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中考物理一轮复习物理 功和机械能的专项培优练习题(及解析

中考物理一轮复习物理 功和机械能的专项培优练习题(及解析
中考物理一轮复习物理 功和机械能的专项培优练习题(及解析

一、选择题

1.如图所示,重为G的物体在拉力F的作用下,以速度v匀速运动距离为s,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是()

A.使用该滑轮组一定省力B.拉力的功率为Fv

C.额外功为1

n

(2nF﹣G)s D.滑轮组的机械效率为

2

G

F

2.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有

A.以A为参照物,B是静止的

B.滑轮移动的速度为0.4m/s

C.绳子拉物体A的功率为1W

D.在运动过程中若将拉力F增大,弹簧测力计的示数也会增大

3.如图所示,在水平地面上,用力F拉动重500N的木箱,使它在3s内匀速直线运动了3m,受到的摩擦力为200N。不计滑轮重及绳与滑轮间摩擦,下列说法正确的是()

A.拉力F的大小为250N B.拉力F做的功为600J

C.拉力F做功的功率为100W D.绳端移动的速度为1m/s

4.如图所示,不计绳子的质量和一切摩擦作用,整个系统处于静止平衡状态。重物G1

=100N,每一个滑轮重力均为20N,则下列说法正确的是()

A.b处绳子的拉力为50N

B.G2=280N

C.e处绳子的拉力为140N

D.G2=200N

5.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.6m/s 的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库。人拉货物的过程中,分析正确的是()

A.货物移动距离为20m B.工人的拉力为400N

C.工人做的有用功为4

D.工人拉力的功率为360W

3.610J

6.如图甲,轻质杠杆AOB可以绕支点O转动,A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙,杠杆刚好水平平衡,已知AO:OB=5:2;乙的重力为50N,乙对地面的压强为3000Pa.甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器,内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触),现将甲上方的绳子剪断,甲落入容器中静止,整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2,则下列说法中正确的是()

A.杠杆平衡时,乙对地面的压力为50N

B.甲的密度为2×103kg/m3

C.甲落入水中静止时,水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400Pa

D.甲落入水中静止时,水对容器底部的压力为14N

7.重为G的均匀木棒竖直悬于天花板上,在其下端施加一水平拉力F,让木棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中,下列说法中错误的是

A.动力臂逐渐变小

B.阻力臂逐渐变大

C.动力F与动力臂乘积不变

D.动力F逐渐变大

8.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列说法中正确的是

A.将支点两侧钩码都向右移动一格,杠杆仍平衡

B.在支点两边的钩码下各增加一个钩码,杠杆仍平衡

C.将支点左边加上二个钩码,右边加上一个钩码,杠杆仍平衡

D.将支点左边的钩码向左移动两格,将支点右侧的钩码向右移动一格,杠杆仍平衡9.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是()

A.F2的功率为0.6W

B.弹簧测力计读数为9N

C.物体A和地面之间有摩擦力

D.如果增大F2,物体A可能向左运动

10.如图,质量分别为m1、m2、m3(m1>m2)的物体通过轻绳和弹簧连接起来,三个物体均处于静止状态.不计弹簧自重、绳重和摩擦,关于此装置的说法错误的是()

A.绳子对m2的拉力大小为m2g

B.绳子对m1的拉力大小为m1g

C.弹簧中拉力大小为(m1-m2)g

D.地面对m3的支持力大小为(m2+m3-m1)g

二、填空题

11.如图所示,用力F1和F2分别匀速提起物体C时,滑轮_______可以看作等臂杠杆(选填“A"或“B”).若物体C重为50牛,滑轮重力不计,则力F2的大小为___________牛.

12.小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置.在提升重物的过程中,动力F的方向始终垂直于杠杆,F大小的变化情况是_____,该杠杆是_____(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆.

13.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则绳子拉物体A的功率为________W,物体A与地面之间的摩擦力为________N。

14.如图所示,G A=10 N,G B=20 N,现用一水平向右的力F作用物体A上,使A向右匀速滑动,则弹簧秤的示数为_________N,拉力F为_________N.(已知物体A、B和地面的

表面粗糙程度都相同,摩擦力f与表面所受的压力F N

成正比,且0.2

N

f

F

,不计绳、弹簧

秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦).

15.如图所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280 N的重物静止在水平地面上,在B点用600 N的动力竖直向下拉木杆时,木杆静止不

动,这时重物对水平地面的压力为________N,此木杆为

________杠杆。(选填“省力”

“费力”或“等臂”)

16.如图是用高枝剪修剪树枝的情景,仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况,发现高枝剪头部有_____和滑轮组两类简单机械.当园林工用30 N的力向下拉绳时,因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____N.

17.如图所示,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计重力及摩擦均不计.则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为______N,地面对乙物体的支持力是________N.

18.小明同学利用身边的简易器材制作了一个捕鼠器,如图所示长1.0m重1.5N的均匀木板放在水平桌面上,木板左端离桌面沿0.4m,上面挂一诱铒,若一重0.5N的老鼠偷吃食物,沿木板向左端爬去,当老鼠爬过离桌沿________米时,木板会失去平衡,而使它落入桌子下面的水桶中。该捕鼠器是利用________原理制成的。

19.如图所示,用F为40N的拉力,通过滑轮组拉着重为300N的物体A在水平面上以0.4m/s的速度向左做匀速直线运动。物体受到的摩擦力是物重的0.3倍,滑轮组的机械效率是,拉力的功率是 W。

20.如图,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O为支点,杠杆的右端挂有重物M,支点左边的A处挂钩码时,杠杆平衡,将重物M浸没在水中,钩码放在B处,杠杆又平衡,则重物与钩码的质量之比为____,重物M的密度是____kg/m3

三、实验题

21.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.

(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=________.(用物理量的符号表示)

(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度与第一次相同,则弹簧测力计的示数将________(选填“>”、“=”或“<”)F1,此次弹簧测力计做的功将________(选填“>”、“=”或“<”)第一次做的功.

(3)如果他想探究杠杆机械效率与物重的关系,在上述(1)实验基础上,接下来他应将3只钩码悬挂在________点(填“B”或“C”),并使钩码上升________高度(填“相同”或“不同”),测出拉力和A点移动的距离.

22.如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置.小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关.表格是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据.

实验次数斜面的倾

斜程度

物块重

G/N

斜面高

度h/m

拉力

F/N

斜面长

度s/m

机械效

率η

1较缓100.2 5.5136.4%

2较陡100.47.0157.1%

3最陡100.68.5170.6%

(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做____________运动.

(2)通过比较表格中“物块重”和“____________”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械.

(3)表格实验数据验证了__________(填“小名”或“小悦”)的猜想,结论是:在其他条件一定时,斜面___________,机械效率越高.

(4)第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为___________N.

(5)请你进一步分析实验数据,并结合所学物理知识,解决下列关于斜面的物理问题.图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过

程中斜面对木块的支持力______(填“做功”或“不做功).木块到达斜面1、2底端时的速

度分别为v1、v2,若斜面光滑,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”);若斜面粗糙程度相同,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”).

23.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.

(1)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为: F A×OA=F B×OB.他这样得出的结论是否合

理?________.为什么?_______.

(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是: ____________________________

(3)小明用如图丙所示的实验装置继续研究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为S,则杠杆的机械效率η=___(用题中字母表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′___ (>/=/<) F,杠杆的机械效率η′_____ (>/=/<)η24.小明使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图所示。他将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s、计算得出的有用功W有用、总功W总和机械效率η等数据一并记入下表:

实验次数G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/Jη

12 2.10.10.10.20.2195.2%

22 1.20.10.20.20.2483.3%

320.90.10.30.20.2774.1%

420.90.30.90.60.81★

520.60.10.50.20.3066.7%

(2)比较1、2次实验数据可知:第2次的机械效率较低,主要原因是______;

(3)分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______;

(4)比较3、5次实验数据可知:在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮

组的机械效率越______。

25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如表:

实验序号钩码

重/N

钩码上升

的距离/cm

弹簧测力计的

读数/N

弹簧测力计上

升的距离/cm

机械效率

1280.82483.3%

245 1.515①______

3610②______③______90.9%

(2)在实验操作中,应竖直向上______拉动弹簧测力计;

(3)从实验数据分析可得出:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;

(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你做出恰当的猜想:滑轮组的机械效率可能还与______有关(写出一种影响因素即可);

(5)若不考虑绳重的摩擦,本实验序号1中动滑轮的重为______N。

四、计算题

26.如图甲所示装置中,物体甲重G甲=150N,滑轮重G轮=50N,人重G人=650N.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=5:9。不计轴摩擦和绳重,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,地面对物体乙的支持力为F1=210N。求:

(1)物体乙受到的重力G乙。

(2)若用物体丙替换物体甲,并在物体乙的下方连接一个弹簧,如图乙所示,当轻杆AB在水平位置时,整个装置处于平衡状态,弹簧对物体乙的作用力为F2=780N.此时地面对人的支持力F3是多少。

27.图甲是某起重船的示意图,A 处为卷扬机,吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中,当起重船从运输船上吊起重物时,起重船浸入海水中的体积增加了18m 3,重物在空中匀速竖直上升了3m 。已知动滑轮总重为2×104N ,海水密度ρ海水=1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg 。当重物在空中匀速上升时,若不计摩擦及钢丝绳重,求: (1)被吊起的重物受到的重力; (2)钢丝绳拉力F 所做的功; (3)滑轮组的机械效率。

28.如图所示,轻质杠杆 AD 放在钢制水平凹槽 BC 中,杠杆 AD 能以 B 点或 C 点为支点在水平面内转动。AB =2BC =2CD =0.4m , D 端挂有一重物,现在A 点施加一个竖直向下力 F , 使得杠杆保持水平平衡。求:

①重物为 10 牛,能保持杠杆水平平衡的最大力 F 。 ②若重物为 6 牛,能保持杠杆水平平衡的最小值 F 。

③若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量12N F ?=, 求重物的重力 G 。

29.如图是电子秤显示水库水位的示意图。该装置由不计重力的滑轮C 、D ,长方体物块A 、B 以及轻质杠杆MN 组成。杠杆始终在水平位置平衡,且MO :ON =1:2.已知物块A 的密度为1.5×103kg/m 3,底面积为0.04m 2,高1m ,物块B 的重力为100N .滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g 取10N/kg 。求:

(1)当物块A的顶部刚没入水面时,底部受到水的压强大小?

(2)当物块A的顶部刚没入水面时,物块A所受的拉力大小?

(3)若水位发生变化,当电子秤的示数为55N时,求物块A浸入水中的深度?

30.如图所示,利用质量为1.5 t的汽车将矿井中的矿石以2 m/s的速度匀速向上提升.已知汽车的最大功率为10 kW,汽车轮胎与地面的阻力为车重的0.1倍,轮胎与水平地面总的接触面积为0.2 m2,动滑轮质量为25 kg,不计滑轮摩擦及绳重,g取10 N/kg.求

(1)汽车对地面的压强,若提升1 000 kg矿石至地面用时30 s,绳子对矿石做的功.(2)保持提升矿石的速度不变,滑轮组的最大机械效率

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.C

解析:C

【详解】

A.当动滑轮的重力超过物体受到的摩擦阻力,使用该滑轮组也可能费力,故A选项不正确;

B.根据滑轮组特点可知,绳子的运动速度为2v。由P=Fv得,拉力的功率为2Fv,故B选项不正确;

C.根据滑轮组特点可知,绳子的运动的距离为2s。由W=Fs得,总功为2Fs、有用功为

W有=fs=G s n

所以额外功为

W额=W总-W有=2Fs-G

s

n

=

1

n

(2nF﹣G)s

故C选项正确;

D .滑轮组的机械效率

22Gs W G n W Fs nF

η===

有总 故D 选项不正确。 故选C 。

2.C

解析:C 【详解】

A.匀速拉动A 的过程中,以A 为参照物,B 与A 之间的位置不断发生变化,所以B 是运动的,故A 错误;

B.由图可以知道,F 作用在动滑轮上,由动滑轮的特点可以知道,动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一,物体A 的移动速度为

(即绳端移动速度),所以动滑轮的移动速度为

,故B 错误;

C.由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳端拉力为F 的一半,即

,

则绳子拉物体A 的功率,所以C 选项

是正确的;

D.测力计对B 的拉力与A 对B 的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中若将拉力F 增大,B 物体仍然静止,因为B 和A 之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,故D 错误. 所以C 选项是正确的. 【点睛】

(1)判断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则是静止的;

(2)由图可以知道,F 作用在动滑轮上,所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一; (3)由图可以知道,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F 的一半,根据求出绳子拉物体A 的功

率;

(4)滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,测力计对B 的拉力与A 对B 的摩擦力是一对平衡力,拉力增大时摩擦力不变,则弹簧测力计的示数不变.

3.B

解析:B 【详解】

A .阻碍木箱运动的力为摩擦阻力,大小为200N ;有两段绳子与动滑轮接触,所以绳子自由端拉力的大小为

200N

100N 2

F =

=

A 选项错误,不符合题意

B .物体运动了3m ,两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端移动的距离为

23m 6m s =?=

拉力做的功为

100N 6m 600J W Fs ==?=

B 选项正确,符合题意

C .拉力做功的功率为

600J 200W 3s

W P t =

== C 选项错误,不符合题意 D .绳子自由端移动的速度为

6m 2m/s 3s

s v t =

== D 选项错误,不符合题意 故选B 。

4.C

解析:C 【详解】

A .由图知,a 、b 、c 、d 在同一根绳上,拉力相同;e 、f 在同一根绳上,拉力相同;G 1由两根绳子承担

12b G G F +=动

则b 处绳子的拉力为

1100N+20N

60N 22

b G G F +=

==动 故A 错误; C .e 处绳子的拉力为

2260N 20N 140N e b F F G =+=?+=动

故C 正确;

BD .G 2由两根绳子加上f 承担,则

22b f G G F F +=+动 2f b F F G =+动

24460N 240N b G F ==?=

故B 、D 错误。 故选C 。

5.B

解析:B

【详解】

A .从图中可以看到,两条绳子托着动滑轮,人以0.6m/s 的速度匀速前行,那么货物的速度是0.3m/s ,经100s 货物移动距离为

0.3m/s 100s 30m s vt ==?=

货物移动距离为30m ,A 错误; B .由题意可知,货物的重力

600kg 10N/kg 6000N G mg ==?=

其摩擦力

0.10.16000N 600N f G ==?=

由于货物匀速前行,绳对货物的拉力

600N F f ==

滑轮组的机械效率为75%,可得到

600N 100%75%2s

F s

η?=

?=?拉

解得400N F =拉,工人的拉力为400N ,B 正确;

C .货物移动距离为30m ,绳对货物的拉力为600N ,则工人做的有用功为

4600N 30m 1.810J W Fs ==?=?有

工人做的有用功为41.810J ?,C 错误;

D .由于人以0.6m/s 的速度匀速前行,工人的拉力为400N ,工人拉力的功率为

'400N 0.6m 240W P F v ==?=拉

工人拉力的功率为240W ,D 错误。 故选B 。

6.C

解析:C 【详解】 A .乙的边长

L 乙,

乙的底面积

S 乙= L 乙2=(0.1m )2=0.01m 2,

杠杆平衡时,乙对地面的压力

F 乙=p 乙S 乙=3000Pa×0.01m 2=30N ,

故A 错误;

B .地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力,地面对乙的支持力

F 乙支持= F 乙=30N ,

B 端受到的拉力

F B =

G 乙-F 乙支持=50N-30N=20N ,

由杠杆的平衡条件可知G 甲OA =F B OB ,

G 甲=

B 2

=20N 5

OB F OA ??=8N , 甲的密度

ρ甲=

-638N ==10N/kg 100010m

m G V gV ??甲甲甲甲=0.8×103kg/m 3 故B 错误; C .因为

ρ甲<ρ水,

甲落入水中静止时,处于漂浮状态,

F 浮甲=

G 甲=8N ,

排开水的体积

V 排甲=33

8N 110kg/m 10N/kg

F g ρ=??浮甲水=8×10-4m 3, 甲落入水中静止时水面上升的高度

Δh =-43

-42

810m =20010m V S ??排容=0.04m , 水对容器底部的压强比未放入甲时增加了

Δp=ρg Δh =1×103kg/m 3×10N/kg×0.04m=400Pa ,

故C 正确;

D .原来容器中水的深度

h =32

6000cm =200cm V S 水

容=30cm=0.3m , 甲落入水中静止时,水的深度

h 1= h +Δh =0.3m+0.04m=0.34m ,

甲落入水中静止时,水对容器底部的压强

p 1=ρgh 1=1×103kg/m 3×10N/kg×0.34m=3400Pa ,

甲落入水中静止时,水对容器底部的压力

F = p 1S 容=3400Pa×200×10-4m 2=68N ,

故D 错误.

7.C

解析:C 【解析】

A. 由图可知,竖直位置时,动力臂为木棒的长,拉离竖直位置时,动力臂会小于木棒的长,所以动力臂逐渐变小,故A 正确;

B. 阻力为木棒的重力,竖直位置时,重力过支点,力臂为零,拉离竖直位置时,重力作用线远离支点,所以阻力臂逐渐变大,故B 正确;

C. 根据杠杆平衡条件知,动力F 与动力臂乘积等于木棒的重力与阻力臂的乘积,由于木棒的重力不变,阻力臂逐渐变大,所以乘积是变大的,故C 错误;

D. 由C 知,动力F 与动力臂乘积变大,而动力臂变小,根据杠杆平衡条件知,动力F 逐渐变大,故D 正确;

点睛:重点是杠杆平衡条件的应用,理解这一过程中,木棒的重不变,而阻力臂变大,所以乘积变大,动力变大.

8.D

解析:D 【解析】

设一个钩码的重为G ,每一格的长度为L .根据杠杆平衡条件判断. A. 将支点两侧钩码都向右移动一格,可得:

22G L G L ?≠?,所以杠杆不平衡,故A 错误; B. 在支点两边的钩码下各增加一个钩码,可得: 223G L G L ?≠?,所以杠杆不平衡,故B 错误;

C. 将支点左边加上二个钩码,右边加上一个钩码,可得:

423G L G L ?≠?,所以杠杆不平衡,故C 错误;

D. 将支点左边的钩码向左移动两格,将支点右侧的钩码向右移动一格,可得:

422G L G L ?=?,杠杆仍平衡,故D 正确; 故选D . 9.D 解析:D 【解析】

A 、由图知,水平使用滑轮组,对于物体

B 来说,n=2,拉力端移动速度

220.1m/s 0.2m/s v v ==?=物,拉力做功功率223N 0.2m/s 0.6W P F v ==?=,故A 正

确;

B 、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,如图弹簧测力计端由三段绳子拉着,所以示数为:2333N 9N F F ==?=,故B 正确;

C 、物体A 受到B 向左的摩擦力为23N 6N ?=,受到向右的拉力F 1为4N ,,物体A 静止受力平衡,所以受到地面向右2N 的摩擦力,即物体A 与地面之间有摩擦力,故C 正确;

D 、因为A 、B 间的压力和接触面粗糙都不变,所以增大F 2,物体B 会做加速运动,但A 、B 间摩擦力不变仍为6N ,,即A 仍然保持静止,故D 错误. 故选D .

点睛:重点是平衡状态的判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体A 受到B 的摩擦力,地面的摩擦力和拉力F 2,此三个力平衡.

10.A

解析:A 【解析】

分析:分别对质量为m 1、m 2、m 3的物体进行受力分析,然后对照各选项逐一进行判断即可.

解答:如图所示:

A、根据定滑轮工作特点可知,绳子对甲物体的拉力等于物体乙对绳子的拉力,等于乙物体的重力,所以,绳子对甲物体的拉力大小为m1g,故A错误;

B、对乙物体进行受力分析可知,此时乙物体的重力与绳子对乙物体的拉力是一对平衡力,所以,绳子对乙物体的拉力大小为m1g.故B正确;

C、弹簧中拉力为乙物体与甲物体的重力之差,即(m1-m2)g,故C正确;

D、对丙物体进行受力分析可知,物体丙受到地面的支持力、甲物体的压力(等于重力)、乙物体的拉力(等于重力)三个力的作用,地面对丙物体的支持力大小为(m2+m3-m1)g.故D正确.

故选A.

【点睛】此题考查定滑轮及其工作特点、力与运动的关系,关键是对各个物体进行正确的受力分析,有一定难度!

二、填空题

11.A 25

【详解】

[1]由图可知,A滑轮是定滑轮,所以滑轮A是等臂杠杆。

[2]滑轮B是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N。

解析:A 25

【详解】

[1]由图可知,A滑轮是定滑轮,所以滑轮A是等臂杠杆。

[2]滑轮B是动滑轮,省一半力,所以F2的大小为25N。

12.先变大、后变小省力

【分析】

力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变;由位置A拉到位置B,阻力不变,阻力力臂先变大,到水平位置最大,后变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L

解析:先变大、后变小省力

【分析】

力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变;由位置A拉到位置B,阻力不变,阻力力臂先变大,到水平位置最大,后变小,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析动力变化情况.

【详解】

图中杠杆,当拉力与杠杆垂直时,动力臂长度为杠杆的长度,阻力臂为支点O 到重力作用线的距离,动力臂长度大于阻力臂长度,所以是省力杠杆;

将杠杆缓慢地由位置A 拉到位置B ,动力臂不变,阻力不变,阻(重力)力臂先变大,水平位置最大,后变小,根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2分析,动力先变大、后变小.

13.2 【解析】 【分析】

(1)由图可知,拉着动滑轮移动时,绳子的拉力为F 的一半,由可求得绳子拉物体A 的功率;

(2)由图可知,B 物体静止处于平衡状态,受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是

解析:2 【解析】 【分析】

(1)由图可知,拉着动滑轮移动时,绳子的拉力为F 的一半,由P Fv =可求得绳子拉物体A 的功率;

(2)由图可知,B 物体静止处于平衡状态,受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力,二力大小相等,B 受到的摩擦力与A 受到B 摩擦力是一对相互作用力,据此求出B 给A 的水平向左的摩擦力,对物体A 受力分析,根据力的平衡条件求出地面与A 间的摩擦力; 【详解】

(1)由图可知,滑轮为动滑轮,绳子的拉力为F 的一半,即

11

10N 5N 22

F F '=

=?=, 则绳子拉物体A 的功率:

5N 0.2m/s 1W W F s P F v t t

'=

=='=?=; (2)由图和题意可知,B 物体静止处于平衡状态,受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡力,二力大小相等,由弹簧测力计示数可知,B 受到水平向右的摩擦力为f B =3N ;因B 受到的摩擦力与A 受到B 摩擦力是一对相互作用力,所以,B 给A 的水平向左的摩擦力;3N BA B f f ==;

因物体A 匀速运动,且A 受到水平向右绳子的拉力和水平向左B 给A 的摩擦力、地面对A 向左的摩擦力,由力的平衡条件可得BA A f f F 地+=,则物体A 与地面之间的摩擦力

5N 3N 2N A BA f F f =-=-=地。

14.18 【解析】

如图的滑轮组,当A 向右匀速滑动时,测力计拉着B 应向左滑动.

根据得,B 受到A 的摩擦力为:; B 受到地面的摩擦力为:; 则B 受到的摩擦力之和为:, 根据二力平衡可得,要使B 向左

解析:18 【解析】

如图的滑轮组,当A 向右匀速滑动时,测力计拉着B 应向左滑动. 根据

0.2N

f

F =得,B 受到A 的摩擦力为:0.20.210N 2N A N f F ==?=; B 受到地面的摩擦力为:()0.20.210N+20N 6N N f F 地面==?=; 则B 受到的摩擦力之和为:B +=2N+6N=8N A f f f =地面, 根据二力平衡可得,要使B 向左运动,测力计的示数为8N ;

与A 相连的动滑轮,由两段绳子拉着,所以动滑轮对A 的拉力为16N ; A 与B 间的摩擦力为2N ,A 要向右运动,根据平衡力的条件得拉力F 为:

16N 2N 18N F =+=.

点睛:重点是滑轮组的工作特点和平衡力的应用,关键是明白,A 要向右运动时,B 应向左运动,然后从测力计开始分析可得结果.

15.费力

【解析】如图,OA 的长度是OB 的三倍,即阻力臂是动力臂的三倍,所以杠杆为费力杠杆;

杠杆静止时,为平衡状态,根据杠杆的平衡条件得: FA×OA=FB×OB,即FA×3OB=600N×OB 解得

解析:费力

【解析】如图,OA 的长度是OB 的三倍,即阻力臂是动力臂的三倍,所以杠杆为费力杠杆;

杠杆静止时,为平衡状态,根据杠杆的平衡条件得:

,即

解得:

重物受到向下的重力,受到向上的拉力和地面向上的支持力,此三力平衡,即 ,

,地面对物体的支持力与物对水平地面的

压力为一对相互作用力,所以大小相等,即重物对水平地面的压力为80N 。

点睛:重点是杠杆平衡条件的应用和平衡力的应用,根据杠杆的平衡条件求出A 点的拉力后,在明确物体在重力、拉力、支持力三个力平衡,而支持力与物体地面的压力为相互作用力,据此求压力的大小。

16.杠杆 60

【解析】

由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义;

拉动A 处动滑轮,下端有定滑轮,拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮,所以A 处受到的作用力 故答案为杠杆;90. 【点睛】本题考查了

解析:杠杆 60 【解析】

由图剪刀剪树枝符合杠杆的定义;

拉动A 处动滑轮,下端有定滑轮,拉绳子自由端时有三段绳子通过动滑轮,所以A 处受到的作用力3330=90A F F N N ==? 故答案为杠杆;90.

【点睛】本题考查了对杠杆和滑轮组的认识和理解,关键是正确分析通过动滑轮绳子的段数.

17.4 【解析】

(1)甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力,弹簧测力计的示数

解析:4 【解析】

(1)甲由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的6N 的拉力,弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的就是一对平衡力,所以乙也对弹簧测力计施加了一个6N 的拉力,弹簧测力计的示数等于这个力,等于6N ;(2)乙受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以支持力等于重力和拉力的差值等于10N-6N=4N . 故答案为6;4.

18.3 杠杆 【详解】

[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端,而木板的重心在木板的中间,所以根据杠杆平衡原理得 0.5N×L=1.5N×0.1m

解得L=0.3m 。该捕鼠器是利用杠

解析:3 杠杆 【详解】

[1][2]均匀木板的支点在水平桌面的最左端,而木板的重心在木板的中间,所以根据杠杆平衡原理得

0.5N×L =1.5N×0.1m

解得L =0.3m 。该捕鼠器是利用杠杆原理制成的。

19.75% 48 【解析】

试题分析:由题意知:拉力F=40N ,拉力F 移动的速度v=3×0.4m/s=1.2m/s,物体受到的摩擦力f=0.3mg=0.3×300N=90N,则所做的有用功W 有=fs

解析:75% 48 【解析】

试题分析:由题意知:拉力F=40N ,拉力F 移动的速度v=3×0.4m/s=1.2m/s,物体受到的摩擦力f=0.3mg=0.3×300N=90N,则所做的有用功W 有=fs ,总功W 总=F3s ,滑轮组的机械效率

%75%1003

4090%1003%100=??=?=

?=

N N s F fs W W 总

有η;拉力的功率P=Fv=40N×1.2m/s=48W。

考点:功、功率及机械效率的相关计算

20.4:5 4.0×103 【解析】(1)如图,

由图可知mgLOA=MgLOC , (2)

思路分析:M 未浸没水中,利用杠杆平衡条件,求出钩码和重物的质量关系;浸没后利用杠杆平衡条件求出右边

解析: 4:5 4.0×103 【解析】(1)如图,

由图可知mgL OA =MgL OC ,

(2)

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