物理八年级下册二、滑轮复习练习题
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北师大版八年级下册《9.2 滑轮》同步练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)如图所示的工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是()
A. 羊角锤 B. 瓶盖起子
C. 核桃夹 D. 碗夹
2.(3分)用如图所示的简单机械提升重为G的物体,且处于静止状态。图中滑轮、杠杆质量均不计,A点为杠杆的正中点。这四种情况下用力最大的是()
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
3.(3分)要用30N的力刚好提起40N的物体,若不计机械本身重力和摩擦,则下列简单机械可以采用的是( )
A. 一个定滑轮 B. 杠杆
C. 一个动滑轮 D. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
4.(3分)如图所示,O为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为G的物体,杠杆在力F1的作用下在水平位置处于平衡.如果用力F2代替力F1使杠杆仍在图中位置保持平衡,下面关系正确的是( )
A. F2
5.(3分)下列说法中正确的是( )
A. 功率大的机械做功多 B. 机械效率高的机械做功多
C. 功率大的机械效率高 D. 功率大的机械做功快
6.(3分)对于如图所示的四种情景,下列判断正确的是()
A、图甲中人用力推一块大石头没推动,推力对物体做了功
B、图乙中人用拉力将重物从地面拉到高处,拉力对物体做了功
C、图丙中学生背着书包在水平路面上行走,肩膀对书包向上的支持力做了功
D、图丁中人用力将球踢出后,球在草地上滚动的过程中,人对球做了功
A. 图甲中人用力推一块大石头没推动,推力对物体做了功
B. 图乙中人用拉力将重物从地面拉到高处,拉力对物体做了功
C. 图丙中学生背着书包在水平路面上行走,肩膀对书包向上的支持力做了功
D. 图丁中人用力将球踢出后,球在草地上滚动的过程中,人对球做了功
7.(3分)用力沿水平方向拉水平桌面上的木块,拉力大小随时间变化的图像如图甲所示,物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 10~30s内拉力做功为32J B. 50s内拉力做功为80J
C. 10~30s内拉力的功率逐渐变大 D. 30~40s内拉力的功率逐渐变大
8.(3分)如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F1、F2,拉力做的功为W1、W2,力做功的功率分别为P1、P2,则下列判断中正确的是( )
A. F1
C. F1
9.(3分)如图所示,在轻质杠杆OA上的B点悬挂一重物G,A端用细绳吊在小圆环E上,E在圆弧CD上可以自由滑动,且细绳AE长等于圆弧CD的半径,此时杠杆恰好成水平状态,A点与圆弧CD的圆心重合。E从C点沿顺时针方向逐渐滑到D点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 细绳对A端的作用力先由小变大,再由大变小
B. 细绳对A端的作用力将保持不变
C. 细绳对A端的作用力与其力臂的乘积先由大变小,再由小变大
D. 细绳对A端的作用力与其力臂的乘积将保持不变
10.(3分)如图所示,重为100N的物体A,在大小为20N方向向左的水平拉力F的作用下做匀速直线运动,经过3秒,物体A在水平面上向左移动了30cm的距离,滑轮与绳子质量不计,滑轮与绳子之间摩擦不计。则下列结论正确的是( )
A. 物体运动的速度为10ms B. 物体与地面之间的摩擦力为20N
C. 拉力F的功率为2W D. 拉力F做的功是12J
11.(3分)如图所示,甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成,两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下,用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度(忽略绳重和一切摩擦),下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两个滑轮组绳端的拉力F甲和F乙相等
B. 甲、乙两个滑轮组绳端移动速度相等
C. F甲做的功大于F乙做的功
D. 甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
12.(3分)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一段距离。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. 乙方式机械效率约为83.3% D. 乙方式F2的功率为3W
二 、填空题(本大题共8小题,共34分)
13.(5分)了解物理学史,有利于我们更好地学习物理知识。英国科学家 ______总结前人的研究成果,概括出一条重要规律,被誉为“经典力学奠基人”;1644年,意大利科学家 ______用实验测定了大气压的值。
14.(5分)如图A所示的两种剪刀,正常使用时为了省距离,应使用 __________剪刀(选填“甲”或“乙”);这两种剪刀在使用时都不能 __________(选填“省力”、“省距离”或“省功”);如图B所示,工程车上的起重臂就是一个杠杆,使用它的好处是能够省 __________;如图C所示,旗杆上端有一个装置是定滑轮,它的实质是一个 __________.
15.(1分)如图所示,小球从A点由静止释放,小球将自动从A点向B点摆动,在此过程中细绳(不发生形变)作用在小球上的拉力对小球______(选填“做”或“不做”)功
16.(5分)如图所示,工人将80N的重物提升了3m,所用的时间为20s,拉力为50N(不计绳重及摩擦)。则动滑轮重力为 ______N,拉力的功率是 ______W,动滑轮的机械效率是 ______。
17.(5分)如图是一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 ______。一辆客车在盘山公路上匀速行驶,客车和乘客的总质量为7000kg,向上行驶过程中牵引力保持20000N不变,耗时500s行驶5km的路程,到了高为0.5km的山顶,)汽车的行驶速度是 ______m/s,牵引力从山脚到山顶做的功为 ______J,盘山公路的“机械”效率为 ______%,乘车时小明发现:在爬山过程中司机往往速度很慢,是为了 ______。
18.(5分)如图,如果把铁锹看作是费力杠杆,则图中A,B,C三点。支点是______点。动力作用点是______点,阻力作用点是______。
19.(3分)如图所示,一根均匀的细木棒OC,OC=4OA,B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%,不计摩擦。提升该物体做的有用功是______J,总功______J,木棒重为______N。
20.(5分)如图是安装在安全文明小区进出口的栏杆(栏杆是一根粗细均匀的圆木杆)示意图,当在A处施加一个压力F时,可将栏杆拉到如图所示位置,请在图中画出此时压力F的力臂L1,和重力G的力臂L2.
三 、作图题(本大题共1小题,共10分)
21.(10分)如图所示的杠杆AOB,在杠杆A端挂一重物G,要求在B点施加一个最小的力,使杠杆在如图所示的位置平衡。请画出需要施加的最小力F1的示意图,标出最小力的力臂L,并画出杠杆受到的阻力F2的示意图。
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
22.(10分)义务教育均衡发展的推进落实,进一步促进了我市校园建设的标准化高档化。在校园建设的过程中,常用起重设备竖直吊运建筑材料,既快捷又高效,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次操作中,将质量为500kg的砖块匀速吊运到高为15m的楼上,用时50s,卷扬机提供的拉力F为2800N.求在此过程中:
(1)拉力F所做的功;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
23.(10分)如图,斜面长s=1.5m,高h=0.3m。建筑工人将重为1000N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=300N.忽略绳子重力。求:
(1)该过程拉力F做的功;
(2)该装置的机械效率;
(3)货物箱在斜面上受到的摩擦力大小。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不合题意;
B、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不合题意;
C、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不合题意
D、碗夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意
故选:D。
结合图片和生活经验,先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,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.【答案】D;
【解析】解:由题知,图中滑轮、杠杆质量均不计,摩擦和绳重忽略不计;
A、使用定滑轮,F1=G;
B、使用动滑轮,F2=12G;
C、A点为杠杆的正中点,由于杠杆平衡,动力臂等于2倍阻力臂,所以F3=12G;
D、A点为杠杆的正中点,由于杠杆平衡,动力臂等于二分之一阻力臂,所以F4=2G,比较可知这四种情况下用力最大的是F4=2G。
故选:D。
(1)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向;
(2)动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省一半的力多费1倍距离;
(3)杠杆平衡条件的表达式:动力×动力臂=阻力×阻力臂,根据杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的工作特点求出四个力的大小进行比较即可。
此题主要考查了杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的特点,确定力臂大小关系是关键。另外本题解答时要注意这是在滑轮、杠杆质量均不计,摩擦和绳重忽略不计的情况下进行判断的,这样才能找出F和G的关系。
3.【答案】B;
【解析】解:
由题知,要用30N的拉力刚好提起重40N的物体,所以应使用省力的机械;
A、定滑轮不能省力,只能改变力的方向,故A错误;
B、根据杠杆的平衡条件FL1=GL2,即:30N×L1=40N×L2,所以L1:L2=4:3时可以满足条件,故B正确;
C、如果不计机械自身重力和摩擦,动滑轮可以省一半力,此时的拉力应为20N,不满足条件,故C错误;
D、使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为2段,如果不计机械自身重力和摩擦,F最多为物重G的二分之一,即拉力最多为20N,不满足条件,故D错误。
故选:B。
根据杠杆、滑轮以及滑轮组的特点,结合题目中的动力和物重分析解答。
该题考查了杠杆、定滑轮、动滑轮以及滑轮组的特点,利用好“不计机械的重力和摩擦”是本题的关键。
4.【答案】D;
【解析】
本题重点考查力臂的画法,只要能把力臂作出,则由杠杆的平衡条件即可求解。
由题知,O为支点,当阻力、阻力臂不变时,由杠杆的平衡条件知:动力和动力臂的乘积一定,当动力臂大时,动力较小;动力臂小时,动力较大.因此先判断出F1、F2的力臂大小,即可判断出两力的大小关系。
由题意知:F1、F2都能使杠杆在水平位置平衡,即两次的阻力和阻力臂的乘积相等;
即:F1×OC=F2×OA=G×OB,
在ΔOAC中:OC
∵OA
故选D。
5.【答案】D;
【解析】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,故机械效率高,不一定做功多;
C、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故功率大,不一定机械效率高;
D、说法正确,因为功率就是描述物体做功快慢的物理量,功率越大,做功越快.
故选D.
此题主要考查了功、功率、机械效率的关系.功率由功和时间共同决定,机械效率由有用功和总功共同决定.
6.【答案】null;
【解析】解:A.人用力推一块大石头而没推动,对石块施加了推力,但石块没有在推力的方向上移动距离,所以推力没有做功,故A错误;
B.人用拉力将重物从地面拉到高处,重物在拉力方向上移动了距离,所以拉力对物体做了功,故B正确;
C.中学生背着书包在水平路面上行走,学生对书包有向上的力,但向上并没有移动距离,所以肩膀对书包向上的支持力没有做功,故C错误;
D.踢出去的足球在草地上滚动,此时人对足球没有力的作用,所以在滚动过程中人对足球没有做功,故D错误。
故选:B。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
此题主要考查了力是否做功的判断方法,有力有距离,力对物体不一定做功,物体一定在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
7.【答案】C;
【解析】
A.结合图甲、乙两图知,0~10s,水平拉力由0增大到4N,木块处于静止状态;10~30s,水平拉力由4N增大到12N,木块做加速运动,不知道木块运动的距离,由W=Fs可知,无法确定做功的多少,故A错误;
B.50s内,由图甲可知拉力在变化,不知道物体运动的距离,由功的公式W=Fs可知,无法计算拉力做的功,故B错误;
C.10~30s内,由图甲可知,拉力逐渐增大,木块的速度逐渐增大,根据
P=Wt=Fst=Fv
知,拉力的功率逐渐变大,故C正确;
D.30~40s,水平拉力保持为4N不变,木块做匀速直线运动,根据
P=Wt=Fst=Fv
知,拉力的功率保持不变,故D错误;
故选C。
8.【答案】A;
【解析】解:
(1)斜面AB倾斜角度小于斜面AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即:F1
(3)∵从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同,
∴根据v=st得出的t=sv可知:在速度相同时,物体沿AC运动时用时较少,
则根据公式P=Wt可知,拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大,即P1
斜面倾斜角度越大,越费力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,所以斜面AB更省力,
斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功。
速度相同,AB>AC,所以物体沿斜面AC用时较少,根据公式P=Wt,可判断拉力所做的功的功率大小。
该题考查斜面的省力情况,物体做功的大小以及做功功率的大小,关键是知道接触面光滑,摩擦力为0,使用任何机械都不省功。
9.【答案】D;
【解析】
此题主要考查杠杆平衡的平衡条件,关键在于灵活应用杠杆平衡的平衡条件,并能根据动力的方向确定力臂的变化,会根据阻力、阻力臂和动力臂的关系判断动力的变化。
根据杠杆平衡的条件进行分析,即动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,由题意可知杠杆应始终处于平衡状态,则可得出拉力的变化。
由题意可知,在圆环转动中,A的位置保持不变,故杠杆始终处于平衡状态;
因为重力与重力的力臂的乘积不变,所以根据杠杆平衡的条件可得,动力与动力的力臂的乘积不变,且动力臂越大,动力会越小;又因为圆环在图示位置时,动力臂最大,动力最小,所以E环从C端移动到D端的过程中,动力会由大到小,再由小到大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.【答案】D;
【解析】
(1)已知物体3s通过的距离为30cm,根据v= st即可求出物体运动的速度;
(2)当滑轮被水平使用时,此时滑轮克服的就不是物体的重力,而是物体受到的摩擦力.即有几段绳子在拉物体,拉力就是摩擦力的几分之一;
(3)先根据物体运动的速度求出自由端F的速度,直接根据P=Fv即可求出拉力的功率;
(4)直接根据W=Pt即可求出拉力做的功。
本题涉及两个考点:一是动滑轮的水平使用,此时克服的是物体受到的摩擦力;二是功率的推导公式P=Fv的应用。
A.物体运动的速度:v=st=0.3m3s=0.1ms;故A错误;
B.因为作用在动滑轮上绳子的条数为2,所以物体与地面之间的摩擦力f=2F=2×20N=40N;故B错误;
C.自由端F的速度:v'=2v=2×0.1ms=0.2ms,则拉力F的功率:P=Fv'=20N×0.2ms=4W,故C错误;
D.拉力F做的功:W=Pt=4W×3s=12J.故D正确。
故选D。
11.【答案】D;
【解析】解:
(1)由图可知,承担物重的绳子段数n甲=3,n乙=2;由题可知,动滑轮重、物体的重力均相等,不计绳重与摩擦,根据F=1n(G物+G动)可知,甲滑轮组的拉力较小,即F甲
(3)物重相等,提升相同的高度,根据W有=G物h可知有用功相同;不计绳重与摩擦,动滑轮重相同,根据W额=G动h可知做的额外功相同,由W总=W有+W额可知,拉力做的总功相等,即W甲=W乙,故C错误;
(4)两滑轮组的有用功、总功均相等,由W=W有W总可知,两滑轮组的机械效率相等,故D正确.
故选:D。
(1)由图可知承担物重的绳子股数n,不计绳重与摩擦,由F=1n(G物+G动)可知拉力的大小关系;
(2)由图可知,承担物重的绳子段数n甲=3,n乙=2;s甲=3h,s乙=2h,根据v=st判断出甲乙的速度;
(3)拉力做功可以由W总=W有+W额=G物h+G动h比较得到;
(4)根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系.
此题主要考查了滑轮组绳子自由端拉力,有用功、额外功、总功,速度和机械效率的认识和理解,灵活运用公式即可比较.
12.【答案】C;
【解析】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,连接动滑轮绳子的股数n=3,不计绳重和摩擦,则有:F2=13(G+G动)=13×(300N+60N)=120N,故A错误;
B、甲图中,物体对杠杆的拉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,乙方式的机械效率为:W=W有W总×100%=W有W有+W额×100%=GhGh+G动h×100%=GG+G动×100%=300N300N+60N×100%=83.3%,故C正确;
D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为:v绳=nv=3×0.01m/s=0.03m/s,
则乙方式F2的功率为:P=Wt=F2st=F2v绳=120N×0.03m/s=3.6W,故D错误。
故选:C。
(1)根据杠杆的特点和滑轮组的特点分析各自的省力情况;
(2)根据杠杆平衡条件和动力臂、阻力臂的关系分析甲方式F1的变化情况;
(3)不计绳重和摩擦,根据W=W有W总×100%=W有W有+W额×100%=GhGh+G动h×100%=GG+G动×100%求出乙方式机械效率;
(4)根据v绳=nv求出绳子的自由端的速度,再根据P=Wt=Fst=Fv求出乙方式F2的功率。
此题主要考查了功率的计算、滑轮组的机械效率,滑轮组绳子拉力的计算等,熟练应用公式是解答该题的关键,注意公式的适用条件。
13.【答案】牛顿 托里拆利;
【解析】解:“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,概括出一条重要物理定律;
意大利科学家托里拆利首先用实验的方法测出大气压强的值约等于760mm水银柱产生的压强。
故答案为:牛顿;托里拆利。
(1)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,这是著名的牛顿第一定律,是在实验的基础上推理、归纳出来的。
(2)意大利科学家托里拆利通过实验测出了大气压值。
物理学史也是物理考试中经常出现的一类题型,要求学生熟记著名科学家的贡献,平时应注意积累。
14.【答案】乙;省功;距离;等臂杠杆;
【解析】
结合图片和生活经验,先判断各种杠杆在使用过程中,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,找出其对应的使用特点是本题的解题关键所在,同时要知道,定滑轮的实质是一个等臂杠杆。
(1 )杠杆主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。结合图中的杠杆可做出判断;使用任何机械都不能省功;(2 )轴固定不动的滑轮为定滑轮,它可以改变力的方向,但不能省力。
如图A所示的两种剪刀,正常使用时为了少移动距离,就选费力杠杆,则应使用乙剪刀;省力的杠杆费距离,费力的杠杆省距离,所以这两种剪刀在使用时都不能省功;如图B所示,工程车上的起重臂就是一个杠杆,使用时它的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,其好处是能够省距离;如图C所示,这一装置的轴不随物体运动,是定滑轮,它的实质是一个等臂杠杆,其好处是可以改变力的方向。故答案为:乙;省功;距离;等臂杠杆。
15.【答案】不做;
【解析】解:由图知,细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向始终垂直,小球没有在拉力的方向上移动距离,故细绳对小球的拉力不做功。
故答案为:不做。
力做功的两个必要因素,力和在力的方向上移动的距离,二者缺一不可,据此分析。
这道题主要考查了做功条件的应用,要明确:有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功。
16.【答案】20 15 80%;
【解析】解:(1)由图知,使用动滑轮时,n=2,不计绳重及摩擦,绳子末端的拉力为F=12(G+G动),
动滑轮重力为:
G动=2F-G=2×50N-80N=20N;
(2)使用动滑轮时,n=2,拉力端移动的距离:
s=2h=2×3m=6m,
拉力做的总功:
W总=Fs=50N×6m=300J,
做功时间t=20s,
拉力F做功的功率:
P=W总t=300J20s=15W;
(3)所做的有用功:
W有用=Gh=80N×3m=240J,
动滑轮的机械效率:
W=W有用W总=240J300J×100%=80%。
故答案为:20;15;80%。
(1)使用动滑轮时,n=2,不计绳重及摩擦,根据F=12(G+G动)算出动滑轮的重力;
(2)使用动滑轮时,n=2,拉力端移动的距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的总功;知道做功时间,再利用P=W总t求拉力做功功率;
(3)利用W=Gh求所做的有用功,动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比。
此题主要考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率和机械效率的计算,明确有用功、总功的含义是关键。
17.【答案】斜面 5 108 35 增大牵引力;
【解析】解:(1)盘山公路相当于简单机械中的斜面,斜面加长了运动距离,但可以省力;
(2)客车行驶的速度v=st=5×103m500s=5m/s;
(3)牵引力从山脚到山顶做的功W总=Fs=20000N×5×103m=108J,
客车和乘客的总重力G=mg=7000kg×10N/kg=7×104N,
有用功W有用=Gh=7×104N×0.5×103m=3.5×107J;
盘山公路的“机械”效率W=W有用W总=3.5×107J108J×100%=35%;
(4)由P=Wt=Fst=Fv可知,在汽车功率一定时,减小速度,可增大牵引力。
故答案为:斜面;5;108;35%;增大牵引力。
(1)车经过盘山路时要向高处运动,所以我们可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省力,斜面越平缓,越省力,但同时越费距离。
(2)已知行驶的路程和所用的时间,根据公式v=st可求行驶速度。
(3)根据W总=Fs得出牵引力从山脚到山顶做的功,利用G=mg得出客车和乘客的总重力,根据W有用=Gh得出有用功,根据W=W有用W总得出盘山公路的“机械”效率;
(4)由功率公式P=Wt可以推出P=Fv,由此可以分析上坡慢速的原因。
生活中应用了很多斜面模型,虽然费距离,但可以省力,减轻我们将物体提升时所需要的力。本题还考查速度、有用功和机械效率的计算,关键是公式及其变形的应用。
18.【答案】C B A;
【解析】解:如图并结合生活经验可知:若把铁锹看作是费力杠杆时,则C点是支点,A点是阻力作用点,B点是动力作用点。
故答案为:C、B、A。
根据生活经验并结合图片,可以判断如果把铁锹看作是费力杠杆时,只有C点为支点,AC为阻力臂,BC为动力臂,AC长度大于BC长度,所以很容易判断动力作用点和阻力作用点。
这是判断杠杆几个要素的题目,这类题目一是要记住定义,二是要结合生活实际。
19.【答案】36;40;10;
【解析】解:
有用功:W有=G物h=180N×0.2m=36J;
根据W=W有用W总得,
总功:W总=W有用W=36J90%=40J;
因为OC=4OA,B为OC的中点,所以OB=2OA;
故当物体上升0.2m时,B点(杠杆的重心)将上升0.4m;
不计摩擦,根据W=W有用W总=W有用W有用+W额和W额=G木h'可得:
90%=36J36J+G木×0.4m,
解得G木=10N。
故答案为:36;40;10。
简单机械包括杠杆、斜面等,根据图示可知该机械的名称;
根据W有=Gh可求出有用功;根据W=W有用W总=W有用W有用+W额和W额=G木h'可求出木棒的重力。
该题考查有用功、总功、额外功以及机械效率的计算,关键明确当物体上升的高度与杠杆重心上升高度的关系。
20.【答案】解:用虚线将F反向沿长,作出支点到力F作用线的垂线段,标出L1;作出支点到重力G的垂线段,标出L2.
故答案为:;
【解析】
找出支点,从O做F的垂线段就是F的力臂,从O做G的垂线段就是G的力臂.
力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点.②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线.③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂.
21.【答案】解:杠杆在图示位置平衡,阻力与阻力臂OA一定,由杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,由图示可知,OB是最大动力臂,与OB垂直斜向下的动力F最小,从A点做竖直向下的力即为杆受到的阻力F2,如图所示:
;
【解析】
(1)根据杠杆平衡的条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长;
(2)重物G对杠杆的拉力即为阻力,方向竖直向下。
此题主要考查了最小力和力臂的画法,需掌握杠杆的平衡条件,关键是确定最长的力臂,即从支点到力的作用点的距离,力臂与力的作用线是垂直关系。
22.【答案】解:
(1)由图知,n=2,拉力端移动的距离:
s=2h=2×15m=30m,
拉力F所做的总功:
W总=Fs=2800N×30m=8.4×104J;
(2)拉力F做功的功率:
P=W总t=8.4×104J50s=1680W;
(3)砖块的重力:
G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
拉力F所做的有用功:
W有=Gh=5000N×15m=7.5×104J,
滑轮组的机械效率:
η=W有W总×100%=7.5×104J8.4×104J×100%≈89.3%。
答:(1)拉力F所做的功为8.4×104J;
(2)拉力F的功率为1680W;
(3)滑轮组的机械效率为89.3%。;
【解析】
(1)由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=2,则拉力F端移动的距离s=2h,利用W=Fs求拉力F做的功(总功);
(2)知道做功时间,利用P=Wt求拉力做功功率;
(3)利用G=mg求砖块的重力,再利用W=Gh求拉力做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
该题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,属于基础题目。
23.【答案】解:(1)该过程拉力F做的功:
W总=Fs=300N×1.5m=450J;
(2)有用功:
W有用=Gh=1000N×0.3m=300J,
该装置的机械效率:
η=W有用W总=300J450J×100%≈66.7%;
(3)额外功:
W额=W总-W有用=450J-300J=150J,
由W额=fs可得货物箱在斜面上受的摩擦力大小:
f=W额s=150J1.5m=100N。
答:(1)该过程拉力F做的功为450J;
(2)该装置的机械效率为66.7%;
(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小为100N。;
【解析】
(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;
(2)利用W有=Gh求出有用功,该装置的机械效率等于有用功与总功之比;
(3)利用W额=W总-W有用求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
该题考查了使用斜面时功、机械效率和摩擦力大小的计算,关键是要知道:使用斜面时克服摩擦做的功为额外功。
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