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文檔簡介

第1頁(共1頁)初二物理簡單機械練習題一.選擇題(共25小題)1.某商店有一不等臂天平(砝碼準確),一顧客要買2kg白糖,營業(yè)員先在左盤放一包白糖右盤加1kg砝碼,待天平平衡后;接著又在右盤放一包白糖左盤加1kg砝碼,待天平平衡后。然后把兩包白糖交給顧客。則兩包白糖的總質(zhì)量()A.等于2Kg B.小于2Kg C.大于2Kg D.無法知道2.甲物體靜止在水平地面上時,對地面的壓強為6×105Pa.現(xiàn)將甲物體用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A端,杠桿的B端懸掛乙物體,如圖所示,當杠桿在水平位置平衡時,甲物體對地面的壓強為2×105Pa,已知:乙物體的質(zhì)量為2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg。要使甲物體恰好被細繩拉離地面,則下列判斷中正確的是()A.甲物體的底面積應(yīng)小于2×10﹣5m2 B.甲物體對地面的壓力只需減少10N C.杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少增加2kg D.可以移動支點O的位置,使OA:OB=2:93.用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.1m,測力計移動距離s為0.3m,實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿A點下面的鉤碼緩緩上升,實驗中,將杠桿拉至圖中虛線位置,測力計的示數(shù)F為0.5N.若杠桿的本身的重力不計,則下列說法正確的是()A.拉力對杠桿做的額外功為0.1J B.勻速豎直拉動過程中彈簧測力計示數(shù)先變小后變大 C.若將鉤碼從A點移到B點,用同樣的方式將鉤碼提升0.1m,則機械效率降低 D.若將鉤碼從A點移到B點,用同樣的方式將鉤碼提升0.1m,則機械效率升高4.如圖所示,甲、乙兩個物體的體積相等,甲的質(zhì)量是乙質(zhì)量的2倍,現(xiàn)杠桿處于水平平衡狀態(tài)。若將甲、乙二物體同時浸沒在水中,則杠桿將()A.左端下沉B.右端下沉C.仍然保持水平狀態(tài)D.無法確定5.用水平力F1拉動如圖所示裝置,使木板A在粗糙水平面上向右勻速運動,物塊B在木板A上表面相對地面靜止,連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2.不計滑輪重和繩重,滑輪軸光滑。則F1與F2的大小關(guān)系是()A.F1=F2 B.F2<F1<2F2 C.F1=2F2 D.F1>2F26.如圖,輕質(zhì)杠桿OA中點通過細線懸掛一個重力為60N的物體,在A端施加一豎直向上的力F,杠桿在水平位置平衡,下列有關(guān)說法正確的是()A.使杠桿順時針轉(zhuǎn)動的力是物體的重力 B.此杠桿為費力杠桿 C.杠桿處于水平位置平衡時拉力F的大小為30N D.保持F的方向豎直向上不變,將杠桿從A位置勻速提升到B位置的過程中,力F將增大7.如圖所示,某人用扁擔擔起兩筐質(zhì)量為m1、m2的貨物,當他的肩處于O點時,扁擔水平平衡,已知L1>L2,扁擔和筐的重力不計。若將兩筐的懸掛點向O點移近相同的距離△L,則()A.扁擔仍能水平平衡 B.扁擔右端向下傾斜 C.要使扁擔恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物,其質(zhì)量為(m2﹣m1) D.要使扁擔恢復(fù)水平平衡需再往某側(cè)筐中加入貨物,其質(zhì)量為(m2﹣m1)8.在如圖所示的滑輪組裝置中,所掛重物的重力G=50N,當施加在繩子自由端的拉力為F=30N時,重物恰好勻速上升,繩重及一切摩擦均可忽略不計。由此可知()A.該裝置的機械效率為60% B.該裝置的機械效率為55.6% C.該裝置中動滑輪重為5N D.該裝置中動滑輪重為10N9.某實驗小組利用圖示裝置研究杠桿的機械效率。保持O點位置不變,豎直向上拉動彈簧測力計使重為G的鉤碼緩慢勻速上升,在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為F,利用刻度尺分別測出C、B兩點上升的高度為h1、h2.則下列說法錯誤的是()A.杠桿機械效率的表達式為 B.若提升的鉤碼重一定,則影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿的自重 C.若只將鉤碼的懸掛點由A移至C,O、B位置不變,仍將鉤碼提升相同的高度,則杠桿的機械效率將變大 D.若彈簧測力計始終豎直向上拉,則測力計示數(shù)不斷變化10.如圖5所示,用完全相同的四個滑輪和兩根細繩組成甲、乙兩個滑輪組,在各自的自由端分別施加F1和F2的拉力,在相同時間內(nèi)將相同的重物豎直勻速提升相同的高度(不計繩重、輪重和一切摩擦)。下列說法正確的是()A.拉力F1小于拉力F2 B.甲繩子自由端移動速度小于乙繩的 C.甲、乙兩滑輪組均屬于費力的機械 D.甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動的距離相等11.如圖所示,不計滑輪重與摩擦,物體A質(zhì)量為2千克,物體B質(zhì)量為5千克,體積為103立方厘米。先用手握住A,待放手后()A.物體B將沉到杯底 B.物體B將停留在水面下任何地方 C.物體B將離開水面上升 D.物體B最后浮在水面上12.如圖所示,密度均勻的細桿AB與輕桿BC用光滑鉸鏈鉸在B端,A、C兩端也用光滑鉸鏈鉸于墻上,AB=BC,BC桿水平,AB桿與豎直方向成37°,此時AB桿與BC桿之間的作用力為F1.若將兩桿的位置互換,AB桿與BC桿之間的作用力為F2,則F1:F2為()A.3:5 B.5:3 C.4:5 D.5:413.用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M,已知被提升的物體M質(zhì)量為76kg,M的體積為3×10﹣3m3,在物體M未露出水面的過程中,繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度,此過程中,拉力F做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示,不計繩重和摩擦力大?。╣取10N/kg)。下面分析不正確的是()A.此過程中,繩子自由端的拉力F大小為400N B.動滑輪重力為70N C.當物體M沒有露出水面時,動滑輪下端掛鉤上繩子的拉力為730N D.當物體M沒有露出水面的過程中,該滑輪組提升貨物的機械效率為95%14.如圖所示,小明分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起重力為G的物體,且物體上升速度相同。若不計繩重及摩擦,每個滑輪質(zhì)量相同,對比兩個滑輪組,下列說法正確的是()A.甲的拉力小于乙的拉力 B.甲、乙繩子自由端移動的速度相等 C.甲、乙的機械效率相等 D.拉力甲的功率大于拉力乙的功率15.如圖所示,AB為一輕質(zhì)杠桿,O為支點,BO=2AO,AB兩端分別懸掛實心鐵球和實心銅球,杠桿在水平位置平衡,若將兩球同時浸沒在水中,(鐵密度為7.9×103kg/m3;銅密度為8.9×103kg/m3)則()A.杠桿仍能保持平衡 B.銅球一端下降 C.鐵球一端下降 D.若改為浸沒在酒精中,鐵球一端下沉16.如圖是上肢力量健身器示意圖,杠桿AB可繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,AB=3BO,配重的重力為120牛,重力為500牛的健身者通過細繩在B點施加豎直向下的拉力為F1時,杠桿在水平位置平衡,配重對地面的壓力為85牛,在B點施加豎直向下的拉力為F2時,杠桿仍在水平位置平衡,配重對地面的壓力為60牛。已知F1:F2=2:3,杠桿AB和細繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計,下列說法正確的是()A.配重對地面的壓力為50牛時,健身者在B點施加豎直向下的拉力為160牛 B.配重對地面的壓力為90牛時,健身者在B點施加豎直向下的拉力為120牛 C.健身者在B點施加400牛豎直向下的拉力時,配重對地面的壓力為35牛 D.配重剛好被勻速拉起時,健身者在B點施加豎直向下的拉力為540牛17.如圖所示,實心物體A漂浮在水面上,現(xiàn)利用電動機通過滑輪組拉動A,使A向下運動(運動過程中始終未碰到定滑輪)。已知A的體積為0.2m3,密度為0.4×103kg/m3.動滑輪重為300N,電動機工作時拉繩子的功率為1.5×103W且保持不變,不計繩重、摩擦和水的阻力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,下列說法中不正確的是()A.物體向下運動的最小速度3m/s B.物體A浸沒在水中時受到的浮力為2×103N C.物體A向下運動過程中,電動機拉著繩子的力先變大,后不變 D.物體A向下運動過程中,滑輪組機械效率的最大值為80%18.如圖所示,質(zhì)量不計的不等臂杠桿兩端分別掛上實心鐵球A,B時,恰好能使杠桿在水平位置平衡。若將A和B同時浸沒在水中,則杠桿的狀態(tài)是()A..右端下沉 B.左端下沉 C..仍然平衡 D..不能判定19.小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率,他將兩個鉤碼懸掛在B點,在A點用彈簧測力計保持豎直方向拉動杠桿,使其繞O點緩慢轉(zhuǎn)動,帶動鉤碼上升一定的高度h(不計摩擦)()在杠桿轉(zhuǎn)動過程中,彈簧測力計的示數(shù)會變小 B.僅將拉力的作用點從A點移到C點,杠桿的機械效率不變 C.僅增加鉤碼的個數(shù),拉力所做的額外功增大 D.僅將鉤碼的懸掛點從B點移到C點,拉力做的總功變大20.如圖所示,一重物懸掛在輕質(zhì)杠桿的中點處,在杠桿的最右端施加一個始終豎直向上的F,使杠桿在水平位置保持平衡,下列說法正確的是()A.若將重物向左移動,保持杠桿水平平衡,則F將變大 B.將杠桿沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動,F(xiàn)將不變 C.將杠桿沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動,F(xiàn)將變大 D.若將重物和F的作用點向左移動相等的距離,且保持F大小不變,杠桿仍能在原位置平衡21.一直杠桿(自重不計),已知動力作用點和支點在杠桿的兩端,阻力作用在杠桿的中點,則該杠桿()A.一定是省力的B.一定是費力的C.可能既不省力也不費力D.一定既不省力也不費力22.如圖是運動員利用器械進行訓練的示意圖,其中橫桿AB可繞固定點O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,OA:OB=4:5,系在橫桿A端的細繩通過滑輪懸掛著物體M.運動員小強站在水平地面上時對地面的壓強為1.1×104Pa,當他用力舉起橫桿B端恰好使AB在水平位置平衡時,他對橫桿B端豎直向上的作用力F1為300N,此時他對水平地面的壓強為1.6×104Pa.若在物體M下面再加物體N,小強需用更大的力舉起橫桿B端,當AB在水平位置再次平衡時,他對橫桿B端豎直向上的作用力為F2,他對水平地面的壓強為3.3×104Pa,此時細繩對橫桿A端的拉力為F3,根據(jù)上述條件,下列計算結(jié)果不正確的是(橫桿AB與繩的質(zhì)量均忽略不計)()A.物體M的質(zhì)量為37.5kgB.F2的大小為750N C.小強的質(zhì)量為66kgD.F3的大小為1650N23.如圖所示的杠桿,正處于水平平衡,若將杠桿左邊的鉤碼向右移動一段距離L,為使杠桿恢復(fù)平衡,應(yīng)將右邊鉤碼()A.向右移動LB.向左移動LC.向右移動大于L的距離D.向左移動大于L的距離24.電氣化鐵路的輸電線常用圖所示的方式懸掛在鋼纜上。鋼纜的A端固定在電桿上,B端連接在滑輪組上?;喗M由a、b、c三個滑輪構(gòu)成,配重P由多個混凝土圓盤懸掛在一起組成,配重的總重為G,若不計摩擦和滑輪的重量,則以下說法中正確的是()A.a(chǎn)為動滑輪,B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為3G B.a(chǎn)為動滑輪,B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為 C.a(chǎn)、c為動滑輪,B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為3G D.a(chǎn)、c為動滑輪,B端鋼纜受到滑輪組的拉力大小約為25.如圖所示,利用兩種方式把吊籃中的人升高,拉動繩子所用的力F1和F2相同,人與吊籃的總重G1和G2的關(guān)系是(不計繩子重和摩擦)()A.G1>G2 B.G1=G2 C.G1<G2 D.無法確定二.填空題(共5小題)26.如圖所示裝置,物體B重為100N,它在水中勻速下沉時,通過滑輪組拉著重200N的物體A在水平面上勻速運動,當用一個水平向左的力F1拉物體A,使物體B在水中勻速上升(物體B未露出水面)時,當物體B完全露出水面后,用另一個水平向左的力F2拉物體A,在4s內(nèi)使物體B勻速上升0.4m,已知:物體B的密度ρB=5ρ水,兩次拉力F1:F2=9:10.若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦及水中的阻力,g取10N/kg.則水平面對物體A的滑動摩擦力的大小為N。27.如圖所示,質(zhì)量為M,半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,AB是它的直徑,O是它的圓心,重力加速度為g。現(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓,則圓板的重心將從O點向左移動R的距離,在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡,此時AB恰處于水平位置,則F=28.如圖所示,一重為750N,密度為5×103kg/m3的金屬塊A沉在水中的斜面上,在沿斜面向上的拉力F作用下,物塊A以0.2m/s的速度沿斜面勻速上升,斜面的傾角α=30°,此時斜面的效率為75%,若不計水的阻力,則物塊A受到的摩擦力為。29.對于杠桿的原理,我國古代也很注意研究,在古書《墨經(jīng)》中就對杠桿作出了科學的說明。某物理小組探究如圖1所示的一桿秤,通過觀察和測量知道:桿秤上標有刻度,提鈕在B點,秤鉤在A點,O點為刻度的起點(為零刻度點,在B點左側(cè)).用刻度尺量出OA=l1,OB=l2。(1)秤鉤不掛重物時,秤砣掛在O點時桿秤平衡,則重心C應(yīng)在B點的側(cè)(選填“左”、“右”或“不確定”).設(shè)該桿秤秤砣的質(zhì)量為m,則桿秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘積是。(2)物理小組利用空瓶(空瓶質(zhì)量比秤砣質(zhì)量小一些)、細線測原有秤砣的質(zhì)量。方法是:用細線系在空瓶上并置于點,慢慢往瓶中加沙子,如果桿秤恰能平衡,相當于新做了一個秤砣,再把它掛在秤鉤上,移動原秤砣位置至杠桿平衡,秤桿上的讀數(shù)即為原秤砣質(zhì)量。(3)物理小組通過查資料得到“如果杠桿受兩個阻力,杠桿的平衡條件是:F動l動=F阻l阻+F阻′l阻′,如圖2所示”。則上一問中實際上只有刻度尺利用科學推理也可以測得秤砣質(zhì)量,方法是:設(shè)想有兩個完全一樣的原秤砣甲、乙將甲置于A點,乙置于B點右側(cè)某點,杠桿恰好平衡。由杠桿的平衡條件可知,量出長度l1、l2后,只須從B點起向右量出長度,該位置桿秤上的讀數(shù)即為秤砣的質(zhì)量m。30.小明在測量滑輪組機械效率的實驗中,所用裝置如圖所示,實驗中每個鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如下表:物理量實驗次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/m機械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%(1)在實驗中,測繩端拉力F時,應(yīng)盡量豎直向上拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)。(2)第1次實驗測得的機械效率為。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)分析表中數(shù)據(jù)可知:第2次實驗是用圖做的;第4次實驗是用圖做的。(選填“a”、“b”或“c”)(4)分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知:使用同一滑輪組,可以提高滑輪組的機械效率;分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知:使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個數(shù)越多(即動滑輪總重越重),滑輪組的機械效率。(5)分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機械效率與物體被提升的高度。三.作圖題(共5小題)31.如圖所示,用滑輪組提升物體,請畫出最省力的繩子繞法。32.如圖所示,在B端施加一個最小的力FB,使杠桿平衡,請畫出此力,并畫出FA的力臂。如圖所示,曲棒ABC可繞A點轉(zhuǎn)動。請畫出曲棒ABC保持平衡時所需的最小動力及力臂。34.如圖所示,輕質(zhì)杠桿的A點掛一重物G,繩受的拉力為F2,O為杠桿的支點。請在杠桿的端點B處畫出使杠桿保持靜止的最小的力Fl的示意圖,并作出F2的力臂l2。35.按規(guī)范作圖:(1)如圖(1)是一種常見的活塞式抽水機示意圖,在圖中畫出手柄所受動力F1的力臂及阻力。(2)如圖(2)所示一個站在地面上的工人利用滑輪組將重物G提起來,請畫出滑輪組的繞線。(3)請在圖(3)中畫出用羊角錘起釘時所用的最小力F.(要求保留作圖痕跡)四.計算題(共5小題)36.如圖是工人將重160N的物體勻速放下的過程,已知物體下降的距離為3m,用時3s,工人的拉力為50N,工人質(zhì)量為50kg。(物體未浸入水中,且不計繩重及摩擦)(1)求工人放繩的速度。(2)求滑輪組的效率η1(3)如果物體完全浸沒水中后滑輪的機械效率為η2,已知η1:η2=4:3(物體在水中仍勻速下降,動滑輪不會浸入水中且不計繩重及摩擦,g=10N/kg)。求當物體完全浸沒水中后,工人對地面的壓力。37.如圖所示,A為直立固定的柱形水管,底部活塞B與水管內(nèi)壁接觸良好且無摩擦,在水管中裝適量的水,水不會流出?;钊ㄟ^豎直硬桿與輕質(zhì)杠桿OCD的C點相連,O為杠桿的固定轉(zhuǎn)軸,滑輪組(非金屬材料)繩子的自由端與杠桿的D端相連,滑輪組下端掛著一個磁體E,E的正下方水平面上也放著一個同樣的磁體F(極性已標出)。當水管中水深為40cm時,杠桿恰好在水平位置平衡。已知OC:CD=1:2,活塞B與水的接觸面積為30cm2,活塞與硬桿總重為3N,每個磁體重為11N,不計動滑輪、繩重及摩擦。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)水管中水對活塞B的壓強。(2)繩子自由端對杠桿D端的拉力。(3)磁體F對水平面的壓力。38.如圖所示,某人用滑輪組勻速提升重為720N的物體的過程中,他對水平地面的壓強為5×103Pa,已知滑輪組的機械效率是75%,他雙腳與水平地面的接觸面積是4×10﹣2m2,求:(1)他對繩子的拉力;(2)此人所受的重力。39.如圖甲是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖,使用電動機和滑輪組(圖中未畫出)將實心長方體A從江底沿豎直方向勻速吊起,圖乙是鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖象。A完全離開水面后,電動機對繩的拉力F大小為6.25×103N,滑輪組的機械效率為80%,A上升的速度始終為0.1m/s。(不計鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風浪、水流燈因素的影響),求:(1)長方體A的重力;(2)長方體A未露出水面時受到的浮力;(3)長方體A靜止在江底時上表面受到的水的壓強;(4)長方體A未露出水面時滑輪組的機械效率。40.某課外科技小組的同學對自動沖水裝置進行了研究(如圖所示)。該裝置主要由水箱、浮球B、蓋板C和一個可以繞O點自由轉(zhuǎn)動的硬桿OB構(gòu)成,AC為連接硬桿與蓋板的細繩。隨著水位的上升,蓋板C所受的壓力和浮球B所受的浮力均逐漸增加,當浮球B剛好浸沒到水中時,硬桿OB處于水平狀態(tài),蓋板C恰好被打開,水箱中的水通過排水管排出。經(jīng)測量浮球B的體積為1×10﹣3m3,蓋板的橫截面積為6×10﹣3m2,O點到浮球球心的距離為O點到A點距離的3倍。不計硬桿、蓋板以及浮球所受的重力以及蓋板的厚度。求:(g=10N/kg)(1)水箱內(nèi)所能注入水的最大深度;(2)在你以上的計算中忽略了硬桿、蓋板以及浮球的重力,如果考慮它們的重力,你認為設(shè)計時應(yīng)采取哪些措拖可保證自動沖水裝置正常工作?(寫出一種措施即可)

參考答案與試題解析一.選擇題(共25小題)1.【分析】此題要根據(jù)天平的有關(guān)知識來解答,即在此題中天平的臂長不等,這是此題的關(guān)鍵。行分析。【解答】解:由于天平的兩臂不相等,故可設(shè)天平左臂長為a,右臂長為b(不妨設(shè)a>b),設(shè)第一包白糖的實際質(zhì)量為m1,第二包白糖的實際質(zhì)量為m2,先在左盤放一包白糖右盤加1kg砝碼,天平平衡,由杠桿的平衡條件可得:am1=b×1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,接著又在右盤放一包白糖左盤加1kg砝碼,天平平衡,則由杠桿的平衡條件可得:a(m1+1)=b(m2+1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,聯(lián)立①②解得m1=,m2=,則兩包白糖的總質(zhì)量為m2+m1=+,因為(m1+m2)﹣2=+﹣﹣2=≥0又因為a≠b,所以(m1+m2)﹣2>0,即m1+m2>2,這樣可知稱出的兩包白糖的總質(zhì)量大于2kg。故選:C。2.【分析】根據(jù)杠桿平衡條件求出細繩對A端的拉力,即等于甲減小的對地面的壓力,再根據(jù)壓強公式計算出甲物體的重力;根據(jù)杠桿的平衡條件判斷各選項。【解答】解:乙物體的重力G乙=m乙g=2kg×10N/kg=20N;根據(jù)杠桿平衡條件FAlOA=G乙lOB,細繩對A端的拉力:FA==20N×=60N,繩子拉力處處相等,細繩對甲的拉力也為60N,甲對地面的壓力△F減少了60N,△F=F1﹣F2=p1S﹣p2S,數(shù)據(jù)代入:60N=6×105PaS﹣2×105PaS,解得:S=1.5×10﹣4m2,則甲的重力G甲=F1=p1S=6×105Pa×1.5×10﹣4m2=90N;甲物體恰好被細繩拉離地面時,甲對地面的壓力為0,A端受到的拉力等于甲的重力:A、增大或減小受力面積只能改變壓強,不能改變物體甲對壓力,故不符合題意;B、甲對地面的壓力為F甲=G甲﹣△F=90N﹣60N=30N,甲物體恰好被細繩拉離地面,壓力還要減小30N,故不符合題意;C、根據(jù)杠桿平衡條件:G甲lOA=lOB,==90N×=30N,杠桿B端所掛物體的質(zhì)量至少增加△m===1kg,故不符合題意;D、根據(jù)杠桿平衡條件:G甲=G乙,則===,符合題意。故選:D。3.【分析】(1)先找出鉤碼G和彈簧測力計拉力F的力臂,根據(jù)相似三角形得出豎直向上勻速拉動彈簧測力計時兩者的力臂之比是否發(fā)生變化,根據(jù)杠桿的平衡條件得出等式,然后分析判斷彈簧測力計示數(shù)的變化,根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功,根據(jù)W=Gh求出拉力做的應(yīng)用,總功減去額外功即為拉力對杠桿做的額外功;(2)將鉤碼的懸掛點從A點移至B點,鉤碼還升高相同的高度,杠桿上旋的角度減小,克服桿與O點的摩擦力做功減小,有用功不變,額外功減小,總功減小,機械效率增大?!窘獯稹拷猓海?)由圖可知,OC為鉤碼G的力臂,OD為彈簧測力計拉力的力臂,由△OCA∽△ODE可得:=,由杠桿的平衡條件可得:G×OC=F×OD,則==,由和G不變可知,F(xiàn)不變,即勻速豎直拉動過程中彈簧測力計示數(shù)不變,故B錯誤;拉力做的總功:W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J,拉力做的有用功:W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J,拉力對杠桿做的額外功:W額=W總﹣W有=0.15J﹣0.1J=0.05J,故A錯誤;(2)若將鉤碼從A點移到B點,用同樣的方式將鉤碼提升0.1m時,有用功不變,此時杠桿上旋的角度減小,杠桿升高的距離變小,克服桿與O點的摩擦力做功變小,則額外功變小,由η=×100%可知,機械效率升高,故C錯誤、D正確。故選:D。4.【分析】(1)知道甲乙兩物體質(zhì)量關(guān)系可得重力關(guān)系,根據(jù)杠桿的平衡條件,可得兩邊力臂大小關(guān)系;(2)甲、乙兩個物體體積相同,都浸沒水中后,受到的浮力相同,力與力臂的乘積都減小,減小值小的那端杠桿將下降?!窘獯稹拷猓海?)∵G=mg,m甲=2m乙,∴G甲=2G乙,由杠桿平衡條件可知,G甲L甲=G乙L乙,∴L甲=L乙,(2)∵甲、乙兩個物體體積相同,∴排開水的體積相同,∴兩物體受到水的浮力相同,可知甲減小的浮力與力臂的乘積小,所以杠桿不再平衡,甲所在一側(cè)將下降,即左端下降。故選:A。5.【分析】在平衡力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。對動滑輪、物塊B和木板A進行受力分析,明確各自受哪些力,方向如何,確定大小關(guān)系?!窘獯稹拷猓河蓤D知,(1)動滑輪在水平方向上受到三個力的作用:水平向右的拉力F1,墻壁對它水平向左的拉力F墻,木板A對它水平向左的拉力F木板,由于木板向右勻速運動,所以F1=F墻+F木板,由于同一根繩子各處的拉力相等,所以F木板=F1,由于力的作用是相互的,所以動滑輪對木板A的拉力為F動=F木板=F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;(2)物塊B在水平方向上受到兩個力的作用:繩子對它向左的拉力F2,木板A對它向右的摩擦力fA對B;由于物塊B保持靜止,所以F2=fA對B;木板A在水平方向上受到三個力的作用:動滑輪對木板向右的拉力F動,物體B對木板向左的摩擦力fB對A,地面對木板向左的摩擦力f地面,由于木板向右勻速運動,所以F動=fB對A+f地面﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由于力的作用是相互的,所以fB對A=fA對B=F2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由②③可得F動=F2+f地面,即F1=F2+f地面,也就是F1=2F2+2f地面,所以F1>2F2。故選:D。6.【分析】(1)使杠桿順時針轉(zhuǎn)動的力是物體對杠桿的拉力;(2)在A位置如圖,OA、OC為動力F和阻力G的力臂,知道C是OA的中點,也就知道兩力臂的大小關(guān)系,知道阻力G的大小,利用杠桿的平衡條件求動力F的大小,判斷出杠桿的種類;(3)在B位置,畫出動力和阻力的作用線,找出動力臂的阻力臂,利用三角形的相似關(guān)系,確定動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再利用杠桿平衡條件分析拉力F的大小變化情況?!窘獯稹拷猓海?)由圖知,使杠桿順時針轉(zhuǎn)動的力是物體對杠桿的拉力,故A錯誤;(2)杠桿在A位置(如下圖),LOA=2LOC,因為杠桿平衡,所以FLOA=GLOC,則拉力F==G=×60N=30N,故C正確;因為拉力F<G,所以此杠桿為省力杠桿,故B錯誤;(3)如下圖所示:杠桿在B位置,OA′為動力臂,OC′為阻力臂,阻力不變?yōu)镚,因為△OC′D∽△OA′B,所以O(shè)C′:OA′=OD:OB=1:2,因為杠桿平衡,所以F′LOA′=GLOC′,則F′==G=×60N=30N;由此可知,當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中,力F的大小不變,故D錯誤。故選:C。7.【分析】根據(jù)杠桿原來平衡,設(shè)移動的距離為L,再比較F1(l1﹣l)和F2(l2﹣l)即可作出判斷。【解答】解:(1)原來平衡時,m1gl1=m2gl2,由圖知,l1>l2,所以m1<m2,設(shè)移動相同的距離L,則左邊:m1g(l1﹣△l)=m1gl1﹣m1g△l,右邊:m2g(l2﹣△l)=m2gl2﹣m2g△l,因為m1<m2,所以m1△lg<m2△Lg,m1(l1﹣△l)g>m2(l2﹣△l)g,則杠桿的左端向下傾斜。故AB錯誤;(2)因為m1(l1﹣△l)g>m2(l2﹣△l)g,故往右邊加入貨物后杠桿平衡,即m1(l1﹣△l)g=(m2+m)g(l2﹣△l),且m1gl1=m2gl2,解得m=(m2﹣m1),故C正確,D錯誤。故選:C。8.【分析】由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔物重的繩子股數(shù)2,則繩子自由端移動的距離s=nh;重物勻速上升,根據(jù)W=Gh、W=Fs分別求有用功和總功,再根據(jù)機械效率公式求出滑輪組的機械效率,根據(jù)總功等于有用功和額外功之和求出額外功,因繩重及一切摩擦忽略不計,根據(jù)W=Gh求出動滑輪的重?!窘獯稹拷猓豪匚镒龅挠杏霉椋篧有用=Gh=50h;繩子末端的拉力做的總功為:W總=Fs=Fnh=30N×2h=60h;滑輪組的機械效率為:η==≈83.3%;對滑輪做的額外功:W額=W總﹣W有用=60h﹣50h=10h;∵繩重及一切摩擦均忽略不計∴G動===10N。故選:D。9.【分析】(1)使用杠桿提升重物時,有用功等于克服鉤碼重力做的功,總功等于彈簧測力計的拉力做的功,機械效率等于有用功和總功的比值;(2)機械效率是有用功和總功的比值,它反映了有用功在總功中所占比例的大小,也反映了額外功所占比例的大小,影響機械效率的因素從有用功和額外功兩方面考慮;(3)將鉤碼的懸掛點從A點移至C點,有用功一定,分析額外功的變化,從而可知總功變化和機械效率的變化;(4)彈簧測力計計始終豎直向上拉,阻力不變,分析動力臂和阻力臂的比值變化情況,從而判斷動力的變化。【解答】解:A、有用功是提升鉤碼所做的功,鉤碼上升高度為h1,則W有=Gh1,測力計拉力做的功為總功,拉力端上升高度為h2,則W總=Fh2,所以,杠桿機械效率的表達式為η==.故A正確;B、有用功是提升鉤碼所做的功,額外功主要是克服杠桿重力做的功,機械效率等于有用功與總功的比值;提升的鉤碼重一定,在鉤碼上升高度一定時,有用功一定,所以影響杠桿機械效率的主要因素是杠桿自身的重力,故B正確;C、懸掛點由A移至C點時,如果仍使鉤碼提升相同的高度,則有用功相同;鉤碼從A點到C點,鉤碼還升高相同的高度,則杠桿旋轉(zhuǎn)的角度減小,杠桿提升的高度h減小,由W額=G杠h可知,額外功減小,則總功減小,所以杠桿的機械效率變大,故C正確;D、若彈簧測力計始終豎直向上拉,動力臂與阻力臂的比值不變(等于),阻力(即鉤碼和杠桿的總重力)不變,由杠桿平衡條件可知,拉力不變,即測力計示數(shù)不變,故D錯誤。故選:D。10.【分析】(1)由圖可知,兩滑輪組的繩子的有效股數(shù)n,不計繩重及摩擦,拉力F=(G+G動)比較兩滑輪組拉力的大小關(guān)系;(2)由圖可知,兩滑輪組的繩子的有效股數(shù)n,繩子自由端移動的速度等于物體升高速度的倍,據(jù)此比較甲、乙繩子自由端移動的速度關(guān)系;(3)使用動滑輪能夠省力,動滑輪為省力杠桿;(4)由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔物重的繩子股數(shù)n,則繩子自由端移動的距離s=nh;【解答】解:A、不計繩重及摩擦,因為拉力F=(G物+G動),n1=2,n2=3,所以繩端的拉力:F1=(G物+G動),F(xiàn)2=(G物+G動),所以F1>F2,故A錯誤;B、由圖知,n甲=2,n乙=3,甲滑輪組繩子自由端移動的速度v甲=2v物,乙滑輪組繩子自由端移動的速度v乙=3v物,所以甲繩子自由端移動速度小于乙繩的自由端移動的速度,故B正確;C、使用動滑輪能夠省力,為省力杠桿,故C錯誤;D、因為繩子自由端移動的距離s=nh,n1=2,n2=3,提升物體的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,則s1≠s2,故D錯誤;故選:B。11.【分析】利用G=mg求出物體的重力,根據(jù)滑輪組的使用特點求出動滑輪對物體B的拉力,利用阿基米德原理求出物體B的浮力;然后對物體B受力分析,求出B受到的合力的方向,根據(jù)這個合力的方向可知運動情況?!窘獯稹拷猓篏A=mAg=2kg×10N/kg=20N,GB=mBg=5kg×10N/kg=50N;由圖可知n=2,不計滑輪重與摩擦,則GA=FB,∴FB=2GA=2×20N=40N,∵物體B浸沒在水中,V排=V=103cm3=1×10﹣3m3∴受到的浮力為:F?。溅岩篻V排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N。則物體B豎直向上的合力為F=FB+F浮=40N+10N=50N;∴F=GB,∴物體B將懸浮,即可以停留在水面下任何地方。故選:B。12.【分析】BC為輕桿,質(zhì)量忽略不計,(1)如左圖,以A為支點,畫出并求出動力臂和阻力臂,知道阻力G,利用杠桿平衡條件求F1的大?。唬?)如右圖,以A為支點,畫出并求出動力臂和阻力臂,知道阻力G,利用杠桿平衡條件求F2的大??;最后求出F1:F2?!窘獯稹拷猓海?)如右圖,以A為支點,AD為動力臂,AD=AB×cos37°=0.8AB;AE為阻力臂,AE=AB×sin37°=0.3AB;∵杠桿AB平衡,∴F1×AD=G×AE,即:F1×0.8AB=G×0.3AB,∴F1=G;(2)如右圖,∠BAN=∠θ=37°,以A為支點,AN為動力臂,AN=AB×cos37°=0.8AB;AM為阻力臂,AM=AB;∵杠桿AB平衡,∴F2×AN=G×AM,即:F2×0.8AB=G×0.5AB,∴F2=G;∴F1:F2=G:G=3:5。故選:A。13.【分析】(1)由公式s=,計算出拉力的大?。唬?)由圖甲知通過動滑輪繩子段數(shù)n,由s=nh、W=Fs可以計算出繩子自由端的拉力,在不計繩子的重、摩擦時計算出動滑輪的重力;(3)根據(jù)公式W有=(G﹣F?。﹉計算拉力F對所提升物體M做的有用功。由圖乙可知此時拉力做的功,即總功,再據(jù)機械效率的計算公式計算即可;(4)物體從剛露出水面到完全露出水面的過程中,排開水的體積變小,利用阿基米德原理分析受到的浮力變化;滑輪受到的拉力等于重力減去浮力,可得滑輪受到的拉力變化,進一步分析拉力的功率變化,以及拉力做的有用功、額外功變化,利用效率公式分析機械效率變化?!窘獯稹拷猓篈、由v=得,物體運動的時間:t===20s,根據(jù)圖乙可知,此過程中繩子自由端拉力F做的總功是8000J,由圖知,滑輪組由2段繩子承擔物重,所以s=2h=2×10m=20m,由W總=Fs得,拉力F====400N,故A正確;B、因為勻速提升物體,對滑輪組受力分析可得:F=(F繩+G動),則動滑輪的重力:G動=2F﹣F繩=2×400N﹣730N=70N,故B正確;C、物體M的重力:G物=mg=76kg×10N/kg=760N;由于物體未露出水面,完全浸沒在水中,所以V排=V物,則物體受到的浮力:F?。溅阉甮V排=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N,當物體在水里勻速上升時受三個力的作用,物體的重力、浮力和動滑輪下方繩子的拉力,處于三力平衡,即F繩+F浮=G物,則F繩=G物﹣F浮=760N﹣30N=730N;故C正確;D、動滑輪下方繩子的拉力所做的功為有用功,則有用功:W有用=F繩×h物=730N×10m=7300J,滑輪組提升重物的機械效率:η=×100%=×100%=91.25%;故D錯誤。故選:D。14.【分析】(1)由圖可知,兩滑輪組的繩子的有效股數(shù)n,不計繩重及摩擦,拉力F=(G+G動)比較兩滑輪組拉力的大小關(guān)系;(2)由圖可知,兩滑輪組的繩子的有效股數(shù)n,繩子自由端移動的速度等于物體升高速度的倍,據(jù)此比較甲、乙繩子自由端移動的速度關(guān)系;(3)不計繩重及摩擦,滑輪組的機械效率η===,據(jù)此比較滑輪組的機械效率大小關(guān)系;(4)有了拉力、拉力端移動速度關(guān)系,利用P=Fv比較拉力做功功率大小關(guān)系?!窘獯稹拷猓河深}知,利用兩個滑輪組提升相同的重物G,并且每個滑輪的質(zhì)量、重力G輪相同,物體上升的速度v物相同。A、由圖知,n甲=2,n乙=3,不計繩重及摩擦,則拉力分別為F甲=(G+G輪),F(xiàn)乙=(G+G輪),所以甲的拉力大于乙的拉力,故A錯誤;B、由圖知,n甲=2,n乙=3,甲滑輪組繩子自由端移動的速度v甲=2v物,乙滑輪組繩子自由端移動的速度v乙=3v物,所以甲、乙繩子自由端移動的速度不相等,故B錯誤;C、不計繩重及摩擦,滑輪組的機械效率η===,因提升的重物G相同,且每個滑輪的重力G輪相同,所以兩個滑輪組的機械效率相等,故C正確;D、拉力做功的功率P===Fv,則拉力甲的功率:P甲=F甲v甲=(G+G輪)×2v物=(G+G輪)×v物;拉力乙的功率:P乙=F乙v乙=(G+G輪)×3v物=(G+G輪)×v物;可見,拉力甲的功率等于拉力乙的功率,故D錯誤。故選:C。15.【分析】AB兩端分別懸掛實心銅球和實心鐵球,杠桿在水平位置平衡,根據(jù)杠桿平衡條件求出銅球和鐵球的重力的關(guān)系,然后求出體積關(guān)系;當兩球同時浸沒在某液體中,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排求出浮力的關(guān)系;計算出兩球浸沒在水中后兩端力和力臂的乘積,根據(jù)乘積的大小,判斷杠桿的狀態(tài)?!窘獯稹拷猓喝鐖D,杠桿處于平衡狀態(tài),根據(jù)杠桿平衡條件得,OB×G銅=OA×G鐵,OB×ρ銅gV銅=OA×ρ鐵gV鐵,所以,=,所以,V銅=。當兩球同時浸沒在某液體中,杠桿銅球端:OB×(G銅﹣F浮銅)=OB×G銅﹣OB×F浮銅=OB×G銅﹣OB×ρ液gV銅=OB×G銅﹣OB×ρ液g=OB×G銅﹣OB×ρ液g﹣﹣①杠桿鐵球端:OA×(G鐵﹣F浮鐵)=OA×G鐵﹣OB×F浮鐵=OA×G鐵﹣OB×ρ液gV鐵﹣﹣②比較①和②式,因為OB×G銅=OA×G鐵,ρ鐵<ρ銅,所以①>②,所以杠桿的銅球端下沉。故選:B。16.【分析】(1)對配重進行受力分析,根據(jù)二力平衡原理計算出配重繩子上的拉力F;對動滑輪進行受力分析,計算出杠桿A點產(chǎn)生的拉力FA;根據(jù)杠桿的平衡條件計算出B點的拉力F1,并且找到B點拉力與配重的重力等之間的數(shù)學關(guān)系式;用同樣的方法計算出B點的拉力F2,借助F1:F2=2:3計算出動滑輪的重力;(2)使用上面同樣的方法計算出配重對地面的壓力為50N和90N時,B點施加的向下的拉力;(3)將FB=400N代入關(guān)系式計算配重對地面的壓力;(4)配重剛好被拉起,即它對地面的壓力為0,根據(jù)上面的關(guān)系式計算出B點的拉力?!窘獯稹拷猓寒斉渲卦诘孛嫔媳3朱o止狀態(tài)時,它受到的繩子的拉力F為:F=G﹣FN;因為動滑輪上有2段繩子承擔物重,因此杠桿A點受到的拉力:FA=2F+G動=2×(G﹣FN)+G動;根據(jù)杠桿的平衡條件得到:FA×OA=FB×OB;即【2×(G﹣FN)+G動】×OA=FB×OB,因為:AB=3BO;所以:AO=2BO;那么【2×(G﹣FN)+G動】×2=FB×1,即FB=4×(G﹣FN)+2G動;當壓力為85N時,F(xiàn)1=4×(120N﹣85N)+2G動;當壓力為60N時,F(xiàn)2=4×(120N﹣60N)+2G動;因為:F1:F2=2:3;所以:=;解得:G動=30N;A.當配重對地面的壓力為50N時,B點向下的拉力為:FB=4×(G﹣FN)+2G動=FB=4×(120N﹣50N)+2×30N=340N,故A錯誤;B.當配重對地面的壓力為90N時,B點向下的拉力為:FB=4×(G﹣FN)+2G動=FB=4×(120N﹣90N)+2×30N=180N,故B錯誤;C.健身者在B點施加400N豎直向下的拉力時,根據(jù)FB=4×(G﹣FN)+2G動得到:400N=4×(120N﹣0N)+2×30N;解得:FN=35N,故C正確;D.配重剛好被拉起,即它對地面的壓力為0,根據(jù)FB=4×(G﹣FN)+2G動得到:FB=4×(120N﹣0N)+2×30N=540N>500N;因為人的最大拉力等于體重500N,因此配重不可能勻速拉起,故D錯誤。故選:C。17.【分析】(1)利用ρ=求A的質(zhì)量,再利用G=mg求A的重力;A浸沒在水中V排=VA,利用阿基米德原理求A浸沒在水中受到的浮力;當A完全浸沒時繩子對物體A拉力最大,電動機對繩子的拉力F=(F浮﹣G+G動),利用P=Fv求繩子自由端運動的最小速度;物體向下移動速度v=v繩;(2)拉力F=(F浮﹣G+G動),物體A向下運動過程中,浮力先變大、后不變,電動機拉著繩子的力先變大,后不變;(3)當A完全浸沒時,滑輪組受到的拉力最大,滑輪組的機械效率最大,有用功W有用=(F浮﹣G)h,總功W總=Fs=(F浮﹣G+G動)3h=(F浮﹣G+G動)h,滑輪組機械效率等于有用功與總功之比。【解答】解:(1)由ρ=可得A的質(zhì)量:mA=ρAVA=0.4×103kg/m3×0.2m3=80kg;A的重力:GA=mAg=80kg×10N/kg=800N;A浸沒在水中V排=VA=0.2m3,A浸沒在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2×103N;當A完全浸沒時繩子對物體A的拉力最大,電動機對繩子的拉力也最大,不計繩重、摩擦和水的阻力,則電動機對繩子的最大拉力:F=(F浮﹣G+G動)=(2×103N﹣800N+300N)=500N,由P===Fv可得,繩子自由端運動的最小速度:v繩===3m/s;則物體向下運動的最小速度:v=v繩=×3m/s=1m/s;故A錯、B正確;(2)電動機對繩子的拉力F=(F浮﹣G+G動),物體A向下運動過程中,浮力先變大、后不變,所以電動機拉著繩子的力先變大,后不變,故C正確;(3)當A完全浸沒后,滑輪組受到的拉力最大,此時滑輪組的機械效率最大,有用功:W有用=(F浮﹣G)h,總功:W總=Fs=(F浮﹣G+G動)×3h=(F浮﹣G+G動)h,滑輪組機械效率的最大值:η====×100%=80%,故D正確。故選:A。18.【分析】(1)要解決此題,首先要掌握杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2。(2)同時要掌握阿基米德原理,知道F浮=ρ液gV排。計算出兩鐵球浸沒在水中后兩端力和力臂的乘積,根據(jù)乘積的大小,判斷杠桿的狀態(tài)?!窘獯稹拷猓骸叻謩e掛上實心鐵球A,B時,恰好能使杠桿在水平位置平衡。根據(jù)杠桿的平衡條件:ρ鐵VAg?OA=ρ鐵VBg?OB,所以VA?OA=VB?OB若將A和B同時浸沒在水中,則左端=(ρ鐵VAg﹣ρ水VAg)?OA=ρ鐵VAg?OA﹣ρ水VAg?OA右端=(ρ鐵VBg﹣ρ水VBg)?OB=ρ鐵VBg?OB﹣ρ水VBg?OB又VA?OA=VB?OB,所以ρ水VAg?OA=ρ水VBg?OB,所以ρ鐵VAg?OA﹣ρ水VAg?OA=ρ鐵VBg?OB﹣ρ水VBg?OB因此杠桿仍然平衡。故選:C。19.【分析】(1)彈簧測力計拉力方向總豎直向上,動力臂減小,阻力臂減小,阻力不變,動力不變。(2)首先根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2分析僅將拉力的作用點從A點移到C點,杠桿的機械效率的變化;(3)克服杠桿重力做的功為額外功;(4)從圖中可以看出,將2只鉤碼懸掛在C點時,重力的力臂大于在B點重力的力臂,而動力臂不變,根據(jù)杠桿平衡的條件可知彈簧測力計的示數(shù)的變化情況,再分析有用功和額外功的變化,根據(jù)總功等于有用功和額外功之和得出拉力做的總功的變化情況?!窘獯稹拷猓篈、若彈簧測力計拉力方向一直豎直向上拉動,阻力不變,動力臂減小,阻力臂變小,如下圖所示:△OBB′∽△OAA′,所以=,所以動力臂與阻力臂的比值不變,因為阻力不變,根據(jù)杠桿的平衡條件知,彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)該不變,故A錯誤;B、僅將拉力的作用點從A點移到C點,動力臂減小,動力增大,但阻力和阻力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知,F(xiàn)1L1不變,杠桿的機械效率不變,故B正確;C、克服杠桿重力做的功為額外功,僅增加鉤碼的個數(shù),杠桿重力和杠桿上升的高度不變,拉力所做的額外功不變,故C錯誤;D、鉤碼的懸掛點在B點時,由杠杠的平衡條件得F1?OA=G?OB;懸掛點移至C點時,由杠杠的平衡條件得F2?OA=G?OC;從圖中可以看出,由OB到OC力臂變大,所以彈簧測力計的示數(shù)變大,有用功不變,但杠桿提升的高度減小,額外功減小,又因為總功等于額外功與有用功之和,因此此次彈簧測力計做的功將小于第一次做的功,即僅將鉤碼的懸掛點從B點移到C點,拉力做的總功變小,故D錯誤。故選:B。20.【分析】(1)分析重物左移后阻力的力臂變化情況,由杠桿的平衡條件分析力F的變化;分析杠桿轉(zhuǎn)動前后動力臂與阻力臂的大小關(guān)系,由杠桿的平衡條件分析力F的變化。(2)保持杠杠水平平衡,將杠桿沿順時針、逆時針方向緩慢轉(zhuǎn),由幾何知識找出動力臂和阻力臂變化判斷出F的變化;(3)結(jié)合杠桿平衡條件可判斷此時動力乘以動力臂與阻力乘以阻力臂的關(guān)系判斷出杠杠能否平衡?!窘獯稹拷猓海?)由題知,杠桿最右端的力F豎直向上(方向不變),當重物向左移動時,重物對杠桿拉力的力臂L2變小,F(xiàn)的力臂L1不變(等于杠桿的長),阻力G不變,由杠桿平衡條件FL1=GL2可知,力F將變小,故A錯誤;(2)將杠桿沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動,如圖所示重物懸掛在杠桿的中點,水平平衡時,動力臂和阻力臂的關(guān)系為:L1=2L2,保持力F方向不變,杠桿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動后,由上面右圖結(jié)合相似三角形知識可知,動力臂和阻力臂的關(guān)系:L1′=2L2′,物重G不變,動力臂與阻力臂的比值不變,由杠桿平衡條件可知,動力F的大小始終等于G,即力F將不變,故B正確;(3)將杠桿沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動,道理同(2),力F將不變,故C錯誤;(4)開始時杠桿平衡,即FL1=GL2,因為L1>L2,所以F<G;若將重物和F的作用點向左移動相等的距離,即F(L1﹣L)=FL1﹣FL,G(L2﹣L)=GL2﹣GL,因為F<G,所FL1﹣FL>GL2﹣GL,杠桿不會在原位置平衡,故D錯誤。故選:B。21.【分析】要判斷杠桿省力還是費力,要先判斷動力臂和阻力臂的大小關(guān)系,有以下幾種:①省力杠桿,動力臂大于阻力臂,省力但費距離;②費力杠桿,動力臂小于阻力臂,費力但省距離;③等臂杠桿,動力臂等于阻力臂,既不省距離也不省力?!窘獯稹拷猓喝鐖D所示的杠桿,在水平位置平衡,阻力作用在B處,所以阻力臂是一定的,即OB;①動力作用在A端,當動力方向豎直向上時,動力臂最長是OA,OA大于OB,是省力杠桿,能省力;如圖:②若動力方向不是豎直向上時,動力臂一定小于OA,但有可能大于OB,此時,也是省力杠桿,能省力;如圖:③動力臂也有可能等于阻力臂OB,即動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,既不省距離也不省力;如圖:④動力臂也有可能小于阻力臂OB,即動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,費力但省距離。如圖:故此杠桿也可能省力,也可能費力,也可能不省力也不費力。故選:C。22.【分析】(1)知道F1的大小,兩力臂的比值,利用杠桿的平衡條件可求物體的質(zhì)量M;(2)知道兩次用力時對地面的壓強,分別列方程式求小強重和受力面積(與地的接觸面積),再利用重力公式求小強的質(zhì)量;(3)知道對地壓強和受力面積,可以求壓力,而壓力等于F2+G,再求F2;(4)知道F2的大小,兩力臂的比值,利用杠桿的平衡條件可求F3的大小。【解答】解:(1)如圖,因為使用定滑輪改變了動力的方向,不能省力,所以細繩對橫桿A端的拉力:F=G=Mg,又因為杠桿平衡,F(xiàn)1=300N,LOA:LOB=4:5,所以MgLOA=F1LOB,所以物體的質(zhì)量:M===37.5kg;故A正確;(2)當他對橫桿B端豎直向上的作用力為F2,對地的壓力:F2′=F2+G,因為p2===3.3×104Pa,即:=3.3×104Pa所以F2=1320N;故B錯誤;(3)小強站在水平地面上時:p1===1.1×104Pa﹣﹣﹣﹣﹣①當他用力舉起橫桿B端恰好使AB在水平位置平衡時:p2===1.6×104Pa,﹣﹣﹣﹣﹣②由①②聯(lián)立解得:G=660N,s=6×10﹣2m2;小強的質(zhì)量:m===66kg;故C正確;(4)F2=1320N,LOA:LOB=4:5,因為F3LOA=F2LOB,所以F3==1320N×=1650N,故D正確。故選:B。23.【分析】根據(jù)杠桿平衡條件,使杠桿兩邊的力和力臂的乘積相等,比較出移動距離的大小?!窘獯稹拷猓涸O(shè)一個鉤碼的重為G,左邊鉤碼到支點的距離為2l,因為杠桿正處于水平平衡,所以由杠桿平衡條件可得3G×2l=2G×l右,解得l右=3l,即右邊鉤碼到支點的距離為3l;若將杠桿左邊的鉤碼向右移動一段距離L,則杠桿的左邊=3G×(2l﹣L);因為左邊鉤碼向右移動,所以右邊的鉤碼應(yīng)該向左移動才能平衡,設(shè)右邊移動的距離為L′,則杠桿的右邊=2G×(3l﹣L′);為使杠桿恢復(fù)平衡,即3G×(2l﹣L)=2G×(3l﹣L′),解得L′=L,即向左移動大于L的距離,故D正確。故選:D。24.【分析】從定滑輪和動滑輪的工作特點去分析解答此題。知道對滑輪組來說,與動滑輪相連的繩子段數(shù)是幾段,所用的拉力就是原來的幾分之一,即F=G。【解答】解:如圖所示,b、c為定滑輪不省力,a為動滑輪,此時B端鋼纜承受三段同樣大小的配重G,所以選項A正確。故選:A。25.【分析】分析兩種情況下繩子的有效段數(shù),根據(jù)F=比較人與吊籃的總重G1和G2的關(guān)系。【解答】解:圖(A)中,繩子的有效段數(shù)為4,(B)中繩子的有效段數(shù)為3,因不計繩子重和摩擦,則有;F1=,F(xiàn)2=,因拉動繩子所用的力F1和F2相同,故=,=,得出:G動+G2<G動+G1,故G1>G2。故選:A。二.填空題(共5小題)26.【分析】分別對物體B在水中下沉、勻速上升、露出水面后、動滑輪的受力情況進行受力分析,列出等式,進而求出水平面對物體A的摩擦力?!窘獯稹拷猓寒擝在水中下沉,物體A在水平面上勻速運動,A水平方向受力情況如圖甲所示。當用力F1拉物體A,物體B在水中勻速上升時,A水平方向受力情況如圖乙所示。當物體B完全露出水面后,用力F2拉物體A,A水平方向受力情況如圖丙所示。當物體B浸沒在水中時,動滑輪與物體B的受力情況如圖丁所示。當物體B完全露出水面時,動滑輪與物體B的受力情況如圖戊所示。由甲圖:Ff=F拉;由乙圖:F1=Ff+F拉由丙圖:F2=Ff+F拉′由丁圖:3F拉=G動+GB﹣F浮由戊圖:3F拉′=G動+GB(1)因為GB=ρBgVB所以,VB==,F(xiàn)浮=ρ水gVB=ρ水g===20N;又==,將GB=100N,F(xiàn)浮=20N代入上式得:G動=10N,所以,水平面對物體A的摩擦力Ff=F拉===30N。故答案為:30。27.【分析】先利用割補法分析重心的位置,然后根據(jù)杠桿平衡條件列式求解拉力F。【解答】解:(1)在薄板上挖去一個直徑為R的圓后,設(shè)圓板的重心將從O點向左移動x;由于原來均勻圓形薄板半徑為R,挖去的圓直徑為R(其半徑為R),所以,根據(jù)S=πr2可知,挖去的圓形薄板面積為原來面積的,由于圓形薄板是均勻的,則挖去的圓形薄板質(zhì)量也為原來質(zhì)量的,假設(shè)將割去的圓形薄板可補上,在重心處可以將物體支撐起來,以原重心處O為支點,如圖所示:根據(jù)杠桿平衡條件可得:(M﹣M)g?x=Mg?R,解得:x=R;(2)在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡,以A為支點,此時的重心距A的距離為R﹣R,根據(jù)杠桿平衡條件,則有:F?2R=(M﹣M)g?(R﹣R),解得:F=Mg。故答案為:,Mg。28.【分析】(1)先根據(jù)重力公式求出金屬塊的質(zhì)量,根據(jù)密度公式求出其體積即為排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力;(2)根據(jù)斜面的機械效率可知,不用斜面做功與用斜面做功的比值為75%,根據(jù)W=Gh求出不用斜面做功;根據(jù)斜面的傾角可得出h和s的關(guān)系,利用斜面的效率公式可求出拉力F;由W總=W有+W額可得額外功,由W額=fs計算物塊A受到的摩擦力?!窘獯稹拷猓海?)金屬塊的質(zhì)量:m===75kg,金屬塊的體積:V===1.5×10﹣2m3,金屬塊受到的浮力:F?。溅阉甮V=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣2m3=150N;(2)斜面效率為75%,則不用斜面做功與用斜面做功的比值為75%,不用斜面做功:W有=Fh=(G﹣F浮)h=(750N﹣150N)h=600N×h,斜坡傾角為30°,所以s=2h,用斜面做功:W總=F拉s=F拉×2h,斜面的效率為75%,所以:η=×100%=×100%=75%,解得:F拉=400N;因為W總=W有+W額,所以使用斜面拉動物體時所做的額外功:W額=W總﹣W有=400N×2h﹣600N×h=200N×h,根據(jù)W額=fs=f×2h可得,A受到的摩擦力:f===100N。故答案為:100N。29.【分析】(1)B點是支點,秤砣在O點時與桿秤的自重平衡,根據(jù)杠桿平衡條件分析答題。(2)在O點懸掛重物與桿秤自身重力平衡時,重物的質(zhì)量等于秤砣的質(zhì)量。(3)應(yīng)用杠桿平衡條件分析答題。【解答】解:(1)B點是支點,秤鉤不掛重物,秤砣掛在O點與桿秤自重平衡,桿秤的重心因在支點B的另一側(cè),即重心C應(yīng)在B點的右側(cè)。桿秤秤砣的質(zhì)量為m,秤砣與它的力臂的乘積為mgl2,由杠桿平衡條件可知,秤砣和它的力臂的乘積與桿秤自重和它的力臂的乘積相等,則桿秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘積為mgl2;(2)測桿秤秤砣質(zhì)量,時,可以在O點位置用細線系在空瓶上,慢慢往瓶中加沙子,如果桿秤恰能平衡,相當于新做了一個秤砣,再把它掛在秤鉤上,移動原秤砣位置至杠桿平衡,秤桿上的讀數(shù)即為原秤砣質(zhì)量。(3)本題圖2中的O點(支點)實際上對應(yīng)的是圖1中的B點。由題中可知B點左右掛的甲、乙與秤砣質(zhì)量一樣。故而直接用G砣代替。由杠桿平衡條件有:G砣(L1+L2)=G砣L'+G秤L秤(等式左側(cè)力臂的長度為L1+L2,是支點B到左邊掛的甲秤砣對杠桿拉力作用線的力臂長度,實際就是OA加OB的長度),由第(1)問可知:G秤L秤=G砣L2,所以L'=L1,而力臂是從支點B算起的,所以從B點右移L1。故答案為:(1)右;mgl2;(2)O;(3)l1。30.【分析】(1)在實驗中,要正確測量繩端拉力,需豎直向上勻速拉動測力計。(2)由功的計算公式求出有用功與總功,然后由效率公式求出滑輪組效率。(3)根據(jù)鉤碼上升高度與測力計移動距離間的關(guān)系,求出承重繩子的股數(shù),然后確定所選用的裝置。(4)分析1、2兩次實驗數(shù)據(jù),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論,分析1、3次實驗,確定動滑輪的個數(shù)對機械效率的影響。(5)分析3、4兩次實驗數(shù)據(jù),然后得出滑輪組機械效率與物體被提升高度之間的關(guān)系。【解答】解:(1)在測繩端拉力時,需豎直向上勻速拉動測力計。(2)由表中實驗數(shù)據(jù)可知,第一次實驗,有用功W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J,總功W總=Fs=1.8N×0.3m=0.54J,滑輪組效率η=×100%=×100%=74%;(3)由數(shù)據(jù)知第2次實驗中,s為h的3倍,所以滑輪組由3段繩子承擔物重,且鉤碼重最大,由圖示可知,第2次實驗所用的裝置是b;由數(shù)據(jù)知第4次實驗中,s為h的5倍,所以滑輪組由5段繩子承擔物重,由圖示可知,第4次實驗所用的裝置是c;(4)分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知,使用的同一滑輪組,提升的鉤碼重力越大,機械效率越高,可得使用同一滑輪組,增加物重可以提高滑輪組的機械效率;分析第1、3次實驗數(shù)據(jù),提升的物重相同,動滑輪重力越大,機械效率越低;(5)分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知,使用同一滑輪組提升相同的重物,物體被提升的高度改變,機械效率不變,可得滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關(guān)。故答案為:(1)勻速;(2)74%;(3)b;c;(4)增加物重;越低;(5)無關(guān)。三.作圖題(共5小題)31.【分析】在滑輪組繞線時,可以從動滑輪上掛鉤或定滑輪下掛鉤繞起。本題要求最省力,則承擔物重的繩子的段數(shù)最多,需要從從動滑輪的上掛鉤開始繞起?!窘獯稹拷猓簭膭踊喌纳蠏煦^開始繞起,依次繞過每一個滑輪,最終F=G,為最省力的繞法,如圖所示:32.【分析】(1)力臂的概念:力臂是指從支點到力的作用線的距離;(2)根據(jù)杠桿平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,若阻力阻力臂乘積一定,則動力臂最大時動力會最小,而且動力使杠桿轉(zhuǎn)動的效果與阻力(物體重力的拉力)使杠桿轉(zhuǎn)動的效果相反。【解答】解:(1)反向延長FA的力的作用線,然后過支點O做力FA的作用線的垂線段,即為其力臂LA;(2)根據(jù)題意,動力FB的最大力臂為OB,最小的力FB的作用點在B點,動力F應(yīng)與OA垂直斜向下,如圖:33.【分析】由杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,知阻力×阻力臂是定值時,當力臂最大時,即AC是力臂時,力是最小的?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)杠桿平衡條件可知,當杠桿平衡時,動力臂越長動力越小。由圖可知,支點是A點,力作用在C點時,連接AC,AC就是最長的力臂L,此時動力最??;過C點作AC的垂線,方向向上,就是最小動力F的方向,如下圖所示:34.【分析】在阻力與阻力臂一定時,由杠桿平衡條件可知,動力臂越大,動力越小,根據(jù)圖示確定最大動力臂,然后作出最小的動力;從支點作力的作用線的垂線段,即可作出力的力臂。【解答】解:由圖可知,力F1作用在B點時,以O(shè)B為動力臂時L1最大,此時力F1最小,力F1示意圖如圖所示;過支點作力F2作用線的垂線段,即可做出力臂L2,如圖所示;故答案為:如圖所示。35.【分析】(1)先確定阻力作用點(即B點),然后過阻力作用點表示阻力的方向(即豎直向下);已知支點和動力的方向,過支點作力的作用線的垂線段(即力臂)。(2)省力多少和繩子的繞法,決定滑輪組的使用效果,要向下拉物體向上移動,則應(yīng)從定滑輪開始繞。(3)本題主要考查兩個知識點:對力臂概念的理解:力臂是指從支點到力的作用線的距離。對杠桿平衡條件(F1l1=F2l2)的理解與運用:在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長動力越小?!窘獯稹拷猓海?)過B點作豎直向下的力(即阻力F2);過支點O作垂直于動力作用線的垂線段(即動力臂L1).如圖所示;(2)要使該滑輪組向下用力物體向上運動,應(yīng)從定滑輪開始繞,如下圖所示:(3)由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長動力越小。力的示意圖如下圖所示:。四.計算題(共5小題)36.【分析】(1)根據(jù)v=算出物體的速度,根據(jù)繩子段數(shù)算出工人放繩的速度;(2)根據(jù)W有用=Gh算出有用功,根據(jù)W總=Fs算出總功;根據(jù)η=×100%算出機械效率;(3)根據(jù)入水前的拉力和物體的重力,根據(jù)F=(G動+G)算出動滑輪重力;根據(jù)η1:η2=4:3算出物體完全浸沒水中后滑輪的機械效率η2根據(jù)η=×100%表示出對物體的拉力;根據(jù)G=mg算出人的重力,對人受力分析得出人對地面的壓力。【解答】解:(1)物體下降速度為:v===1m/s;因為有4段繩子,所以繩子上升的速度為:v繩=4v物=4×1m/s=4m/s;(2)因為有4段繩子,所以繩子運動距離s=4h=4×3m=12m;放繩子的有用功:W有用=Gh=160N×3m=480J;放繩子的總功:W總=Fs=50N×12m=600J;滑輪組的效率:η1=×100%=×100%=80%;(3)物體未浸入水中時,不計繩重及摩擦,動滑輪受到重物對它的拉力、本身的重力、繩子的拉力,由F=(G動+G)可得,動滑輪重力:G動=4F﹣G=4×50N﹣160N=40N;已知η1:η2=4:3,則物體完全浸沒水中后滑輪組的機械效率為:η2=η1=×80%=60%;物體完全浸沒水中后,滑輪組對物體的拉力做的功為有用功,不計繩重及摩擦,克服動滑輪重力做的功為額外功,則此時滑輪組的機械效率:η2====60%,解得F拉物=60N;完全入水后,動滑輪受到重物對它向下的拉力、本身向下的重力、4段繩子向上的拉力,由力的平衡條件可得:4F繩=F拉物+G動,則人對繩子的拉力:F繩=(F拉物+G動)=(60N+40N)=25N,因為物體間力的作用是相互的,所以繩子對人的拉力也為25N;人的重力為:G人=m人g=50kg×10N/kg=500N,對人進行受力分析可知,人

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