處杠桿水平平衡時(shí),力臂均和鉤碼掛在D處的力臂相等【解答】解:設(shè)AB=BO=OC=CD=L,每個(gè)鉤碼的重力為GA在B、D兩處各加掛一個(gè)鉤碼時(shí),杠桿左側(cè)力與力臂的積為3GL,右側(cè)力與力臂的積為2G2L,因3GL2G2L,所以木板不會(huì)平衡,故A錯(cuò)誤;B在B處加掛2個(gè)鉤碼、D處加掛一個(gè)鉤碼時(shí),杠桿左側(cè)力與力臂的積為4GL,右側(cè)力與力臂的積為2G2L,因4GL=2G2L,所以木板會(huì)平衡,故B正確;CD把D處的一個(gè)鉤碼掛在E處或F處,杠桿右側(cè)的力臂不變,仍為OD長(zhǎng),杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等,所以木板會(huì)平衡,故CD正確故選BCD【

23、點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等,不能只看力或只看力臂6(2016淄博)用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m,已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)摩擦,則()A利用滑輪組所做的有用功是450JB繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9m/sC拉力的功率是99WD滑輪組的機(jī)械效率是80%【分析】克服物體的重力所做的功為有用功,克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功為總功,根據(jù)W=Gh求出有用功和總功,根據(jù)P=求出拉力的功率,根據(jù)=100%求出滑輪組的機(jī)械效率,由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離,利用v=求出繩子自由端移動(dòng)的速度【解答】解

24、:利用滑輪組所做的有用功:W有=Gh=300N3m=900J,故A錯(cuò)誤;拉力做的功:W總=(G+G動(dòng))h=(300N+30N)3m=990J,拉力的功率:P=99W,故C正確;滑輪組的機(jī)械效率:=100%=100%90.9%,故D錯(cuò)誤;由圖可知,n=2,則繩端移動(dòng)的距離:s=nh=23m=6m,繩子自由端移動(dòng)的速度:v=0.6m/s,故B錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功和功率、機(jī)械效率、繩端移動(dòng)速度的計(jì)算,明確有用功和總功是關(guān)鍵7(2016德陽(yáng))關(guān)于功率、機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是()A做功多的機(jī)器機(jī)械效率一定高B機(jī)械效率高的機(jī)器功率一定大C功率小的機(jī)器做功慢D功率大的機(jī)器做功時(shí)間一定短【分析】功率

25、是描述物體做功快慢的物理量,它等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功,功率大則做功快;功率與效率大小沒有關(guān)系;機(jī)械效率等于有用功與總功的比值;機(jī)械效率與做功的多少?zèng)]有直接關(guān)系【解答】解:A、機(jī)械效率等于有用功與總功的比值,做功多兩者的比值不一定大,機(jī)械效率不一定高,故A錯(cuò)誤;B、機(jī)械效率等于有用功與總功的比值,功率表示物體做功的快慢,它們之間沒有直接關(guān)系,機(jī)械效率高的機(jī)器功率不一定大,故B錯(cuò)誤;C、功率是表示物體做功快慢的物理量,功率小的機(jī)器,其做功慢,故C正確;D、功率等于功和做功時(shí)間的比值,功率大,做功的多少不確定,所以做功時(shí)間也不確定,故D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)機(jī)械效率、功率這兩個(gè)物理概念的

26、理解;要充分考慮選項(xiàng)中的條件,可以適當(dāng)運(yùn)用公式進(jìn)行判斷8(2016蘭州)如圖所示,用20N的力F拉著重為100N的物體,使其沿水平面以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s,若每個(gè)滑輪重10N,忽略繩重和滑輪軸的摩擦,則下列說(shuō)法正確的是()A拉力F做的功為200JB拉力F的功率為120WC滑輪組對(duì)物體做的有用功為400JD滑輪組對(duì)物體所做有用功的功率為60W【分析】(1)已知物體沿水平面以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了5s,可求得物體移動(dòng)的距離,然后可知繩子移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功;根據(jù)公式P=求出拉力的功率;(2)利用總功減去額外功為有用功,利用P=求出有用功的功率【解答】解:A、由v=可得

27、,物體移動(dòng)的距離:s物=vt=2m/s5s=10m,拉力端移動(dòng)的距離:s=2s物=210m=20m,拉力F做的功:W總=Fs=20N20m=400J,故A錯(cuò)誤;B、拉力F的功率:P=80W,故B錯(cuò)誤;C、忽略繩重和滑輪軸的摩擦,則額外功:W額=G動(dòng)h=10N10m=100J,有用功:W有用=W總W額=400J100J=300J,故C錯(cuò)誤;D、有用功的功率:P=60W故D正確故選D【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功率、有用功、機(jī)械效率、拉力計(jì)算公式的理解和掌握,知識(shí)點(diǎn)較多,有一定難度9(2015眉山)如圖所示,用滑輪組提升重物時(shí),將重600N的物體在10s內(nèi)勻速提升了2m,已知?jiǎng)踊喼貫?00N(

28、不計(jì)繩重和摩擦),則提升重物的過程中正確的是()A繩子自由端拉力F的大小為300NB滑輪組的機(jī)械效率為60%C提升物體的過程中,額外功為200JD繩子自由端拉力F的功率為150W【分析】圖中使用的滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,則s=2h(1)利用F=(G+G動(dòng))計(jì)算拉力大??;(2)利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率;(3)利用s=2h求出拉力移動(dòng)的距離,不計(jì)繩重和摩擦,利用F=(G物+G輪)求拉力大小,再利用W=Fs求拉力做功;利用W有=Gh求滑輪組對(duì)重物做的功(有用功)(4)知道運(yùn)動(dòng)時(shí)間,利用功率公式求拉力的功率【解答】解:(1)由題知,n=2,不計(jì)繩重和摩擦,拉力:F=(G輪+G物)=

29、(600N+100N)=350N,故A錯(cuò)誤;(2)滑輪組對(duì)重物做的功:W有=Gh=600N2m=1200J,拉力移動(dòng)的距離:s=2h=22m=4m,拉力做功:W總=Fs=350N4m=1400J,由W總=W有+W額得,所做額外功:W額=WW有=1400J1200J=200J;故C正確;(3)滑輪組的機(jī)械效率:=100%=100%85.7%,故B錯(cuò)誤;(4)拉力做功功率:P=140W,故D錯(cuò)誤故選:C【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用,本題關(guān)鍵:一是利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力F=(G輪+G物),二是掌握機(jī)械效率和功率的計(jì)算公式10(2015漳

30、州)如圖所示,可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿,在D點(diǎn)掛一個(gè)重為G的物體M,用一把彈簧測(cè)力計(jì)依次在A,B,C三點(diǎn)沿圓O相切的方向用力拉,都使杠桿在水平位置平衡,讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3,它們的大小關(guān)系是()AF1F2F3GBF1F2F3GCF1=F2=F3=GDF1F2=F3=G【分析】利用杠桿平衡條件分析,當(dāng)阻力和阻力臂不變時(shí),如果動(dòng)力臂不變,只改動(dòng)用力方向,其動(dòng)力不變,據(jù)此分析解答【解答】解:設(shè)拉力的力臂為L(zhǎng),則由題意可知,當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí):GOD=FL由此可得:F=因?yàn)镚,OD不變,OD=L=r,故F=G,由于F1、F2、F3的力臂都為圓的半徑,相等,故F1=F2=F3=G故選:

31、C【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)于杠桿平衡問題的分析能力,此題關(guān)鍵是力臂的確定二、填空題(共15小題)(除非特別說(shuō)明,請(qǐng)?zhí)顪?zhǔn)確值)11(2014海南)如圖所示,提沙子時(shí),用質(zhì)量較小的塑料桶代替鐵桶后(其他條件不變)做的額外功減小,機(jī)械效率比用鐵桶時(shí)增大(均選填“增大”或“減小”)【分析】使用滑輪組時(shí),做的有用功不變,用質(zhì)量較小的塑料桶代替鐵桶后,減小了額外功,因此機(jī)械效率會(huì)增大【解答】解:使用滑輪組時(shí),提的沙子不變,做的有用功不變,減小桶子重,減小了額外功,則有用功占總功的比例增大,故滑輪組的機(jī)械效率增大故答案為:減??;增大【點(diǎn)評(píng)】滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的物重有關(guān),同一滑輪組,提升物體重力越大

32、,機(jī)械效率越大,減小機(jī)械重,可以提高機(jī)械效率12(2015聊城)如圖所示,在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,物體重6N沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),物體上升高度為10cm,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N,滑輪組的機(jī)械效率是83.3%【分析】由圖示彈簧測(cè)力計(jì)確定其分度值,讀出其示數(shù);由圖示滑輪組確定承重繩子的股數(shù),然后由功的計(jì)算公式與效率公式求出滑輪組的效率【解答】解:由圖示彈簧測(cè)力計(jì)可知,其分度值為0.2N,示數(shù)為2.4N;由圖示滑輪組可知,承重繩子的有效股數(shù)n=3,滑輪組效率:=100%=100%=100%=100%=100%83.3%;故答案為:2.4;83.3%【點(diǎn)評(píng)】本題考查了實(shí)彈簧測(cè)

33、力計(jì)讀數(shù)、求滑輪組的機(jī)械效率,本題是一道基礎(chǔ)題,掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題13(2015永州)在水平地面上,用60N的力沿水平方向拉著重為200N的小車前進(jìn)5m,拉力做功300J,重力做功0J【分析】(1)根據(jù)W=Fs求出拉力做的功;(2)做功的兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離【解答】解:(1)拉力做的功W=Fs=60N5m=300J;(2)重力的方向是豎直向下的,而物體是在水平方向上移動(dòng)了5m,沒有在重力方向上移動(dòng)距離,所以重力做功為0J故答案為:300;0【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功的計(jì)算公式和做功兩個(gè)必要因素的了解和掌握,基礎(chǔ)性題目14(2016上海

34、)在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,需記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂,為便于直接在杠桿上讀出力臂的數(shù)值,應(yīng)使杠桿在水平位置保持平衡在“探究平明鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,為了能夠找到像的位置虛(選填“實(shí)”或“虛”),采用玻璃板作為平面鏡【分析】(1)掌握杠桿平衡條件:F1L1=F2L2,據(jù)此確定需要測(cè)量的物理量;杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,便于在杠桿上直接讀取力臂;(2)實(shí)像可以在光屏上承接到,而虛像則不能;探究平面鏡成像實(shí)驗(yàn)中用透明的玻璃板代替平面鏡,同時(shí)能看到成像物體的像和鏡后和像對(duì)比的物體,便于確定像的位置,便于比較物像大小關(guān)系【解答】解:(1)根據(jù)杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2可知,

35、在“探究杠桿平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中,需記錄動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂;為了在杠桿上直接讀出力臂大小,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使杠桿在水平位置平衡;(2)平面鏡所成的像不能用光屏承接,所以平面鏡所成的像是虛像;在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,用透明的玻璃板代替平面鏡,在物體一側(cè),既能看到蠟燭A的像,也能看到代替蠟燭A的蠟燭B,便于確定像的位置故答案為:阻力;水平;虛;玻璃板【點(diǎn)評(píng)】此題考查了探究“杠桿的平衡條件”和“平面鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng),是中考的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)15(2016云南)如圖所示,高0.8m、重1100N、均勻的圓柱形木柱M,截面半徑為0.3m,將它豎直放在水平地面上時(shí),木柱所受的重力與地面對(duì)它的支

36、持力是一對(duì)平衡力;若要使木柱的a點(diǎn)離開地面,至少需要330N的力【分析】(1)二力平衡的條件:大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,缺一不可;(2)要做出杠桿中的最小動(dòng)力,可以按照以下幾個(gè)步驟進(jìn)行:確定杠桿中的支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)的位置;連接支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn),得到最長(zhǎng)的線段;經(jīng)過動(dòng)力作用點(diǎn)做出與該線段垂直的直線;根據(jù)杠桿平衡原理,確定出使杠桿平衡的動(dòng)力方向【解答】解:(1)豎直放在水平地面上的木柱,處于靜止?fàn)顟B(tài),豎直方向所受的重力和地面對(duì)它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上,是一對(duì)平衡力;(2)木柱a點(diǎn)離開地面,要使施加的力最小,應(yīng)讓所施加力的力臂最大

37、,如下圖所示:此時(shí)動(dòng)力為F,阻力為G=1100N,動(dòng)力臂L1=1m,阻力臂L2=r=0.3m,由杠桿的平衡條件可得:FL1=GL2,則最小力F=330N故答案為:平衡;330【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平衡力的辨別和杠桿最小力的問題,要注意根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下,要使所使用的動(dòng)力最小,必須使動(dòng)力臂最長(zhǎng);而在通常情況下,連接杠桿中支點(diǎn)和動(dòng)力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段是最長(zhǎng)的16(2016重慶)某建筑工地用圖所示的滑輪組提升重物,人對(duì)繩的拉力F為400N,能將75kg的物體以0.1m/s的速度勻速提升,則拉力F的功率為120W,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為62.

38、5%(不計(jì)繩重和摩擦)【分析】(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)v繩=nv物求出繩端移動(dòng)的速度,又知道人對(duì)繩的拉力,根據(jù)P=Fv求出拉力F的功率;(2)根據(jù)=100%=100%=100%=100%求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率【解答】解:(1)由圖可知,n=3,則繩端移動(dòng)的速度:v繩=nv物=30.1m/s=0.3m/s,拉力F的功率:P=Fv繩=400N0.3m/s=120W;(2)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率:=100%=100%=100%=100%=100%=62.5%故答案為:120;62.5【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功率和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算,利用好公式P=Fv和=100%是關(guān)鍵17(2016德陽(yáng))

39、實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示請(qǐng)回答下列問題:試驗(yàn)次數(shù)12鉤碼重G/N44鉤碼上升高度h/m0.10.1繩端拉力F/N1.81.6繩端移動(dòng)的距離s/m0.30.4機(jī)械效率74.1%(1)通過分析表中數(shù)據(jù)可知第2次實(shí)驗(yàn)使用的是乙(選填“甲”或“乙”)圖所示的裝置(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以計(jì)算出第2次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率應(yīng)為=62.5%(3)通過對(duì)第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多(或動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大),滑輪組的機(jī)械效率越低(選填“越高”、“不變”或“越低”)【分析】(1)通過觀察承擔(dān)物重的繩子的段數(shù),再

40、分析表格中s與h的關(guān)系,可判斷實(shí)驗(yàn)2是用哪個(gè)裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn);(2)實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率可通過公式代入相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出;(3)比較實(shí)驗(yàn)1和2的條件和機(jī)械效率大小,可得出動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)多少對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響【解答】解:(1)讀圖可知,乙用4段繩子吊著物體,因此s=4h,分析表中的數(shù)據(jù)可以看出,實(shí)驗(yàn)2符合這一倍數(shù)關(guān)系;(2)實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率=100%=62.5%;(3)實(shí)驗(yàn)1和2中,提升重物相同,距離相同,只是滑輪組不同,尤其是動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同,實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率低于實(shí)驗(yàn)1,因此可得出:使用不同的滑輪組,提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率越低故答案為:(1)乙;(2)62.5%;(3

41、)越低【點(diǎn)評(píng)】在此實(shí)驗(yàn)中,對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),同時(shí),實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系,因此,控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵18(2016聊城)如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖,使用時(shí)它相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿(選填“省力”或“費(fèi)力”)若旅行箱內(nèi)裝滿物體且質(zhì)量分布均勻,其總重為210N,輕質(zhì)拉桿拉出的長(zhǎng)度是箱體長(zhǎng)度的二分之一,要使旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡,則豎直向上的拉力F為70N【分析】由示意圖分析動(dòng)力和阻力,然后看動(dòng)力臂和阻力臂的大小,確定杠桿種類;根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算求出豎直向上的力【解答】解:豎直向上的力F為動(dòng)力,箱體的重力

42、為阻力,支點(diǎn)在箱體中心,故動(dòng)力臂大于阻力臂,所以是省力杠桿;當(dāng)旅行箱和拉桿構(gòu)成的杠桿水平平衡時(shí),如圖所示:由題意知,L1=3L2,因?yàn)镕1L1=F2L2,所以豎直向上的拉力為F=G=210N=70N故答案為:省力;70【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是杠桿的分類及平衡條件的應(yīng)用,明確阻力臂的大小是解答此題的關(guān)鍵19(2014河池)工人用滑輪組勻速提升重為240N的物體,如圖所示,所用的拉力為150N,在4s內(nèi)物體被提高2m在此過程中,工人做功的功率為150W,滑輪組的機(jī)械效率為80%【分析】(1)已知繩子自由端被拉下的距離,根據(jù)公式W=Fs可求出拉力所做的功;根據(jù)所做的功和時(shí)間,利用公式P=可求出功率;(2

43、)根據(jù)圖中滑輪組中線的繞法,利用滑輪組機(jī)械效率的公式=即可求出【解答】解:(1)由圖可知:n=2,繩子自由端移動(dòng)距離S=2h=22m=4m,拉力做的功為:W總=Fs=150N4m=600J;做功時(shí)間t=4s,人的功率:P=150W;(2),由=得,滑輪組的機(jī)械效率=100%=100%=80%故答案為:150;80%【點(diǎn)評(píng)】考查了滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算以及滑輪組的使用特點(diǎn),注意繩子自由端和物體被提升高度的關(guān)系20(2014錦州)如圖所示,工人利用滑輪組以250N的拉力將400N的水泥勻速提高2m則此過程中,工人拉力做的功是1000J;該滑輪組的機(jī)械效率是80%;工人對(duì)地面的壓力與其重力相比要小(

44、填“大”或“小”)【分析】(1)由圖可知繩子的有效股數(shù)為2,根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Fs求出工人拉力做的功,根據(jù)W=Gh求出有用功,利用=100%求出滑輪組的機(jī)械效率;(2)工人對(duì)地面的壓力等于自身的重力減去繩端在豎直方向的分力,據(jù)此判斷工人對(duì)地面的壓力與其重力之間的大小關(guān)系【解答】解:(1)由圖可知,n=2,由圖可知,繩端移動(dòng)的距離:s=nh=22m=4m,工人拉力做的功:W總=Fs=250N4m=1000J,拉力做的有用功:W有=Gh=400N2m=800J,滑輪組的機(jī)械效率:=100%=100%=80%;(2)因工人對(duì)地面的壓力等于自身的重力減去繩端在豎直方向的分力,所以

45、,工人對(duì)地面的壓力與其重力相比要小故答案為:1000;80%;小【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功和機(jī)械效率的計(jì)算以及重力與壓力的關(guān)系,分析好工人的受力情況是關(guān)鍵21(2014德陽(yáng))如圖所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為48N,則滑輪組的機(jī)械效率為80%;若物體的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為720J【分析】(1)用滑輪組水平拉動(dòng)物體時(shí),克服物體的摩擦力做的功是有用功,拉力做的功是總功;利用=100%即可算出滑輪組的機(jī)械效率;(2)根據(jù)速度公式求出物體移動(dòng)的距離,根據(jù)s=nL求出繩子移動(dòng)的距離,利用W=Fs求出拉力做的功【

46、解答】解:(1)由圖可知,n=3,滑輪組的機(jī)械效率:=100%=100%=100%=100%=80%;(2)由v=可得,物體移動(dòng)的距離:L=vt=0.2m/s60s=12m,繩子移動(dòng)的距離:s=nL=312m=36m,拉力做的功:W=Fs=20N36m=720J故答案為:80%;720【點(diǎn)評(píng)】本題考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算和拉力做功的計(jì)算,注意水平方向運(yùn)動(dòng)的物體,有用功等于摩擦力與物體移動(dòng)的距離的乘積,并能夠?qū)Φ南嚓P(guān)知識(shí)熟練應(yīng)用22(2016鎮(zhèn)江)如圖,輕桿OA可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),用細(xì)線將15N的重物掛在A處,小林在B處用豎直向上的拉力提住輕桿,OB和BA長(zhǎng)度之比為3:5,下列問題中,輕桿始終

47、在水平位置處于平衡(1)此杠桿類型與釣魚竿相同(選填“釣魚竿”或“羊角錘”);(2)拉力大小為40N;(3)若僅增加物重,則拉力的變化量與物重的變化量之比為8:3;(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,則拉力將變大【分析】(1)當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí),動(dòng)力大于阻力,杠桿是費(fèi)力力杠桿;(2)根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可直接求出動(dòng)力F1的大??;(3)若僅增加物重,根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2可直接求出;(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,阻力的力臂不變,拉力的力臂變小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知拉力的變化【解答】解:由圖可知,O點(diǎn)為支點(diǎn),OA為動(dòng)力臂,OB為阻力臂,阻力大小等于所掛物

48、體的重力,在A點(diǎn)的拉力為動(dòng)力;(1)由圖可知,OB小于OA,即動(dòng)力臂小于阻力臂,所以是費(fèi)力杠桿;釣魚竿就是此杠桿類型;(2)已知OB和BA長(zhǎng)度之比為3:5,則OB:OA=3:8,由杠桿的平衡條件可知:FOB=GOA,所以,F(xiàn)=15N=40N;(3)若僅增加物重,則F2=G+G,F(xiàn)1=F+F;由杠桿的平衡條件可知:F1OB=F2OA,即:(F+F)OB=(G+G)OA,所以,F(xiàn)OB+FOB=GOA+GOA,由于FOB=GOA,所以,F(xiàn)OB=GOA,則=;(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,阻力及阻力臂不變,拉力的力臂變小,由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知拉力將變大故答案為:(1)釣魚竿;

49、(2)40;(3)8:3;(4)大【點(diǎn)評(píng)】此題結(jié)合實(shí)例考查了對(duì)杠桿的平衡條件的理解與應(yīng)用,會(huì)通過計(jì)算比較動(dòng)力和阻力的大小,從而判斷是什么類型的杠桿23(2016達(dá)州)如圖所示,杠桿處于平衡狀態(tài),且每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相同,若將兩邊的鉤碼分別向支點(diǎn)移動(dòng)相同的距離后,則杠桿B端會(huì)下沉(選填“A”或“B”)【分析】根據(jù)杠桿原來(lái)處于平衡狀態(tài),利用圖示杠桿的力臂關(guān)系;根據(jù)條件的變化,分別表示出杠桿作用兩邊力和力臂的乘積比較兩邊乘積的大小,即可確定杠桿是否平衡【解答】解:假如一個(gè)鉤碼的重力是G,則原來(lái)杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài),此時(shí)作用在杠桿上的力分別為物體3G、2G,其對(duì)應(yīng)的力臂分別為L(zhǎng)1、L2,根據(jù)杠桿的平

50、衡條件可得:3GL1=2GL2,故可知,L1L2當(dāng)向支點(diǎn)移動(dòng)相同的距離L時(shí),兩邊的力臂都減小L,此時(shí)左邊的乘積為:3G(L1L)=3GL13GL,右邊的乘積為:2G(L2L)=2GL22GL,由于3G2G,所以3GL2GL;所以:3GL13GL2GL22GL因此杠桿將向懸掛B物體的一端即右端傾斜故若將兩邊的鉤碼分別向支點(diǎn)移動(dòng)相同的距離后,則杠桿B端會(huì)下沉故答案為:B【點(diǎn)評(píng)】知道并能熟練的利用杠桿的平衡條件分析是解決該題的關(guān)鍵24(2014烏魯木齊)如圖,質(zhì)量為60kg的工人用滑輪組提升重物,每個(gè)滑輪的重力均為50N,(1)用滑輪組讓重力為250N的物體勻速上升2m的過程中,人做的有用功為多少?

51、(2)若繩子能夠承受的最大拉力為400N,重物提升過程中繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%,求滑輪組的最大機(jī)械效率【分析】(1)知道物體的重力和上升的高度,根據(jù)W=Gh求出人做的有用功;(2)由圖可知繩子的有效股數(shù)為2,繩端移動(dòng)距離s和物體h之間的關(guān)系是s=nh,根據(jù)W=Fs表示出拉力做的總功,根據(jù)W=Gh表示出克服動(dòng)滑輪重力做的功,繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功率的10%,根據(jù)總功等于有用功和額外功之和表示出其大小,根據(jù)=100%求出最大拉力時(shí)滑輪組的機(jī)械效率【解答】解:(1)人做的有用功:W有=Gh=250N2m=500J;(2)當(dāng)以繩子能夠承受的最大拉力提升物體時(shí),滑輪組的機(jī)

52、械效率最大,由圖可知n=2,s=nh,拉力做的總功:W總=Fs=2Fh,克服動(dòng)滑輪重力做的額外功:W動(dòng)=G動(dòng)h,因重力提升過程中繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%,所以,重力提升過程中繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功:W繩摩=10%W總=10%2Fh=0.2Fh,滑輪組做的有用功:W有=W總W動(dòng)W繩摩=2FhG動(dòng)h0.2Fh=1.8FhG動(dòng)h,滑輪組的最大機(jī)械效率:=100%=100%=100%=100%=83.75%答:(1)人做的有用功為500J;(2)滑輪組的最大機(jī)械效率為83.75%【點(diǎn)評(píng)】本題考查了有用功和額外功、機(jī)械效率的計(jì)算,關(guān)鍵是知道提升物體越重時(shí)拉力越大、滑輪組的機(jī)械效率越大

53、25(2014北京)杠桿AB可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng),將金屬塊用細(xì)繩懸掛在杠桿A端,把石塊用細(xì)繩懸掛在杠桿B端時(shí),杠桿恰好在水平位置平衡,如圖所示若將石塊浸沒在水中,為使杠桿在水平位置平衡,需在杠桿A端施加一個(gè)豎直向上的拉力F,其大小為石塊所受重力的已知=,則石塊的密度為3103kg/m3【分析】解決此題需要兩次利用杠桿的平衡條件,確定等量關(guān)系列出相應(yīng)的方程組求解第一次,A物重與OA的乘積等于B物重與OB的乘積,結(jié)合且=可得兩物體重力的關(guān)系;第二次,A物重與向上的拉力的合力與OA乘積等于B物重與在水中受到的浮力之差與OB的乘積【解答】解:設(shè)石塊的密度為,F(xiàn)1L1=F2L2,F(xiàn)浮=液gV排,(1)當(dāng)石塊B沒有進(jìn)入水中時(shí)GAOA=GBOB,且=,聯(lián)立兩式可得:=,(2)當(dāng)石塊B沒入

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