(最新整理)杠杆滑轮习题及答案
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杠杆与滑轮练习题杠杆与滑轮练习题杠杆与滑轮是物理学中常见的两种简单机械。
它们在日常生活中的应用广泛,不仅在工程领域中发挥着重要作用,也在我们的日常活动中起到了便利和辅助的作用。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解和应用杠杆与滑轮的原理。
一、杠杆练习题1. 一个杠杆的长度为2米,杠杆的一端放置了一个质量为10千克的物体,另一端放置了一个质量为5千克的物体。
如果杠杆平衡,求两个物体之间的距离。
解析:根据杠杆平衡条件,杠杆两端所受的力矩相等。
设两个物体之间的距离为x,则有10 * (2 - x) = 5 * x。
解得x = 1.33米。
2. 一个杠杆的长度为3米,杠杆的一端放置了一个质量为20千克的物体,另一端放置了一个质量为15千克的物体。
如果杠杆平衡,求两个物体之间的距离。
解析:同样根据杠杆平衡条件,设两个物体之间的距离为x,则有20 * (3 - x) = 15 * x。
解得x = 1.8米。
以上两个练习题展示了杠杆平衡的基本原理,即力矩相等。
通过解方程可以求得两个物体之间的距离,这对于平衡杠杆的设计和应用有着重要意义。
二、滑轮练习题1. 一个滑轮组由两个滑轮组成,滑轮A的半径为10厘米,滑轮B的半径为20厘米。
如果滑轮A的线速度为2米/秒,求滑轮B的线速度。
解析:滑轮的线速度与滑轮半径之间成反比关系。
设滑轮B的线速度为v,则有2 * 10 = v * 20。
解得v = 1米/秒。
2. 一个滑轮组由三个滑轮组成,滑轮A的半径为5厘米,滑轮B的半径为10厘米,滑轮C的半径为15厘米。
如果滑轮A的线速度为3米/秒,求滑轮C的线速度。
解析:同样根据滑轮的线速度与滑轮半径之间的关系,设滑轮C的线速度为v,则有3 * 5 = v * 15。
解得v = 1米/秒。
通过以上滑轮练习题,我们可以看到滑轮的线速度与滑轮半径之间成反比关系。
这个关系在实际应用中非常重要,例如在起重机的设计中,通过合理选择滑轮的半径可以实现不同的力比。
杠杆滑轮机械效率习题11.用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动.如果拉力F=3N,物体A的速度v=0.2m/s,忽略滑轮重、绳重和轴摩擦.下列说法中正确的是()A.物体A受到合力不为零B.物体A受到的摩擦力为9NC.竖直墙受到的拉力为9N D.拉力F的速度为0.4m/s2.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态.当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦.下列判断正确的是()A.物体B受到的摩擦力为6N B.拉力F2大小为10NC.拉力F2的功率为1.2W D.拉力F1的功率为0.4W3.图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s.改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图2).此过程滑轮组()A.总功为F2s B.额外功为F1sC .机械效率为D.额外功为3F2s﹣F1s4.如图所示,某同学用大小为F的水平推力,推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动,当木箱运动的距离为s时,下列关于做功的判断正确的是()A.木箱受到重力做功的大小为GsB.木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC.木箱受到合力做功的大小为FsD.木箱受到地板的支持力做功大小为(F+G)s5.如图所示,用F=50N 的水平拉力拉着重为200N 的物体A 沿水平地面匀速运动,且物体A 运动的速度为0.2m/s,地面对物体A 的摩擦力是物体A 重的0.1 倍.不计滑轮重力,则下列说法正确的是()A.10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB.10s 内拉力F 做的功是100JC.拉力F 的功率是20WD.该装置的机械效率是80%6.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为F A,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()A .B .C .D .7.如图所示,一滑轮下端悬吊一个重50N的物体,在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m,(不计滑轮、绳的重力和摩擦)则拉力F=N,动滑轮上升的速度是v=m/s,拉力F所做的功W=J.8.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.9.如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N,则滑轮组的机械效率为;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为J.10.如图所示滑轮组提升正方体物体,动滑轮重2N,不计摩擦和绳重.物体边长为0.1m,密度为2×103 kg/m3,物体的质量是kg;作用在绳端的拉力F为N时,物体对水平地面的压强为600Pa.(g=10N/kg)11.如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆(质量忽略不计),OA:OB=1:2.A端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg.当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡.则铝球实心部分的体积为m3,铝球受到的浮力为N,铝球空心部分体积为m3.(ρ铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)12.如图,质量为60kg的工人用滑轮组提升重物,每个滑轮的重力均为50N,(1)用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中,人做的有用功为多少?(2)若绳子能够承受的最大拉力为400N,重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%,求滑轮组的最大机械效率.13.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象.由图可知该滑轮组动滑轮重为N.当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是N,滑轮组的机械效率为(不考虑绳重和摩擦).14.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m.拉力所做的功为J,有用功为J,杠杆的机械效率为%.15.如图所示,用24N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.2m/s 的速度在水平面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑).下列说法正确的是()A.物体A受到地面的摩擦力是7N B.滑轮移动的速度是0.4m/sC.水平拉力F的功率是4.8W D.在2s内绳子对物体A做的功为4.8J 16.小坤家新买的房子在12m高的楼上,装修时为了节省人工、加快进度,小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料.小坤爸爸站在地面上用1min 时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上,所用的拉力是625N.(不计绳重与摩擦)求此过程中:(g取10N/kg)(1)小坤爸爸拉力的功率有多大?(2)动滑轮的重力是多少?滑轮组的机械效率是多少?17.如图所示,某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中,他对水平地面的压强为5×103Pa,已知滑轮组的机械效率是75%,他双脚与水平地面的接触面积是4×10﹣2m2,求:(1)他对绳子的拉力;(2)此人所受的重力.18.如图所示,工人用500N的拉力,将重1200N的木箱匀速提升1.5m,所用的时间为30s.求:(1)工人所做的有用功是多少?(2)拉力的功率是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?19.小明用如图所示的滑轮组将重为180N的物体在4s内匀速吊起8m,小明所用拉力F为100N.若不计绳重和摩擦.求:(1)工人做的有用功.(2)拉力F做功的功率.(3)滑轮组的机械效率.(4)若用上述装置匀速提起240N的重物,需要的拉力为多大?此时该装置的机械效率是多少?20.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中:(1)运动员下落的平均速度;(2)重力做的功;(3)匀速下降时重力做功的功率.21.某人用如图所示的滑轮组,在20s内将一个重为600N的物体,沿着水平地面匀速拉动了4m.拉力F做功为1440J,物体与地面的接触面积为0.4m2,物体移动时受地面的摩擦力为350N.不计绳重及机械的摩擦.试求:(1)物体对地面的压强是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)拉力F的大小是多少?(4)动滑轮的重力是多少?22.工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图象如图乙,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,g 取10N/kg.(1)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少?(2)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求拉力的功率;(3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?23.建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块,某工人将重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力为200N,时间为20s,这次提升砖块过程中:(1)工人做的有用功;(2)工人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)不计绳重及摩擦,使用该滑轮组匀速提升重800N 的砖块时所用的拉力.24.在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上,工人把重1200N的物体沿着长L=5m、高h=1m的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端,沿斜面所用的拉力为300N(不计空气阻力).求:(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少?(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?25.小坤家新买的房子在12m高的楼上,装修时为了节省人工、加快进度,小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料.小坤爸爸站在地面上用1min 时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上,所用的拉力是625N.求此过程中:(g 取10N/kg)(1)小坤爸爸的功率有多大?(2)滑轮组的机械效率是多少?26.用如图所示的滑轮组提升物体A,在匀速竖直提升物体A的过程中,卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N,物体A上升的速度v A为0.1m/s,滑轮的机械效率η为90%,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:(1)拉力F做功的功率P;(2)物体A所受的重力G A;(3)动滑轮所受的重力G动.27.中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组,打捞沉在长江三峡江底一个方形物体.物体上表面距离水面50米,重力为2400N,体积为0.2m3.打捞时匀速提升该物体.(g=10N/kg ρ水=1.0×103kg/m3)求:①物体沉在江底时,上表面受到的水的压强;②物体在露出水面之前受到水的浮力;③物体在露出水面之前,人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80%】28.如图,甲物体静止置于水平地面时,对地面的压强为P1;轻质杠杆AB的支点为O,OB=3AO,现在杠杆的A端用细绳将甲物体吊起,在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体,杠杆在水平位置平衡,此时甲物体对地面的压强为P2,且P1=3P2(g取10N/kg)求:(1)杠杆A端受到的拉力是多少N?(2)甲物体的重力是多少N?29.建筑工人要向楼上运送货物,为了省力,他在一个斜面上安装了一个滑轮组,做成如图所示的机械装置,斜面的倾角为30°且固定在水平面上.工人用400N的力拉绳子,重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s,求此过程中(1)重物沿斜面匀速运动的速度大小;(2)工人提升重物做的有用功;(3)该装置的机械效率.30.已知斜面倾角为30°,斜面高为2m.小兵同学用绳子沿斜面将重为400N 的木箱由斜面底端匀速拉到顶端.拉力大小为300N,绳重不计.求:(1)小兵对木箱做的有用功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体施加的摩擦力.31.某人用如图所示的滑轮组用100N的拉力F将180N的重物在4s内匀速提高5m,若不计绳重和摩擦.求:(1)拉力做功的功率;(2)该滑轮组的机械效率.32.一辆重2×104N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶.司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3750N的水平拉力,将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10s.若每个车轮与地面接触的面积为0.05m2.(1)求汽车对路面的压强.(2)求拉力F做的功和功率.(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.33.一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中,水平拉力F是1×103N,汽车沿水平方向匀速移动了2m,滑轮组的机械效率为90%.求:(1)拉力F做的总功.(2)有用功为多大?(3)汽车受到的阻力大小.34.如图所示,小机车通过滑轮组提升重物,机车的最大输出功率为10kwW 重物重3500N,动滑轮重500N.机车所受摩擦阻力不计,绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计.(1)滑轮组的机械效率是多少?(2)若要求重物以1m/s匀速提升,则机车能提升重物的最大重量为多少?35.AC为轻杆,杆始终保持水平,O为支点,OA=OC=25cm,CD⊥OC,AB绳与水平方向成30°角,即∠OAB=30°,AB绳所能承受的最大拉力为10N.(1)当烧杯中未装入水时,求D端所悬挂重物的最大重力为多少?(2)当烧杯中装入水时,重物浸没在水中,已知所悬挂重物体积为125cm3,ρ水=1.0×103kg/m3,求此时D端所悬挂重物的最大重力又为多少?(g=10N/kg)36.某建设工地上,工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s 的速度沿水平方向匀速向前拉动2m.拉力F大小为250N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍.求:(1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?37.如图甲所示,重500N的小车受到80N的水平推力,在水平地面上做直线运动,其距离随时间变化的图象如图乙所示.(1)小车运动的速度多大?(2)10s内重力对小车做多少功?(3)10s内人对小车做多少功?功率是多大?38.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图.已知井深12m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?39.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60Kg,在F=50N 的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍.求:(1)货箱的重力是多少?(2)拉力F的功率是多少?(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少?(4)此滑轮组的机械效率是多少?40.在建筑工地上,“吊车”是常见的一种起重设备.如图为吊车上的滑轮组的示意图.在起重过程中,钢丝绳用6×103N的拉力F,将重为1.2×104N的物体在l0s内匀速提升6m(不计绳重和摩擦)求:(1)滑轮组提升重物所做的有用功和总功.(2)滑轮组拉力F的功率.(3)若用该滑轮组匀速提升1.8×104N的重物,则其机械效率是多少?参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.用如图所示的滑轮组拉物体A在水平桌面上做匀速直线运动.如果拉力F=3N,物体A的速度v=0.2m/s,忽略滑轮重、绳重和轴摩擦.下列说法中正确的是()A.物体A受到合力不为零 B.物体A受到的摩擦力为9NC.竖直墙受到的拉力为9N D.拉力F的速度为0.4m/s【分析】(1)静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态,受到的合力为0;(2)判断出物体A和竖直墙承担拉力绳子的股数,进一步求出他们受到的拉力;(3)根据速度公式求出每秒物体移动的距离,再根据s=nL求出绳端移动的距离,利用W=Fs求出拉力F每秒钟做的功.【解答】解:A、物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的合力为0,故A不正确;B、由图可知,物体A受到3股绳子的拉力,所以受到的拉力为3F=3×3N=9N,故B正确;C、由图可知,竖直墙受到2股绳子的拉力,所以受到的拉力为2F=2×3N=6N,故C不正确;D、由于三段绳子拉着物体,所以绳端的移动速度为物体移动速度的3倍,即v绳=3v=0.2m/s×3=0.6m/s,故D错误.故选B.【点评】本题考查了合力的计算和拉力的计算,要注意在计算物体受到的拉力和竖直墙受到拉力的计算时分清出承担拉力绳子的股数.2.如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态.当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦.下列判断正确的是()A.物体B受到的摩擦力为6N B.拉力F2大小为10NC.拉力F2的功率为1.2W D.拉力F1的功率为0.4W【分析】由滑轮组的结构看出,n=3,则s=3h;当保持静止时,B所受的摩擦力等于A的重力的3倍;当B水平匀速向右运动时,所受的摩擦力等于A的重力与力F1之和的3倍;水平向左拉物体B时,A所受的拉力等于A的重力,也就是拉力F2与B 所受摩擦力之差;然后对各选项逐一分析.【解答】解:A、当B水平匀速向右运动时,f=3(F1+G A)=3×(2N+1N)=9N;故A错误;B、水平向左拉物体B时,由平衡条件得:F2=3G A+f=3G A+f=3×1N+9N=12N;故B错误;C、水平向左拉物体时,B的移动速度为v B ===0.1m/s,拉力F2功率为P2=F2×v B=12N×0.1m/s=1.2W;故C正确;D、用力F1竖直向下拉物体A时,拉力F1的功率P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W,故D错误.故选:C.【点评】本题考查摩擦力、拉力、功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体的受力分析,分析出动滑轮上绳子的段数.3.图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s.改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s,拉力为F2(如图2).此过程滑轮组()A.总功为F2s B.额外功为F1sC .机械效率为 D.额外功为3F2s﹣F1s【分析】(1)影响摩擦力的因素:压力和接触面的粗糙程度;(2)匀速运动,拉力等于摩擦力;(3)直接拉物体的力做的功为有用功;通过滑轮组拉物体做的功为总功,总功减去有用功为额外功,有用功与总功的比值为机械效率.【解答】解:图1中,因为物体做匀速运动,拉力和摩擦力平衡,所以F1=f;图2中,同一物体在同一路面上匀速运动,因为压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力不变,物体A受到的摩擦力仍为f=F1,A、因为滑轮组中有3段绳子拉着物体,所以s′=3s,此滑轮组的总功为:W总=F2×3s=3F2s,故A错误;BD、此滑轮组的有用功:W有用=fs=F1s,则额外功为:W额=W总﹣W有用=3F2s﹣F1s,故B错误,D正确;C、此滑轮组的机械效率为:η===,故C错误.故选D.【点评】此题考查了滑轮组的有用功、总功、额外功、机械效率的计算,这种水平方向上的滑轮组的机械效率是难点.4.如图所示,某同学用大小为F的水平推力,推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动,当木箱运动的距离为s时,下列关于做功的判断正确的是()A.木箱受到重力做功的大小为GsB.木箱受到地板的摩擦力做功大小为FsC.木箱受到合力做功的大小为FsD.木箱受到地板的支持力做功大小为(F+G)s【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上通过的距离.平衡状态是指匀速直线运动或静止状态,是物体不受力或者受平衡力的结果;二力平衡的条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.【解答】解:A、重力的方向是竖直向下的,物体沿水平方向移动距离,所以重力没有做功,故A错误;B、木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,摩擦力f等于推力F,摩擦力做的功等于推力所做的功,即W=Fs,故B正确;C、木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,合力为零,所做的功为零,故C错误;D、木箱受到地板的支持力竖直向上,物体沿水平方向移动距离,所以支持力没有做功,故D错误.故选B.【点评】(1)掌握功的两个必要因素.(2)根据两个必要因素,会判断物体是否做功.(3)物体受到力的作用,或物体通过了距离,力对物体不一定做功.5.如图所示,用F=50N 的水平拉力拉着重为200N 的物体A 沿水平地面匀速运动,且物体A 运动的速度为0.2m/s,地面对物体A 的摩擦力是物体A 重的0.1 倍.不计滑轮重力,则下列说法正确的是()A.10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功是80JB.10s 内拉力F 做的功是100JC.拉力F 的功率是20WD.该装置的机械效率是80%【分析】(1)由W=fs=fvt可求摩擦力做的功;由图可知,使用的是动滑轮,则W=Fs F据此即可解答;(2)据P=可求功率;根据η=可求机械效率.【解答】解:A、地面对物体A 的摩擦力:f=0.1G=0.1×200N=20N,由v=可得,10s 内物体A 移动的距离:s=vt=0.2m/s×10s=2m;10s 内物体A 克服与地面之间的摩擦力做的功:W f=fs=20N×2m=40J,故A 错误;B、如图所示,该滑轮为动滑轮,因为不计滑轮的重力,此时A在10s中向前移动的距离是2m;所以F移动的距离是1m,故此时拉力F所做的功是:W=Fs F=50N×1m=50J;故B错误;C、拉力的功率:P===5W,故C错误;D、该装置的机械效率是:η==×100%=80%,故D正确.故选D.【点评】本题考查了使用动轮组拉力的计算、功的计算等知识点,知道动滑轮的特点和功的计算公式是解决本题的关键.6.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为F A,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()A .B .C .D .【分析】①物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,②本题中使用滑轮组水平拉动物体,拉力F所做的功为总功,克服物体摩擦力所做的功为有用功,从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,可利用公式η=计算出滑轮组的机械效率.【解答】解:从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,η====物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,物体和地面之间摩擦力为f,则大小为F A=f.则η==.故选C.【点评】此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率,在计算过程中,要注意弄清哪些力是平衡力,不要被多余的条件所迷惑.二.填空题(共8小题)7.如图所示,一滑轮下端悬吊一个重50N的物体,在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m,(不计滑轮、绳的重力和摩擦)则拉力F=100N,动滑轮上升的速度是v=0.5m/s,拉力F所做的功W=100J.【分析】动滑轮特殊使用时,不省力,所用的力是重物重力的2倍,移动距离是重物移动距离的二分之一;根据速度公式求出动滑轮移动的速度;根据W=Fs 即可求出拉力做的功.【解答】解:根据图示可知:该滑轮动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知:F=2G,则F=2×50N=100N;F移动的距离是物体移动距离的二分之一,则滑轮在2s内移动的距离为1m,故动滑轮上升的速度:v===0.5m/s;拉力所做的功:W=Fs=100N×1m=100J.故答案为:100;0.5;100.【点评】本题主要考查学生对速度和功的计算,关键是对动滑轮特点的了解和掌握,是一道中档题.8.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75%,拉力的功率是48W.【分析】(1)根据题意求出摩擦力,克服摩擦力做的功为有用功,根据η=×100%=×100%=×100%求出机械效率;(2)根据v=3v物求出拉力的速度,根据P===Fv求出拉力的功率.【解答】解:(1)摩擦力f=0.3G=0.3×300N=90N,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=75%;(2)拉力移动速度v=3v物=3×0.4m/s=1.2m/s,拉力的功率P===Fv=40N×1.2m/s=48W.故答案为:75%;48.【点评】此题主要考查的是学生对机械效率和功率计算公式及其变形公式的理解和掌握,基础性题目.9.如图所示,在20N的水平拉力F作用下,重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力为48N,则滑轮组的机械效率为80%;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为720J.【分析】(1)用滑轮组水平拉动物体时,克服物体的摩擦力做的功是有用功,拉力做的功是总功;利用η=×100%即可算出滑轮组的机械效率;(2)根据速度公式求出物体移动的距离,根据s=nL求出绳子移动的距离,利用W=Fs求出拉力做的功.【解答】解:(1)由图可知,n=3,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%==80%;(2)由v=可得,物体移动的距离:L=vt=0.2m/s×60s=12m,绳子移动的距离:s=nL=3×12m=36m,拉力做的功:W=Fs=20N×36m=720J.故答案为:80%;720.【点评】本题考查了滑轮组机械效率的计算和拉力做功的计算,注意水平方向运动的物体,有用功等于摩擦力与物体移动的距离的乘积,并能够对功的相关知识熟练应用.10.如图所示滑轮组提升正方体物体,动滑轮重2N,不计摩擦和绳重.物体边长为0.1m,密度为2×103 kg/m3,物体的质量是2kg;作用在绳端的拉力F为8N时,物体对水平地面的压强为600Pa.(g=10N/kg)【分析】(1)知道正方体物体的边长,可求其体积;又知道物体的密度,利用密度公式求物体A的重;(2)利用重力公式G=mg求物体的重,知道物体对水平地面的压强,利用压强公式求物体对地面的压力,根据力的作用是相互的,可求地面对物体的支持力;因为物体静止,物体受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力;由图可知承担物重的绳子股数n,根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力.【解答】解:(1)物体的体积:V=(0.1m)3=0.001m3,物体的质量:m=ρV=2×103kg/m3×0.001m3=2kg;(2)物体的重:G=mg=2kg×10N/kg=20N,∵p=,∴物体对地面的压力:F压=ps=600Pa×0.01m2=6N,∵力的作用是相互的,∴F支=F压=6N,∵物体静止,∴F支+F拉=G,∴F拉=G﹣F支=20N﹣6N=14N,∵忽略摩擦和绳重,∴拉力:F=(F拉+G轮)=×(14N+2N)=8N.故答案为:2;8.【点评】本题是一道力学综合题,本题关键:一是知道物体受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力,二是不计摩擦和绳重拉力F和物重关系F=(F拉+G 轮)的利用.11.如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆(质量忽略不计),OA:OB=1:2.A端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg.当铝球一半体积浸在水中,在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时,杠杆恰好在水平位置平衡.则铝球实心部分的体积为10﹣3m3,铝球受到的浮力为20N,铝球空心部分体积为3×10﹣3m3.(ρ铝=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)【分析】已知铝球的质量和密度,根据密度公式可求出铝球实心部分的体积;对铝球进行受力分析可知,铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用,因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于G﹣F浮,根据杠杆平衡的条件可求出浮力.根据阿基米德原理求出排开水的体积,从而得出球的体积,球的体积减去实心部分。
杠杆与滑轮练习题一、选择题1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、力臂、动力、阻力、杠杆B. 支点、力臂、动力、阻力、平衡C. 支点、力臂、动力、阻力、作用点D. 支点、力臂、动力、阻力、力矩2. 以下哪种情况,杠杆处于平衡状态?A. 动力臂大于阻力臂B. 动力小于阻力C. 动力臂等于阻力臂D. 动力等于阻力3. 滑轮组中,动滑轮的作用是:A. 改变力的方向B. 改变力的大小C. 同时改变力的方向和大小D. 增加摩擦力4. 使用定滑轮时,以下说法正确的是:A. 可以省力B. 可以改变力的方向C. 不能省力,但可以改变力的方向D. 不能省力,也不能改变力的方向5. 以下哪种滑轮是省力杠杆?A. 定滑轮B. 动滑轮C. 滑轮组D. 以上都不是二、填空题6. 杠杆的平衡条件是_________。
7. 一个杠杆的动力臂是阻力臂的两倍,那么动力是阻力的_________。
8. 滑轮组由_________和_________组成。
9. 使用动滑轮可以省力,但需要_________。
10. 定滑轮实质上是一个等臂杠杆,它的作用是_________。
三、判断题11. 动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。
()12. 滑轮组的省力情况取决于动滑轮的数量。
()13. 定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
()14. 动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆。
()15. 杠杆的分类是根据动力臂和阻力臂的相对大小来划分的。
()四、简答题16. 简述杠杆的分类及其特点。
17. 解释为什么使用滑轮组可以省力。
18. 描述定滑轮和动滑轮在实际应用中的区别。
五、计算题19. 假设有一个杠杆,其动力臂是阻力臂的3倍,动力是200N,求阻力的大小。
20. 如果使用一个动滑轮,已知施加的力是100N,物体的重力是500N,计算物体被提升的高度。
六、应用题21. 某工厂需要提升一个重1000N的货物,使用一个由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,求需要施加的最小力是多少?22. 描述在建筑工地上,如何利用杠杆原理来移动一块重物。
初三物理杠杆滑轮练习题在初三物理学习中,杠杆和滑轮是非常重要的两个概念。
它们在解决物理问题中起到了至关重要的作用。
下面将提供一些物理杠杆和滑轮的练习题,以帮助学生深入理解这两个概念并提高解决问题的能力。
练习题1:杠杆问题1. 在一个平衡杠杆上,两个物体分别位于杠杆的两端。
左端的质量为2kg,距离支点的距离为4m。
右端的质量为5kg,距离支点的距离为x米。
求x的值。
解析:根据杠杆的平衡条件,左端的力矩等于右端的力矩,即2kg* 4m = 5kg * x。
解得x = 1.6m。
练习题2:滑轮问题2. 在一个滑轮系统中,两个物体分别悬挂在两个滑轮的两端。
左侧滑轮的半径为0.5m,右侧滑轮的半径为1m。
左侧物体的质量为4kg,左右两侧绳子不可伸长或收缩。
求右侧物体的质量。
解析:根据滑轮的性质,相连的物体悬挂在不可伸长或收缩的绳子上,左右两侧的拉力相等。
由于左侧滑轮的半径是右侧滑轮的二倍,根据力矩平衡条件,可得4kg * g * 0.5m = M * g * 1m,解得右侧物体的质量M为2kg。
练习题3:杠杆和滑轮混合问题3. 在一个杠杆和滑轮组成的复杂系统中,左端悬挂着一个重锤,右端悬挂着一个物体。
左端重锤的质量为8kg,右端物体的质量为4kg。
左杠杆臂的长度为2m,右杠杆臂的长度为4m。
右侧滑轮的半径为0.5m。
系统处于平衡状态,求右侧滑轮的拉力。
解析:首先根据杠杆的平衡条件,左边的力矩等于右边的力矩。
即8kg * g * 2m = 4kg * g * 4m + T * 0.5m,其中T表示右侧滑轮的拉力。
解得T = 48N。
通过以上这些练习题,我们可以看到杠杆和滑轮在物理学习中的重要性。
掌握了杠杆和滑轮的原理和运用,不仅能够很好地解决物理问题,还可以通过它们来解释和理解自然界中的现象。
然而,这些习题只是一部分,初三物理杠杆和滑轮的知识还远远不止于此。
在未来的学习中,同学们还需要进一步学习相关的公式和定律,并进行更加复杂的问题解析和应用。
功杠杆滑轮练习题一、选择题1、用三种方法来提升同一个重物:a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h ;b.沿光滑斜面将重物提高h;c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是:( )A.a方式做功最少B.b方式做功最少C.c方式做功最少D.三种方式做功一样多2、汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是()A.汽车的牵引力为零 B.汽车所受的摩擦力为零C.汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零3、在2005年中考体能测试中,某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。
设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近( )A.5WB.50WC.500WD.5000W4、一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后,在空中停留了3s,又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为()A.300W B.18000W C.1800W D.1500W5、甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的( )A. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1B. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1C. 做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3D. 做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶16、分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一物体匀速提升到同一高度,其中机械效率最高的是( )A.定滑轮B.动滑轮C.滑轮组D.无法确定7、用同一个滑轮组来测挂不同钩码时的机械效率,下述结论正确的是( )A.钩码较重的一次机械效率较高B.钩码较轻的一次机械效率较高C.两次机械效率是一样的D.机械效率与提升高度有关8、同学们在探究"影响滑轮组机械效率高低的因素"时提出了下列假设(1)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关(2)滑轮组机械效率高低可能与被物重有关(3)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关(4)滑轮组机械效率高低可能与与承重绳子段数有关然后一位同学设计了如图所示的两个滑轮组,进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是()A.(1)B.(2)C.(3)D.(4)9、如图(不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物重G),用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙。
典型例题解析例1(镇江市中考试题)如图1—6—1(a)所示的杠杆重;不计,O为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l2,力臂l2为________m.(a)`(b)图1—6—1如图1—6—1(b),画出杠杆OAB示意图,找到支点O,BC为力的作用线,画出力臂l2.根据杠杆的平衡条件:G·OA=Fl2代入数值:6N×0.2m=3N×l2l2=2×0.2 m=0.4 m答案力臂l2如图1—6—1(b),l2为0.4m例2如图1—6—2(a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡?(图中每个格距离相等)(2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡?精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.解(1)力F作用于B点时,杠杆平衡:G·AO=F·OB当力F作用于C点时:G·AO=10N×AO=10N×2OB(a)`(b)图1—6—2F·OC=20 N×20BF·OC>G·AO∴杠杆不能平衡,C端下沉.(2)根据上面的讨论,若C点用力为20N,但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图1—6—2(b).当F斜着用力时,力臂减小为l2.若此时F=20N,l2=OB大小,则杠杆可以再次平衡.答案不能平衡,可能平衡例3(哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图l—6—3)()A BC D图1—6—3精析起重机,l1<l2,F l>F2为费力杠杆.其他:手推车、瓶启子、撬杠均是l1>l2,为省力杠杆.答案A例4(乌鲁木齐市中考试题)如图1—6—4(a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式.(a ) (b )(c ) (d )图1—6—4 如图1—6—4(b )F 的力臂为L .杠杆平衡时:G ·OA =F ·L .扩展:若CB >AO >OC ,当F 方向垂直于CB 时,F 的力臂为L ′>OA ,F <G . 当F 沿CB 方向时,如图1—6—4(d ).F 的力臂为L ″,当L ″<OA 时,F >G . 答案 如图1—6—4(b )(d ),平衡时:G ·OA =F ·L例5 (苏州市中考题)杠杆OA 在力F A 、FB 的作用下保持水平静止状态,如图1—6—5(a ).杠杆的自重不计,O 为杠杆的支点,FB 的方向与OA 垂直,则下列关系式中一定正确的是 ( )A .F A ·OA =FB ·OB B .F A ·OA <F B ·OBC .B A F F =OBOA D .F A >OA OB F B ⋅(a ) (b )图1—6—5 精析 此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂.如图1—6—5(b ),画出力F A 的力臂为l A ,F A 和OA 的夹角为θ。
(完整版)杠杆滑轮测试题杠杆的B点悬挂一个质量为500克的钩码,当杠杆在水平位置上平衡时,线的拉力为_______。
12、如下图所示,重力不计的杠杆OA,O为支点,在拉力F和重力为20N的重物P的作用下,恰在水平位置平衡。
已知OA=60cm,AB=30cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。
那么拉力F的力臂L=________cm,拉力的大小F=_________N。
13、如下图所示,AB为一根质量不计的细棒,用绳在O处吊起,当A、B两端分别挂两个重物1. 下图展示了一件名为“龙虾网与鱼尾巴”的活动雕塑作品,其中O是支点。
作者将艺术天赋与物理学中的平衡原理相结合,创造出一种新的艺术形式,带给人们美感。
我们在日常生活中也可以看到应用这一原理的例子,请举出一例。
2. 某人用甲、乙两种方法分别挑着同一个物体赶路。
在甲图中,肩膀受到的压力大于乙图中肩膀受到的压力;在甲图中,手施加的动力小于乙图中手施加的动力。
3. 如上图所示,AOB为一轻质杠杆(杠杆自重忽略不计),O为支点,OA=OB,在杠杆的B端挂一重20N的重物,要使杠杆平衡,则在A端施加的力F至少为10N。
4. 如上图所示,重力不计的杠杆OA,O为支点,在拉力F和重力为30N的重物P的作用下,恰在水平位置平衡。
已知OA=80cm,AB=20cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。
那么拉力F的力臂L=20cm,拉力的大小F=60N。
5. 如下图所示,AB是一根质量不计的细棒,用绳在O处吊起。
当甲、乙两个重物分别挂在AB的两端时,杠杆恰好平衡。
若OA=0.8m,OB=0.4m,甲的质量为10kg,则乙的质量为5kg。
6. 如下图所示,若拉力F=900牛顿,物体A重1500牛顿,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3米,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是600牛顿,物体A移动3米。
7. 如下图所示,在水平面桌面上放一个200N重的物体,物体与桌面的摩擦力为40N。
杠杆滑轮单元测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 杠杆的五要素包括:A. 支点、力臂、力B. 支点、力臂、力、阻力臂C. 支点、力臂、力、阻力臂、阻力D. 支点、力臂、力、阻力、阻力臂2. 以下哪种情况的杠杆是省力杠杆?A. 阻力臂大于力臂B. 力臂大于阻力臂C. 力臂等于阻力臂D. 力臂小于阻力臂3. 滑轮的类型包括:A. 定滑轮和动滑轮B. 单滑轮和复滑轮C. 定滑轮、动滑轮和复滑轮D. 单滑轮、双滑轮和复滑轮4. 使用定滑轮时,以下说法正确的是:A. 可以省力B. 不能省力,但可以改变力的方向C. 可以省力,但不能改变力的方向D. 既不能省力,也不能改变力的方向5. 使用动滑轮时,以下说法正确的是:A. 可以省力,但不能改变力的方向B. 不能省力,但可以改变力的方向C. 既不能省力,也不能改变力的方向D. 可以省力,也可以改变力的方向6. 以下哪种情况下,使用滑轮组可以省力?A. 滑轮组的绳索端固定不动B. 滑轮组的绳索端与重物相连C. 滑轮组的绳索端与动滑轮相连D. 滑轮组的绳索端与定滑轮相连7. 滑轮组的省力效果与以下哪个因素有关?A. 滑轮组中定滑轮的数量B. 滑轮组中动滑轮的数量C. 滑轮组中绳索的段数D. 滑轮组中重物的重量8. 以下哪种情况下,使用杠杆可以省距离?A. 力臂大于阻力臂B. 力臂小于阻力臂C. 力臂等于阻力臂D. 力臂与阻力臂成一定角度9. 杠杆的平衡条件是:A. 力×力臂=阻力×阻力臂B. 力=阻力C. 力臂=阻力臂D. 力+阻力=阻力臂+力臂10. 滑轮组的效率与以下哪个因素无关?A. 滑轮的摩擦力B. 滑轮的重量C. 滑轮组的省力效果D. 滑轮组的绳索长度二、填空题(每空2分,共20分)11. 杠杆的五要素包括支点、力臂、力、阻力臂和________。
12. 省力杠杆的特点是________大于阻力臂。
13. 定滑轮实质上是一个等臂杠杆,它的作用是________。
中考物理总复习《杠杆与滑轮》专题检测卷-带参考答案学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,勤劳的工人借用滑轮匀速提升重物,这样做()A.省力,同时可以省功B.省力,但降低了做功效率C.既省力,也改变施力的方向D.既不省力,也不改变施力的方向2.一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜,为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔。
下列方案中,钢缆对水塔拉力最小的是()A.B.C.D.3.如图所示,O为杠杆的支点,为了提升重物A,用一个跟杠杆始终保持垂直的力F,使杠杆由竖直位置转动到水平位置,在这个过程中()A .杠杆始终是省力的B .杠杆始终是费力的C .杠杆先是省力的后是费力的D .杠杆先是费力的后是省力的4.如图所示,自行车的手闸(图中深色部分)是一个杠杆,图中关于该手闸工作时的示意图正确的是A .B .C .D .5.如图所示是小丽同学总复习时归纳的图形,其中正确的是( )A .重力的图示B .1F 、2F 的力臂C.晶体的熔化图线D.磁体的磁感线6.生活中的许多场景都蕴含了物理知识,关于如图描述正确的是()A.图甲,擀面皮说明力可以改变物体的运动状态B.图乙,钢笔吸墨水利用了大气压强C.图丙,给自行车轴加润滑油是为了增大摩擦D.图丁,手距离筷子夹菜端越远越省力7.自行车是一种轻便、利于环保的交通工具,从它的结构和使用来看,用到了许多物理知识,下列说法中正确的是()A.为了减小摩擦,轮胎上制有花纹B.为了骑行省力,链条与其连接的两个齿轮组成滑轮组C.车把上的手闸刹车系统是应用了省力杠杆及摩擦的知识D.晚上灯光照在自行车尾部,尾灯会发光这是利用了光的折射原理8.下列作图中,正确的是A.物体静止在斜面上时受到的力B.通过透镜的光线C.电磁铁D.杠杆的力臂9.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球.”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是A.B.C.D.10.如图是一种测定油箱内油量的装置模型,电源电压为3V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”,在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是()A.若油量表是用甲表改装的,则油面越高其读数越大B.图中的杠杆就其使用目的而言,属于等臂杠杆C.加油过程中,乙表示数的数值最大变化范围为0.1~0.3AD.加油过程中,电路消耗的最大功率与最小功率之比为2:1二、填空题11.用如图所示的实验器材“探究杠杆的平衡条件”,其中每个钩码的质量相等。
滑 轮定滑轮及其工作特点(1)定义:在使用过程中,轴固定不动的滑轮。
(2)实质:等臂杠杆。
(3)特点:既不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
动滑轮及其工作特点(1)定义:在使用过程中,轴随物体一起运动的滑轮。
(2)实质:动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
(3)特点:省力费距离,不可以改变力的方向。
竖直方向的滑轮组(1)定义:由定滑轮和动滑轮组装起来的,既可以省力又可以改变力的方向。
(2)特点:既可以省力又可以改变力的方向,但费距离。
(3)省力:动物=+nF G G 。
(忽略绳重和轴摩擦;动滑轮上有几股绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一,图中n =3) (4)费距离:s =nh 。
(重物提升高度h 与绳子自由端通过的距离s )1.用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦,比较拉力F 1、F 2、F 3的大小( )A .>>F F F 123B .==F F F 123C .<<F F F 123D .>>F F F 2312.如图所示,小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中,滑轮第一次受到F 1的作用,第二次受到竖直向上F 2的作用,物体都被匀速向上提起。
已知物体重力为物G 。
若不计摩擦和绳重,则下列说法正确的是( )A .该实验中,需要测量的物理量只有物重物G 和测力计示数FB .物=F G 212C .F 1的力臂为OAD .<F F 123.(多选)下列关于滑轮和滑轮组的说法中,正确的是( ) A .使用滑轮组有时既能省力,又能改变力的方向 B .使用滑轮组一定比使用动滑轮省力C .组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目一定要相等D .滑轮实质上是变形的杠杆4.下图所示的滑轮或滑轮组,匀速提高同一物体,最省力的是(滑轮重和摩擦不计)()A.B.C.D.5.工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是()A.运送过程中拉力的大小是桶和砂石重力的一半B.装置中的定滑轮相当于一个省力杠杆C.绳子自由端下拉1m,桶上升2mD.质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石6.如图用滑轮组提升重35N的物体,绳子能够承受的最大拉力为15N,假设动滑轮重、绳重和摩擦均不计,在图中画出滑轮组绳子的绕法。
参考答案与解析一.选择题1.如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是〔〕A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,右端下沉C.杠杆不能平衡,左端下沉D.无法判断[考点]杠杆的平衡条件.[专题]简单机械.[分析]根据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,根据杠杆平衡条件得到物体AB的质量大小关系;根据条件的变化,分别表示出杠杆作用两边的力矩:力和力臂的乘积.比较力矩的大小,即可确定杠杆是否平衡.[解答]解:原来杠杆在水平位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体A、B的重力,其对应的力臂分别为OC、OD,根据杠杆的平衡条件可得:m A gOC=m B gOD,由图示可知,OC>OD.所以m A<m B,当向支点移动相同的距离△L时,两边的力臂都减小△L,此时左边为:m A g〔OC﹣△L〕=m A gOC﹣m A g△L,右边为:m B g〔OD﹣△L〕=m B gOD﹣m B g△L,由于m A<m B,所以m A g△L<m B g△L;所以:m A gOC﹣m A g△L>m B gOD﹣m B g△L.因此杠杆将向悬挂A物体的一端即左端倾斜.故选C.[点评]根据杠杆第一次处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件,得到物体A、B的质量大小关系,然后根据现在的条件表示两者力矩,利用推导出物体的质量关系,结合力臂的变化,得出两个力矩的大小关系,从而确定杠杆的偏转方向.这是此题的解题思路.2.用细绳系住厚度不均匀的木板的O处,木板恰好处于静止状态,且上表面保持水平.如图所示,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必须满足的条件是〔〕A.两车的质量相等B.两车的速度大小相等C.质量较小的车速度较大D.两车同时到达木板两端[考点]杠杆的平衡条件.[专题]简单机械.[分析]根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析解答即可.[解答]解:木板原来是平衡的,两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动,若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件:G1L1=G2L2,即:m1v1t=m2v2t,m1v1=m2v2,A、两车的质量相等,速度不同则不能平衡,故A错误;B、车的速度大小相等,质量不同不能平衡,故B错误;C、质量较小的车速度较大,故C正确;D、须满足与两端距支点距离相等才能平衡,故D错误.故选C.[点评]本题考查了速度、重力和杠杆平衡条件的应用,正确分析出杠杆上的五个要素是解题的关键所在.3.如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆〔〕A.一定是省力杠杆B.一定是费力杠杆C.一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能[考点]杠杆的分类.[专题]简单机械.[分析]使用杠杆时,如果动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;如果动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆;如果动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;因为在B点用力的方向不确定,所以其省费力情况要根据用力的方向确定.据此分析.[解答]解:B点力的方向不同,力臂的大小则不同,不能确定动力臂与阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能省力,可能费力,可能既不省力也不费力.故ABC不符合题意,D符合题意.故选D.[点评]本题考查了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的了解与掌握,会画力臂帮助分析是本题的关键.4.如图所示是汽车起重机的示意图,当用它从水中吊起重物时,下列说法正确的是〔〕A.汽车轮胎有花纹是为了减少行驶过程中的摩擦力B.此吊车运用了杠杆原理,此杠杆为费力杠杆C.汽车固定后,吊起重物后与没有吊起重物相比,对地面的压强变小D.将货物从水中匀速吊起时,出水过程中,拉力逐渐变小[考点]杠杆的分类;增大或减小摩擦的方法;压强大小比较.[专题]重力、弹力、摩擦力;压强、液体的压强;简单机械.[分析]〔1〕影响摩擦力大小的因素有:压力和接触面的粗糙程度.增大摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度;减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑即减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油、使两接触面分开.〔2〕根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆;〔3〕接触面积不变,货物增多,相当于增加了对地面的压力,根据公式p=可知对地面压强的变化;〔4〕分析货物在出水过程中的受力,根据受力判断拉力的变化情况.[解答]解:A、汽车轮胎上做有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故A错误;B、吊臂在使用过程中动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但可以省距离,故B正确;C、当这辆汽车装载一些货物时,对地面的压力增大,接触面积不变,根据公式p=可知对地面压强变大,故C错误;D、货物在出水过程中受到竖直向下的重力和直向拉力、浮力,满足G=F+F浮,出水过程中浮力减小,重力不变,所以拉力变大,故D错误.故选B.[点评]此题考查了减小摩擦力的方法、增大摩擦力的方法、杠杠的分类、压强大小的判断、受力分析、浮力,是一道综合题.生活处处有物理,我们要认真观察、思考我们生活中的物理现象.5.根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,下图中的4种剪刀应选择〔〕A.B.C.D.[考点]杠杆的分类.[专题]简单机械.[分析]要剪开较硬的东西,应该选择省力杠杆,而省力杠杆的动力臂大于阻力臂.[解答]解:A、B、C图中剪刀的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故都不符合题意;D、此剪刀的动力臂远大于阻力臂,是省力杠杆,符合题意;故选D.[点评]解决此类题目的关键是熟悉常用工具的使用特点,并结合杠杆的分类方法选择合适的杠杆.6.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中〔〕A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小[考点]杠杆的动态平衡分析.[专题]简单机械.[分析]先确定阻力臂、动力臂的变化,然后根据杠杆平衡的条件〔动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂〕分析动力的变化.[解答]解:A、由图示可知,木棒是一个杠杆,力F是动力,力F始终垂直与木棒,则木棒的长度是动力臂,木棒长度保持不变,动力臂保持不变,故A错误;B、木棒的重力是阻力,阻力大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂〔阻力臂〕逐渐增大,故B正确;C、已知:G、L保持不变,L G逐渐变大,由杠杆平衡条件:GL G=FL可知,动力F逐渐增大,故CD错误;故选B.[点评]本题考查了杠杆平衡条件的应用,知道杠杆平衡的条件,会熟练应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键.7.中国语言丰富多彩,其中蕴含着许多物理知识,下列对应的物理知识不正确的是〔〕A.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理B.落叶归根﹣﹣地球附近的物体总是受到重力作用C.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强D.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小[考点]杠杆与其五要素;重力;增大压强的方法与其应用.[专题]应用题.[分析]解答此题需要先认真分析俗语中用到的物理知识,然后与所给的物理知识相对比.[解答]解:A、当动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力的,"四两拨千斤"正是应用了省力杠杆的原理,故A正确,不符合题意;B、"落叶"由于受到竖直向下的重力作用,最终会落到地面上,故B正确,不符合题意;C、刀磨后变得锋利,是应用减小受力面积来增大压强的原理,故C正确,不符合题意;D、人无论站着还是躺着,对地面的压力都等于自身的重力,是不变的,但受力面积增大了,对地面的压强减小,所以人感觉舒服,故D错误,符合题意.故选D[点评]该题考查了杠杆、重力、压强等多个知识点,要求学生能够从现象的形成来确定对应的物理知识.8.不计摩擦和绳重,用图所示的甲、乙两个相同的滑轮组,提升不同数量的同种钩码,则它们的机械效率〔〕A.η甲>η乙B.η甲<η乙C.η甲=η乙D.无法比较[考点]机械效率的大小比较.[专题]应用题;功、功率、机械效率.[分析]滑轮组〔甲〕和〔乙〕相同,将重物提升相同高度时,额外功相等,提升的物重越大,有用功越多,结合机械效率公式分析.[解答]解:不计摩擦和绳重,因滑轮组〔甲〕和〔乙〕动滑轮重力相等,将不同重物提升相同的高度,由W额=G动h可知,所做额外功相等;又因甲组提升的钩码少,所做有用功小,由机械效率的公式:η==可知:η<η乙.甲故选:B.[点评]此题主要是测量滑轮组的机械效率,首先要掌握滑轮组机械效率的概念.考查了滑轮组的机械效率与被提升物体的重力与动滑轮重力之间的关系.9.如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是〔〕A.拉起的物体质量越大,机械效率越髙B.动滑轮的质量越大,机械效率越高C.拉起物体的速度越大,机械效率越髙D.物体被拉起的越高,机械效率越高[考点]滑轮〔组〕的机械效率.[专题]应用题;功、功率、机械效率.[分析]解决本题需掌握:滑轮组的机械效率公式为η=×100%.[解答]解:机械效率为η=×100%,设物体升高了h,则W有=mgh,W总=〔m+m动〕g2h=〔m+m动〕gh;故:η=×100%=×100%;所以当滑轮质量不变时,物体质量越大,效率越高;物体质量一定时,动滑轮质量越大,机械效率越小.与速度、高度都是无关的.故选:A.[点评]滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量,如果动滑轮质量越小,物体质量越大,则效率越高.二.填空题10.如图所示,小刚用200N的拉力在10s内把重320N的物体匀速提升了3m,滑轮的机械效率是,拉力的功率是W.[考点]滑轮〔组〕的机械效率;功率的计算.[专题]功、功率、机械效率.[分析]已知物重和提升高度,根据公式W=Gh可求有用功,已知动滑轮上绳子段数和拉力F,根据公式W=FS可求总功,机械效率η=×100%可求机械效率;根据P=可求拉力的功率.[解答]解:有用功W有用=Gh=320N×3m=960J,总功W总=FS=F×2h=200N×2×3m=1200J,动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=80%.拉力的功率:P===120W.故答案为:80%;120.[点评]本题考查功和机械效率的计算,关键是公式的灵活运用以与公式的推导,学会举一反三的能力,根据所学公式推导出自己解题所需要的公式,这是本题的难点.11.假期,小明坐客车去旅游.当客车行驶到高速公路保持车距标识牌0m处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁.此时客车上速度计显示为80km/h.当客车匀速行驶到标识牌100m处时,小汽车匀速行驶到了标识牌200m处,小汽车〔选填"已经"或"没有"〕超速;若此时小汽车的功率为80kW,它的牵引力为N.以小汽车为参照物,客车是向〔选填"前"或"后"〕运动的.〔此时高速路段限定小汽车最高速度为120km/h〕.[考点]功率计算公式的应用;速度公式与其应用.[专题]长度、时间、速度;功、功率、机械效率.[分析]〔1〕利用速度公式求出小汽车的速度对比限速作出判断;〔2〕利用P===Fv求出小汽车的牵引力;以小汽车为参照物,客车向后运动.[解答]解:由v=得:客车行驶时间为:t===h则小汽车的速度为:v===160km/h>120km/h故小汽车超速了;由P===Fv得:小汽车的牵引力为:F===1800N,以小汽车为参照物,客车向后运动.故答案为:已经;1800;后.[点评]此题主要考查学生对于速度、路程、时间的运算的掌握程度.12.小球在没有空气阻力的情况下,沿无摩擦轨道运动.〔1〕如图1所示,小球从A点静止释放,小球到达C点时速度是否为零?.〔2〕将轨道BC段改为水平,如图2所示,小球仍从A点静止释放,小球经过M点时的机械能大于、小于还是等于其在A点的机械能?.以小球经过M点时为计时起点,大致画出小球在MN段运动的速度﹣时间图线.[考点]动能和势能的转化与守恒;力与运动的关系.[专题]应用题;运动和力;机械能与其转化.[分析]〔1〕在不计阻力和摩擦的情况下,机械能是守恒的.〔2〕据牛顿第一运动定律可知,一切物体在没有受到外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;[解答]解:〔1〕小球从A点静止释放,由于不计空气阻力和摩擦,没有机械能的损失,所以小球到达C点时速度是0;〔2〕据题目可知,由于不计空气阻力和摩擦,机械能是守恒的,所以小球经过M点时的机械能是等于其在A点的机械能的;同时由于不计空气阻力和摩擦力,小球原来是运动的,所以小球在MN段做匀速直线运动,如下图:故答案为:〔1〕是;〔2〕等于;见上图.[点评]读懂题意,并知道在不计空气阻力和摩擦的情况下,机械能是守恒的是解决该题的关键.13.如图A、B所示,平静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端.如果A、B图中甲船在20s内向右匀速移动了10m,同时乙船向左移动了4m,则A、B图中人拉绳子的功率分别为140W与90W.[考点]功率的计算.[专题]功、功率、机械效率.[分析]正确的判断出绳子自由端移动的距离,然后结合公式W=Fs求解人拉绳做的功,利用功率公式率P=求解人拉绳的功率即可.[解答]解:〔1〕甲船向右移动了10m,乙船向左移动了4m,以甲为参照物乙向左移动了10m+4m=14m,有两段绳子拉乙船,故绳子自由端总共移动s=14m×2=28m;故人拉绳子的功率P====140W;〔2〕如果乙船不动,滑轮为定滑轮,甲船向右移动了10m,则绳子自由端会移动10m;如果甲船不动,乙船动,则滑轮为动滑轮,乙船向左移动了4m,则绳子自由端会移动8m;现在两船都动,故绳子自由端总共移动18m;故人拉绳子的功率P====90W.故答案为:140;90.[点评]此题是一道综合题目,能否正确的判断绳端移动距离是解决此题的关键.14.在探究滑轮组的机械效率实验中赵亮同学连成了如图所示的滑轮组,并分别测出了实验数据.钩码重力G/N 钩码上升的高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm2.410l30〔1〕根据以上表格中数据,实验过程中,此滑轮组的机械效率为80%.〔2〕赵亮用此滑轮组匀速提起重为G的物体升高h,所用时间为t,拉力的大小为F,则F的功率P=.〔用本小题中已知字母表示〕[考点]滑轮〔组〕机械效率的测量实验.[专题]测量型实验综合题.[分析]〔1〕根据表中实验数据,根据功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.〔2〕由功的计算公式求出拉力的功,然后由功率公式求出拉力的功率.[解答]解:〔1〕有用功W有用=Gh=2.4N×0.1N=0.24J,拉力做的总功W总=Fs=1N×0.3m=0.3J,滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%;〔2〕由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,物体升高h,则绳子自由端移动的距离s=nh=3h,拉力做的功W=Fs=3Fh,拉力的功率P==.故答案为:〔1〕80%;〔2〕.[点评]本题考查了求滑轮组的机械效率、求拉力的功率问题,熟练应用功的公式求出功、知道绳子自由端与物体上升高度的关系是正确解题的关键.三.解答题15.某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组〔物体与动滑轮用绳子a连接〕匀速拉动放在同一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从200N开始逐渐增加,直到组装滑轮组的绳子b被拉断,每次物体拉动的距离均为2m.通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图象如图乙.〔不计绳重和绳与滑轮间的摩擦〕求:〔1〕动滑轮重力;〔2〕当滑轮组的机械效率为80%,物体以0.2m/s的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率;〔3〕一个重500N的同学利用该滑轮组,想独自用竖直向下的力拉断绳子b,请你通过计算分析他能否实现.[考点]滑轮〔组〕的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;功率的计算.[专题]简单机械;功、功率、机械效率.[分析]〔1〕由图象知,当物体与地面间摩擦力为200N时,滑轮组的机械效率为50%,根据机械效率变形公式得到动滑轮重力;〔2〕已知滑轮组的机械效率和动滑轮重,可以得到物体受到的摩擦力;已知物体受到的摩擦力和运动速度,利用公式P=Fv得到有用功率;〔3〕由图象知绳子b被拉断时,物体与地面间的摩擦力为1600N,计算此时绳子受到的拉力,与中学生体重比较,即可得出结论.[解答]解:〔1〕因为η====,所以动滑轮重力为G动===200N;〔2〕当滑轮组机械效率为η2=80%时,根据η=得,物体受到的摩擦力为f2===800N,所以滑轮组的有用功率为P=F2v=f2v=800N×0.2m/s=160W;〔3〕当物体与地面间摩擦力达到最大f3=1600N时,作用在绳子自由端的拉力为F最大=〔f3+G动〕=×〔1600N+200N〕=600N,因为F最大=600N>G=500N,所以中学生无法直接拉断绳子.答〔1〕动滑轮的重力为200N;〔2〕有用功率为160W;〔3〕无法实现.[点评]此题是一道力学综合题,考查了滑轮组的特点、功率、机械效率的变化,考查角度新颖,是一道创新题.16.现有重800N的木箱A,小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上,如图所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端.求:〔1〕小李同学拉木箱的做的功和功率是多大?〔2〕该斜面的机械效率是多少?[考点]斜面的机械效率;功的计算;滑轮与功的综合题.[专题]计算题;功、功率、机械效率.[分析]〔1〕已知斜面的长和拉力的大小,可以利用公式W=FS计算出拉力做的总功,又知道物体的运动速度,可利用公式t=计算出运动时间,最后再利用公式P=计算出功率的大小.η=〔2〕知道物体的重力和提升的高度,可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功;再利用公式计算出斜面的机械效率.[解答]解:〔1〕对木箱的拉力:F=600N,木箱一定的速度:v=0.2m/s,小李同学拉木箱的功率为:P===Fv=600N×0.2m/s=120W〔2〕木箱的重力:G=800N,斜面的高度:h=6m,小李做的有用功为:W有用=Gh=800N×6m=4800J,拉动木箱过程中所做总功:W总=Fs=600N×10m=6000J;则机械效率为:η=×100%=×100%=80%.答:〔1〕小李同学拉木箱的功率是120W.〔2〕该斜面的机械效率是80%.[点评]本题考查有用功、总功、额外功和机械效率的计算,关键是公式和公式变形的应用,属于基础性计算题.。
杠杆滑轮专题练习一.选择题(共17小题)1.如图所示,所用杠杆属于费力杠杆的是()A.B.C.D.2.如图所示是锅炉上的保险阀的示意图,当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽压强减小,从而达到自动控压的目的.现需要将锅炉内的蒸汽压强的安全值减小一些,以下做法可行的是()A.在图示位置将重物适当增加一些B.在图示位置将重物适当减小一些C.将重物由图示位置向左移动适当距离D.将重物由图示位置向右移动适当距离3.如图所示为一杆秤,下列说法正确的是()A.在砰砣上吸附一块磁铁,将使测量值大于物体的真实质量B.若秤砣掉了一小块,将使测量值大于物体的真实质量C.用B提纽时,该秤的最大称量值比用A提纽时的最大称量值大D.在砰盘上沾上了泥土,将使测量值小于物体的真实质量4.使用天平称量物体质量前,发现托盘天平横梁的指针如图所示,则应()A.将游码向左调节B.将游码向右调节C.向右端调节平衡螺母D.向左端调节平衡螺母5.如图所示,杠杆上有两个质量不等的球m1>m2,杠杆在水平位置平衡,杠杆自重不计.如果两球以相同的速度向支点运动,则杠杆()A.仍能平衡B.不能平衡,右侧将下沉C.不能平衡,左侧将下沉D.条件不够,无法判断6.如图所示,在均匀的杠杆两端分别放上A 、B 两支大小相同、长度不等的蜡烛,这时杠杆平衡.若蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后[蜡烛未燃完]杠杆将(杠杆将( )A . 左端下沉端下沉B . 右端下沉端下沉C . 仍平衡平衡D . 无法确定法确定7.如图所示,杠杆OA 可绕支点O 转动,B 处挂一重物G ,在A 处用一竖直向上的力F 拉杠杆.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则(之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则( )A . F 逐渐增大,但F <G B . F 大小不变,但F >G C . F 逐渐减小,但F >G D . F 大小不变,但F<G 8.如图所示,有一固定在墙壁上的可绕支点O 转动杠杆,在杠杆上A 点悬挂一装有水的敞口水杯,在B 点施加竖直向上的拉力F 使杠杆在水平位置保持平衡.则拔下水杯底部的塞子后,拉力F 随时间t 变化的图象是(变化的图象是( )A .B .C .D .9.利用一个滑轮组提升物体,不计摩擦阻力,则用这个滑轮组(.利用一个滑轮组提升物体,不计摩擦阻力,则用这个滑轮组( )A . 提升的物体重力越小,机械效率越高升的物体重力越小,机械效率越高B . 提升的物体重力越大,机械效率越高升的物体重力越大,机械效率越高C . 把物体提的越高,机械效率越高物体提的越高,机械效率越高D . 自由端拉力越大,机械效率越高由端拉力越大,机械效率越高10.如图所示,三个滑轮下悬挂的重物的质量相等,若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计,则F 1、F 2、F 3的关系为(的关系为( )A .F 1=F 2=F 3 B . F 1>F 2>F 3 C . F 2>F 3>F 1 D . F 3>F 1>F 211.如图所示,三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,那么有( )滑轮之间的摩擦,那么有(A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F3>F1>F2D.F2<F3<F1,若不计摩擦力和滑轮重,则( )12.如图所示,分别用滑轮和滑轮组提起重物,其中G1=G2=G3,若不计摩擦力和滑轮重,则(A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F1=F2=F3D.F1=F2>F3 13.(2014•无锡模拟)甲乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是( )的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是(A.若G1=G2,拉力做的额外功相同,拉力做的额外功相同B.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率,甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1=G2,拉力做的总功相同,拉力做的总功相同D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变14.如图所示,G=80N,在力F的作用下,滑轮以0.4m/s的速度匀速上升,不计摩擦及滑轮重,则物体的速度和力F的大小分别是(的大小分别是( )A.0.8m/s,160N B.0.8m/s,40N C.0.4m/s,160N D.0.2m/s,40N 15.如图所示,滑轮沿水平方向匀速拉动物体A,若拉力F=180N,则物体A与水平桌面的摩擦力为(滑轮重及轮和绳的摩擦不计)()A.180 N B.360 N C.90 N D.无法确定法确定16.如图所示,滑轮重及滑轮摩擦不计,物体A和B都处于静止状态.下列几种说法中正确的是(都处于静止状态.下列几种说法中正确的是( )A . 两物体重力的大小关系是G 1=2G 2B . A 物体受到的摩擦力的大小f A =2G 2C . A 物体所受的合力的方向是向右的物体所受的合力的方向是向右的D . A 物体受到三个力的作用,B 物体受到两个力的作用物体受到两个力的作用17.(2014•黄石)如图所示,小王在探究“力和运动的关系”的实验中,他将物体M 放在水平桌面上,两边用细线通过滑轮与吊盘相连.若在左盘中放重为G 的砝码,右盘中放重为2G 的砝码时,物体M 能以速度v 向右作匀速直线运动.如果左、右盘中的砝码不变,要让物体M 能在水平桌面上以2v 的速度向左作匀速直线运动,则应在左盘中再加上砝码,所加砝码的重为(吊盘重、滑轮与细线间和滑轮与轴间摩擦不计)( )A .G B . 2G C . 3G D . 4G 二.填空题(共5小题)18.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个 _________ (填“省力”或“费力”)杠杆,而且把手处做的比较宽大,这是为了做的比较宽大,这是为了 _________ 手受到的压强(填“增大”或“减小”).19.杆秤加一些小配件就可以设计制造出一杆能测出液体密度的杆秤.杆秤加一些小配件就可以设计制造出一杆能测出液体密度的杆秤.在秤盘中放一个容积为在秤盘中放一个容积为500mL 、质量为200g 的玻璃容器,然后在杆秤的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示).只要在玻璃容器中加500mL 的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度.在这杆秤上,密度为“0”刻度应标在原刻度刻度应标在原刻度 _________ kg 处;请通过计算,确定杆秤上“0.6kg ”刻度处对应的密度值刻度处对应的密度值 _________ g/cm 3.20.(2014•鄂州模拟)如图,长为3米的质地均匀平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的夹角为30°,在板上站两个小孩.已知30千克的甲小孩位于板的左端,20千克的乙小孩位于板的右端.现甲小孩以0.1米/秒的速度向右慢慢移动,速度向右慢慢移动, _________ 秒时间后平板开始转动;甲小孩在平板转动前的过程中,克服自身重力做功的功率为功率为 _________ 瓦.(g=10牛/千克)千克)21.请完成如图所示杠杆的示意图..请完成如图所示杠杆的示意图.22.如图中的水平桌面足够长,不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦.物体A 重10N ,当物体B 重为2N 时,物体A 保持静止,这时A 物体受到的摩擦力为物体受到的摩擦力为 _________ N ;当物体B 重为3N 时,物体A 向右做匀速直线运动,运动一段时间托盘着地,此后物体继续运动一段时间,此时物体A 受到的摩擦力是受到的摩擦力是 _________ N .方向是.方向是 _________ .三.解答题(共8小题)23.如图所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC 、OBD 和OED 组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是的是 _________A .三个杠杆都是省力杠杆.三个杠杆都是省力杠杆B .三个杠杆都是费力杠杆.三个杠杆都是费力杠杆C .ABC 是省力杠杆,OBD 、OED 是费力杠杆是费力杠杆D .ABC 是费力杠杆,OBD 、OED 是省力杠杆.是省力杠杆.24.杠杆OBA 平衡,画出动力的力臂.平衡,画出动力的力臂.25.图是锅炉上的保险阀,当阀门受到的蒸气压强超过安全值时,阀门就会被顶开,让蒸气跑出一部分,使锅炉内的蒸气压强减小,阀门面积为3厘米2,杠杆重不计.,杠杆重不计. (1)用毫米刻度尺从图上量出并记录杠杆的动力臂和阻力臂.)用毫米刻度尺从图上量出并记录杠杆的动力臂和阻力臂. (2)要保持锅炉内蒸气的压强为1.2×105帕,应在B 处挂多重的物体?处挂多重的物体?(3)锅炉用久了耐压能力会降低,怎样调节能使锅炉内蒸气的最大压强小于1.2×105帕?帕?26.在“研究杠杆的平衡条件”实验中:实验中:(1)实验前,发现杠杆处于如图(a )所示的状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向)所示的状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 _________ (选填“左”或“右”)移动.)移动.(2)左右两端添加钩码后,此时杠杆的状态如图(b )所示,可以将右端钩码的位置向)所示,可以将右端钩码的位置向 _________ (选填“左”或“右”),使杠杆重新平衡在水平位置.,使杠杆重新平衡在水平位置.(3)上面两次操作都要使杠杆平衡在水平位置,这样做的目的是)上面两次操作都要使杠杆平衡在水平位置,这样做的目的是 _________ .(4)某实验小组进行正确的实验操作后,得到的数据为F 1=6N ,L 1=20cm ,F 2=4N 和L 2=30cm .该实验小组根据这些数据能否得出探究结论?些数据能否得出探究结论? _________ 理由是理由是 _________ .(5)另一小组的同学获得的数据如右表所示:)另一小组的同学获得的数据如右表所示:他们得出的结论是:“动力+动力臂=阻力+阻力臂.”你认为这个结论是你认为这个结论是 _________ (选填“正确的”或“错误的”).理由是由是 _________ .27.(2013•丰台区二模)某提升装置中,杠杆AB 能绕固定点O 在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B 端.已知AO :OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S 且S=200cm 2.当用动滑轮速提升重1000N 的物体甲时(甲未浸入水中),竖直向下拉绳子自由端的力为T 1,杠杆在水平位置平衡,此时配重乙对地面的压强为P 1且P 1=3.5×104Pa ;如果在动滑轮下挂一个质量为动滑轮质量5倍的实心物体丙,并把物体丙浸没在水中匀速提升时,如图甲所示,竖直向下拉绳子自由端的力为T 2,T 2的功率随速度变化的关系图象如图乙所示,杠杆始终保持水平平衡.此时配重乙对地面的压强为P 2且P 2=5.6×104Pa .如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦,图中两个滑轮所质量相同,取g=10N/kg .求:.求:(1)提升物体甲时滑轮组的机械效率;(保留一位小数)(保留一位小数)(2)实心物体丙的密度.)实心物体丙的密度.28.如图所示,重16kg 的金属圆柱体放在圆筒形容器中,细绳AD 系于圆柱体上底面中央并沿竖直方向,杠杆AB 可绕O 点在竖直平面内转动.当把小球P 先后挂在B 点与C 点时,圆柱体对水平容器底面的压强变化了2500p a .当需将小球P悬挂于距支点O1.4m的地为使圆柱体对容器底面的压力恰好为零,需将小球向容器中注水,使圆柱体没入水中,为使圆柱体对容器底面的压力恰好为零,方.已知杠杆在以上的各个状态中,杠杆均在水平位置上平衡,AO=0.5m,CB=0.5m,圆柱体高h=0.1m.(g取10N/km,杠杆的质量、悬挂圆柱体和小球P的细绳的质量均忽略不计)求:金属圆柱体的密度.的细绳的质量均忽略不计)求:金属圆柱体的密度.29.某人用长1.5m的扁担挑重物的情景如图所示,前面物体质量为20kg,后面物体质量为30kg,若要保持扁担平衡,则人的肩应在距扁担前端多远处?(扁担的自重可以不计,g取10N/kg)30.如图甲是用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度V=0.2m/s向右运动.图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象.设t=0汽车开始提升,求:重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg,求:)画出汽车的重力示意图;(1)画出汽车的重力示意图;)圆柱形重物的密度.(2)圆柱形重物的密度.时,圆柱形重物上表面受到水的压力多大?(3)t=30s时,圆柱形重物上表面受到水的压力多大?一.选择题(共17小题)1.如图所示,所用杠杆属于费力杠杆的是(.如图所示,所用杠杆属于费力杠杆的是( )A.B.C.D.考点:杠杆的分类.简单机械.专题:简单机械.分析:结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.杠杆.解:解答:解:A、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;B、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;C、灭火启动夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;、灭火启动夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;D、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.故选A.点评:此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.2.如图所示是锅炉上的保险阀的示意图,当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽压强减小,从而达到自动控压的目的.现需要将锅炉内的蒸汽压强的安全值减小一些,以下做法可行的是( )行的是(A.在图示位置将重物适当增加一些图示位置将重物适当增加一些B.在图示位置将重物适当减小一些图示位置将重物适当减小一些C.将重物由图示位置向左移动适当距离重物由图示位置向左移动适当距离D.将重物由图示位置向右移动适当距离重物由图示位置向右移动适当距离考点:杠杆的动态平衡分析.简单机械.专题:简单机械.分析:要解决此题,需要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.根据选项中物理量的变化及平衡条件公式来判断安全值的变化情况,便可得到答案.值的变化情况,便可得到答案.解答:解:A、根据杠杆的平衡条件,若将重物的重力增大,则蒸汽压强的安全值也会增大,所以A不符合要求.B、将重物适当减小一些,根据杠杆的平衡条件,则蒸汽压强的安全值减小,所以B符合题意.符合题意.C、若将重物向左移动,则其力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阀门的安全值减小,所以C符合题意.符合题意.D、若将重物向右移动,则其力臂变长,根据杠杆的平衡条件,阀门的安全值变大,所以D不符合题意.不符合题意. 故选BC.点评:此题主要考查了有关杠杆平衡条件的应用,首先要掌握杠杆的平衡条件,注意题目中力臂或力的变化情况,从而做出正确判断.从而做出正确判断.3.如图所示为一杆秤,下列说法正确的是(.如图所示为一杆秤,下列说法正确的是( )A.在砰砣上吸附一块磁铁,将使测量值大于物体的真实质量砰砣上吸附一块磁铁,将使测量值大于物体的真实质量B.若秤砣掉了一小块,将使测量值大于物体的真实质量秤砣掉了一小块,将使测量值大于物体的真实质量C.用B提纽时,该秤的最大称量值比用A提纽时的最大称量值大提纽时的最大称量值大D.在砰盘上沾上了泥土,将使测量值小于物体的真实质量砰盘上沾上了泥土,将使测量值小于物体的真实质量考点:杠杆的平衡分析法及其应用.专题:简单机械.简单机械.分析:根据杠杆平衡条件来分析,在物体质量不变,力臂不变的情况下,在秤砣上吸附一块磁铁相当于改变了秤砣的重力,重力变大,力臂变小,将使测量值小于物体的真实质量.用B提纽时,改变了支点位置,相当于物体的力臂变大,该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量值小.提纽时的最大秤量值小.解答:解:A、在秤砣上吸附一块磁铁相当于改变了秤砣的重力,重力变大,力臂变小,从秤砣读取的数变小,将错误;使测量值小于物体的真实质量,故A错误;B、若秤砣掉了一小块,相当于改变了秤砣的重力,秤砣重力变小,力臂变大,从秤砣读取的数变大,将使正确;测量值大于物体的真实质量,故B正确;C、用B提纽时,改变了支点位置,相当于物体的力臂变大,该秤的最大秤量值比用A提纽时的最大秤量错误;值小,故C错误;D、在砰盘上沾上了泥土,相当于增大了物体的质量,杆秤平衡时,杆秤读数变大,将使测量值大于物体的错误;真实质量,故D错误;故选B.点评:本题是一道关于杠杆平衡的应用题,知道杆秤的工作原理,确定支点、动力、动力臂、阻力与阻力臂后,应用杠杆平衡条件认真分析即可正确解题.本题考查学生对杠杆平衡条件的理解并会分析实际问题.4.使用天平称量物体质量前,发现托盘天平横梁的指针如图所示,则应(.使用天平称量物体质量前,发现托盘天平横梁的指针如图所示,则应( )A.将游码向左调节游码向右调节游码向左调节 B.将游码向右调节C.向右端调节平衡螺母左端调节平衡螺母右端调节平衡螺母 D.向左端调节平衡螺母考点:天平的使用.应用题;图析法.专题:应用题;图析法.天平使用之前首先要进行调平,方法是:分析:天平使用之前首先要进行调平,方法是:(1)天平放在水平台上,将游码移动到标尺左端的零刻度线上;)天平放在水平台上,将游码移动到标尺左端的零刻度线上;)调节横梁右侧的平衡螺母,当指针指到分度盘的中央位置时,天平平衡;(2)调节横梁右侧的平衡螺母,当指针指到分度盘的中央位置时,天平平衡;(3)如指针往左偏,应向右调节平衡螺母;如向右偏,应向左调节平衡螺母,简记为“左偏右旋、右偏左旋”.解答:解:题干图中,指针指在分度盘的左侧,说明左盘比较重,因此调节平衡螺母向右移动,直到指针指在分读盘的中央为止.读盘的中央为止.故选C.点评:天平平衡的标志有两个,一是指针左右摆动的幅度一样大;二是横梁静止时,指针指在分度盘的中线处,调平时通过调节平衡螺母实现,称量时通过增减砝码和移动游码实现的.调平时通过调节平衡螺母实现,称量时通过增减砝码和移动游码实现的.5.如图所示,杠杆上有两个质量不等的球m 1>m 2,杠杆在水平位置平衡,杠杆自重不计.如果两球以相同的速度向支点运动,则杠杆(向支点运动,则杠杆( )A . 仍能平衡能平衡B . 不能平衡,右侧将下沉能平衡,右侧将下沉C . 不能平衡,左侧将下沉能平衡,左侧将下沉D . 条件不够,无法判断件不够,无法判断考点: 杠杆的平衡分析法及其应用.专题: 应用题;图析法.应用题;图析法.分析: 两球以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程相等,那么质量大的球其力×力臂减小的快,根据杠杆原理可分析知道杠杆向小球(质量小)那边倾斜,最终导致小球反向滑落.解答: 解:∵m 1>m 2, 两球以相同的速度向支点运动,即相等的时间内运动的路程相等,即△L 1=△L 2,∴△m 1gl 1>△m 2gl 2即质量大的那边:重力×力臂减小的快,力臂减小的快,∴根据杠杆原理可分析知道杠杆向小球(质量小)那边倾斜,最终导致小球反向滑落.故选B .点评: 注意:一开始杠杆在水平位置平衡,一开始杠杆在水平位置平衡,说明重球离支点近,说明重球离支点近,如果依旧平衡,当重球到达支点后当重球到达支点后 轻球还没到达,这时杠杆往质量轻的那边倾斜.这时杠杆往质量轻的那边倾斜.6.如图所示,在均匀的杠杆两端分别放上A 、B 两支大小相同、长度不等的蜡烛,这时杠杆平衡.若蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后[蜡烛未燃完]杠杆将(杠杆将( )A . 左端下沉端下沉B . 右端下沉端下沉C . 仍平衡平衡D . 无法确定法确定考点: 杠杆的平衡条件.专题: 应用题;简单机械.应用题;简单机械.分析: (1)根据杠杆平衡条件先分析出两力臂的大小;)根据杠杆平衡条件先分析出两力臂的大小;(2)蜡烛燃烧速度相同,经过一段时间后,蜡烛燃烧的质量相同、重力相同,求出蜡烛燃烧后左右两边力与力臂的乘积,然后比较它们的大小,根据左右两边力与力臂乘积的大小,判断杠杆的状态.解答: 解:解:(1)由图可知,m A >m B ,G=mg ,所以G A >G B ,开始,杠杆平衡,,开始,杠杆平衡,由杠杆平衡条件可得:G A L A =G B L B ,∵G A >G B , ∴L A <L B ; (2)蜡烛燃烧速度相同,过一段时间后,蜡烛减少的质量△m 相同,相同,减少的重力△G 相同,左边(G A ﹣△G )L A ,右边(G B ﹣△G )L B , ∵G A L A =G B L B , ∴(G A ﹣△G )L A ﹣(G B ﹣△G )L B =G A L A ﹣G B L B ﹣△GL A +△GL B =△GL B ﹣△GL A , ∵L A <L B , ∴△GL B ﹣△GL A >0, (G A ﹣△G )L A ﹣(G B ﹣△G )L B >0, 即:左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,杠杆不再平衡,左端下沉.即:左边力与力臂的乘积大于右边力与力臂的乘积,杠杆不再平衡,左端下沉. 故选A .点评: 本题考查了杠杆平衡条件的应用,有一定难度,根据题意判断出哪边力与力臂的乘积大,是解题的关键.7.如图所示,杠杆OA 可绕支点O 转动,B 处挂一重物G ,在A 处用一竖直向上的力F 拉杠杆.当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则(之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则( )A . F 逐渐增大,但F <G B . F 大小不变,但F >G C . F 逐渐减小,但F >G D . F 大小不变,但F <G 考点: 杠杆的动态平衡分析.专题: 压轴题;简单机械.压轴题;简单机械.分析: 从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂.根据杠杆平衡条件动力×动力力臂=阻力×阻力力臂分析力臂变化可知力的变化.力臂变化可知力的变化.解答: 解:如图所示,根据相似三角形知识可知,L G 与L F 的比值不变,并且L G <L F ;由杠杆平衡条件得:GL G =FL F ,则:F==G ,由于G 和L G 与L F 的比值都不变,则力F 大小不变;大小不变;因为L G <L F ,所以G >F .故选D .点评: 本题考查学生对杠杆平衡条件的理解和运用,是一道难题.本题考查学生对杠杆平衡条件的理解和运用,是一道难题.8.如图所示,有一固定在墙壁上的可绕支点O 转动杠杆,在杠杆上A 点悬挂一装有水的敞口水杯,在B 点施加竖直向上的拉力F 使杠杆在水平位置保持平衡.则拔下水杯底部的塞子后,拉力F 随时间t 变化的图象是(变化的图象是( )A .B .C .D .考点: 杠杆的平衡条件.专题: 压轴题;简单机械.压轴题;简单机械.分析: 随着水不断流出,水杯及水的重力不断减小,当杯子中的水完全流出时,杯子的重力不再改变,应用杠杆平衡条件分析答题.平衡条件分析答题.解答: 解:拉力F 是动力,杯子及杯子中水的重力是阻力,是动力,杯子及杯子中水的重力是阻力,由杠杆平衡条件得:F ×OB=G ×0A ,则F=,拔下水杯底部的塞子后,OA、OB不变,随着水不断流出,不变,随着水不断流出,G减小,因此F减小,当杯子中的水全部流出后,G不再改变,不再改变,正确.力F不再改变,由图示可知C符合的F变化情况,故C正确.故选C.如何变化,是正确解题的关键.点评:本题考查了杠杆平衡条件的应用,根据杠杆平衡条件,判断出力F如何变化,是正确解题的关键.9.利用一个滑轮组提升物体,不计摩擦阻力,则用这个滑轮组(.利用一个滑轮组提升物体,不计摩擦阻力,则用这个滑轮组( )A.提升的物体重力越小,机械效率越高升的物体重力越小,机械效率越高B.提升的物体重力越大,机械效率越高升的物体重力越大,机械效率越高C.把物体提的越高,机械效率越高物体提的越高,机械效率越高D.自由端拉力越大,机械效率越高由端拉力越大,机械效率越高考点:增大或减小机械效率的方法.要解答本题需掌握:增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些.分析:要解答本题需掌握:增大和减小滑轮组机械效率的方法有哪些.解答:解:对同一滑轮组来说,提高机械效率的方法是:增加提升的物重或者减轻动滑轮的重力.而物体提升的高度和绳子自由端的拉力,都不能影响到滑轮组的重力.而物体提升的高度和绳子自由端的拉力,都不能影响到滑轮组的重力.故选B.本题主要考查学生对:改变滑轮组机械效率的方法的了解和掌握.点评:本题主要考查学生对:改变滑轮组机械效率的方法的了解和掌握.10.如图所示,三个滑轮下悬挂的重物的质量相等,若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计,则F1、F2、F3的关系为( )的关系为(A.F1=F2=F3B.F1>F2>F3C.F2>F3>F1D.F3>F1>F2考点:定滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算.应用题.专题:应用题.分析:使用滑轮组时,有几段绳子承担动滑轮和物体的重,拉力就是重力的几分之一,因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力.重的绳子段数越多越省力.解答:解:三个滑轮下悬挂的重物的质量相等,所以左边的滑轮为动滑轮,则F1=G;中间的滑轮使用时,则F2=2G;右边的滑轮为定滑轮,则F3=G;由此可知:F2>F3>F1.故选C.本题解答时可以利用物体受力平衡,根据合力为零分析解答.点评:本题解答时可以利用物体受力平衡,根据合力为零分析解答.11.如图所示,三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,那么有( )滑轮之间的摩擦,那么有(A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F3>F1>F2D.F2<F3<F1考点:滑轮组绳子拉力的计算;摩擦力的大小.。
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1.小明用如图所示的滑轮组把重为160N的物体匀速提升1m,他的拉力为100N,所用时间为2s.下面有关物理量计算正确的是()故选B.A.小明做的有用功为200JB.该滑轮组的机械效率为80%C.小明做功的功率为80WD.小明将该物体的重力增大时,滑轮组的机械效率不变考点:有用功和额外功;功率的计算.专题:功、功率、机械效率.分析:(1)掌握有用功、总功、额外功的计算:克服物体重力做的功为有用功,W有用=Gh;拉力F 做的功为总功W总=Fs,s=nh;总功等于有用功和额外功之和W总=W有用+W额;(2)掌握机械效率的计算:η=×100%;(3)掌握影响机械效率大小的主要因素:被提升的物重和动滑轮重力;(4)掌握功率的计算:P==Fs.解答:解:A、W有用=Gh=160N×1m=160J,所以A错误;B、因为2段绳子承担物重,所以s=2h=2mW总=Fs=100N×2m=200Jη=×100%=×100%=80%,所以B正确;C、小明做功的功率为P总===100W,所以C错误;D、小明将该物体的重力增大时,有用功增大,额外功不变,所以机械效率增大,所以D错误.2.做值日时,小阳将一桶水从一楼提到二楼.此过程中,关于做功的说法正确的是()故选B.A.对桶做的功是有用功B.对水做的功是有用功C.对水做的功是额外功D.克服自身重力做的功是总功考点:有用功和额外功.分析:小阳将一桶水从一楼提到二楼,目的是提水,对水做的功为有用功;把桶和自身提升做的功为额外功,有用功加上额外功等于总功.解答:解:小阳目的是提水,对水做的功为有用功,故B正确、C错;对桶做的功为额外功,故A错;小阳把水、桶、自身提升做的功为总功,故D错.3.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于()故选C.A.0。
02J B.0.2J C.2J D.20J分析:首先估测物理课本的质量,然后计算它的重力,然后再估测课桌的高度,最后根据功的公式计算即可.解答:解:一本物理课本的质量m=200g=0。
2kg,G=mg=0。
2kg×10N/kg=2N,课桌高度约为1m,人对课本做的功:W=Gh=2N×1m=2J.4.甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计较空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是( )故选C.A.F甲>F乙B.F甲<F乙C.W甲>W乙D.W甲<W乙分析:(1)影响滑动摩擦力大小的因素是:接触面所受压力、接触面的粗糙程度,通过分析接触面所受压力和接触面粗糙程度的关系得出摩擦力大小的关系;而两物体都做匀速直线运动,都受平衡力的作用;进而确定拉力大小关系;(2)知道v甲>v乙,可得在相同的时间内的路程关系,再根据W=Fs比较做功大小关系.解答:解: AB、在水平方向上,每个物体都受拉力F与滑动摩擦力f作用,两个物体都做匀速直线运动,处于平衡状态,所以F甲=f甲,F乙=f乙;两个完全相同的物体在同一水平面上运动,两物体对水平地面的压力等于自身的重力、相等;接触面的材料与接触面的粗糙程度相同,所以两物体所受的摩擦力大小相等,即f甲=f乙,所以F甲=F乙.故A、B错;CD 、∵v=,v甲>v乙,∴在相同的时间内路程关系:s甲>s乙,F甲=F乙.∵W=Fs,F甲=F乙,∴W甲>W乙,故C正确、D错.5.在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是( )A.B.C.D.分析:杠杆绕着转动的点叫支点,动力作用的位置叫动力作用点,阻力作用的位置叫阻力作用点.故选D.解答:解:由图可知:ABC三种剪子的支点位于中间轴上,动力作用点和阻力作用点分别位于支点的两侧,故均不符合题意;D中的剪子支点位于相连的尾端,动力作用点位于中间位置,阻力作用点位于剪子头部,故D符合题意6.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,下列说法正确的是()A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.无法判断考点:杠杆的平衡条件.专题:压轴题;简单机械.分析:根据杠杆的平衡条件进行判断:平衡时F1L1=F2L2,若乘积不相等,则乘积大的一端下沉.解答:解:设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆平衡条件,若两侧各去掉一个钩码,则:左边=G×3L;右边=2G×2L;右边乘积大于左边乘积,所以右端下沉.故选B.点评:此题考查了有关杠杆平衡条件的应用,需掌握杠杆平衡条件,计算出两边力和力臂的乘积,比较大小便可.杠杆向力和力臂乘积大的一端倾斜.7.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①一②一③.此过程中,弹簧测力计的示数将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大考点:杠杆的平衡条件.专题:简单机械.分析:(1)掌握杠杆平衡条件:F1L1=F2L2;(2)分析在改变弹簧测力计拉力的方向的过程中力臂的变化情况,从而得出结论.解答:解:由图知,测力计在②位置时,其动力臂等于右段杆长,此时动力臂最长,由①一②一③的过程动力臂先变大后变小,根据杠杆的平衡条件,测力计的示数先变小后变大.故选D.点评:此题考查了学生对杠杆平衡条件的应用,解决此题的关键是分析出力臂的变化情况.8.借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重量及摩擦,以下装置最省力的是()A.B.C.D.考点:滑轮组绳子拉力的计算.专题:推理法.分析:不计滑轮重及摩擦,直接提升物体F=G,使用滑轮组F=G,确定承担物重的绳子股数n,据此比较.解答:解:不计滑轮重及摩擦:A、拉力F=G, B、n=2,拉力F=G,C、使用的是定滑轮,拉力F=G,D、n=3,拉力F=G,D最省力.故选D.点评:本题的关键有二:一是承担物重的绳子股数的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是利用好不计滑轮重、绳重和摩擦时,拉力和物重的关系F=G.9.如图所示,某同学设计了匀速提起同一重物G的四种方式,不计机械自身重量和摩擦,最省力的是()A.B.C.D.考点:杠杆的分类;滑轮组的设计与组装.专题:简单机械.分析:(1)定滑轮的优点是改变力作用的方向,使用一个动滑轮的优点是可以省一半的力,而它们匹配成滑轮组,可以达到既省力又改变力作用方向的目的;(2)杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一.在使用杠杆时,为了省力,就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆.解答:解:A、由杠杆平衡条件可知,G×3m=F×2m,F=1.5G;B、由杠杆平衡条件可知,G×1m=F×(1m+3m),F=0.25G;C、由图示可知,滑轮组承重绳子的股数n=2,则F===0.5G;D、由图示可知,滑轮组承重绳子的股数n=3,则F==;B中所示杠杆最省力;故选B.点评:本题考查杠杆、动滑轮、定滑轮和滑轮组的工作特点,比较拉力大小时,需逐个计算后再比较.10.将甲、乙两砝码以细线相连并跨过定滑轮,使两砝码距离地面相同高度,如图1所示.当由静止自由释放后,甲砝码下降,乙砝码上升,如图2,假设细线及定滑轮的重量不计,且细线与定滑轮间无摩擦力,在砝码运动的过程中,下列推论何者最适当()A.甲的动能增加,乙的重力势能减少B.甲的动能减少,乙的重力势能增加C.甲的动能增加,乙的重力势能增加D.甲的动能减少,乙的重力势能减少考点:动能的影响因素;定滑轮及其工作特点;势能的影响因素.分析:(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大.(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.根据影响动能和势能的因素进行分析.解答:解:当由静止自由释放后,甲砝码下降,乙砝码上升,甲所处的位置下降,速度变大,因此甲的重力势能减小,动能增大;乙所处的位置升高,速度变大,因此乙的重力势能增大,动能增大.故选 C.点评:掌握影响动能和重力势能的因素,并能根据决定因素判断能量的改变.11.如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G物,动滑轮的重力为G动,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为()A.B.C.D.考点:动滑轮拉力的计算;功的计算;有用功和额外功.专题:压轴题;推理法.分析:由图知使用动滑轮时承担物重的绳子股数n=2,设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小有多种解法:①不计绳重和摩擦,拉力的大小F=(G物+G动);②提升重物做的功为有用功W=Gh,拉力做的功为总功W=Fs,机械效率等于有用功与总功的比值,根据机械效率可求拉力的大小;③求出了有用功,知道动滑轮的重和提升的高度,可以求出额外功,进而求出总功(总功等于有用功加上额外功),再根据W=Fs求拉力大小.解答:解:①不计摩擦和绳重,由两股绳子承担物体和动滑轮的总重,F=(G物+G动),故A正确;②设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s=2h,提升重物做的功为有用功:W有=G物h,∵η=,拉力做的功为总功:W总==,又∵W总=Fs,∴拉力的大小: F===,故B正确;③使用动滑轮做的额外功: W额=G动h, W有=W总﹣W额=Fs﹣G动h,∵η==,∴拉力的大小:F=,故D正确;根据C中结果反推导,发现η=,不符合机械效率的定义,故C错.故选A、B、D.点评:本题提供了使用滑轮组时三种计算拉力大小的方法,注意条件:不计绳重和摩擦.1.如图,甲物体静止置于水平地面时,对地面的压强为P1;轻质杠杆AB的支点为O,OB=3AO,现在杠杆的A端用将甲物体吊起,在杠杆的B端悬挂质量为4kg的乙物体,杠杆在水平位置平衡,此时甲物体对地面的压强为P2,且P1=3P2(g取10N/kg)求:(1)杠杆A端受到的拉力是多少N?(2)甲物体的重力是多少N?考点:杠杆的平衡条件.专题:压轴题;简单机械.分析:(1)先根据G=mg求出乙的重力,然后根据杠杆平衡的条件求出杠杆A端受到的拉力;(2)用甲的重力和杠杆A端受到的拉力以及甲与地面的接触面积S表示出P1=3P2即可求出甲的重力.解答:解:(1)乙的重力:G乙=mg=4kg×10N/kg=40N,根据F1L1=F2L2可知,杠杆A端受到的拉力:F A==3×40N=120N;(2)∵P1=3P2∴=3×G甲=180N.答:(1)杠杆A端受到的拉力是120N;(2)甲物体的重力是180N.点评:本题考查重力的计算以及杠杆平衡条件的应用,难度不大,关键是利用好题干中所给的信息.2.体积为2m3、密度为2。