简单机械专题复习经典.docx
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大柳九年制学校2013—2044学年度下学期八年级物理学案班级:姓名:课题:第十二章《简单机械》单元复习设计人:赵宝祥杨小军审核人:时间:学习目标1. 会建立本章知识结构图,能完整梳理本章知识。
2. 理解杠杆、滑轮、轮轴、斜面特点并进行应用。
3. 理解做功的两个必要因素,能运用公式进行计算。
4. 理解功率的物理意义,能运用公式进行计算。
5. 理解机械效率的物理意义,会计算简单机械的机械效率。
_______________________________【知识梳理】一、杠杆仁定义:_________________________________ 叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。
如:鱼杆、铁锹。
2. 五要素组成杠杆不意图。
①支点:_______________ 的点。
用字母O表示。
②动力:_________________ 力。
用字母Fi表示。
③阻力:_________________ 力。
用字母F2表示。
说明动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂:从_______ 到 ____________ 的距离。
用字母li表示。
⑤阻力臂:从______ 到 _____________ 的距离。
用字母丨2表示。
画力臂方法:一找支点、二画线、三作垂线、四标签(1)找支点Q (2)画力的作用线(虚线);(3)画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);(4)标力臂(大括号)。
3. 研究杠杆的平衡条件:①杠杆平衡是指:_____________________________ O②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
(3)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: _______________________________________ 〜写成公式Fil I=F2I2也可写成:R/F 2=|2/1 14. 应用:省力杠杆条件:_______________________ 举例:_____________________________________费力杠杆条件:_____________________________________________ 举例:二、滑轮1. 定滑轮:①定义:___________________ 的滑轮。
简单机械专题复习(word)一、简单机械选择题1.如图所示,滑轮组的每个滑轮质量相同,用它们将重为G1、G2的货物提高相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是A.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变B.若G1=G2,则甲的机械效率大于乙的机械效率C.若G1=G2,则拉力F1与F2所做的总功相等D.若G1=G2,则甲、乙滑轮组所做的额外功相等【答案】B【解析】【分析】(1)同一滑轮组提起重物不同时,所做的额外功相同,有用功不同,根据机械效率为有用功和总功的比值判断滑轮组机械效率是否变化;(2)滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功,根据W=Gh比较两者所做总功之间的关系;(3)滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功,根据W=Gh比较两者的大小,再根据机械效率为有用功和总功的比值比较两者机械效率之间的关系;(4)根据W=Gh比较有用功的大小.【详解】A.用同一个滑轮组提起不同的重物时,额外功不变,但有用功不同,有用功和总功的比值不同,则滑轮组的机械效率不同,故A错误;BC.若G1=G2,且货物被提升的高度相同,根据W有=G物h可知,两滑轮组所做的有用功相等;不计绳重和摩擦,拉力所做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功,因甲滑轮组只有1个动滑轮(即动滑轮重更小),所以由W总=(G物+G动)h可知,甲滑轮组做的总功小于乙滑轮组做的总功,由WWη=有总可知,甲滑轮组的机械效率高,故B正确,C错误;D.两物体被提升的高度相同,动滑轮的重力不同,根据W=G动h可知,甲、乙滑轮组所做的额外功不相等,故D错误.故选B.涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,使用滑轮或滑轮组时,额外功为提高滑轮做的功、克服摩擦及绳子重做的功.2.在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C.做功越快,机械效率越高D.可以省力、省距离,也可以省功【答案】A【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越大;(3)功率和效率是无必然联系的;(4)使用任何机械都不省功.【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A正确;B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用功,所以无法判断机械效率,故B错误;C.由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故C错误;D.使用任何机械都不省功,故D错误.故选A.3.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。
中考考点_简单机械知识点汇总(全)(word)一、简单机械选择题1.如图所示,一根木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则A.F增大,L增大,M增大B.F增大,L减小,M减小C.F增大,L减小,M增大D.F减小,L增大,M增大【答案】C【解析】【分析】找某一瞬间:画出力臂,分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况,根据杠杆平衡条件求解.【详解】如图,l为动力臂,L为阻力臂,由杠杆的平衡条件得:F l=GL;以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,l不断变小,L逐渐增大,G不变;由于杠杆匀速转动,处于动态平衡;在公式 F l=GL 中,G不变,L增大,则GL、F l都增大;又知:l不断变小,而F l 不断增大,所以F逐渐增大,综上可知:动力F增大,动力臂l减小,动力臂和动力的乘积M=F l增大;故选C.【点睛】画力臂:①画力的作用线(用虚线正向或反方向延长);②从支点作力的作用线的垂线得垂足;③从支点到垂足的距离就是力臂.2.在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C .做功越快,机械效率越高D .可以省力、省距离,也可以省功 【答案】A 【解析】 【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越大; (3)功率和效率是无必然联系的; (4)使用任何机械都不省功. 【详解】A .功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A 正确;B .机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用功,所以无法判断机械效率,故B 错误;C .由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故C 错误;D .使用任何机械都不省功,故D 错误. 故选A .3.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W 1, 机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W 2, 机械效率为η2, 若不计绳重与摩擦,则A .W 1 = W 2 η1 = η2B .W 1 = W 2 η1 < η2C .W 1 < W 2 η1 > η2D .W 1 > W 2 η1 < η2【答案】C 【解析】 【分析】由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用100%W W 有总η=⨯即可比较出二者机械效率的大小. 【详解】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据W W η=有总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高.而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即1212W W ηη<,>. 【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.4.如图所示,定滑轮重4N ,动滑轮重0.5N ,在拉力F 的作用下,1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为0.3m/sB .拉力F 的大小为4NC .拉力F 的功率为0.45WD .滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n =2, A .绳端移动的距离是: s =2h =2×0.1m=0.2m , 绳子自由端移动的速度是:0.2m 0.2m/s 1ss v t === , 故A 错误;B .不计绳重和摩擦,则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动, 故B 错误;C .拉力做的总功:W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ,拉力F 的功率:0.45J0.45W 1s W P t ===总 , 故C 正确; D .拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:0.4J100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%, 故D 错误。
简单机械知识点 ( 大全 )一、简单机械选择题1.物理兴趣小组用两个相同滑轮分别组成滑轮组匀速提起质量相同的物体,滑轮的质量比物体的质量小,若不计绳重及摩擦,提升重物的高度一样,对比如图所示甲、乙两滑轮组,下列说法正确的是A.甲更省力,甲的机械效率大B.乙更省力,乙的机械效率大C.乙更省力,甲、乙机械效率一样大D.甲更省力,甲、乙机械效率一样大【答案】 D【解析】【分析】(1)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh,1F( G G动);n(2)把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.【详解】(1)不计绳重及摩擦,拉力F 1=3, n=2,( G G动),由图知,n甲乙n所以 F 甲<F 乙,甲图省力;(2)由题知,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同;根据 W =G轮h、 W=G物h,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,额有用由W有用100%可知,两滑轮组的机械效率相同.W 总故选 D.2.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重 150N 的物体匀速提升绳重时,滑轮组的机械效率为 60%.则下列选项错误的是()1m,不计摩擦和A.有用功一定是150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.拉力大小一定是125N【答案】 D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh 求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功 W 额 =G 轮 h ,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F=1(G 物+G 轮 )求拉力大小.n【详解】对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W 有=Gh=150N ×1m=150J ,W 有 W 有 150J由 η=,得: W 总 ===250J ,因此, W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J ;因为不W 总60%计绳重和摩擦, W 额=G 轮 h ,所以动滑轮重:W 额 100J=100N ,拉力 F 的大小:G 轮==h1mF= 1( G 物 +G 轮 ) = 1( 150N+100N )=250N ;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数333n=2,对物体做的有用功:W 有 W 有=Gh=150N ×1m=150J ,由 η=,得: W 总W 总W 有 150J=250J ,所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J ;因为不计绳重和摩擦,W 额=G 轮==60%h ,因此动滑轮重: G 轮 =W 额 =100J=100N ,拉力 F 的大小: F=1( G 物+G 轮 )=1h1m22(150N+100N ) =125N ;由以上计算可知,对物体做的有用功都是 150J ,总功都是 250J ,动滑轮重都是 100N ,故 A 、 B 、 C 都正确;但拉力不同,故 D 错.故选 D .3. 如图所示,定滑轮重 A 沿竖直方向匀速提高了4N ,动滑轮重 0.5N ,在拉力 F 的作用下, 1s 内将重为 10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是4N 的物体A .绳子自由端移动速度为 0.3m/sB .拉力 F 的大小为 4NC .拉力 F 的功率为 0.45WD .滑轮组的机械效率为 75%【答案】 C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n=2,A .绳端移动的距离是:s=2h=2× 0.1m=0.2m , 绳子自由端移动的速度是:s 0.2mv0.2m/s ,t1s故 A 错误;B .不计绳重和摩擦,则拉力 F1 G G 动 = 14N 0.5N 2.25N ,n2 故 B 错误;C .拉力做的总功: W 总 =Fs=2.25N ×0.2m=0.45J ,拉力 F 的功率: W 总 0.45J 0.45W ,Pt1s故 C 正确;D .拉力做的有用功W 有 =Gh=4N ×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:W 有100%0.4J W 总 100% ≈ 88.9%,0.45J故 D 错误。
简单机械作图专题1、画出下列图中的动力臂厶和阻力臂厶。
2、按下图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳了穿绕方法。
图中G 表不物重,G'表不动滑轮4、图为人们在生活中常用的铁锹示意图,若铁锹受到的阻力为%,请画出人手所用的最小动力 Fi 的5、 如图是自行车的刹车手柄示意图,请画出动力和阻力的力 臂。
6、 市区街道两旁可看到如图所不的公益广告牌,它可看作一个处于平衡 状态的杠杆,在图中画出使它平衡的力的力臂。
7、 锄刀厠草时的示意图如图所示.请作出作用在捌刀上的动力月、阻力 &的力臂。
8、 如图所不,请你画出这根钓鱼杆的阻力臂。
3、如图是表示人的脚跟提起后的姿势。
0是脚尖与地面的接触点,R 为动力,F :为阻力。
请画 出此时地面受到脚的压力F 的示意图,并画出动力R 的力臂。
第4题图第5题图 第6题图第7题图 第8题图9、 玩具"不倒翁"被扳倒后会自动立起来。
请在图中画出此"不倒翁"所受重力的示意图,并画出 重力相对于0点的力臂。
(黑点表示"不倒翁"的重心)10、 如图是一种常见的活塞式抽水机的示意图,在图中画出手柄所受动力Fi 的力臂和阻力。
第14题图14、 请你在图中画出使用剪刀时,杠杆AOB 所受动力Fi 的示意图及动力臂匚、阻力臂鸟。
15、 如图是一个瓶盖起子,请标出支点O 和阻力F2。
16、 如图所示,陈师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶,请你帮他在图中画出这个力。
17、 如图所示,均匀杆可绕0转动,在力F 作用下静止在水平位置,L 为F 的力臂,请在图中作出杆重力G 示意图和力F 的方向18. 如图12-2所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹)11、 12第17题图第9题图第10题图在图中画出小锤所受阻力F 2以及动力F.的力臂.13、G 第16题图第18题图19.请在图2中用力的不意图表不。
简单机械滑轮组初中物理组卷一.计算题(共 30 小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为×103 kg 的物体,拉到长100m ,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4× 103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW ,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.10s,沿斜面向上的2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为推力为 300N.斜面长 10m ,高 5m. g=10N/kg,求:( 1)把货物推上斜面做的有用功是多少( 2)此过程推力做了多少功( 3)斜面的机械效率是多少3.工人想把重 1 000N 的木箱 A 搬到高 h=5m ,长 L=10m 的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大(2)该斜面的机械效率是多少(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大4.工人用平行于斜面向上的500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.5.如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图,物体 A 受到的重力大小为 G .在匀速竖直提升物体 A 的过程中,物体AA上升的速度大小为 v A,滑轮组的机械效率为η.已知:G A=400N,v A =s,η =80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:( 1)绳子自由端的速度大小v 绳;( 2)动滑轮所受的重力大小G 动;( 3)拉力 F 做功的功率 P.6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力 F 的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为30kg,拉力 F 的作用下,配重在5s 的时间里,匀速竖直上升了50cm .在这个过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为W 有,运动员对绳子的拉力 F 做功的功率为40W.忽略绳重和摩擦.( g 取 10N/kg )求:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小;( 2)动滑轮的重力.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s ,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取 10N/kg .求:(1)动滑轮所受的重力 G 动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力 F 的功率.8.如图所示,工人用 250N 的力 F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为 l0m ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取 10N/kg)求:( 1)钢丝绳的拉力;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.10.用如图所示的滑轮组,将重1200N 的物体 A 在做功的功率为150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)拉力 F 所做的有用功( 2)滑轮组的机械效率100sη的时间里匀速竖直提升10m ,已知在这个过程中,拉力F11.用如图所示的滑轮组提升重1200N 的物体A,在匀速竖直提升物体 A 的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力 F 为 500N,如果物体 A 上升的速度v A为 s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)动滑轮所受的重力G 动;(2)拉力 F 做功的功率 P.(3)滑轮组的机械效率η.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体 A 重 G A=1600N,动滑轮重 G 动 =400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为多少( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为多大( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm 的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深 12m ,物体质量 m=6× 102kg,汽车重G 车 =3 × 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=× 103N ,汽车受到的阻力为车重的倍.( g=10N/kg )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(3)若汽车运动的速度为 3m/s,汽车牵引力的功率为多少(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少14.工人用图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量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,g=10N/kg .( 1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少( 2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少( 3)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300N,求拉力的功率;( 4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大15.如图所示,重350N 的物体在100N 的拉力作用下10 秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为多大.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg 的重物A,当工人师傅对绳子施加300N 的拉力时,物体 A 以 s 的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg求:( 1)拉力 F 的功率( 2)滑轮组的机械效率.17.如图所示,重为1140N 的物体,工人师傅用600N 的力匀速提升物体,物体的速度为s,提升到指定的位置需要.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大(2)滑轮组的机械效率是多大18.底面积 100cm 2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2× 105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升 3m ,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.( g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力 F 的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要多大的拉力.19.一名质量为70kg 的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10 块砖时,此装置的机械效率为80%,( g 取 10N/kg )求:( 1)动滑轮重力;( 2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.20.如图所示,滑轮组在拉力 F 的作用下,拉着重 300N 的物体 A 以 1m/s 的速度在水平面上匀速直线运动的过程中,物体 A 所受的滑动摩擦力为 70N,拉力 F 的功率 P=80W(不计绳重和摩擦).求:(1)物体 A 的质量.(2)拉力 F 的值.(3)滑轮组的机械效率.2 是拉力 F 做21.如图 1 所示,物体 A 重为 16N 置于水平桌面上,在拉力 F 的作用下, 5s 内匀速直线运动了.图的功随时间变化的图象.物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的倍.求:(1)物体 A 的速度.(2) 5s 内拉力 F 对物体 A 做的有用功.(3)滑轮组的机械效率η.22.如图所示,每个滑轮重均为20N,用滑轮组拉着重600N 的物体 A 沿水平方向匀速移动,在20s 内物体移动了4m,拉力 F 做的功为1280J.(不计绳重及机械内部摩擦)求:(1)拉力 F 的功率(2)滑轮组的机械效率.23.某科技小组设计了如图甲所示的装置,将水中长方体 A 匀速提升至空中,所用拉力 F 与绳子自由端移动的距离s 的关系图象如图乙所示.已知 A 的质量为 68kg,底面积为,ρ水 =× 103kg/m 3, g=10N/kg ,不计绳重、摩擦和水的阻力.求:(1) A 受到的重力;(2) A 离开水面后滑轮组的机械效率;(3)动滑轮的总重;(4) A 的密度.24.小雨重 600N,每只脚地面的接触面积是 2× 10﹣2 m2.如图,他站在水平地面上用滑轮组提升重物(不计绳重和摩擦).(1)如图甲所示,小雨将物体 A 匀速提高 2m 做的有用功为 420J,滑轮组的机械效率为 %.求:①物重 G A是多少②小雨对水平地面的压强是多少(2)如图乙所示,重 440N、高、密度为× 103 kg/m 3的实心物块 B 沉在水池底,池底受到水的压强为2× 104Pa.小雨用此滑轮组将池底的物块 B 匀速缓慢地提升(不计水的阻力),直到其上表面与水面相平为止,用时30s.求:他拉绳的功率是多少25.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体 A 从江底沿竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对 A 的拉力 F1随时间 t 变化的图象. A 完全离开水面后,电动机对绳的拉力 F 大小为× 103N,滑轮组的机械效率为80%, A 上升的速度始终为 s.(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流灯因素的影响),求:(1)长方体 A 的重力;(2)长方体 A 未露出水面时受到的浮力;(3)长方体 A 静止在江底时上表面受到的水的压强;(4)长方体 A 未露出水面时滑轮组的机械效率.26.如图,轻质杠杆 OA 可绕 O 点转动, OA=,OB=.A 处挂一个质量为 2kg 的物体 G,B 处加一个竖直向上的力 F,杠杆在水平位置平衡,则:(1)物体 G 的重力大小为多少(2) F 的大小为多少27.如图所示,质量为80kg,边长为 20cm 的正方体物块 A 置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC 的杆可绕 O 点转动,且BC=3BO.在 C 端用 F=120N 的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:B 端,杠(绳重不计, g 取 10N/kg )求:此时( 1)绳对 B 端的拉力 F 拉;( 2)物体 A 对地面的压强p.28.杠杆平衡时,动力F1的大小为 2N ,动力臂 L1为,阻力臂 L2为,求阻力 F2的大小.29.如图所示,轻质杠杆OA 可绕 O 点转动,杠杆长米,在它的中点 B 处挂一重 30 牛的物体 G.若在杠杆上 A 端施加竖直方向的力 F,使杠杆在水平位置平衡,求 F 的大小为多少牛简单机械滑轮组初中物理组卷参考答案与试题解析一.计算题(共 30 小题)1.建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为×103 kg 的物体,拉到长 100m ,高 50m 的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4× 103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦.(1)在图中画出物体对斜面压力F 的示意图;(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;(3)若动滑轮重 1000N,物体所受摩擦力的大小;(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW ,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度.【解答】解:( 1)物体对斜面的压力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,压力 F 的示意图如图所示:;( 2)已知物体质量和斜面高,对物体做的有用功:W 有=Gh=mgh=× 103kg×10N/kg × 50m=6× 105J;由图可知,滑轮组中有两段绳子通过动滑轮,即n=2,将物体拉上斜面时,拖拉机通过距离s=2L=2× 100m=200m ,拉力总功: W 总 =F 拉 s=4× 103N× 200m=8 ×105 J,所以拉动物体时的机械效率:η=× 100%=× 100%=75%;(3)根据 W 总 =W 有+W 额可得额外功: W 额 =W 总﹣ W 有 =8× 105J﹣6× 105J=2× 105J,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦,克服动滑轮重和斜面摩擦所做的功是额外功,所以 W 额 =fL+G 滑 h,所以物体所受摩擦力: f===× 103N;( 4)由 P= ==F 拉 v,拖拉机的最大输出功率为12kW ,拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度:v===3m/s .答:( 1)见上图;( 2)对物体做的有用功为6× 105J,此时滑轮组与斜面组合的机械效率为75%;(3)物体所受摩擦力的大小为× 103N;(4)拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度为3m/s .10s,沿斜面向上的2.工人利用如图所示的斜面,把质量为50kg 的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为推力为 300N.斜面长 10m ,高 5m. g=10N/kg,求:( 1)把货物推上斜面做的有用功是多少( 2)此过程推力做了多少功( 3)斜面的机械效率是多少【解答】解:( 1)货物受到的重力为:G=mg=50kg× 10N/kg=500N ;工人做的有用功为:W 有用 =Gh=500N× 5m=2500J;( 2)工人推力做的总功为:W 总=Fs=300N× 10m=3000J;( 3)斜面机械效率为:η==× 100%≈%;答:( 1)把货物推上斜面做的有用功是2500J;(2)此过程推力做了 3000J;(3)斜面的机械效率是 %.3.工人想把重 1 000N 的木箱 A 搬到高 h=5m ,长 L=10m 的斜面上,如图所示.他站在斜面上,沿斜面向上用 F=625N 的拉力使木箱 A 以 v=s 的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端.(1)工人拉木箱的功率是多大(2)该斜面的机械效率是多少(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大【解答】解:( 1)工人做的功:W 总=FL=625N×10m=6250J,将木箱从斜面底端拉到斜面顶端所用的时间:t= ==50s;工人拉木箱的功率:P===125W;( 2)工人对木箱做的有用功:W 有=Gh=1000N× 5m=5000J斜面的机械效率:η==× 100%=80%;( 3)摩擦力做的功:W f =W 总﹣ W 有=6250J﹣ 5000J=1250J摩擦力的大小:f= ==125N.答:( 1)工人拉木箱的功率是125W.( 2)该斜面的机械效率是80%.( 3)木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是125N.4.工人用平行于斜面向上的500N 的推力将重800N 的物体匀速推上高的车厢,所用的斜面长是3m.求:(1)推力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)斜面对物体的摩擦力.【解答】解:由题可知,推力 F=500N,物体的重力 G=800N,斜面长度 s=3m,斜面高度 h=,( 1)推力做的功:W 总=Fs=500N× 3m=1500J;( 2)克服物体重力做的有用功:W 有用 =Gh=800N× =1200J,斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)所做的额外功: W 额 =W 总﹣ W 有用 =1500J﹣ 1200J=300J,因为 W 额 =fs,所以斜面对物体的摩擦力:f===100N.答:( 1)推力做的功为1500J;(2)斜面的机械效率为 80%;(3)斜面对物体的摩擦力为 100N.5.如图是用滑轮组提升物体 A 的示意图,物体 A 受到的重力大小为 G A.在匀速竖直提升物体 A 的过程中,物体A 上升的速度大小为 v A,滑轮组的机械效率为A A求:η.已知:G =400N,v =s,η =80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计.( 1)绳子自由端的速度大小v 绳;( 2)动滑轮所受的重力大小G 动;( 3)拉力 F 做功的功率 P.【解答】解:( 1)由图知, n=2,绳子自由端移动的速度:v=2v A=2× m/s= m/s ;( 2)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,滑轮组的机械效率:η===,代入已知数值得:80%=,解得动滑轮重力:G 动 =100N;( 3)绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,拉力F=(G A+G轮)=(400N+100N)=250N,拉力做功的功率P===Fv=250N× s=200W.答:( 1)绳子自由端的速度大小为s;(2)动滑轮所受的重力大小为100N;(3)拉力 F 做功的功率为 200W .6.如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力 F 的作用下来提升配重,以达到锻炼臂力的目的.在一次训练时,运动员加配重的质量为过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为30kg,拉力 F 的作用下,配重在W 有,运动员对绳子的拉力5s 的时间里,匀速竖直上升了50cm .在这个F 做功的功率为40W.忽略绳重和摩擦.( g取 10N/kg )求:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力 F 的大小;( 2)动滑轮的重力.【解答】解:(1)由图知,使用的滑轮组是两定、一动,承担物重的绳子股数 n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×50cm=100cm=1m ,拉力端移动的速度:v= ==s,拉力做功功率P===Fv,则拉力 F= ==200N;(2)配重重力 G=mg=30kg× 10N/kg=300N ,忽略绳重和摩擦,拉力 F= ( G+G轮),则动滑轮重力:G 轮 =2F﹣ G=2× 200N﹣ 300N=100N .答:( 1)在此次训练中运动员对绳子的拉力的大小为200N;( 2)动滑轮的重力为100N.7.如图所示,建筑工地上有一批建筑材料需要运往高处,已知建筑材料的质量m=80kg,卷扬机向下拉绳子的力F=500N,建筑材料上升的速度是1m/s ,不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g 取 10N/kg .求:(1)动滑轮所受的重力 G 动;(2)滑轮组的机械效率η;(3)卷扬机向下拉力 F 的功率.【解答】解:( 1)建筑材料的重力:G=mg=80kg× 10N/kg=800N ,由图知,滑轮组由两段绳子承担物重,设提起质量m 的建筑材料时卷扬机对绳的拉力为F,根据动滑轮受力关系可得F=( G+G 动),G 动 =2F﹣ G=2× 500N﹣ 800N=200N ;( 2)滑轮组的机械效率:η=====× 100%=80%;(3)卷扬机的速度, v=nv 物 =2×1m/s=2m/s ,卷扬机向下拉力 F 的功率:P=Fv=500N× 2m/s=1000W .答:( 1)动滑轮所受的重力为200N;( 2)滑轮组的机械效率是80%;( 3)卷扬机向下拉力 F 的功率是1000W.8.如图所示,工人用 250N 的力 F 将质量为40kg 的物体在10s 内匀速提升2m,不计绳重和摩擦,g 取 10N/kg ,求:(1)重物受到的拉力大小和动滑轮重;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率.【解答】已知:拉力F=250N,时间 t=10s,质量 m=40kg,上升高度h=2m ,n=2求:( 1)重物受到的拉力F=动滑轮重G 动 =;( 2)拉绳子的功率 P=;( 3)滑轮组的机械效率η=解:( 1)因为重物被匀速提起,所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg× 10N/k=400N ;因为F=(G+G 动)所以 G 动 =2F﹣ G=2× 250N﹣40× 10N/kg=100N ;(2)拉力移动距离: s=2h=2× 2m=4m ,拉力做的总功: W 总=Fs=250N× 4m=1000J,拉力做功的功率:P===100W;(3)拉力做的有用功: W 有=Gh=400N× 2m=800J,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.答:( 1)重物受到的拉力为400N;动滑轮重为100N;(2)拉力的功率为 100W;(3)滑轮组的机械效率为 80%.9.如图所示,是小型建筑工地上使用的罐笼式提升机,提升机机械由两个定滑轮、一个动滑轮和罐笼几个部件构成,用它能把建筑材料从低处匀速提升到高处.如果罐笼和动滑轮的总质量为120kg,一次提升建筑材料360kg,提升高度为 l0m ,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力,(g 取 10N/kg)求:( 1)钢丝绳的拉力;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率.【解答】解:( 1) G A=m A g=120kg× 10N/Kg=1200NG 物 =m 物 g=360kg×10N/Kg=3600NF=(G物+G A)=(3600 N+1200N)=2400N;( 2)根据η======75%.答:( 1)钢丝绳的拉力是2400N;( 2)该提升机此次提升建筑材料的机械效率是75%.10.用如图所示的滑轮组,将重 1200N 的物体 A 在 100s 的时间里匀速竖直提升 10m ,已知在这个过程中,拉力 F 做功的功率为 150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)拉力 F 所做的有用功( 2)滑轮组的机械效率η【解答】解:( 1)提升重物过程中拉力 F 做的有用功:W 有用 =Gh=1200N× 10m=12000J;( 2)拉力做的总功:W 总=Pt=150W× 100s=15000J,滑轮组的机械效率:η=×100%=× 100%=80%;答:( 1)提升重物过程中的有用功为12000J;( 2)滑轮组的机械效率为80%.11.用如图所示的滑轮组提升重 1200N 的物体 A,在匀速竖直提升物体 A 的过程中,作用在绳子自由端竖直向上的拉力 F为 500N,如果物体 A 上升的速度 v A为 s,不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:( 1)动滑轮所受的重力G 动;(2)拉力 F 做功的功率 P.(3)滑轮组的机械效率η.【解答】解:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,( 1)不计绳重和滑轮与轴的摩擦,则拉力F=(G+G动),所以动滑轮重力:G 动=3F﹣ G=3× 500N﹣ 1200N=300N;(2)拉力端移动速度: v=3v 物 =3× s=s,拉力做功的功率: P=Fv=500N× s=150W;(3)滑轮组的机械效率:η=====× 100%=80%.答:( 1)动滑轮所受的重力为300N;(2)拉力 F 做功的功率为 150W ;(3)滑轮组的机械效率为 80%.12.如图所示,是一辆小车通过滑轮组匀速提升物体的装置图.与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15KW.物体 A 重 G A=1600N,动滑轮重 G 动 =400N.不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦.则:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为多少( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为多大( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为多大【解答】解:( 1)小车所做的有用功:W 有用 =G A h=1600N× 2m=3200J;( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率:η=×100%=× 100%=× 100%==80%;( 3)由图可知, n=3,当重物以 v=1m/s 的速度匀速上升时,小车前进的速度为v′=3m/s由 P=Fv 得,小车提供给绳子的最大拉力:F ===5000N,m小车提供给绳子的最大拉力F m=5000N 小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得,F=( G+G)即 G m+G动m动代入得 G m m﹣G动=3×5000N﹣ 400N=14600N .=3F答:( 1)物体 A 匀速提升2m 的过程中,小车所做的有用功W 有用为 3200J;( 2)滑轮组提升物体 A 时的机械效率η为 80%;( 3)若要求被提升重物以v=1m/s 的速度匀速上升,则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力G m为 14600N.13.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm 的正方体物体拉至井口的装置图.已知井深 12m ,物体质量m=6× 102kg,汽车重 G 车 =3 × 104N,汽车匀速拉绳子时的力F=× 103N ,汽车受到的阻力为车重的倍.( g=10N/kg )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(3)若汽车运动的速度为 3m/s,汽车牵引力的功率为多少(4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是多少【解答】解:( 1)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,将物体从井底拉至井口的过程中,绳端移动的距离:s=3h=3× 12m=36m ,汽车拉绳子的拉力做的功:W 总=Fs=× 103N× 36m=9× 104J;( 2)汽车对物体做的有用功:W 有用 =Gh=mgh=6× 102kg× 10N/kg× 12m= ×104J;滑轮组的机械效率:η=× 100%=× 100%=80%;(3)汽车匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力,根据力的平衡条件可得牵引力:F 牵 =F+f=F+车=× 103N+× 3× 104N=× 103N,牵引力做功功率:P===F 牵 v 汽 =× 103N× 3m/s= × 104W;( 4)物体静止在井口时,压力等于重力,所以物体对地面的压强:p= ===× 104Pa.答:( 1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中,汽车拉绳子做了9× 104J 功;( 2)滑轮组的机械效率为80%;( 3)汽车牵引力的功率为×104W;( 4)物体被拉上来静置在井口地面上时,对地面的压强是×104Pa.14.工人用图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量变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计, g=10N/kg .( 1)从图乙中看出,建材重400N 时,滑轮组的机械效率为50%,则动滑轮重为多少(2)若某次运送建材的质量为50kg,则建材的重力是多少(3)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 300N,求拉力的功率;( 4)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大【解答】解:(1)机械中摩擦力及绳重忽略不计,所以滑轮组的机械效率:η=====50%,解得: G 轮=400N;( 2)建材的重力:G=mg=50kg× 10N/kg=500N ;( 3)由图可知, n=2,则 1min 绳子自由端移动的距离 s=2h=2×12m=24m ,拉力做的功: W=Fs=300N× 24m=7200J,拉力的功率:P= ==120W;( 4)当η′ =60%时,机械中摩擦力及绳重忽略不计,滑轮组的机械效率:η′=,即: 60%=,解得 G′=600N.答:( 1)动滑轮重为400N ;(2)建材的重力是 500N;(3)拉力的功率为 120W;(4)当滑轮组的机械效率为 60%时,运送建材的重力是 600N.15.如图所示,重350N 的物体在100N 的拉力作用下10 秒钟上升30cm,若不计摩擦和绳子重,求:(1)物体上升速度;(2)拉力的功率;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为多大.【解答】解:( 1)物体上升速度:v 物 ===s;( 2)由图可知,n=4,则绳端移动的速度:v 绳 =nv 物=4× s=s,拉力的功率:P===Fv 绳 =100N×s=12W;( 3)不计摩擦和绳子重,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G 动 =nF﹣ G=4×100N﹣350N=50N ,物体再增加100N 即 G′=450N时,滑轮组的机械效率:η=× 100%=× 100%=× 100%=× 100%=90%.答:( 1)物体上升速度为s;(2)拉力的功率为 12W;(3)若物体再增加 100N,滑轮组的机械效率为 90%.16.某建筑工地的工人师傅用如图所示的滑轮组提升质量为72kg 的重物A,当工人师傅对绳子施加300N 的拉力时,物体 A 以 s 的速度沿竖直方向匀速上升,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg求:( 1)拉力 F 的功率( 2)滑轮组的机械效率.【解答】解:( 1)物体重力G=mg=72kg× 10N/kg=720N ;重物由 3 段绳子承担,绳子移动速度为:v=3v 物=3× s=s;拉力的功率为:P===Fv=300N× s=90W;( 2)机械效率为:η=====× 100%=80%;答:( 1)拉力 F 的功率为 90W;( 2)滑轮组的机械效率为80%.17.如图所示,重为1140N 的物体,工人师傅用600N 的力匀速提升物体,物体的速度为s,提升到指定的位置需要.(不计摩擦及绳重)(1)工人师傅拉绳的功率是多大(2)滑轮组的机械效率是多大v=2v 物 =2× s=s;【解答】解:( 1)重物由2 段绳子承担,故绳子的移动速度为:工人的功率为:P=Fv=600N× s=240W;( 2)时间 t==30s,物体升高的距离为:h=s 物 =v 物 t=s× 30s=6m;绳子移动距离为s=2h=2× 6m=12m ;有用功: W 有 =Gh=1140N× 6m=6840J;总功: W 总 =Fs=600N× 12m=7200J;滑轮组的机械效率为:η==× 100%=95%答:( 1)工人师傅拉绳的功率是240W ;( 2)滑轮组的机械效率是95%.18.底面积 100cm 2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2× 105Pa,用如图所示的滑轮组在5s 内将物体匀速竖直提升 3m ,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.( g=10N/kg)求:(1)物体的质量;(2)拉力 F 的功率;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要多大的拉力.【解答】解:( 1)由 p=可知对地面的压力:F 压 =pS=2× 105Pa×100× 10﹣4 m2=2000N,由于物体静止在水平地面上,则物体重力:G=F 压=2000N,所以,质量m= ==200kg;( 2)根据η===可得绳子的拉力:F===1250N;拉力做功W=Fs=Fnh=1250N× 2× 3m=7500J;功率 P= ==1500W ;( 3)由 F=(G+G动)可知动滑轮的重力为:G 动 =nF﹣ G=2×1250N ﹣2000N=500N;竖直提升 250N 的重物时的拉力F'=(G′+G动)=(250N+500N)=375N;答:( 1)物体的质量为200kg;(2)拉力 F 的功率为 1500W;(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N 的重物,需要 375N 的拉力.19.一名质量为70kg 的工人,用如图所示的装置提升一堆砖,已知托板重200N,每块砖重100N,不计滑轮的轮与轴之间的摩擦和钢丝绳子所受的重力.当工人提升10 块砖时,此装置的机械效率为80%,( g 取 10N/kg )求:( 1)动滑轮重力;( 2)利用此装置提升砖块的最高机械效率.。
复习专题——简单机械知识点归纳(word)一、简单机械选择题1.人直接用F1的拉力匀速提升重物,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【答案】C【解析】【详解】AB.直接用F1的力匀速提升重物,则F1=G,使用滑轮匀速提升该重物,由于滑轮种类不清楚,F2与G的大小关系不能判断,则无法比较F1与F2的大小.故A、B均错误;CD.直接用F1的力匀速提升重物,所做的功是:W1=W有用=Gh;使用滑轮匀速提升该重物到同一高度,即W有用=Gh;但由于至少要克服摩擦力做额外功,故W2=W有用+W额外,则W2>W1,故C正确、D错误。
故选C。
2.在生产和生活中经常使用各种机械,使用机械时A.功率越大,做功越快B.做功越多,机械效率越高C.做功越快,机械效率越高D.可以省力、省距离,也可以省功【答案】A【解析】【分析】(1)功率是表示做功快慢的物理量,即功率越大,做功越快;(2)机械效率是表示有用功所占总功的百分比;即效率越高,有用功所占的比例就越大;(3)功率和效率是无必然联系的;(4)使用任何机械都不省功.【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,故做功越快功率一定越大,故A正确;B.机械效率是表示有用功所占总功的百分比,故做功多,而不知道是额外功还是有用功,所以无法判断机械效率,故B错误;C.由于功率和效率没有直接关系,所以功越快,机械效率不一定越高,故C错误;D.使用任何机械都不省功,故D错误.故选A.3.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()A.有用功一定是150J B.总功一定是250JC.动滑轮重一定是100N D.拉力大小一定是125N【答案】D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计绳重和摩擦,额外功W额=G轮h,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F=1n(G物+G轮)求拉力大小.【详解】对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,因此,W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,所以动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=13(G物+G轮)=13(150N+100N)=2503N;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数n=2,对物体做的有用功:W有=Gh=150N×1m=150J,由η=WW有总,得:W总=Wη有=15060%J=250J,所以W额=W总-W有=250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W额=G轮h,因此动滑轮重:G轮=Wh额=1001Jm=100N,拉力F的大小:F=12(G物+G轮)=12(150N+100N)=125N;由以上计算可知,对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故A、B、C都正确;但拉力不同,故D错.故选D.4.山区里的挑夫挑着物体上山时,行走的路线呈“S”形,目的是A.加快上山时的速度B.省力C.减小对物体的做功D.工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械,使用斜面的好处是可以省力.挑物体上山,其实就是斜面的应用,走S形的路线,增加了斜面的长,而斜面越长,越省力,所以是为了省力.故选B.5.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【答案】C【解析】【详解】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.6.在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处,如图所示,沿斜面向上的拉力为40N,斜面长2m、高1m.(g取10N/kg).下列说法正确的是()A.物体沿斜面匀速上升时,拉力大小等于摩擦力B.做的有用功是5JC.此斜面的机械效率为62.5%D.物体受到的摩擦力大小为10N【答案】C【解析】A. 沿斜面向上拉物体时,物体受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用,故A错误;B. 所做的有用功:W有用=Gh=mgh=5kg×10N/kg×1m=50J,故B错误;C. 拉力F对物体做的总功:W总=Fs=40N×2m=80J;斜面的机械效率为:η=WW有用总×100%=50J80J×100%=62.5%,故C正确;D. 克服摩擦力所做的额外功:W额=W总−W有=80J−50J=30J,由W额=fs可得,物体受到的摩擦力:f=sW额=30J2m=15N,故D错误.故选C.点睛:(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、摩擦力和拉力;(2)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式W=Gh可求重力做功,即提升物体所做的有用功;(3)求出了有用功和总功,可利用公式η=WW有用总计算出机械效率;(4)总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功,根据W额=fs求出物体所受斜面的摩擦力.7.在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功,则下列说法中正确的是A.η甲=η乙,W甲=W乙B.η甲>η乙,W甲>W乙C.η甲<η乙,W甲<W乙D.η甲>η乙,W甲<W乙【答案】A【解析】【详解】物体升高的高度和物体重力都相同,根据公式W=Gh可知做的有用功相同;由图可知,动滑轮个数相同,即动滑轮重力相同,提升的高度相同,不计绳重和摩擦,则拉力做的额外功相同.有用功相同、额外功相同,则总功相同,即W甲=W乙.根据η=WW有总可知,机械效率相同,即η甲=η乙.故A符合题意.8.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是A.机械效率越大,做的有用功一定越多B.功率越大,做功越快C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功D.功率小,机械效率也一定低【答案】B【解析】【详解】A.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的有用功不一定越多,故A错误;B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故B正确;C.有力作用在物体上,物体力的方向上没有移动距离,力不做功,故C错误;D.机械效率是有用功与总功的比值,与功率的大小无关,故D错误.9.如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度,不计绳重和摩擦的影响,提升A的过程滑轮组的机械效率较大,则下列判断正确的是①A物体比B物体轻②提升A的拉力较大③提升A所做的额外功较少④提升A做的有用功较多A.只有①③B.只有②④C.只有②③D.只有①④【答案】B【解析】【详解】由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率:η=WW有总=WW W+有有额,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,由于提升物体高度一样,所以A 物体较重,提升A物体用的拉力较大,故ACD错误,B正确。
最新简单机械知识点 ( 大全 ) 经典一、简单机械选择题1.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()12A.若 G= G,拉力做的额外功相同12B.若 G= G ,拉力做的总功相同12,甲的机械效率大于乙的机械效率C.若 G= GD.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【答案】 C【解析】【详解】有用功为GH,若 G1 G2则有用功相等.对动滑轮做的功为额外功W额 G动H ,乙的动滑轮质量大额外功多,因此乙的总功多,机械效率低.答案AB 错, C 对.同一个滑轮组提起不同的重物,有用功不同,额外功相同,机械效率不同,提升重物越重机械效率越高.D错.2.如图所示,用滑轮组在4s 内将重为140N 的物体匀速提升2m ,若动滑轮重10N,石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。
则在此过程中,下列说法正确的是A.拉力 F 为 75NB.绳子自由端向上移动了4mC.滑轮组的机械效率约为93.3%D.提升 200N 重物时,滑轮组机械效率不变【答案】 C【解析】【详解】A .由图可知, n=3,不计摩擦及绳重,拉力:F= 1 ( G+G 动) = 1×( 140N+10N ) =50N ,故 A 错误;3 3B .则绳端移动的距离:s=3h=3× 2m=6m ,故 B 错误;C .拉力做功: W 总 =Fs=50N ×6m=300J ,有用功: W 有用 =Gh=140N ×2m=280J ,W有用× 100%=280J× 100% ≈93.3%,故 C 正确。
滑轮组的机械效率:=W 总300JD . 提升 200NW有用Gh=G重物时,重物重力增加,据 = =可知滑轮组机W 总Gh G 动 h G G 动械效率变大,故D 错误。
3. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N 的物体匀速提升 1m ,不计摩擦和绳重时,滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是()A .有用功一定是 150JB .总功一定是 250JC .动滑轮重一定是 100ND .拉力大小一定是125N【答案】 D【解析】【分析】知道物体重和物体上升的高度,利用W=Gh 求对物体做的有用功;又知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求总功,求出了有用功和总功可求额外功,不计 绳重和摩擦,额外功 W 额 =G 轮 h ,据此求动滑轮重;不计摩擦和绳重,根据F= 1(G 物+G 轮 )求拉力大小.n【详解】对左图滑轮组,承担物重的绳子股数n=3,对物体做的有用功:W 有=Gh=150N ×1m=150J ,W 有 ,得: W 总=W 有 150J由 η===250J ,因此, W 额 =W 总 -W 有 =250J-150J=100J ;因为不W 总60%计绳重和摩擦, W 额=G 轮 h ,所以动滑轮重:W 额 100J G 轮===100N ,拉力 F 的大小:h1mF= 1( G 物+G 轮) = 1( 150N+100N )=250N ;对右图滑轮组,承担物重的绳子股数3 33W有,得:W总n=2,对物体做的有用功: W 有=Gh=150N×1m=150J ,由η=W总W有150J=250J,所以 W 额 =W 总-W 有 =250J-150J=100J;因为不计绳重和摩擦,W 额=G轮==60%h,因此动滑轮重:G轮=W额=100J=100N,拉力 F 的大小: F=1(G 物+G 轮)=1 h1m22(150N+100N ) =125N ;由以上计算可知,对物体做的有用功都是150J,总功都是250J,动滑轮重都是100N,故 A 、 B、 C 都正确;但拉力不同,故 D 错.故选 D.4.如图所示,小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为122η;用乙滑轮所做的总功为W ,机械效率为η,若不计绳重与摩擦,则A.W1 = W2 C.W1 < W2【答案】 C 【解析】【分析】η1 =η2η1 >η2B.W 1 = W2η1<η2D. W1 > W2η1<η2由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用W有100% 即可比较出二者机W总械效率的大小.【详解】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;W有根据可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效W总率越高.而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低.即 W1<W2,1>2.【点睛】本题考查功的计算和机械效率的大小比较这一知识点,比较简单,主要是学生明确哪些是有用功,额外功,总功,然后才能正确比较出两种情况下机械效率的大小.5.如图所示,利用动滑轮提升一个重为G 的物块,不计绳重和摩擦,其机械效率为60%.要使此动滑轮的机械效率达到90%,则需要提升重力为G 的物块的个数为()A.3 个B.4 个C.5 个D.6 个【答案】 D【解析】【详解】不计绳重和摩擦,,,要使.6.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F2、 F3,下列关系中正确的是A. F1> F2> F3B. F1< F2< F3C. F2> F1>F3D. F2<F1< F3【答案】 D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力 F 1=f ;第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,1所以根据二力平衡,此时拉力 F 2=f;2第三个图中滑轮为动滑轮,由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力,即F3=2 f;由此可得 F2< F1< F3.故D正确.,则F1、7.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A.功率大的机械,做功一定多B.做功多的机械,效率一定高C.做功快的机械,功率一定大D.效率高的机械,功率一定大【答案】 C【解析】试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械效率是有用功与总功的比值.解: A、说法错误,功率大,只能说明做功快;B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大;C、说法正确;D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大.故选 C.8.用如图所示滑轮组提起重G=320N 的物体,整个装置静止时,作用在绳自由端的拉力F=200N,则动滑轮自身重力是(绳重及摩擦不计)A.120NB. 80NC. 60ND.无法计算【答案】 B【解析】【详解】由图可知, n=2,由题知, G物=320N, F=200N,∵不考虑绳重和摩擦,,即:,∴动滑轮重: G轮=80N.9.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。
简单机械知识点总结经典一、简单机械选择题1.如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等,用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若G1 212=G ,所用竖直向上的拉力分别为F和 F ,拉力做功的功率分别为 P12,两装置的机械效率分别为12和 Pη 和η(忽略绳重和摩擦).则下列选项正确的是A. F1> F2η1<η2 P1< P2B.F1> F2η1=η2 P1=P2C. F1< F2η1<η2 P1<P2D. F1< F2η1>η2 P1> P2【答案】 B【解析】【详解】甲滑轮组 n 是 2,乙滑轮组n 是 3,乙更省力.由于两个滑轮组做的有用功相同,额外功相同,它们的机械效率也相同.在相同时间内做的总功相同,它们的功率也相同.故确.B 正2.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。
F1、 F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s 。
不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式F1由 150N 逐渐变大C.乙方式的有用功是180JD.乙方式F2的功率为 3.6W【答案】 D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F1的变化;(3)根据 W 有用 =Gh 可求乙方式的有用功;(4)根据公式 P=Fv 求出乙方式 F2的功率。
【详解】A 、甲图, F1为动力,已知 OB=2OA ,即动力臂为阻力臂的 2 倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N ;由图乙可知, n=3 ,不计绳重和摩擦,则 F21(G G动 )1(300 N60N)120N ,故A错误;33B、甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1为 150N 不变,故 B 错误;C、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用 =Gh=300N×0.5m150J,故 C 错误;D、乙方式中 F =120N ,绳子的自由端的速度为 v=0.01m/s ×3=0.03m/s,则乙方式 F 的功2绳2W F2 s绳F2v绳120N 0.03m / s 3.6W ,故D正确。
简单机械专题复习经典一、简单机械选择题1.如下图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是A.B.C.D.【答案】 D【解析】【详解】根据题意知道,在不计机械自重和摩擦的条件下使用的简单机械;A.图的杠杆提升重物时,由于动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,即F> G;B.用图中的杠杆提升重物时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,即F=G;C.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=2,所以,绳端的拉力是:;D.图中滑轮组承担物重的绳子的有效股数是:n=3所以,绳端的拉力是:;综上所述,只有 D 图中的机械最省力。
F1、2.如图用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F2、 F3,下列关系中正确的是A. F1> F2> F3B. F1< F2< F3C. F2> F1>F3D. F2<F1< F3【答案】 D【解析】【详解】第一个图中滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力 F 1=f ;第二个图中滑轮为动滑轮,因为动滑轮可省一半的力,1所以根据二力平衡,此时拉力 F 2=f;2第三个图中滑轮为动滑轮,由二力平衡可知此时的拉力等于两股绳子向右的拉力,即F3=2 f;由此可得 F 2< F 1< F 3.故D 正确 .3.用图中装置匀速提升重为100N 的物体,手的拉力为60N,滑轮的机械效率为()A.16.7%B. 20%C. 83.3%D. 100%【答案】 C【解析】【详解】由图可知,提升重物时滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动,则该滑轮为动滑轮;∴拉力移动的距离s=2h,η=====≈ 83.3%.4.为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。
当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F 拉绳时,物体的速度v 和物体上升的高度 h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。
(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。
下列计算结果不正确的是...A.0s~1s 内,地面对物体的支持力大于10NB. 1s~ 2s 内,物体在做加速运动C. 2s~ 3s 内,拉力 F 的功率是100WD. 2s~ 3s 内,滑轮组的机械效率是83.33%【答案】 C【解析】【详解】(1)由图乙可知,在 0~1s 内,拉力 F= 30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和 G 动,向上的支持力 F 支 ,及三根绳子向上的拉力F′作用,处于静止状态;地面对重物的支持力 F 支= G-F′= G-3F 拉 +G 动= 100N-3×30N+G 动= G 动+10N10N,故 A 正确;( 2)由图丙可知, 1s~2s 内,物体在做加速运动,故 B 正确;( 3)由图可知在2~3s 内 ,重物做匀速运动 ,v3= 2.50m/s,拉力 F3= 40N ,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数) n= 3,所以拉力 F 的作用点下降的速度v′3= 3v3= 3×2.50m/s= 7.5m/s,拉力做功功率(总功率) :P 总= F3v′3= 40N×7.5m/s= 300W ,故 C 错误;滑轮组的机械效率:η=×100% =×100%=×100%83.33% ,故 D 正确。
故选 C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n= 3,则拉力 F 移动的距离s= 3h.( 1)已知滑轮组绳子的段数n 和拉力 F 拉,物体静止,设滑轮组对物体的拉力F′,其关系为F拉=( F′+G );地面对物体的支持力等于物体对地面的压力,等于物体的重力G 减去整动个滑轮组对物体的拉力F′;( 2)由 F-t 图象得出在1~ 2s 内的拉力 F,由 h-t 图象得出重物上升的高度,求出拉力 F 的作用点下降的距离,利用W = Fs 求此时拉力做功.( 3)由 F-t 图象得出在 2~ 3s 内的拉力 F,由 v-t 图象得出重物上升的速度,求出拉力 F 的作用点下降的速度,利用P= Fv 求拉力做功功率,知道拉力 F 和物重 G 大小,以及 S 与 h 的关系,利用效率求滑轮组的机械效率.5.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是A.机械效率越大,做的有用功一定越多B.功率越大,做功越快C.有力作用在物体上,力一定对物体做了功D.功率小,机械效率也一定低【答案】 B【解析】【详解】A.因为机械效率是有用功与总功的比值,所以机械效率越大,做的有用功不一定越多,故 A 错误;B.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,做功越快,故 B 正确;C.有力作用在物体上,物体力的方向上没有移动距离,力不做功,故 C 错误;D.机械效率是有用功与总功的比值,与功率的大小无关,故 D 错误.6.如图所示的装置, 100 N的物体A在水平面做匀速直线运动,F 重作用在绳自由端的拉力是 20 N,则下列判断正确的是(不计滑轮重和滑轮间摩擦)A.作用在物体 A 上水平拉力是100 NB.作用在物体 A 上水平拉力是 20 NC.物体 A 受到的滑动摩擦力是80 ND.物体 A 受到的滑动摩擦力是40 N【答案】 D【解析】【详解】AB .根据二力平衡的条件进行分析,因为有两条绳子作用在动滑轮上,所以作用在物体 A 上的水平拉力 F=2×20 N=40 N;故 AB 错误;CD.因为物体匀速运动 ,所以摩擦力等于作用在 A 上的水平拉力 ,大小为 40 N,故 C 错误,D 正确。
7.如图所示 , 用滑轮组提升重物时, 重 200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F 为 120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下3m B.拉力 F 做的功为200JC.滑轮组的机械效率是 83.3% D.拉力 F 的功率是 40W 【答案】 C【解析】【详解】A 、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升1m 时,绳子的自由端应被拉下2m,故 A 错误;B、拉力为120N,绳子的自由端应被拉下2m,则拉力做功为:,故 B 错误;C、滑轮组的机械效率,故C正确;D、拉力 F 的功率,故D错误.故选 C.【点睛】涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功是对谁做的功,弄清楚这些功后,求效率和功率就显得简单了。
8.如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是A. B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力B. B 点是支点,物体 A 放在车厢前部可省力C. C 点是支点,物体 A 放在车厢后部可省力D. C 点是支点,物体 A 放在车厢前部可省力【答案】 C【解析】【详解】由图可知车厢绕着点C转动,所以点 C为支点;当物体放在车厢的后部时,动力臂大于阻力臂,因此省力,所以选项ABD都不正确,故答案为C.9.如图所示,一根木棒在水平动力(拉力) F 的作用下以O 点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M ,则A. F 增大, L 增大,C. F 增大, L 减小,【答案】 C MM增大增大B.F 增大,L 减小,MD. F 减小, L 增大, M减小增大【解析】【分析】找某一瞬间:画出力臂,分析当转动时动力臂和阻力臂的变化情况,根据杠杆平衡条件求解.【详解】如图,l为动力臂, L 为阻力臂 ,由杠杆的平衡条件得: Fl=GL ;以 O 点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中, l 不断变小, L 逐渐增大, G 不变;由于杠杆匀速转动,处于动态平衡;在公式Fl =GL中, G 不变,L 增大,则GL 、 Fl 都增大;又知:l 不断变小,而F l 不断增大,所以 F 逐渐增大,综上可知:动力 F 增大,动力臂l 减小,动力臂和动力的乘积M=F l 增大;故选 C.【点睛】画力臂:①画力的作用线(用虚线正向或反方向延长);②从支点作力的作用线的垂线得垂足;③从支点到垂足的距离就是力臂.10.皮划艇是我国奥运优势项目之一,如图所示,比赛中运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.下列说法正确的是()A.为省力,可将用力划浆的手靠近支点B.为省力,可将用力划浆的手远离支点C.为省距离,可将用力划浆的手远离支点D.将用力划浆的手靠近支点,既能省力又能省距离【答案】 B【解析】【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.【详解】运动员一手撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划浆.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆.AB.为省力,可将用力划浆的手远离支点,故 A 错误, B 正确;CD.为省距离,可将用力划浆的手靠近支点,但费距离,故CD错误;11.如图甲所示,长 1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O 点在竖直平面内自由转动,一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力 F 与作用点到O 点距离x 的变化关系如图乙所示.据图可知金属杆重()A. 5N B. 10N C. 20N D. 40N【答案】 B【解析】【分析】杠杆的平衡条件【详解】使金属杆转动的力是金属杆的重力,金属杆重心在中心上,所以阻力臂为:L 1=0.8m ,取当拉力F=20N ,由图象可知此时阻力臂:L 2=0.4m ,根据杠杆的平衡条件有:GL 1=FL 2所以G×0.8m=20N ×0.4m解得:G=10N12.如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力 F 的作用下, 1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm .如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是A .绳子自由端移动速度为 0.3m/sB .拉力 F 的大小为 4NC .拉力 F 的功率为 0.45WD .滑轮组的机械效率为 75%【答案】 C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:n=2,A .绳端移动的距离是:s=2h=2× 0.1m=0.2m , 绳子自由端移动的速度是:s 0.2mv0.2m/s ,t1s故 A 错误;B .不计绳重和摩擦,则拉力 F1 G G 动 = 14N 0.5N 2.25N ,n2 故 B 错误;C .拉力做的总功: W 总 =Fs=2.25N ×0.2m=0.45J ,拉力 F 的功率: W 总 0.45J 0.45W ,Pt1s故 C 正确;D .拉力做的有用功W 有 =Gh=4N ×0.1m=0.4J ,滑轮组的机械效率是:W 有100%0.4J W 总 100% ≈ 88.9%,0.45J故 D 错误。