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初二物理第十二章 简单机械知识点及练习题含答案(1)

初二物理第十二章 简单机械知识点及练习题含答案(1)
初二物理第十二章 简单机械知识点及练习题含答案(1)

初二物理第十二章简单机械知识点及练习题含答案(1)

一、选择题

1.如图所示,形状规则、密度均匀的木板AB放在水平桌面上,OA=2OB.当B端挂30 N 的重物G时,木板A端刚刚开始翘起,木板重为

A.10 N B.15 N C.30 N D.60 N

2.如图所示,轻质杠杆可绕O(O 是杠杆的中点)转动,现在B端挂一重为G的物体,在A端竖直向下施加一个作用力F,使其在如图所示的位置平衡,则

A.F 一定大于G

B.F 一定等于G

C.F 一定小于G

D.以上说法都不正确

3.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()

A.5N 0.8m/s B.20N 0.8m/s C.5N 0.2m/s D.20N 0.2m/s

4.如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系正确的是

A.F A:F B:F c=3:2:1 B.F A:F B:F c=1:2:3

C.F A:F B:F c=6:3:2 D.F A:F B:F c=2:3:6

5.如图所示的四幅图中,不正确的是

A.滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动的过程中的受力示意图(略空气阻力)

B.近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况

C.同名磁极(S)的磁场方向

D.吊桥所受拉力的力臂L1

6.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

7.关于功率和机械效率,下列说法正确的是

A.机械效率高的机械,功率一定大

B.做功时间长的机械,功率一定小

C.所有机械的机械效率都小于1

D.功率大的机械,做功一定多

8.用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上,重为100N的物体提升一定高度.当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力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.1s~2s内,拉力F做的功是15J B.2s~3s内,拉力F的功率是24W

C.1s时,物体对地面的压力是30N D.动滑轮重50N

9.如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A,B,C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是

A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>G C.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G

10.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物G所受的重力为700 N,当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时,重物G恰好做匀速直线运动.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是

A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N

B.若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s,则4 s后,绳子的拉力所做的功为1 400 J

C.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动,且绳端运动相同的距离时,工人所做的功大小不同

D.若将重物G换为质量更大的物体,则在不改变其他条件的情况下,工人将更省力

二、填空题

11.如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功_____焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是_____。

12.如图所示,小超同学用滑轮组匀速提升重200N的物体,若每个滑轮均重10N,绳重和摩擦忽略不计,则他对绳子的拉力是_____N。如果小超同学体重500N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为_____N。

13.如图所示,用 F =20N 的力拉物体 A 以2m /s 速度匀速运动3s ,不计滑轮重及绳间摩擦,则A 所受的摩擦力是___________,若要使A 匀速运动实际所需拉力F ′=25N ,则此滑轮的效率是_____________.

14.为将放置在水平地面上、重为90N 的重物提升到高处.小桂同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置.当小桂所用的拉力F 随时间t 变化的图象如图(乙)所示,重物的速度v 随时间t 变化的图象如图(丙)所示.不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.物体离开地面匀速上升时,小桂的拉力F =____N ;若重物与地面的接触面积S =500cm 2,在0~1s 内,重物对地面的压强为________P a .

15.如图所示的AB 为轻质杠杆,O 为悬点,放在水平面上的物体M 用细线悬挂在杠杆A 端.已知OA :OB=1:2,M 的密度为3×103kg/m 3, 体积为8×10﹣3m 3. 当B 端悬挂一个质量为10kg 重物时,杠杆水平平衡,则物体M 对水平面的压力为 ________N (g 取10N/kg ).

16.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0.2N

f

F ,不计绳、弹簧

秤、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦).

17.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”)

18.如图所示,在不计摩擦和杠杆重力的情况下,杠杆OA的中点悬挂一重G=100N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则F=________N.保持F的方向不变,在将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将________(选填“变大”、“不变”或“变小”),如果物体上升2m,拉力做的功为________ J.

19.如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图.该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成,配重C通过细绳与动滑轮相连,配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端,支架与杠杆垂直.杠杆的B端放在水平台面上,杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动,开关被拉开前,杠杆在水平位置平衡.已知动滑轮P的质量m P为0.2kg,OA:OB=3:1,配重D的质量m D为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为

75N,刚好拉开开关所需的拉力T为6N.杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计,滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg.求:配重C的质量m C等于多少kg,开关刚好能被拉开?

20.如图所示,物体G重60 N,挂在匀质杠杆的一端,要使杠杆平衡可以在A点加一个方

向为_____的_____ N的力;也可以在B点加一个方向为_____的_____ N的力.

三、实验题

21.如图所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。

(1) 实验前,杠杆右端偏高,应将两端的螺母向________调节,使杠杆在_______位置平衡;

(2) 杠杆平衡后,在左侧挂两个钩码,每个钩码重1N,在右端竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置重新平衡,如图所示。此时弹簧测力计的示数F=_____________N(弹簧测力计自重不计);

(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时,若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F,应将钩码向_________(填“左”或“右”)移动适当的距离;

(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上,而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上_______ (填“影响”或“不影响”)实验过程。

22.小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率,他记录的实验数据如下表。

次数物重G/N

绳自由端的

拉力F/N

钩码上升的

高度h/cm

绳自由端移

动的距离

s/cm

机械效率η/%

1 1.00.51030

2 2.00.951574.1

(1)根据记录表格中提供的信息,组装图中小军使用的滑轮组______;

(2)根据给出的实验数据,计算出第一次的机械效率并填入表格中______;(结果保留三位

有效数字)

(3)同一个滑轮组,在两次实验过程中机械效率不同,主要原因是______。

23.如图所示,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)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠

杆两端的平衡螺母向____选填(“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持___并

静止,达到平衡状态。这样做的好处是:________。

(2)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:动力×动力臂=阻力×阻力臂。他这

样得出的结论是否合理?____;为什么?_____。

(3)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?”于是小组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 __________。

24.小李在测定某滑轮组的机械效率时,得到下表中的两组数据.

序号物重G/N提升重物高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η160.1 2.50.460%

2160.150.480%

(1)该实验采用的实验装置图应为图中的________(填“甲”或“乙”).

(2)比较两组实验数据可初步得出:使用同一滑轮组提升物体,物体所受的重力越大,滑

轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”).

25.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所

示,实验数据记录如表。

实验次数钩码重G/N 钩码上升高

度h/m

绳端拉力

F/N

绳端移动距

离s/m

机械效率

Q/η

1 2.00.1 1.00.366.7%

2 4.00.1 1.80.374.1%

3 6.00.10.3

(2)如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为_____N,滑轮组的机械效率为_____(结果保留一位小数);

(3)实验时,如果他只测量了钩码上升高度h而没有测量绳自由端移动的距离s,则他_____(填“能”或“不能”)计算出滑轮组的机械效率;

(4)分析表格中的实验数据,可知:用同一滑轮组提升重物时,在允许的范围内被提升的物体越重,滑轮组的机械效率_____(填“越大”、“越小”或“不变”)。

四、计算题

26.某人用如图所示的滑轮组将重480N的物体在10s内匀速提高2m,(不计绳重和摩擦)所用的拉力F为200N,求:

(1)拉力F的功率是多少?

(2)滑轮组的机械效率是多少?

(3)如果用此滑轮组提起600N的物体,需要多大的拉力?

27.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。

28.某学校暑期进行扩建教学楼工程,建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示,在匀速起吊重3.2×103N的物体时,物体5s内上升了6m。若滑轮组所做的额外功为

1.08×104J,求:

(1)滑轮组所做的有用功;

(2)拉力F做功的功率;

(3)滑轮组工作时的机械效率。

29.如图,轻质杠杆EOF可绕支点O转动,EO:OF=1:2,杠杆E端用细绳连接圆柱体A,F端先细绳连接轻质弹簧测力计后再连接圆柱体B圆柱体A、B重力分别为120N、50N,圆柱体B底面积为100cm2,高为40cm,浸没在底面积为200cm2的盛水柱形容器中,此时圆柱休B上表面距离水面5cm,已知杠杆连接圆柱体A、弹簧测力计及B的绳子能承受的最大拉力均为30N;弹簧测力计的量程为0-100N,其弹簧伸长量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N的拉力时伸长0.5cm;轻质杠杆EOF始终在水平位置平衡。求:

(1)圆柱体B受到的浮力;

(2)打开阀门K,匀速向外抽水,当细绳刚好要拉断时,电子秤的示数为多少kg;(3)若抽水速度为50cm3/s,从开始抽水至细绳刚好拉断时,抽水时间为多少s。30.小峰利用滑轮组将一个正方体金属块A从某溶液池内匀速提出液面,当金属块A浸没在液面下,上表面距液面的距离为h时开始计时,如图甲,计时后调整滑轮组绳端竖直向上拉力F的大小使金属块A始终以大小不变的速度匀速上升,提升过程中拉力F与金属块A向上运动时间关系如图乙。已知金属块A被提出液面后,滑轮组的机械效率为80%,

h=0.25m,(假设溶液池足够大,金属块被提出液面前后液面高度不变,不计绳重及摩擦,)。求:

(1)金属块A的重力;

(2)动滑轮的总重;

(3)正方体A的体积;

(4)溶液的密度。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.D

解析:D

【详解】

由于形状规则、密度均匀的木板AB的中点为重心,O为支点,如图:

因为OA=2OB,则木板重力G′的力臂为L1=

11

OB

22

OC OA OB OB

()

=+-=;

重物G的力臂L2=OB,根据杠杆平衡条件得:G′×L1=G×L2

所以G′=60N

【点睛】

因为形状规则、密度均匀,所以重心所在位置即是阻力的作用点,且结合题意可知,O点

是支点.

2.B

解析:B

【详解】

由题意知,O 是杠杆的中点,所以G的力臂与F的力臂相等;则由杠杆的平衡条件知:

F一定等于G.故ACD错误,B正确.

3.D

解析:D

【详解】

由图可知,该滑轮是动滑轮,当重物A上升速度为0.4m/s时,滑轮上升速度是物体速度的一半,即0.2m/s;此时拉力为是物重的2倍,因此拉力为

==?=

F G

2210N20N

故D正确。

故选D。

4.B

解析:B

【分析】

根据动滑轮的使用特点,判断力的大小.

【详解】

根据每段绳子承担的力的情况,分析三个弹簧测力计拉力F A、F B、F c三者的关系,如下图:

设每段绳子承担F的力,F C承担3段绳子的拉力,F C=3F;F B承担2段绳子的拉力;

F B=2F;F A承担一段绳子的拉力,F A=F.

故F A:F B:F C=F:2F:3F=1:2:3,故B正确,ACD错误.

故选B.

【点睛】

本题考查动滑轮的使用情况,是一道基础题.

5.A

解析:A

【解析】

【分析】

(1)对滑块进行受力分析,根据光滑斜面可得,滑块不受摩擦力作用,因此滑块只受重力和支持力作用;

(2)近视眼成因:眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法,需佩戴凹透镜。

(3)磁感线都是从北极出发回到南极;

(4)力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离。

【详解】

A、滑块被固定在光滑斜面底端的压缩弹簧弹出后沿斜面向上运动,是因为滑块具有惯性,因为斜面光滑,所以不受摩擦力的作用,只受到竖直向下的重力和垂直于斜面向上的支持力作用,故A错误;

B、近视眼成因:眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼。近视矫正方法,需佩戴凹透镜。故B正确;

C、在磁体外部,磁感线的方向都是从N极出发回到S极,故C正确;

D、由图可知,杠杆的支点为C,吊桥所受拉力的力臂是从C到拉力作用线的垂线段,故D正确。

故选:A。

6.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.

7.C

解析:C

【解析】

A. 功率表示做功的快慢,机械效率表示一次做功中有用功占的比,所以功率和机械效率是两个不同的概念,没有直接的关系,故A错误;

B. 功率是功与时间的比,与单独的时间没有关系,故B错误;

C. 使用任何机械时,都不可避免要做额外功,所以所有机械的机械效率都小于1,故C正确;

,做功多少不仅与功率有关,还与时间有关,故D错误;

D. 根据W Pt

故选C.

8.D

解析:D

【解析】由图乙和图丁可知,1s-2s内,拉力F的大小为50N,货物升高的高度为0.1m,则拉力F通过的距离为0.3m,所以拉力做的功为W=Fs=50N×0.3m=15J,故A正确;由图乙和图丙可知,2s-3s内,拉力F的大小为40N,货物上升的速度为速度为0.2m/s,则可知拉力F的速度为0.6m/s,所以拉力的功率P=Fv=40N×0.6m/s=24W,故B正确;在2s-3s内货物是匀速上升的,此时的拉力大小为40N,则可求出动滑轮的重为120N-100N=20N,故D错;由图乙可知,货物在1s时,拉力的大小为30N,则可得滑轮组对货物的拉力大小为30N×3-20N=70N,所以可得货物对地面的压力为100N-70N=30N,故C正确;应选D。9.C

解析:C

【解析】

试题分析:利用杠杆平衡条件分析,当阻力和阻力臂不变时,如果动力臂不变,只改动用力方向,其动力不变,据此分析解答.

解:设拉力的力臂为L,则由题意可知,当杠杆在水平位置平衡时:G×OD=F×L

由此可得:F=

因为G,OD不变,OD=L=r,故F=G,由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径,相等,故

F1=F2=F3=G

故选:C

【点评】此题主要考查学生对于杠杆平衡问题的分析能力,此题关键是力臂的确定.10.A

解析:A

【解析】

A、不计绳重及摩擦,动滑轮组进行受力分析,

1

2

F G G

=+

物动

(),

滑轮组的动滑轮所受的重力:G动=2F-G物=2×400N-700N=100N,故A正确;

B、绳子移动的距离,s=vt=0.5m/s×4s=2m,

绳子的拉力所做的功:W=Fs=400N×2m=800J,故B错误;

C、工人所做的功,等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积,与绳子的不同速度无关,大小W=Fs,工人所做的功相同,故C错误;

D、不计绳重及摩擦,动滑轮组进行受力分析,

1

2

F G G

=+

物动

(),当重物G换为质量更

大的物体时,F将变大,更费力,故D错误.

故选A.

二、填空题

11.20J、73.5%

【解析】

试题分析:手压一次所做的功为:W=Fs=100N×0.2m=20J

汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:F阻=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76

解析:20J 、73.5% 【解析】

试题分析:手压一次所做的功为: 汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:

将后轮抬起15cm 所做的有用功为:

手压120次所做的总功为:

该千斤顶的机械效率是:

考点:机械效率

12.990 【详解】

[1]承担物重的绳子段数为n=2,他对绳子的拉力

[2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ,所以最大物重为

解析:990 【详解】

[1]承担物重的绳子段数为n =2,他对绳子的拉力

+200N+10N

=105N 2

G G F n =

=动 [2]小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重500N ,所以最大物重为

max max 2500N-10N=990N G nF G =-=?动

13.10N 80 【详解】

因不计滑轮重及绳间摩擦,物体A 所受的摩擦力f=F=×20N=10N ;此滑轮机械效

率为====2×=80%.

解析:10N 80% 【详解】

因不计滑轮重及绳间摩擦,物体A 所受的摩擦力f=

12F=1

2

×20N=10N ;此滑轮机械效率为η=

W W 有总=f s Fs 物拉=2f F ?=2×10N

25N

=80%. 14.600 【解析】 【详解】

第一空.由图丙可知在2~3s 内,重物做匀速运动,由图乙可知,此时拉力F=40N

第二空.从动滑轮上直接引出的绳子股数n=3, 从丙图可知,物体在2~3s 内做匀速

解析:600 【解析】 【详解】

第一空.由图丙可知在2~3s 内,重物做匀速运动,由图乙可知,此时拉力F =40N ; 第二空.从动滑轮上直接引出的绳子股数n =3,

从丙图可知,物体在2~3s 内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F 3=40N , 根据F =

1

n

(G 物+G 动)可得: G 动=nF 3?G 物=3×40N?90N=30N ,

在0~1s 内,拉力F 1=30N ,把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态, F 支+3F 1=G 物+G 动,地面对物体的支持力: F 支=G 动+G 物?3F 1=30N+90N?3×30N=30N , 根据力的作用是相互的,重物对地面的压力: F 压=F 支=30N , 对地面的压强: p =

-22

30N

510m

F S =?压=600Pa 。 15.40 【详解】

杠杆B 端受到的拉力为; 因为, 所以, 即;

M 物体的重力为,

地面对物体M 的支持力为,

所以物体M 对地面的压力与支持力相等,为. 【点睛】

理解M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对

解析:40 【详解】

杠杆B 端受到的拉力为10kg 10N/kg 100N B B B F G m g ===?=; 因为1122F L F L =, 所以??A B F OA F OB =,

即?2

100N 200N 1

B A F OB F OA =

=?=; M 物体的重力为3333

310kg/m 810m 10N/kg 240N M M M M G m g V g ρ===????=﹣,

地面对物体M 的支持力为240N 200N 40N M

A N G F ===﹣﹣, 所以物体M 对地面的压力与支持力相等,为40N F N ==压. 【点睛】

理解M 的重力与对杠杆的拉力之差就是地面对M 的支持力,根据力的作用相互性可以得到M 对地面的压力,关键还是杠杆平衡条件的灵活运用.

16.18 【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.

17.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。

18.不变 200 【解析】 解: (1)如图, 杠杆在A 位置,, 杠杆平衡,所以, 得:

(2)如图,杠杆在B 位置,OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变为G , ∵ ∴

∵杠杆平衡,

解析:不变 200 【解析】 解: (1)如图,

杠杆在A 位置,2OA OC L L =, 杠杆平衡,所以OA FL GL =, 得:100N

=50N 22

OC OA GL G F L =

== (2)如图,杠杆在B 位置,OA′为动力臂,OC′为阻力臂,阻力不变为G ,

∵OC D OA B ''∽

∴12OC OA OD OB ''==::: ∵杠杆平衡, ∴OA OC F L GL ''=' ∴'100N

=50N '22

OC OA GL G F L =

==; 由此可知当杠杆从A 位置匀速提到B 位置的过程中,力F 的大小不变; (3)不计摩擦的情况下,根据功的原理可知,拉力做的功为:

100N 2m 200J W Fs Gh ===?=

答案:(1). 50 (2). 不变 (3). 200

点睛:重点是杠杆平衡条件的应用及计算,难点是根据三角形相似得出向上移动后,动力臂与阻力臂的比仍然为2:1,所以动力不变,再根据不计杠杆重和摩擦时,有用功等于总功计算拉力做的功.

19.4kg 【解析】

试题分析:以杠杆为研究对象,因为杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件得出两边受力的大小关系;

左边受力根据动滑轮的特点和同一直线上力的合成求得; 右边受力根据同一直线上同方向力的合成求得

解析: 4kg 【解析】

试题分析:以杠杆为研究对象,因为杠杆平衡,根据杠杆的平衡条件得出两边受力的大小关系;

左边受力根据动滑轮的特点和同一直线上力的合成求得; 右边受力根据同一直线上同方向力的合成求得; 最后根据两边受力大小关系求配重C 的质量m C .

解:若开关刚好能被拉开,则拉力T=6N ,此时杠杆在水平位置平衡,B 端受地面的支持力为0,

如右图:F A ×OA=F B ×OB , 由题知,OA :OB=3:1, 则F A :F B =1:3; ①

细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计,

则T=(F拉+G轮),

则物体C受到的向上的拉力:

F拉="2T" G轮="2×6N" m P g="12N" 0.2kg×10N/kg=10N;

所以,杠杆左边受到力:

F A=

G C F拉=m C g 10N,②

F B=F+

G D=75N+m D g=75N+1.5kg×10N/kg=90N ③

将②③代入①得:

(m C g 10N):90N=1:3,

解得:m C=4kg.

故答案为4.

【点评】本题综合考查了重力的计算、动滑轮的特点、杠杆的平衡条件、同一直线上力的合成,杠杆在水平位置平衡,B端受地面的支持力为0是分析本题的关键.

20.竖直向下 80 竖直向上 80

【解析】

试题分析:杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力,重物G使杠杆逆时针转动,则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动,方向竖直向下,作用在B点的力应竖直

解析:竖直向下 80 竖直向上 80

【解析】

试题分析:杠杆中动力与阻力是使杠杆转动方向相反的两个力,重物G使杠杆逆时针转动,则作用在A点的力会使杠杆作顺时针转动,方向竖直向下,作用在B点的力应竖直向上.力臂可以通过杠杆上的格子来表示,根据杠杆平衡条件可以算出作用在A点、B点的力的大小.

考点:杠杆平衡条件应用

三、实验题

21.右水平 3 右不影响

【详解】

(1)[1][2]实验前杠杆右端偏高,应将两端的平衡螺母右调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样在实验操作过程中,才能读出力臂。

(2)[3]设杠杆每一小格的长度为l,据杠杆的平衡条件有

2N?3l=F?2l

所以此时弹弹簧测力计的示数

F=3N

(3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处,则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小,而弹簧测力

计的示数不变,钩码的重力不变,据杠杆的平衡条件,若想让杠杆在水平位置平衡,须向右适当移动钩码。

(4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上,不会影响实验过程。即使铁架台不是水平放置,但依然可调节杠杆在水平位置平衡。

22.

7 两次提升的物重不同

【详解】

(1)[1]当钩码上升的高度为10cm 时,绳自由端移动的距离为30cm ,则绳子承担重物的段数

30cm

310cm

s n h =

== 绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示

(2)[2]第一次的机械效率

111111N 0.1m

100%100%100%66.7%0.5N 0.3m

W G h W F s η?=

?=?=?≈?有1有1总 (3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组,即绳重、摩擦、滑轮重是相同的,所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。

23.左 水平 便于测量力臂 不合理 只通过一次测量,数据具有偶然性,不具有普遍性 杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响。 【详解】

(1)[1][2]杠杆右端下沉,应将平衡螺母(左端和右端的平衡螺母调节方向一致)向左调节, 使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态。

[3]力臂等于支点到力的作用线的距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。

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