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1、杠桿、滑輪專項(xiàng)突破(一)、杠桿1、定義:一根硬棒如果在力的作用下,能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就叫做杠桿。注意:杠桿的形狀各異,可以是直的,也可以是彎的。2、杠桿的五要素(1)支點(diǎn)(O)動(dòng)力(F1)(3)阻力(F2)(4)動(dòng)力臂(11)(5)阻力臂(12) :從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離 :從支點(diǎn)到阻力作用線的距離 TOC o 1-5 h z l1l23、杠桿的平衡條件(1)杠桿的平衡狀態(tài)杠桿靜止、杠桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(2)杠桿的平衡條件動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂 即:F1I1 F2I2或匚 F 21 1F11?(二)、滑輪滑輪是一個(gè)周邊有槽,可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。滑輪根據(jù)它的不同使用方法可分為三種類型
2、。1、定滑輪(1)定義:在工作的時(shí)候,軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪。使用時(shí),輪子在不停地轉(zhuǎn)動(dòng),但位置不變。2、動(dòng)滑輪在工作的時(shí)候,滑輪和重物一起移動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪。3、滑輪組(1)把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫滑輪組。它既省力,又可改變力的方向,使用方便。由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組(2)分析歸納:使用滑輪組的時(shí)候,重物和動(dòng)滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān),提起重物所用的動(dòng)力就是總重的幾分之一,動(dòng)力(或繩子自由端)移動(dòng)的距離S就是重物升高的距離 h的幾倍。即F= 1 / nG總,S= nh, n為繩子的段數(shù),省了力就要多移動(dòng)距離。一、單選題( 2分)如圖所示,F(xiàn)1=4N, F2=3N,此時(shí)物體
3、A對(duì)于地面靜止,物體B以0.1m/s的速度在 物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的 摩擦)。下列說法錯(cuò)誤的是()AA. F2的功率為0.6W B.彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為9NC.物體A和地面之間有摩擦力nD.如果增大F2 ,物體A可能向左運(yùn)動(dòng)( 2分)如圖為吸盤式掛桿,將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣,掛桿就能被固定在瓷磚上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從 P點(diǎn)開始向吸盤B移動(dòng),若吸盤與橫桿的重力、吸 盤大小均忽略不計(jì),設(shè)掛鉤與吸盤 A的距離為1,則吸盤B受到的摩擦力F的大小與l的關(guān)系 圖像為()& p 裸升居 a 1 3.( 2分)如圖,用刻度均勻的勻質(zhì)杠
4、桿進(jìn)行 杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重為0.5牛) 下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況,應(yīng)將杠桿的平衡螺母向左調(diào)B.圖乙,在AB處各增加一個(gè)鉤碼,杠桿仍然能保持平衡C.圖內(nèi),彈簧測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)到b,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)需變大D.圖丁,用彈簧測(cè)力計(jì)在c點(diǎn)向上拉杠桿,為保持杠桿在水平位置平衡,其示數(shù)小于3牛.( 2分)如圖所示是汽車起重機(jī),其中 A, B組成滑輪組(結(jié)構(gòu)如示意圖),C桿伸縮可改 變吊臂的長(zhǎng)短,D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度, 。為吊臂的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。裝在E里的電動(dòng) 機(jī)牽引鋼絲繩,利用滑輪組提升重物,H為在車身外側(cè)增加的支柱,F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列
5、有關(guān)汽車起重機(jī)的敘述中錯(cuò)誤的是()A.滑輪組中A滑輪用于改變力的方向C.當(dāng)D桿伸長(zhǎng)時(shí)力F的力臂將變小 受到的壓力過大Bf C桿伸長(zhǎng)時(shí)吊臂對(duì)D桿的壓力將變大 D. H作用是工作時(shí)以防翻車和避免輪胎.( 2分)(2017臺(tái)州)小柯用圖中提升重為400牛的物體,不計(jì)摩擦和滑輪自重,下列說 法正確的是()A.兩個(gè)滑輪均為定滑輪11B.人將繩子拉過1米,物體也上升1米C.物體勻速上升時(shí),人對(duì)繩子的拉力為 200牛D.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向6.( 2分)(2017寧波)如圖所示,用同一個(gè)動(dòng)滑輪先后提升同一物體,使物體以相同速度 勻速上升相同的高度,所用的力分別是 F甲和F乙,拉力做功的功率分
6、別是P甲和P乙。若不 計(jì)摩擦、動(dòng)油輪重和純重,則 F甲與F乙、P甲與P乙之間的大小關(guān)系是()A. F甲5乙P甲=P乙B. F甲5乙P甲P乙 C. F甲5乙P甲=P乙D. F甲5乙P甲P乙.( 2分)(2017淅州)如圖所示裝置,在水平拉力F的作用下,物體M沿水平地面做勻速 直線運(yùn)動(dòng),已知彈簧秤讀數(shù)為10牛,物體M的運(yùn)動(dòng)速度為1米/秒(若不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、 繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間的摩擦)。那么在此過程中()A.物體M與地面間的摩擦力為5牛11曲體M與地面間的摩擦力為10牛C.水平拉力F做功的功率為20瓦11 D.秒內(nèi)滑輪對(duì)物體M做功為10焦.( 2分)(2017?麗水)如圖所示,使用時(shí)
7、屬于費(fèi)力杠桿的是()B. C.羊角錘拔鐵釘A.銀子夾石塊D天平稱物體質(zhì)量B起子開瓶蓋.( 2分)(2017展召興)如圖甲是制作面團(tuán)的情景,把竹竿的一端固定在純扣中,人騎在另 一端施加一個(gè)向下的大小為F的力,面團(tuán)被不斷擠壓后變得更有韌性,圖乙為壓面團(tuán)原理 圖。關(guān)于壓面團(tuán)過程的敘述正確的是()A.面團(tuán)對(duì)桿的作用力方向向下B.面團(tuán)對(duì)桿的作用力大小等于FC.面團(tuán)被壓扁說明力能使物體發(fā)生形變D. A點(diǎn)向下移動(dòng)的距離小于B點(diǎn)向下移動(dòng)的距離10.( 2分)(2017?溫州)小明在按壓式訂書機(jī)的 N點(diǎn)施加壓力,將訂書針釘入 M點(diǎn)下方的 紙張中,能正確表示他使用該訂書機(jī)時(shí)的杠桿示意圖是()11.( 2分)如圖所
8、示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計(jì)機(jī)械自重和摩擦),其中所需動(dòng)力最小的是 ()12.( 2分)竹抻面”是我國(guó)傳統(tǒng)面點(diǎn)美食。如圖甲,在制作面團(tuán)的過程中,讓一段毛竹的一 端固定在純扣中,人坐在另一端可以上下跳動(dòng),面團(tuán)在毛竹不斷擠壓下變得更有韌性。如圖 乙是它的原理圖,可以把毛竹視為一根杠桿。關(guān)于此杠桿的敘述中,正確的是()A. B是支點(diǎn)C.杠桿在B點(diǎn)受到向下的力杠住在B點(diǎn)受到的力大于F1D.虎移動(dòng)的距離小于B點(diǎn)移動(dòng)的距離13.( 2分)如圖所示,F(xiàn)1=4N, F2=3N,此時(shí)物體A對(duì)于地面靜止,物體B以0.1m/s的速度在 物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)、滑輪和繩子的自
9、重及滑輪和繩子之間的摩 擦)。下列說法錯(cuò)誤的是()A. F2的功率為0.6W女以增大F2 ,物體A可能向左運(yùn)動(dòng)C.物體A和地面之間有摩擦力iD.彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為9N.( 2分)如圖所示,足夠長(zhǎng)的杠桿上放著質(zhì)量不相等(mim2)的兩個(gè)球,杠桿在水平位置平衡,若兩球以相同速度同時(shí)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間,則杠桿 ()CJ、球那端下沉比法確定.( 2分)如圖所示,在水平拉力F的作用下使物體G沿水平地面勻速直線運(yùn)動(dòng),若滑輪與繩子質(zhì)量及摩擦不計(jì),已知物體與地面間的摩擦力為10N,物體運(yùn)動(dòng)速度為2m/s,那么關(guān)于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列說法正確的是()A.拉力大小為10NB.拉力大小為
10、5NC.拉力的功率大小為20WD.拉力的功率大小為10W、填空題(共6題;共15分).( 2分)如圖所示,杠桿 OAB可繞。點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),已知 OB= 40cm, AB= 30cm, OB與AB垂直,忽略摩擦和杠桿重。一個(gè)重為 200N,邊長(zhǎng)為10cm的正方體物體掛在 OB的 中點(diǎn)C處,若要使物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為 6000Pa,則作用在A端的力至少是 No并在圖上畫出這個(gè)力的示意圖。加 C B.( 3分)如圖所示,將長(zhǎng)為1.2米的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺(tái)面上,左右兩端點(diǎn)分別 為A、B,它們距臺(tái)面邊緣處的距離均為 0.3米。在A端掛一個(gè)重為30牛的物體,在B 端掛一個(gè)重為G的物體。 TOC
11、o 1-5 h z (1)若G=30牛,臺(tái)面收到木棒的壓力為 牛。(2)若要使木棒右端下沉,B端掛的物體至少要大于 牛。(3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺(tái)面上靜止,則 G的取值范圍為牛。.( 2分)一根均勻的長(zhǎng)方體細(xì)長(zhǎng)直棒重1.5牛,下底面積為20厘米2 ,將它放在水平桌 面上,并有1/4的長(zhǎng)度露出桌面外,如圖所示。(1)直棒對(duì)桌面的壓強(qiáng)為 帕。(2)在棒的右端至少應(yīng)施加 牛的豎直向下的力,才能讓它的左端離開桌面。.( 3分)(2017淅州)小金將長(zhǎng)為0.6米、質(zhì)量可忽略不計(jì)的木棒擱在肩上,棒的后端A掛一個(gè)40牛的物體,肩上支點(diǎn)O離后端A為0.2米,他用手壓住前端B使木棒保持水平平 衡,如圖
12、所示。小金的質(zhì)量為50千克,則此時(shí)手壓木棒的力大小為 :牛,肩對(duì)木棒 的支持力大小為 牛,人對(duì)地面白壓力大小為 ?。╣=10牛/千克)。*777777777777. ( 2分)安全閥常作為超壓保護(hù)裝置。如圖是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的鍋爐安全閥示意圖,閥 的橫截面積S為6厘米2 , OA: AB=1 : 2,若鍋爐能承受的最大壓強(qiáng)為 5.81 乂90帕, 大氣壓強(qiáng)為1.01X15)帕,則在B處應(yīng)掛 牛的重物。若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小,為保證鍋爐安全,應(yīng)將重物向 選填 左”或右”)移動(dòng)。Ao.( 3分)在生活、生產(chǎn)中我們會(huì)經(jīng)常要用到一些工具,這些工具為我們的生產(chǎn)生活帶來了便利。請(qǐng)據(jù)圖回答以下三個(gè)問題:(
13、1)圖甲中切果器的刀片很薄,這樣制作的目的是為了 ;(2)圖乙是電磁選礦的原理圖,工作時(shí)鐵砂將落入 箱;(3)體重為550N的小科用圖內(nèi)所示的滑輪組勻速提升重物,豎直向下勻速拉動(dòng)繩子過程中純始終未斷裂(滑輪和繩子的質(zhì)量、輪與軸間的摩擦不計(jì))。使用此滑輪組能提升的最大物 重為 N三、解答題(共5題;共58分).( 15分)在拓展課上,小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動(dòng)工件的情景,設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4秒內(nèi)將一個(gè)重為100牛的物體,沿著水平地面勻速拉動(dòng)了 2米人的拉力為18牛,物體移動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的 0.35倍,不計(jì)純重及機(jī)械的摩 擦。求:(1)人的拉力所做的功。(2)人的
14、拉力做功的功率(3)動(dòng)滑輪受到的重力。.( 6分)(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).M 二N(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=.( 13分)(2016
15、?舟山)如圖甲為塔式起重機(jī)簡(jiǎn)易示意圖,塔式起重機(jī)主要用于房屋建筑 中材料的輸送及建筑構(gòu)件的安裝.(動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦均不計(jì),g取10牛/千克)(1)為保持平衡,起重臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)的塔式起重機(jī),配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越 .(2)圖乙為起重機(jī)鋼絲純穿純簡(jiǎn)化示意圖,滑輪 a的作用是:若鋼絲純能承受的最大拉力為3X 10牛,則能吊起貨物的質(zhì)量不能超過 千克?(3)若將重為1.2 X 140牛的貨物由地面沿豎直方向勻速提升 30米,再沿水平方向移動(dòng)20米, 則此過程中克服貨物重力做功多少焦?(4)若該起升電動(dòng)機(jī)的效率為90%,將重為1.2X140牛的貨物提升到30米的高度,用時(shí)50 秒,則該起升電動(dòng)機(jī)的實(shí)
16、際功率是多少瓦?.( 12分)動(dòng)車電路的高壓輸電線,無論冬夏都要繃直 (如圖甲),這樣才能使高壓線與列 車的電極接觸良好,這就要求對(duì)高壓線施加恒定的拉力。為此,工程師設(shè)計(jì)了一個(gè)恒拉力系 統(tǒng),其原理如圖乙所示,假設(shè)水泥塊的總質(zhì)量為780千克。請(qǐng)回答下列問題:(1)圖乙中的C滑輪為(選填巡滑輪或動(dòng)滑輪”)(2)滑輪組對(duì)高壓線的拉力F2多大?(3)當(dāng)水泥塊下降5厘米時(shí),水泥塊的重力做了多少功?(4)列車的電極長(zhǎng)期暴露,且與高壓電線長(zhǎng)期摩擦。請(qǐng)根據(jù)它的用途,推測(cè)列車的電極應(yīng)該 具有的性質(zhì)有(寫出兩點(diǎn))。.( 12分)為響應(yīng)寧波市政府提出的 創(chuàng)建海綿型城市”的號(hào)召,小科設(shè)計(jì)了如圖所示的市政自動(dòng)排水裝置模
17、型,控制電路由電壓為 12V、最大容量為100Ah的蓄電池供電,蓄電池用發(fā)電玻璃”制成的太陽能電板充電。R為定值電阻,R為壓敏電阻,壓敏電陽通過杠桿 AB0與圓柱形浮體相連,AB: BO=4: 1,壓敏電陽的阻值隨壓力變化的關(guān)系如下表。(壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻忽略不計(jì),所用綠燈紅燈及排水袋的額定電壓均為壓級(jí)電阻受到的壓力F/N60120180240300360420480壓敏電陽R阻值/Q500360260180120806555(1)當(dāng)水位在安全位置以下時(shí)綠燈亮,排水泵不工作;當(dāng)水位達(dá)到安全位置上限時(shí)紅燈亮, 同時(shí)排水泵正常工作。請(qǐng)按要求完成圖中工作電路的連接。(2)發(fā)電
18、玻璃光電轉(zhuǎn)化率接近18%。要求在5h內(nèi)對(duì)控制電路的蓄電池充滿電、則選用的發(fā)電玻璃”面積至少為 療。(太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1000W計(jì)算,計(jì)算結(jié)果精確到0.1m)(3)按照設(shè)計(jì)要求,當(dāng)水位上升到浮體剛好全部浸入水中時(shí),壓敏電阻受到壓力為360N,通過電磁鐵線圈的電流為100mA,排水泵啟動(dòng);當(dāng)水位回落到浮體只有 2體積浸入水中5時(shí),杠桿ABO仍處于水平位置,線圈中電流為 30mA,排水泵停止工作,則小科應(yīng)選擇重力 為多大的浮體。(4)在實(shí)際調(diào)試過程中,小科發(fā)現(xiàn)水位已達(dá)到安全位置上限,但排水裝置還未啟動(dòng)。如果在其他條件保持不變的前提下,使排水裝置符合設(shè)計(jì)要求。應(yīng)將與壓敏電阻相連的
19、壓板向(填笠”成右”)移動(dòng)。四、實(shí)驗(yàn)探究題(共1題;共6分).( 6分)某同學(xué)制作了直接測(cè)量液體密度的 密度天平”.其制作過程和原理如下:如圖甲 所示,選擇一個(gè)長(zhǎng)杠桿,調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡;在左側(cè)離支點(diǎn) 10cm的位置 A用細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為110g、容積為50mL的容器.右側(cè)用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為 50g的鉤碼 (細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì))?!緶y(cè)量過程】將下對(duì)實(shí)驗(yàn)空白處補(bǔ)充完整:(1)調(diào)節(jié)杠桿平衡時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,需將平衡螺母向 端調(diào)節(jié)(填左”或 右”);測(cè)量液體時(shí)往容器中加滿待測(cè)液體,移動(dòng)鉤碼使杠桿在水平位置平衡,在鉤碼懸掛 位置直接讀出液體密度。(2)當(dāng)容器中沒有液體時(shí),鉤碼所在的
20、位置即為密度天平”的零刻度“,零刻度”距離支點(diǎn)O cnr(3)若測(cè)量某種液體的密度時(shí),鉤碼在距離支點(diǎn)右側(cè) 31cm處,則此種液體的質(zhì)量為g,液體的密度為 g/cm3。(4)若此 密度天平 的量程不夠大,可以采用 的方法增大量程(寫出一種即可)。(5)【拓展應(yīng)用】若杠桿足夠長(zhǎng),用此 密度天平”還可以測(cè)量固體的密度.先在容器中加滿 水,再將待測(cè)固體輕輕浸沒在水中,溢出部分水后,調(diào)節(jié)鉤碼的位置,使杠桿水平平衡,測(cè) 出鉤碼離支點(diǎn)。的距離為56cm;用量筒測(cè)出溢出水的體枳如圖乙所示,則固體的密度為g/cm3 (已知 p水=1.0g/cm3)。答案解析部分一、單選題【答案】D【考點(diǎn)】 功率,滑輪組繩子拉力
21、的計(jì)算,影響摩擦力大小的因素【解析】 【分析】 ( 1 ) 功率計(jì)算公式P=Fv; ( 2 ) 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)有拉著左側(cè)滑輪的三根繩子決定;( 3 )由物體B的運(yùn)動(dòng),判斷出 A對(duì)B有摩擦力,根據(jù)力的作用是相互的所以 B對(duì)A也有摩擦力,根據(jù) A相對(duì)于 地面靜止可判斷出 A 和地面之間是否有摩擦力;( 4 )滑動(dòng)摩擦力的大小只與壓力大小和表面粗糙程度有關(guān),與 B 物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)?!窘獯稹緼. F2的功率為0.6W,將左側(cè)滑輪看成定滑輪時(shí),這個(gè)滑輪組能省1/2的力,費(fèi)2倍的距離,所以繩子自由端的運(yùn)動(dòng)速率為0.2m/s,由公式P=Fv=3NK 0.2m/s=0.6W,說法正確,A錯(cuò)誤;B.彈簧測(cè)
22、力計(jì)讀數(shù)為9N,左側(cè)滑輪有三根繩子拉著,每根繩的拉力都為3N,所以總拉力是9N,說法正確, B 錯(cuò)誤;C.物體A和地面之間有摩擦力,因?yàn)?B受到向左的拉力,向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知B受到平衡力的作用,B受到向左的拉力為 6N,受到向右的摩擦力也為6N。由于力的作用是相互的,B也名A一個(gè)摩擦力且大小也為6N,方向向左,由于 A保持靜止所以A受到平衡力的作用,向應(yīng)該受到向右的力也為6N,已知fi=4N,所以地面對(duì) A的摩擦力為2N方向向右,說法正確,C錯(cuò)誤;D 如果增大F2 , 物體A 可能向左運(yùn)動(dòng),由于滑動(dòng)摩擦力的大小只與表面粗糙程度和壓力的大小有關(guān),而 B 對(duì) A 的壓力不變且粗糙程度也不變,
23、所以滑動(dòng)摩擦力不變,A 物體的受力不變,所以仍為靜止,說法錯(cuò)誤,D 正確。故答案為:D【答案】D【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析,摩擦力的存在【解析】【分析】杠桿原理亦稱 “杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個(gè)力(動(dòng)力和阻力)的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力 * 動(dòng)力臂=阻力 * 阻力臂;【解答】以吸盤 A為支點(diǎn),設(shè)掛鉤與吸盤 A的距離為L(zhǎng),根據(jù)杠桿的平衡條件可得,GX L=FXA&=, AB、G不變,L不為零,故吸盤 B受到的摩擦力F的大小與L的關(guān)系圖象為 D。故答案為:D?!敬鸢浮緾【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析【解析】【分析】杠桿原理亦稱 “杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩
24、個(gè)力(動(dòng)力和阻力)的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力前力臂=阻力相力臂?!窘獯稹緼、甲圖杠桿左低右高,說明左邊的力與力臂之積大,所以平衡螺母應(yīng)向右調(diào);故A錯(cuò)誤;B、圖乙,兩邊各增加一個(gè)勾碼后,左邊為:4X2右邊為:3X不平衡;故B錯(cuò)誤;C、圖丙,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)從a轉(zhuǎn)到b時(shí),力臂在減小,由杠桿平衡原理可知,如果依然平衡則力會(huì)增大;故 C 正確;D、由于杠桿沒有處于中心位置,所以考慮杠桿自身重力問題,拉力會(huì)大于 3N;故D錯(cuò)誤;故答案為: C?!敬鸢浮緼【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析,定滑輪及其工作特點(diǎn),動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn),滑輪組及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】使用滑輪時(shí),軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪。定滑
25、輪不省力,但是可以改變力的方向。屬于滑輪原理的應(yīng)用,和機(jī)械功的討論。實(shí)質(zhì)上是動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿。軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于2倍阻力臂的杠桿(省力杠桿)。它不能改變力的方向,但最多能夠省一半的力,但是不省功?!窘獯稹緼、滑輪組中的A滑輪是動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪是用于省力的;故 A錯(cuò)誤;B、當(dāng)C伸長(zhǎng)時(shí),阻力臂增長(zhǎng),而動(dòng)力和動(dòng)力臂不變,所以阻力會(huì)增大,則對(duì)D桿的壓力會(huì)變大;故 B正確;C、當(dāng)D伸長(zhǎng)時(shí),傾斜角增大,所以力 F的力臂會(huì)變?。还?C正確;D、 H桿的作用是用于支持起重機(jī),防止壓力作用在輪胎上;故D正確;故答案為:Ao5.【答案】C【考點(diǎn)】定滑輪及其工作特
26、點(diǎn),動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】此滑輪組是由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的,根據(jù)圖中繞線可知能省力也能改變力的 方向,但會(huì)比較費(fèi)距離。【解答】A.兩個(gè)滑輪均為定滑輪,和物體一起上升的滑輪為動(dòng)滑輪,A錯(cuò)誤;B.人將繩子拉過1米,物體也上升1米,滑輪組省力但費(fèi)距離,當(dāng)人拉過 1米時(shí),物體上升只有 0.5米,B錯(cuò)誤;11C.物體勻速上升時(shí),人對(duì)繩子的拉力為200牛,此滑輪組能省 2的力,F(xiàn)= 2 G, C正確;D.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向,此滑輪組即能省力又能改變力的方向,D錯(cuò)誤。故選C.【答案】C【考點(diǎn)】動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)1【解析】【分析】不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重,對(duì)于動(dòng)滑輪,F(xiàn)甲
27、=2G, Fj 2 G;根據(jù)P=Fv比較甲乙的功率.解:由題知,甲圖,拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上,費(fèi)一倍的力,即F 甲=2G;乙圖,拉力作用在繩子自由端,省一半的力,即1F= 2 G,故F甲F乙,AD錯(cuò)誤;兩裝置都不計(jì)摩擦、動(dòng)滑輪重和繩重,提升物體的重相同,物體上升的速度相同,則拉力端的速度分別為: _1.甲圖拉力的功率: P甲=5甲丫甲=2GX 2 V物=Gv物;故P*P乙C正確,B錯(cuò)誤;1一乙圖拉力的功率: P乙=5乙丫乙=2 GX 2v3=Gv物故選 C. 【答案】 C【考點(diǎn)】動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)【解析】 【分析】本題所用滑輪組是水平的,計(jì)算過程要注意,拉力的大小是摩擦力的一半,拉力移動(dòng)的路程
28、是物體移動(dòng)的路程的 2 倍(動(dòng)滑輪由兩股繩子拉著)。該滑輪為動(dòng)滑輪,拉力 F 的大小和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一樣,因?yàn)槲矬w做勻速運(yùn)動(dòng),所以物體受到的力是平衡力,利用力的平衡可以計(jì)算摩擦力的大??;利用 W=Fs公式計(jì)算拉力做的功,再利用功率的公式計(jì)算拉力F的功率。【解答】二.物體做勻速運(yùn)動(dòng),摩擦力 f=2F=2 X 10N=20N A、B 錯(cuò)誤;v 繩子 =2v=2m/s ,水平拉力F做功的功率為 P=Fv=10X 2m/s=20W,故C正確;s=vt=1s x 1m/s=1,m1秒內(nèi)滑輪對(duì)物體 M做功為 W=Fs=20NX 1m=20J故D錯(cuò)誤;故選 C. 【答案】 A【考點(diǎn)】杠桿的應(yīng)用【解析】 【
29、分析】杠桿的分類主要包括以下幾種: 省力杠桿,動(dòng)力臂大于阻力臂; 費(fèi)力杠桿,動(dòng)力臂小于阻力臂; 等臂杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹緼、鐐子在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A符合題意;B、瓶蓋起子在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故B不符合題意;G羊角錘在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C不符合題意;D、天平稱物體質(zhì)量,動(dòng)力臂等于阻力臂,為了稱量重量,故D不符合題意。故選 A. 【答案】 C【考點(diǎn)】杠桿的應(yīng)用【解析】 【分析】本題考查了判斷支點(diǎn)、力的方向、力的大小比
30、較、受力點(diǎn)移動(dòng)距離大小問題,分析清楚圖示情景、應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題。杠桿繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)是支點(diǎn),根據(jù)圖示應(yīng)用杠桿平衡條件分析答題。【解答】A、桿對(duì)面團(tuán)的作用力向下,面團(tuán)對(duì)桿的作用力向上,故 A錯(cuò)誤;B、由于面團(tuán)B點(diǎn)到支點(diǎn)C的距離小于A點(diǎn),根據(jù)杠桿定律 FiLi=F2L2 ,知面團(tuán)對(duì)桿的作用力大于F,故B 錯(cuò)誤;G面團(tuán)被壓扁說明力能使物體發(fā)生形變,故 C正確;D、C為支點(diǎn),A點(diǎn)向下移動(dòng)的距離大于B點(diǎn)向下移動(dòng)的距離,故 D錯(cuò)誤。故選 C.【答案】A【考點(diǎn)】杠桿的應(yīng)用【解析】【分析】掌握杠桿的五個(gè)要素:支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。根據(jù)動(dòng)力和阻力畫出動(dòng)力臂和阻力臂;注意力臂是一條線段,而
31、非直線。(1)支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn),動(dòng)力和阻力都是外界作用在杠桿上的力,都是杠桿受到的力.力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離。(2)畫力臂的方法:首先確定支點(diǎn);然后找到動(dòng)力和阻力,并用虛線延長(zhǎng)動(dòng)力和阻力的作用線;然后由支點(diǎn)向力的作用線引 垂線,支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂。【解答】支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn),動(dòng)力和阻力都是外界作用在杠桿上的力,都是杠桿受到的力,分 析可知。是支點(diǎn),動(dòng)力Fi作用N點(diǎn),阻力F2作用在M點(diǎn);N點(diǎn)向下施力,M點(diǎn)受力方向向上, 故選A.【答案】 D【考點(diǎn)】杠桿的應(yīng)用,動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn),滑輪組及其工作特點(diǎn),斜面及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】由圖示的斜面、滑輪組、動(dòng)滑輪、杠
32、桿分別求出拉力Fi、F2、F3、F4,最后比較各力的大小,確定哪個(gè)拉力最小。1【解答】解:A、由圖木的斜面知 F1 x L=GX h,F1 X 4m=GX12GF?B、由圖示可知,滑輪組承重繩子的股數(shù)為3,拉力F2=-;3G這是動(dòng)滑輪的特殊使用方法,物體掛在動(dòng)滑輪一側(cè)的繩子上,拉動(dòng)滑輪的輪軸,此時(shí)拉力F3=2G;?D、由圖可知 L4: LG=(1m+3m) : 1m=4 : 1,由杠桿平衡條件可得:RX4=GX G,E=GX? = 4;因此最小拉力是F4。故選Do.【答案】B【考點(diǎn)】杠桿及其五要素,杠桿的平衡條件,杠桿的分類,杠桿的應(yīng)用【解析】【分析】(1)如果一根硬棒在力的作用下能夠繞著固定
33、點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),這根硬棒就叫做杠桿。如下圖所示,杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)O叫做支點(diǎn);能夠使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F1叫做動(dòng)力;阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力F2叫做阻力;從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離11叫做動(dòng)力臂;從支點(diǎn)到阻力作用線的距離12叫做阻力臂。(2)杠桿平衡的條件為:動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂。用公式表示,即:F1I1 = F2I2。由杠桿的平衡條件可知:若1112,則F1vF2,使用杠桿可省力,是省力杠杠;若 l1Vl2,則F1 F2 ,使用杠桿要費(fèi)力,是費(fèi)力杠杠;若11 =12 ,則F1 = F2 ,使用杠桿既不省力,也不費(fèi)力,是等臂杠桿?!窘獯稹緼、圖中。才是杠杠繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn),即支點(diǎn),A說法錯(cuò)誤,不符合題意
34、;B、杠桿在B點(diǎn)的阻力臂小于動(dòng)力臂,是一個(gè)省力杠杠,故受到的阻力要大于動(dòng)力F1 , B說法正確,符合題意;G杠本f在B向下運(yùn)動(dòng),收到一個(gè)阻礙它向下運(yùn)動(dòng)的力,故受到向上的力, B說法錯(cuò)誤,不符合題意;D、杠桿在A點(diǎn)的動(dòng)力臂要大于B點(diǎn)的阻力臂,是一個(gè)省力杠杠,A點(diǎn)的動(dòng)力要小于 B點(diǎn)的阻力,根據(jù)杠杠平衡條件, A 點(diǎn)移動(dòng)的距離小于B 點(diǎn)移動(dòng)的距離, D 說法錯(cuò)誤,不符合題意。故答案為: B.【答案】 B【考點(diǎn)】二力平衡條件的應(yīng)用,動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】(1)首先判斷動(dòng)滑輪上承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)n,然后根據(jù)2? 2?計(jì)算拉力F2的速度,最后根據(jù)?2 = ?2?計(jì)算功率即可;(2)物體B和A之
35、間只有摩擦力,如果增大F2能夠增大摩擦力,那么物體A就可能向左運(yùn)動(dòng);(3)首先以動(dòng)滑輪為受力對(duì)象,分析物體B受到的摩擦力,也就知道A受到B的摩擦力的大??;然后對(duì)物體 A 進(jìn)行受力分析,確定是否受到地面的摩擦力;( 4 )以定滑輪為對(duì)象進(jìn)行分析,根據(jù)二力平衡計(jì)算測(cè)力計(jì)的示數(shù)?!窘獯稹緼.動(dòng)滑輪上承擔(dān)拉力的繩子有2段,那么拉力F2移動(dòng)的速度為:??= ? ? = 2 X0.1?/?=0.222/22;拉力F2的功率為:?= ?= 3? X 0.2?/?= 0.6?/?,故A正確不合題意;B.物體A現(xiàn)在處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的是平衡力。當(dāng)拉力F2增大時(shí),只會(huì)增大物體B的運(yùn)動(dòng)速度,而無法改變對(duì) A 的摩擦
36、力,因此物體A 不會(huì)向左運(yùn)動(dòng),故B 錯(cuò)誤符合題意;C.動(dòng)滑輪做勻速直線運(yùn)動(dòng),那么物體B對(duì)它的拉力??= 2? = 2 X3?= 6?;因?yàn)槲矬w B 處于靜止?fàn)顟B(tài),所以物體 A 對(duì) B 的摩擦力? = ?= 6?;根據(jù)相互作用力原理,物體A 受到 B 的摩擦力也是6N 且方向向左;因?yàn)锽處于靜止?fàn)顟B(tài),那么它受到平衡力;它受到向右的拉力4N,向左的B的摩擦力6N,要保持平衡,它必須受到地面的摩擦力 2N 且方向向右,故C 正確不合題意;D.定滑輪處于靜止?fàn)顟B(tài),那么它受到平衡力,即測(cè)力計(jì)的示數(shù)??立=3? = 3 X2?= 6?,故D正確不合題意。故選B。.【答案】 B【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件,杠桿的
37、動(dòng)態(tài)平衡分析【解析】 【分析】本解法通過比較力矩的變化量來求出運(yùn)動(dòng)后的力矩,解答起來更容易一些,做題時(shí)一定不能形成思維定勢(shì),只想著比較后來的力矩。根據(jù)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)中兩球相對(duì)于支點(diǎn)的力矩變化,通過比較可以得出杠桿的移動(dòng)方向。【解答】開始時(shí)兩球平衡,即力矩相等;當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩球速度相同,則在相同時(shí)間內(nèi)向遠(yuǎn)離支點(diǎn)的方向移動(dòng)的距離相同,則大球的力矩增加的快,所以大球的力矩會(huì)大于小球的力矩,杠桿向大球那端下沉。故選 B.【答案】 C【考點(diǎn)】 動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn),滑輪組繩子拉力的計(jì)算【解析】【分析】本題考查動(dòng)滑輪做工情況的計(jì)算和運(yùn)用。軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂等于
38、 2倍阻力臂的杠桿。它不能改變力的方向,但最多能夠省一半的力,但是不 省功?!窘獯稹看朔N動(dòng)滑輪的拉力是所受阻力的2倍,即10X2=20N,A B均不正確。雖然力的大小改變,但是動(dòng)滑輪不改變做功的大小。拉力F做功功率P=FS=1(X 2=20w故答案為C選項(xiàng)二、填空題16.【答案】56;【考點(diǎn)】力臂的畫法,杠桿中最小力的問題【解析】【分析】(1)當(dāng)動(dòng)力臂最長(zhǎng)時(shí),動(dòng)力最小;一個(gè)杠桿上最長(zhǎng)的力臂是從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的線 段;(2)首先本據(jù)F=pS計(jì)算出物體對(duì)地面的壓力,然后根據(jù)??= ?- ?十算出C點(diǎn)杠桿受到的阻力,然后根據(jù)杠桿平衡調(diào)節(jié)?&x? ?x ?算出作用在 A端最小的力?!窘獯稹繉A連接
39、起來,然后作 OA的垂線,OA就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂;物體對(duì)地面的壓力為:F=pS=6000Pa x (0.1m=60N;C 點(diǎn)杠桿受到的阻力:??= ?- ?= 200? - 60?= 140?;根據(jù)勾股定理得到:??=,??+ ?=,0.4?+ 0.3?2 = 0.5?;根據(jù)杠桿的平衡條件得到:?X? ?x ?1140? X 2X0.4? = ?X 0.5?= 56?;.【答案】 (1) 60 (2) 90 (3) 1090【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析【解析】【分析】杠桿原理 亦稱杠桿平衡條件要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個(gè)力(動(dòng)力和阻力)的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力融力臂=阻力相力臂。60N,
40、臺(tái)面收【解答】(1)若G=30牛,以木棒為研究對(duì)象,木棒受力平衡,故木棒受臺(tái)面的支持力為到木棒的壓力與木棒受到臺(tái)面的支持力為相互作用力,即為 60N ;(2)若要使木棒右端下沉,則B點(diǎn)為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件GB 0.3= GA 0.9,解得GB= 90N,即B端掛的物體至少要大于 90牛;(3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺(tái)面上靜止,以 A點(diǎn)為支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件GB X0.9= GA 0.3,解得則 GB= 10N,即G的取值范圍為.:1090牛。故答案為:(1) 60; (2) 90; (3) 1090。.【答案】(1) 10001.5【考點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算,壓強(qiáng)的變化,杠桿的平衡
41、條件【解析】【分析】物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強(qiáng),壓強(qiáng)用來比較壓力產(chǎn)生的效果,壓強(qiáng)越大,壓力的作用效果越明顯。壓強(qiáng)的計(jì)算公式是:p=F/S,壓強(qiáng)的單位是帕斯卡,符號(hào)是Pa。杠桿原理也稱為杠桿平衡條件要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個(gè)力矩(力與力臂的乘積) 大小必須相等。即:動(dòng)力 X動(dòng)力臂=阻力 科力臂,用代數(shù)式表示為 F1 -L1=F2L2O式中,F(xiàn)1表示動(dòng)力,L1表示動(dòng)力臂,F(xiàn)2表示阻力, L2表示阻力臂?!窘獯稹?1)直棒對(duì)桌面的壓力:F=G=1.5N;有4的長(zhǎng)度露出桌面外,直棒對(duì)桌面的壓強(qiáng)為:p= ?=1.5?1?20X10-4?2x(1-1)=1000Pa;故答案為:1000;
42、(2)設(shè)直棒的長(zhǎng)為L(zhǎng),由題知L1=4L,重力的力臂L2=-?1 114 = 4 L,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:F?L1=G?L2; FX- L=1.5N%L, F=1.5N;故答案為:1.5N;故答案為:(1) 1000; (2) 1.5N。.【答案】20; 60; 560【考點(diǎn)】杠桿的應(yīng)用【解析】【分析】(1)根據(jù)杠桿平衡條件求出拉力的大??;(2)肩對(duì)木棒的支才I力大小為 F=Fa+Fb;(3)對(duì)人進(jìn)行受力分析即可解答?!窘獯稹拷猓?(1)由題根據(jù)杠桿的平衡條件有:FX OB=GC OA 即:FX (0.6m-0.2m) =40NK 0.2m,所以:F=20N;即手壓木棒的壓力大小為20N;(
43、2) 肩對(duì)木棒的支才I力大小為F =F+G=20N+40N=60N(3)以人為整體,人處于靜止?fàn)顟B(tài),受到人、物體的重力和地面對(duì)人體的支持力是一對(duì)平衡力,大小相等,即 F 支=G 人+G 物=mg+G 物=50kgX 10N/kg+40N=540N。又因?yàn)槿藢?duì)地面的壓力大小和地面對(duì)人體的支持力是一對(duì)相互作用力,大小相等,即FF支=540N故答案為:20; 60; 540。.【答案】96;右【考點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算,杠桿的平衡條件【解析】【分析】由題意可知力臂 OA和OB關(guān)系,由壓強(qiáng)變形公式F=ps可求得A處所受到的蒸汽壓力,則由杠桿的平衡條件可知B處應(yīng)掛物體的重力。若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小,根
44、據(jù)杠杠平衡條件G?OB=F?OA可知,重物的力臂 OB的變化?!窘獯稹恳阎?OA: AB=1: 2,可知OA: OB=1: 3, A處所受到的蒸汽壓力 F為F= ( p最大-p大氣)s= (5.81 X10Pa-1.01 X 51013)X 6 x1m2=288N ,根據(jù)杠桿的平衡條件可知:F?OA=G?OB則在B處應(yīng)掛物體?11的重力:G=? F3=x F=x 288N=96N若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小,為保證鍋爐安全,應(yīng)減小鍋爐內(nèi)的最大壓強(qiáng),則A點(diǎn)受到的蒸汽壓力 F減小;此時(shí)A點(diǎn)的力臂OA不變、重物的重力 G不變;根據(jù)杠杠平衡條件G?OB =F?OA可知,為保證鍋爐安全,應(yīng)減小重物的力臂OB
45、,所以應(yīng)將重物向右移動(dòng)。故答案為:96;右。.【答案】(1)增大壓強(qiáng)B1100【考點(diǎn)】增大壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用,電磁鐵的其他應(yīng)用,滑輪組繩子拉力的計(jì)算【解析】【分析】(1)增大壓強(qiáng)的方法有:增大壓力;減小受力面積;(2)根據(jù)圖中電磁鐵的形狀可知,只有電磁鐵所對(duì)應(yīng)的前部分圓上帶有磁性,鐵砂在有磁性部分圓面上時(shí)是不會(huì)掉落的。當(dāng)轉(zhuǎn)到無磁性部分時(shí),鐵砂掉落,據(jù)此可進(jìn)行判斷;(3)此滑輪組中有2根繩子掛著動(dòng)滑輪,所以能省1/2的力。也就是繩子自由端上的力是重物的1/2。由于繩子自由端的最大力為550N,據(jù)此可確定最大的物重?!窘獯稹?1)圖甲中切果器的刀片很薄,這樣制作的目的是為了增大壓強(qiáng);(2)圖乙是電
46、磁選礦的原理圖,工作時(shí)鐵砂將落入B箱; 根據(jù)掛動(dòng)滑輪的繩子有兩根,所以能省1/2的力。繩子自由端能承受的最大的力是550N,所以能提升的最大物重為 G=2F=2 =4米W=Fs=18 牛 X4米=72 焦. 一 ?72?(2)解:?=虧=18?(3)解:f=0.35G=0.35 X10葉=35 牛?/=2?- ?= 2 X18?- 35?= 1?【考點(diǎn)】滑輪組及其工作特點(diǎn),功率計(jì)算公式的應(yīng)用,滑輪組繩子拉力的計(jì)算【解析】【分析】該題主要考查滑輪組的相關(guān)計(jì)算,并綜合考查了功率和做功的計(jì)算;【解答】(1)滑輪組省力費(fèi)距離,由可知?jiǎng)踊喩系睦K子段數(shù)n,而繩子自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)的?72?W=7
47、2J; t=4s;所以?= &=工=n倍;所以繩子自由端移動(dòng)的距離為S=2X 2m=4m W=FS=18N 4m=72J故答案為:S=2X 2m=4mW=FS=18N 4m=72J (2)功率是做功與時(shí)間的比值,而由題可知18?;故答案為:??= ?= 72?= 18? ; ( 3)人通過滑輪組拉動(dòng)物體勻速運(yùn)動(dòng),說明處于平衡狀態(tài); ?4s所以動(dòng)力等于阻力;阻力包括物體受到的摩擦力、滑輪的重力兩部分;而滑輪組省力的,則拉力的n倍等于阻力;f=0.35G=0.35 X10阱=35 牛;?藁= 2?- ?= 2X18?- 35?= 1?;故答案為:f=0.35G=0.35 X1 %35 牛;?亮=2
48、?- ?= 2 X18?- 35?= 1?;100故答案為:(1) S=2X 2m=4成 W=FS=18N4m=72J ; (2) ?=?= 18? ; (3) f=0.35G=0.35 X4s牛=35 牛;?盍=2?- ?= 2 X18?- 35?= 1? o.【答案】(1)電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做的功:W=gh=mgh=600kgX 10N/kg x 4m=2.4 4J,10因橫梁、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), 所以,拉力做的功即為克服零件重力所做的功,則電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做功的功率:? ? ?O?= .?=方= 行=mgv=600kg x 10N/kg x 0.4m/s=
49、2.43愀 10則電動(dòng)機(jī)的最小功率為2.4 X 10w;?(2) ? ?【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析,杠桿的應(yīng)用【解析】【分析】(1)知道零件的質(zhì)量和提升的高度,根據(jù)W=Gh=mgh求出電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做的功,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),拉力做的功即為克服零件重力所做的功,根據(jù)P= ?= ?= ? =mgv求出電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做功的功率即為電動(dòng)機(jī)的最小功率;(2)橫梁對(duì)軌道A的壓力F和軌道對(duì)橫梁的支持力是一對(duì)相互作用力,根據(jù)v= ?可彳導(dǎo)AD段的長(zhǎng)度,從而得出軌道對(duì)橫梁的支持力和重物的力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件得出等式即可求出軌道對(duì)橫梁的支持力與t的關(guān)系,再根據(jù)相互作
50、用力的關(guān)系得出得出答案.本題考查了功和功率的計(jì)算以及速度公式、杠桿平衡條件的應(yīng)用, 利用相互作用力的條件把橫梁對(duì)軌道A的壓力F轉(zhuǎn)化為軌道對(duì)橫梁的支持力來處理是關(guān)鍵.【解答】解:(1)電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做的功:W=Gh=mgh=600kgX 10N/kg x 4m=2.4 如 10因橫梁、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),所以,拉力做的功即為克服零件重力所做的功, 則電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做功的功率:_? _ 3_P= ? = -? = ? =mgv=600kg x 10N/kg x 0.4m/s=2.43W 10?則電動(dòng)機(jī)的最小功率為 2.4X10W; (2)橫梁對(duì)軌道A的壓力F和軌
51、道對(duì)橫梁的支持力是一對(duì)相互作用力, 把MN看作一根杠桿,B為支點(diǎn),A端對(duì)橫梁的支持力為動(dòng)力,零件的重力為阻力(其它重力和摩擦力不 計(jì)); 由v= ?可得,t時(shí)間內(nèi)AD段的長(zhǎng)度:LAD=vt, 則零件重力的力臂:Lg=L- Lad=L- vt,軌道A對(duì)橫梁支持力的力臂為L(zhǎng),由杠桿的平衡條件可得:F對(duì)e?L=G? (L- vt),則 F = ?(?-?g?mg ?由相互作用力的特點(diǎn)可知,橫梁對(duì)軌道A的壓力F與時(shí)間t的關(guān)系式:F=F支*mg-彳?;答:(1)電動(dòng)機(jī)對(duì)零件做的功為 2.4 X1J,電動(dòng)機(jī)的功率至少為 2.4 X 30V; (2) mg- 等?t.【答案】(1)大(2)改變力的方向;60
52、00(3)由于水平移動(dòng)時(shí),重力方向上沒移動(dòng)距離,故水平移動(dòng)過程中重力沒做功;W=Fs=Gh=1.2 X fNX 30m=3.6 X5J0答:此過程中克服貨物重力做功3.6 x 1J;(4)有用功 W有用=6卜=1.2* 10牛X3O =3.6X10焦, TOC o 1-5 h z *竹 a/ _ ?有用3.6X10?5年總功W總=4 X 1族,?90%實(shí)際功率 P=色=4105? =8000W. t50s答:該起升電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是8000瓦.【考點(diǎn)】杠桿的應(yīng)用【解析】【分析】(1)因動(dòng)力臂及動(dòng)力的乘積不變,則由杠桿的平衡條件可知配重與配重臂的關(guān)系;(2)根據(jù)滑輪的特點(diǎn)分析其作用;根據(jù)滑輪組特
53、點(diǎn)確定繩子段數(shù)求出物體重力;再結(jié)合重力公式求出質(zhì)量;?(3)根據(jù)功的公式 W=Fs求出克服重力做功大??;(4)求出有用功,利用效率公式求總功,再利用 P=t求實(shí)際功率.?【斛答】斛:(1)由杠桿的平衡條件 F1L1=F2L2 (動(dòng)力加力臂=阻力鄧!力臂)可得:F2= f ,由此可知 2當(dāng)阻力臂和動(dòng)力不變時(shí),阻力與動(dòng)力臂成正比;即動(dòng)力臂越大,阻力越大;動(dòng)力臂越小,阻力越小.故為保持平衡,起重臂的長(zhǎng)度越長(zhǎng)的塔式起重機(jī),配備的平衡重的質(zhì)量應(yīng)越大;(2)圖示中滑輪a為定滑輪,其作用是改變用力的方向; 由題意可知該滑輪組承擔(dān)總重的繩子有2段,故G=2F=3 1C4牛X2=6X 14沖口? 6X1d?一一
54、由G=mg可得:m= ?=而而為? =6000千克;.【答案】(1)動(dòng)滑輪(2)水泥塊的重力為:G=mg=780kg10N/kg=7800N ;動(dòng)滑輪上承擔(dān)高壓線拉力的有3段繩子,因此滑輪組對(duì)高壓線的拉力F2=3G=3X 7800N=23400N(3)水泥塊的重力做功為:W=Gh=7800N0.05N=390J ;(4)導(dǎo)電性好、硬度大【考點(diǎn)】電功計(jì)算公式的應(yīng)用,動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn),滑輪組繩子拉力的計(jì)算【解析】【分析】(1)隨物體一起移動(dòng)的滑輪是動(dòng)滑輪,不隨物體一起移動(dòng)的是定滑輪;(2)首先根據(jù)G=mg計(jì)算出水泥塊的重力,然后根據(jù)F2=3G計(jì)算滑輪組對(duì)高壓線的拉力;(3)已知物體重力和下降高度
55、根據(jù)公式W=Gh計(jì)算水泥塊的重力做的功;(4)列車的電極要有足夠的硬度,才能經(jīng)受長(zhǎng)期摩擦;要有很好的導(dǎo)電性,才能保證電能源源不斷的輸 入列車,據(jù)此回答。【解答】(1)圖乙中的C滑輪隨高壓線的松緊一起運(yùn)動(dòng),因此它是動(dòng)滑輪;(2)水泥塊的重力為:G=mg=780kgx 10N/kg=7800N動(dòng)滑輪上承擔(dān)高壓線拉力的有3段繩子,因此滑輪組對(duì)高壓線的拉力F2=3G=3X 7800N=23400N(3)水泥塊的重力做功為:W=Gh=7800NX 0.05N=390J(4)列車的電極要有足夠的硬度,才能經(jīng)受長(zhǎng)期摩擦;要有很好的導(dǎo)電性,才能保證電能源源不斷的輸 入列車,因此列車的電極具有性質(zhì):導(dǎo)電性好,硬度大。故答案為:26.【答案】(3)導(dǎo)電性好,硬度大(2) 1.3(3)解:當(dāng)浮體剛好全部浸入水中時(shí),壓敏電阻受到壓力Fb為360N,查表可知 R=80QR總二?12?市=即Ro=R總-R=120Q -80 Q =40Q根據(jù)杠桿平衡條件有:FaLoa=FbLob TOC o 1-5 h z Fa= ? ?=360NX 1 =72N ?55浮=6+瓜即F浮=G+72N 當(dāng)浮體只有 -體積浸入水中時(shí) F浮=a F
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