第十二章《简单机械》
★知识点1:杠杆五要素和平衡条件
1.(2018福建B卷)《墨经》最早记述了秤的杠杆原理。图中“标”“本”表示力臂,“权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( C )
A.“权”小于“重”时,A端一定上扬
B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”
C.增大“重”时,应把“权”向A端移
D.增大“重”时,应换用更小的“权”
2.(2018河南省)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( B )
3.(2018山东聊城)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托5kg的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( B )
A.大于5kg B.大于49N
C.小于49N D.等于49N
4.(2018山东临沂)图(a)所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图(b)所示,则杠杆( A )
A.右端下沉
B.左端下沉
C.要保持平衡应将左端的物体向右移动
D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体
5.(2018四川巴中)如图所示,在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个始终与OA垂直的力F,由水平位置匀速提到如图虚线的位置,在这个过程中,拉力F的大小( C )
A.一直变大 B.始终不变 C.一直变小 D.先变小后变大
6.(2018四川绵阳)
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如图所示,两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上,质量分布不均匀的木条AB重24N,A、B是木条两端,O、C是木条上的两个点,AO=BO,AC=OC.A端放在托盘秤甲上,B端放在托盘秤乙上,托盘秤甲的示数是6N.现移动托盘秤甲,让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是( C )
A.8N
B.12N
C.16N
D.18N
7.(2018湖南娄底)在图中画出力F对支点O的力臂。
【答案】
8.(2018四川眉山)如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。
【答案】
9.(2018山东枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向 右 调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的 左 端会下沉,要使杠杆重新在水平位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下,只需将 将左侧的钩码去掉一个 即可。
(3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示。你认为 小李 的实验方案更好,请说明你的理由 弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量 。
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(4)实验中小王发现:如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡?请说明理由 这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡 。
★知识点2:滑轮
1.(2018湖南娄底)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GA=100N。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=0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦均可忽略不计,
(1)绳子自由端的拉力大小F= 50 N;
(2)拉力F做功的功率P= 40 W。
(3)物体A的机械能 增加 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
2.(2018四川遂宁)小丽同学用水平力F拉动如图所示装置,使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm,物体B重50N(物体B与A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为10N,弹簧测力计的示数为8N.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为 0.1 m/s,物体A受到B施加的摩擦力 水平向右 (选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”),水平拉力F为 36 N, 水平拉力F的功率为 3.6 W.
3.(2018浙江宁波)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( D )
A.F2的功率为0.6W
B.弹簧测力计读数为9N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
4.(2018湖北咸宁)如图所示,用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m,若动滑轮重20N,不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( B )
A.绳子自由端向上移动了4m B.拉力F的功率为90W
C.拉力F为90N D.滑轮组的机械效率为80%
★知识点3:机械效率
1.(2018湖北荆门)工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高1m,长2m
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,物体重500N,平行于斜画的拉力200N,所用时间10s。在此过程中,物体动能 不变 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。重力势能 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。拉力的功率为 80 W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为 62.5% 。
2.(2018江苏淮安)如图所示,工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m,所用时间为lmin,则工人做的有用功是 2400 J,工人做功的功率是 50 W,动滑轮的机械效率是 80% 。
3.(2018山东东营)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( C )
A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100% B.做功多的机械,功率一定大
C.功率大的机械,做功一定快 D.做功快的机械,机械效率一定高
4.(2018四川省自贡市)如右图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过程中( D )
A.做的总功是400J B.拉力F的功率是25W
C.绳子自由端被拉下1m D.滑轮组的机械效率是80%
5.(2018湖南省邵阳市)如右图所示,某同学使用动滑轮把600N的重物匀速提升了3m,所用的拉力是400N。下列说法正确的是(B )
A.机械效率是80% B.有用功是1800J
C.额外功是300J D.总功是2100J
6.(2018山东泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:
(1)物体提升的高度是 5.0 cm,拉力是 2 N,该滑轮组的机械效率η= 75% ;
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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