机械与人练习题

机械与人复习讲义知识点1 杠杆平衡条件F1L1=F2 L21．如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡，已知每个钩码的质量均为50g，若在A，B两处各加1个钩码，那么杠杆（）A．右边向下倾斜B．左边向下倾斜C．仍保持水平位置平衡D．无法确定杠杆是否平衡2．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆会（）A．右端下沉B．左端下沉C．杠杆仍然平衡D．无法判断3．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时，杠杆平衡，此时AO恰好处于水平位置，AO=BO，不计杠杆重力，则m1、m2的关系为（）A．m1＞m2B．m1＜m2C．m1=m2D．无法判断4．如图所示，杠杆在水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是（）A．两侧钩码同时向外移一格B．两侧钩码同时向内移一格C．左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码D．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码知识点2 杠杆的分类1．在如图所示的简单机械中，属于省力杠杆的是（）A ．用钓鱼竿钓鱼B ．用锤子撬钉子C用筷子夹食物D ．用镊子取药品2．下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A ．托盘天平B ．镊子C ．钢丝钳D ．起子3．下列简单机械中属于省力机械的是（）A．斜面B．赛艇的船桨C．定滑轮D．镊子知识点3 力臂作图、最小力支点(O) 绕着的固定点；动力臂(L1)支点到动力作用线的距离；动力(F1)使杠杆转动的力；阻力(F2)阻碍杠杆转动的力；阻力臂(L2) 支点到阻力作用线的距离1．如图所示为生活中使用的“开瓶起子”，请在图中国画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图．2．如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图．3．如图所示，想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉，请画出该最小动力F的示意图，并标出动力臂L．4．如图是一根电杆，可以绕着O点转动，C点挂着一个物体M，若在A点施加一个最小的力使杠杆在此位置平衡．请画出这个力、力臂和物体M的重力．知识点4 滑轮拉力计算1．如图，用重为0.2N的动滑轮将重2N的物体匀速提升，不计摩擦和绳重，则所用的拉力为（）A．1N B．1.1N C．1.2N D．2.2N2．用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起（动滑轮重、摩擦忽略不计），所用拉力为（）A．120N B．60N C．240N D．30N知识点5 滑轮设计绕线原则：从外到内，从大圈到小圈注意：有些题目中对力的方向有要求1．如图所示，要用滑轮将玩具小汽车吊起来，试在图中画出最省力的绕绳方法．2．如图所示，小强要用滑轮组吊起箱子，请你用笔画线帮他组装一个向下拉绳的滑轮组．3．如图所示，某人在A处提起物体，请在图中画出最省力的绳子绕法．知识点6 功的大小比较有用功=G物h 总功=Fs （s是沿着F方向运动的距离）总功=有用功+额外功1．亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5kg的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短，则亮亮与爸爸所做的（）A．有用功相等B．总功相等C．总功率相等D．有用功和总功的比值相等2．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（）A．F1＜F2，W1=W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1=W23．人直接用F1的力匀速提升重物，所做的功是W1，若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度，则人的拉力为F2，所做的功是W2（）A．F1一定大于F2B．F1一定小于F2C．W2一定大于W1D．只有F2大于F1，W2才大于W1知识点7 功、功率的计算1．小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功是（）A．400J B．600J C．1000J D．1400J2．如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动．已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，试问：（1）5s内拉力F所做功的大小是多少？（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？3．在水平地面上，用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向前进20m，木箱与地面的接触面积为0.2m2，．求：（1）拉力做的功；（2）木箱对地面的压强．4．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．5．重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800 km，运行时间300h．中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107 N，求：（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？（2）中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？6．“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10000吨．“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s；在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为1.5×107N．“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等．请你计算：（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是多少？（2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？（3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则船底受到海水的压强是多少？“雪龙”号排开海水的体积增加了多少？（ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）知识点9 机械效率的计算1．如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m．试问：（1）利用斜面搬运货物主要是为了；（2）货物在水平面上运动的速度为多少？（3）水平推力做功的功率为多少？（4）斜面的机械效率为多少？2．柳州马鞍山竖井电梯是全国第二座山体内部电梯，于2015年春节正式开门迎客，该电梯额定载客1000kg．满载时电梯在50s内把乘客提升150m，送达观光台（g取10N/kg）．求：（1）电梯提升乘客做的有用功；（2）电梯的效率．（假设电梯的电动机以额定功率P=75kW运行）29．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．（1）求上述过程中的有用功W有用；（2）求上述过程中的总功W总；（3）求滑轮组的机械效率η．四．计算题（共7小题）23．（2017•自贡）如图所示，A物体受到的重力是100N，在拉力F的作用下，能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动．已知拉力F=5N，滑轮组的机械效率为80%，试问：（1）5s内拉力F所做功的大小是多少？（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？答：（1）5s内拉力F所做功的大小是15J；（2）物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N．24．（2017•长春）在水平地面上，用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向前进20m，木箱与地面的接触面积为0.2m2，．求：（1）拉力做的功；（2）木箱对地面的压强．答：（1）拉力做的功是1000J；（2）木箱对地面的压强是1000pa．25．（2017•益阳）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．答：（1）运动员下落的平均速度为10m/s；（2）重力做的功为1.5×105J；（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W．26．（2017•重庆）重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800 km，运行时间300h．中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107 N，求：（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？答：（1）中欧班列运行时的平均速度约为36km/h；（2）中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为1.92×109W．27．（2017•河南）如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点．已知AB长3m，BC长 1.2m，距地面高1.5m．试问：（1）利用斜面搬运货物主要是为了省力；（2）货物在水平面上运动的速度为多少？（3）水平推力做功的功率为多少？（4）斜面的机械效率为多少？答：（1）利用斜面搬运货物主要是为了省力；（2）货物在水平面上运动的速度为0.24m/s；（3）水平推力做功的功率为24W；（4）斜面的机械效率为80%．28．（2015•柳州）柳州马鞍山竖井电梯是全国第二座山体内部电梯，于2015年春节正式开门迎客，该电梯额定载客1000kg．满载时电梯在50s内把乘客提升150m，送达观光台（g取10N/kg）．求：（1）电梯提升乘客做的有用功；（2）电梯的效率．（假设电梯的电动机以额定功率P=75kW运行）答：（1）电梯提升乘客做的有用功为1.5×106J；（2）电梯的效率为40%．29．（2016•镇江）用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．（1）求上述过程中的有用功W有用；（2）求上述过程中的总功W总；（3）求滑轮组的机械效率η．答：（1）上述过程中的有用功为90J；（2）上述过程中的总功为100J；（3）滑轮组的机械效率为90%．五．解答题（共1小题）30．（2015•鄂尔多斯）“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10000吨．“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s；在1m厚冰层海域破冰最大航速为 3.6km/h，所受阻力为1.5×107N．“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等．请你计算：（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是多少？（2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？（3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则船底受到海水的压强是多少？“雪龙”号排开海水的体积增加了多少？（ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）答：（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是1.8×1010J；（2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力是1.5×106N；（3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则船底受到海水的压强是8×104Pa；“雪龙”号排开海水的体积增加了100m3．。