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文檔簡(jiǎn)介
2025年中考第一輪復(fù)習(xí)(練習(xí))
專題十二簡(jiǎn)單機(jī)械
目錄
一、題型梳理
題型1杠桿杠桿作圖
題型2探究杠桿平衡條件
題型3杠桿平衡條件的應(yīng)用
題型4杠桿分類
題型5定滑輪與動(dòng)滑輪
題型6滑輪組及其繞繩方式
題型7有關(guān)滑輪組的計(jì)算
題型8斜面與輪軸
題型9有用功、額外功和總功
題型10機(jī)械效率
題型11滑輪組的機(jī)械效率
題型12斜面、杠桿的機(jī)械效率
題型13測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
二、直擊中考
三、新題+綜合題
一、題型梳理
題型1杠桿杠桿作圖
1.作圖題
(1)如圖所示,。點(diǎn)為支點(diǎn),畫(huà)出杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)動(dòng)力人的力臂。
【答案】見(jiàn)右圖。
【詳解】支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離為動(dòng)力臂,過(guò)支點(diǎn)0作動(dòng)力B作用線的垂線段/1,為動(dòng)力
臂,如圖所示。
(2)請(qǐng)?jiān)趫D中根據(jù)靜止的杠桿的動(dòng)力臂/i,畫(huà)出動(dòng)力a的示意圖。
,尸2忱
【答案】見(jiàn)右圖。
【詳解】由支點(diǎn)向力的作用線作垂線就是力臂,因此動(dòng)力Q所在位置與動(dòng)力臂垂直,作用點(diǎn)在
杠桿上,由阻力可判斷動(dòng)力方向向上,如圖所示。
2.在生活中有很多小妙招,如圖甲所示,用鋼勺很輕松就可以打開(kāi)飲料瓶蓋,模型如圖乙,它是
以為支點(diǎn)(選填"A”或"B”)的省力杠桿,手在(選填"C”或"D”)點(diǎn)向下壓時(shí)會(huì)更
省力。
甲乙
【答案】BD
【詳解】如圖乙,用鋼勺撬動(dòng)瓶蓋,以點(diǎn)8為支點(diǎn),動(dòng)力作用在勺柄上,瓶蓋對(duì)勺頭的阻力作用
在點(diǎn)A向上,此時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動(dòng)力小于阻力,是省力杠桿。
手作用在。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力臂大于作用在C點(diǎn)的動(dòng)力臂,因?yàn)樽枇妥枇Ρ鄄蛔?,故?dòng)力更小。
3.如圖是用撬棒撬石頭的情景,圖中關(guān)于該撬棒使用時(shí)的杠桿示意圖正確的是()
【答案】A
【詳解】圖中小石頭與杠桿接觸位置為支點(diǎn),大石頭向下壓杠桿的力為阻力,人壓杠桿的力為動(dòng)
力.過(guò)支點(diǎn)。與兩個(gè)作用力垂直的線段長(zhǎng)分別為兩個(gè)力的力臂。
題型2探究杠桿平衡條件
1.杠桿在如題圖所示位置靜止,此時(shí)杠桿(選填“是”或“不是")處于平衡狀態(tài),調(diào)節(jié)杠
桿兩端的螺母使杠桿保持水平并靜止,此操作可方便測(cè)量力臂,原因是此時(shí)。
【答案】是杠桿的重心通過(guò)支點(diǎn),消除了杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響,且此時(shí)支點(diǎn)到力的作
用線的距離等于力臂長(zhǎng)度
【詳解】口]杠桿在如圖所示位置靜止,此時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),達(dá)到平衡。
[2]調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母使杠桿保持水平并靜止時(shí),杠桿的重心通過(guò)支點(diǎn),消除了杠桿自重對(duì)杠桿
平衡的影響,且此時(shí)支點(diǎn)到力的作用線的距離等于力臂長(zhǎng)度。
2.某同學(xué)利用鐵架臺(tái)、帶刻度的杠桿、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)、若干祛碼(每個(gè)鉤碼重1N)等實(shí)驗(yàn)材
料,探究杠桿平衡的條件:
丙
(1)實(shí)驗(yàn)前,杠桿處于如圖甲所示的位置,應(yīng)先將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào)
節(jié),使杠桿在水平位置平衡;
(2)該同學(xué)根據(jù)圖乙便直接得出杠桿平衡的條件:動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力義阻力臂。你認(rèn)為這樣得
出結(jié)論(選填“合理”或“不合理”),理由是O
(3)該同學(xué)又采用了圖丙所示的裝置進(jìn)行探究,為了使杠桿在水平位置平衡,計(jì)算出彈簧測(cè)力計(jì)
的值應(yīng)為N,但是小明在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)稍大于計(jì)算值,其原因可能
是O
【答案】右不合理一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論有偶然性4.5杠桿自身的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響
【詳解】(1)由圖可知,杠桿左端較低,為使其在水平位置平衡,應(yīng)向右端移動(dòng)平衡螺母。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論,偶然性太大,不具有普遍性,因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
歸納普遍性性的規(guī)律。
(3)根據(jù)杠桿平衡條件廠/=尸2方有如下關(guān)系式成立
3Nx6£=Fx4L
解得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為尸=4.5N
利用如圖丙所示裝置進(jìn)行探究,杠桿的重心沒(méi)有通過(guò)支點(diǎn),杠桿的自重對(duì)杠桿平衡有影響。
3.天平和桿秤在古籍中常被稱為“權(quán)衡器”,《墨經(jīng)》最早對(duì)權(quán)衡器的杠桿原理做了理論上的探
討。關(guān)于杠桿的平衡條件,小海用圖甲所示裝置進(jìn)行探究,其中杠桿的刻度均勻,每個(gè)鉤碼的重力均
為0.5N。
(1)實(shí)驗(yàn)中,杠桿在______位置平衡最便于測(cè)量力臂;
(2)如圖乙所示,杠桿已經(jīng)平衡。如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼或者將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)
5cm,杠桿都將失去平衡。由此可以猜想:杠桿的平衡可能與力的和力臂有關(guān);
(3)小海在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量的鉤碼,移動(dòng)鉤碼的位置,進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)。杠桿平衡時(shí)的部
分?jǐn)?shù)據(jù)已填入表中,請(qǐng)將杠桿右側(cè)的阻力數(shù)值填入表中;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)阻力臂him
動(dòng)力Fi/N動(dòng)力臂Zi/m阻力F2/N
11.00.202.00.10
22.00.152.00.15
32.00.151.50.20
41.50.10()0.15
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可歸納出杠桿的平衡條件是E/1F2/2;
(4)小海與小蘭對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行交流,產(chǎn)生了一個(gè)新的問(wèn)題:若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn),并用彈簧
測(cè)力計(jì)代替一側(cè)的鉤碼施力,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?于是他們共同進(jìn)行了如圖丁的探究。
①畫(huà)出圖丁中B的動(dòng)力臂/i;
②多次改變拉力門(mén)的作用點(diǎn)在杠桿上的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)杠桿平衡時(shí),尸1/1都是大于尸其
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中,由于作用力是豎直方向上的,如果杠桿在水平位置平衡則力臂剛好在杠桿
上,最便于測(cè)量力臂。
(2)杠桿已經(jīng)平衡,如果在左側(cè)鉤碼下增加一個(gè)鉤碼會(huì)改變杠桿受力的大小,杠桿失去平衡,表
明與力的大小有關(guān),如果將左側(cè)鉤碼向右移動(dòng)5cm,力臂會(huì)變小,杠桿失去平衡,表明杠桿平衡與力
臂大小有關(guān)。由此可以猜想:杠桿的平衡可能與力的大小和力臂有關(guān)。
(3)如圖所示,阻力相當(dāng)2個(gè)鉤碼重力,每個(gè)鉤碼重0.5N,所以阻力為1N。
分析第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得
=1.ONx0.20m=0.2NmF2l2=2.0Nx0.10m=0.2N-m
可知西/1=尸2/2,同理計(jì)算其它3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),獲得相同的結(jié)論,可歸納出杠桿的平衡條件是動(dòng)
力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂,即/山=&/2。
(4)[5]①力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂線段,如圖所示
②由于支點(diǎn)不在中點(diǎn)處,杠桿自重會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力,則B需要比原來(lái)更大才能使杠桿平
衡,故其它條件不變,杠桿平衡時(shí),Q/1都是大于B/2。
題型3杠桿平衡條件的應(yīng)用
1.如圖所示,一根質(zhì)地均勻的木桿可繞。點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),在木桿的右端施加一個(gè)始終垂直于木桿的
作用力F,使木桿從0A位置勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中,力F的大小將()
A.逐漸變大B.逐漸變小
C.先變大,后變小D.先變小,后變大
【答案】A
【詳解】將杠桿勻速地由最初位置轉(zhuǎn)到水平位置時(shí),動(dòng)力臂不變,阻力為杠桿的重力,保持不
變,阻力臂變大,根據(jù)杠桿平衡條件RF=G/G,得尸=G/G〃F,所以動(dòng)力逐漸變大,A符合題意,BCD
不符合題意。故選A。
2.如圖所示,用一根自重可忽略不計(jì)的撬棒撬石塊,若撬棒C點(diǎn)受到石塊P的壓力,且
AD>CD>BC,則要撬動(dòng)石塊P所用的最小的力是()
A.FiB.F2C.FiD.F4
【答案】A
【詳解】①若以2點(diǎn)為支點(diǎn),要使動(dòng)力最小,則動(dòng)力臂應(yīng)最大,即此時(shí)應(yīng)選為動(dòng)力臂,為
阻力臂,則作用在A點(diǎn)的最小力應(yīng)垂直于撬棒斜向上,如解圖1:②若以。點(diǎn)為支點(diǎn),此時(shí)為動(dòng)力
臂,C。為阻力臂,則作用在A點(diǎn)的最小力應(yīng)垂直于撬棒斜向下,如解圖2:已知CD>BC,
所以①更省力,力分垂直于撬棒且力臂最大,由杠桿平衡條件可得故BCD錯(cuò)誤A正確。故選
Ao
圖1圖2
3.如圖所示,始終保持杠桿水平平衡,將彈簧測(cè)力計(jì)由位置a緩慢地移到位置b,測(cè)力計(jì)的讀數(shù)
將()
A.不斷減小B.不斷增大
C.先減小,然后增大D.先增大,然后減小
【答案】B
【詳解】根據(jù)題意可知,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在a位置時(shí),力臂剛好在杠桿上,且最大;當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)
在b位置時(shí),力臂是從。點(diǎn)到力的作用線的距離,動(dòng)力臂減小,根據(jù)丹/1=尸2/2可得,拉力大小是
F=Gl2/h,因?yàn)橹亓及其力臂/2都不變,當(dāng)拉力的力臂人減小時(shí),拉力尸增大,即將彈簧測(cè)力計(jì)由位
置。緩慢地移到位置b,測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將不斷增大,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
4.如圖在某輕質(zhì)杠桿8點(diǎn),用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向提升一重物,當(dāng)杠桿水平靜止時(shí),彈簧測(cè)力
計(jì)示數(shù)為10N,若(9A=10cm,AB=40cm,則物體的重力大小為N,此杠桿屬于杠桿。
【答案】50省力
【詳解】口]由圖可知,。點(diǎn)為支點(diǎn),由于力臂等于力的作用線到支點(diǎn)的垂直距離,所以阻力臂為
l2=OA=10cm
動(dòng)力驛為A=%+AB=10cm+40cm=50cm
杠桿處于平衡狀態(tài),根據(jù)尸11=6/2可知
F^=10Nx50cm=5()N
l210cm
此時(shí)物體的重力大小等于阻力大小,即G=F2=50N
[2]由題意知,因?yàn)樵摳軛U使用時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,所以此杠桿屬于省力杠桿。
5.如圖所示,桿秤坨的質(zhì)量為0.5kg,秤鉤懸掛處A與秤紐。間的距離為6cm,掛上重物后,秤蛇
移至距。點(diǎn)24cm的B處時(shí),秤桿正好水平,求:
(1)秤坨受到的重力(g=10N/kg);
(2)被稱物體的重力;
(3)若秤桿長(zhǎng)60cm,則這把秤最大能稱量多少kg的物體?
【答案】(1)5N;(2)20N;⑶4.5kg
【詳解】(1)秤坨受到的重力為G=7煙=0$kgxl0N/kg=5N
(2)由杠桿平衡條件可得G物體*A。=G秤破xBO
代入數(shù)據(jù)得G物體x6cm=5Nx24cm
解得G物體=20N。
(3)若秤桿長(zhǎng)60cm,則BO=60cm_6cm=54cm
由杠桿平衡條件G物體xAO=G^xBO'
可得G物體x6cm=5Nx54cm
解得G物體’=45N,則這把秤最大能稱量的物體質(zhì)量為
,=%體_45N
m=4.5kg
一g-10N/kg
答:(1)秤蛇受到的重力為5N;(2)被稱物體的重力為20N;
(3)若秤桿長(zhǎng)60cm,則這把秤最大能稱量4.5kg的物體。
題型4杠桿分類
1.如圖所示,以下器具在使用時(shí)屬于省力杠桿的是()
【答案】c
【詳解】A.筷子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故A不符合題意;
B.食品夾在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故B不符合題意;
C.鉗子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故C符合題意;
D.鐐子在使用過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,故D不符合題意。故選C。
2.肱二頭肌收縮產(chǎn)生的力使前臂骨骼繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)前臂骨骼可以看成一個(gè)杠桿模型,簡(jiǎn)稱
前臂杠桿。如圖所示,手提重物時(shí),對(duì)前臂杠桿的分析錯(cuò)誤的是()
A.前臂杠桿是省力杠桿B.肘關(guān)節(jié)處可以視為支點(diǎn)
C.肱二頭肌對(duì)前臂杠桿的牽引力是動(dòng)力D.前臂保持水平時(shí),阻力臂最長(zhǎng)
【答案】A
【詳解】ABC.用手提起物體時(shí),人的前臂相當(dāng)于一個(gè)杠桿,肱二頭肌給撓骨的力Q是動(dòng)力,重
物給前臂的力三是阻力,杠桿圍繞肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),因此支點(diǎn)。在肘關(guān)節(jié)處。用手向上舉物體時(shí),動(dòng)力臂
小于阻力臂,因此前臂是一個(gè)費(fèi)力杠桿;故A錯(cuò)誤,符合題意,BC正確,不符合題意。
D.前臂保持水平時(shí),阻力/2到支點(diǎn)的作用線的距離最遠(yuǎn),即阻力臂最長(zhǎng),故D正確,不符合題
意。故選A。
3.如圖所示,園藝工人在修剪枝條時(shí),常把枝條盡量往剪刀的軸處靠近,這樣做是為了()
A.增大動(dòng)力臂,能夠省力B.增大阻力臂,方便使用
C.減小動(dòng)力臂,方便使用D.減小阻力臂,能夠省力
【答案】D
【詳解】常把枝條盡量往剪刀的軸處靠近,阻力臂減小了,阻力與阻力臂的乘積減小,動(dòng)力臂不
變,則動(dòng)力減小,能夠省力,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。
4.某人采用如圖1所示站姿鍛煉:雙腳并攏,腳尖。觸地,腳后跟踮起,手臂水平,手掌支撐在
豎直墻壁上的A點(diǎn),8點(diǎn)為人體重心所在位置。鍛煉時(shí),軀體保持伸直,手臂彎曲、伸直交替進(jìn)行。
(人體可視為杠桿,。點(diǎn)為支點(diǎn))
(1)在圖1中畫(huà)出人所受重力的示意圖;
(2)在圖1中畫(huà)出墻壁對(duì)手掌支持力尸的力臂;
(3)如圖2腳尖離墻壁越遠(yuǎn),手掌對(duì)墻壁的壓力就越(選填“大”或“小”),依據(jù)公式
尸1匕=尸2乙2分析,墻壁對(duì)手掌支持力尸為動(dòng)力則L、巳、上三個(gè)量的變化是匕、巳、L2
(以上三空選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】見(jiàn)下圖大減小不變?cè)龃?/p>
【詳解】(1)人受到的重力是豎直向下的,人受重力的作用點(diǎn)在B點(diǎn),由此畫(huà)出人所受重力的示
意圖,如圖所示:
(2)延長(zhǎng)支持力/畫(huà)出力的作用線,過(guò)支點(diǎn)。向力/的作用線作垂線段,即為支持力斤的力臂
L,如圖所示。
(3)腳尖離開(kāi)墻壁越遠(yuǎn),支撐點(diǎn)會(huì)下移,則由圖可知?jiǎng)恿Ρ蹠?huì)減小,阻力臂會(huì)增大,重力不變,
阻力大小不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支持力會(huì)變大;由力作用的相互性可知,手掌對(duì)墻壁
的壓力會(huì)增大。
題型5定滑輪與動(dòng)滑輪
1.用定滑輪勻速吊起重物,先后用打、F?、B沿圖中所示的方向拉繩子,則()
/〃〃/
A.尸1>/2>/3B.尸1</2V/3C.尸3〈尸1<尸2D.尸1二尸2=/3
【答案】D
【詳解】定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小,則品=B=B,故ABC不符合題意,D符合題
意。故選D。
2.如圖是學(xué)校旗桿頂上的一個(gè)滑輪,升旗時(shí)往下拉動(dòng)繩子,國(guó)旗就會(huì)上升。下列對(duì)于滑輪的說(shuō)
法,正確的是()
A.這是一個(gè)定滑輪,可省力B.這是一個(gè)動(dòng)滑輪,可省力
C.這是一個(gè)定滑輪,可改變力的方向D.這是一個(gè)動(dòng)滑輪,可改變力的方向
【答案】C
【詳解】旗桿頂上滑輪的軸固定在旗桿上,所以該滑輪是一個(gè)定滑輪,定滑輪不能省力,其優(yōu)點(diǎn)
是可以改變力的方向。故選C。
3.如圖所示的滑輪為(選填“動(dòng)”或“定”)滑輪;若不計(jì)滑輪重及細(xì)繩和滑輪間的摩
擦,用豎直向上的拉力4N,可以勻速提升滑輪下重為100N的物體。
,'F
【答案】動(dòng)50
【詳解】口]如圖所示,提升重物時(shí),滑輪隨著物體一起運(yùn)動(dòng),故是動(dòng)滑輪。
⑵動(dòng)滑輪省一半的力,故豎直向上的拉力為
F=-G?,=-X100N=50N
2物2
4.在圖中畫(huà)出該滑輪的支點(diǎn)。,并畫(huà)出八、B的力臂312。
【答案】見(jiàn)右圖。
【詳解】動(dòng)滑輪的支點(diǎn)在繩子與邊框的接觸點(diǎn)上,動(dòng)力為繩子的拉力B,方向豎直向上,阻力為
動(dòng)滑輪和物體重力之和尸2,方向豎直向下;過(guò)支點(diǎn)分別向動(dòng)力作用線和阻力作用線畫(huà)垂線,就得到動(dòng)
力臂上阻力臂勿如圖所示。
5.同學(xué)們共同研究滑輪的特點(diǎn)。
彈簧測(cè)力計(jì)
移動(dòng)距離為
30cm
6N
物體勻速
上升時(shí)彈
簧測(cè)力計(jì)
示數(shù)物體上升高
度為10cm
二G物=2N
G物=1N|?]
G物=1N
乙丙
(1)他們研究定滑輪特點(diǎn)時(shí),做的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,據(jù)此可證明:使用定滑輪不省力,但可以改
變o通過(guò)進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn):使用定滑輪時(shí),相當(dāng)于一個(gè)杠桿;
(2)他們研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí),用動(dòng)滑輪勻速豎直提升重物,如乙圖所示。據(jù)此可知,使用動(dòng)滑輪
不改變力的方向,但可以。使用動(dòng)滑輪時(shí),相當(dāng)于一個(gè)杠桿;當(dāng)重物上升1m時(shí),彈簧測(cè)
力計(jì)將上升m;
(3)由丙圖可知,有股繩承擔(dān)了物重,該圖中所使用的動(dòng)滑輪重______No
【答案】力的方向等臂省力省力230.4
【詳解】(1)從甲圖中可看出三種拉力情況,每次拉力的方向都不相同,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷改變
拉力的方向,觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)都為1N,等于物重,可得出結(jié)論:定滑輪在使用時(shí)可以改變動(dòng)力的方
向,不會(huì)改變動(dòng)力的大小。
定滑輪在使用時(shí),支點(diǎn)在轉(zhuǎn)軸上,動(dòng)力臂等于阻力臂都等于半徑,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。
(2)在圖乙中拉力B=O.6N<G=1N,故使用動(dòng)滑輪時(shí)可以省力,但不能改變力的方向。
動(dòng)滑輪在使用時(shí),動(dòng)力臂是阻力臂的二倍,因此相當(dāng)于是個(gè)省力杠桿。
當(dāng)重物上升1m時(shí),動(dòng)滑輪左右兩側(cè)的繩子都需要移動(dòng)1m,因此彈簧測(cè)力計(jì)將上升2m。
(3)由圖可知,滑輪組上由三根繩子承擔(dān)了重物的重力。從圖中可以看出使用滑輪組時(shí)所用拉力
等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.8N,因此尸=0.8N,貨物的重力G=2N,根據(jù)
F」(G+G動(dòng))
n
可得6動(dòng)=彼3=3*0砥小=(^
6.如圖所示物體A的質(zhì)量為50kg,當(dāng)力尸為100N時(shí),物體A恰能勻速前進(jìn),若A前進(jìn)0.5m所
用的時(shí)間為10s(不計(jì)繩和滑輪的重力以及它們之間的摩擦,g=10N/kg)o求:
(1)物體A的重力;
(2)物體A受到的摩擦力;
(3)繩子末端移動(dòng)的速度大小。
么4
?.------A
【答案】(1)500N;(2)200N;(3)0.1m/So
【詳解】(1)物體A的重力為G=?ig=50kgxl0N/kg=500N
(2)圖中滑輪是動(dòng)滑輪,不計(jì)繩和滑輪的重力以及它們之間的摩擦,由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知
1"
FF=2F&
因?yàn)槲矬w恰能勻速前進(jìn),所以物體A受到的摩擦力等于尸拉
尸F(xiàn)拉=2P=2x100N=200N
(3)由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知s繩=2sA=2xO.5m=lm
則繩子末端的移動(dòng)速度為
=0.1m/s
繩t10s
答:(1)物體A的重力為500N;(2)物體A受到的摩擦力為200N;(3)繩子末端的移動(dòng)速度大
小為0.1m/So
題型6滑輪組及其繞繩方式
1.用筆畫(huà)線代替繩子,畫(huà)出拉動(dòng)汽車最省力的繞繩方法。
【答案】見(jiàn)下圖。
【詳解】圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪,因要求最省力,則連接動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)”=3時(shí)最省力。具體接
法為:繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上,繞過(guò)左邊的定滑輪,再繞過(guò)右邊動(dòng)滑輪,如圖。
7F^
2.請(qǐng)按要求作圖:如圖所示,站在地面上的工人利用滑輪組向下拉繩提起物體,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出最
合理的繩子繞法。
【詳解】對(duì)由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組,可繞線方法有兩股和三股兩種,兩種方法
都達(dá)到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股繞線的方法拉力方向向上;有兩股繞線的方法拉力
方向向下,根據(jù)題意要用向下的力提升重物可知,是用兩股繞線的這種方法。繩子由定滑輪下端開(kāi)
始,繞過(guò)動(dòng)滑輪,再繞過(guò)定滑輪,另一端在人的手中。如圖所示。
3.分別使用甲、乙兩個(gè)滑輪組將重為10N的物體A在2s內(nèi)勻速拉升20cm,拉力大小如圖所示,
下列說(shuō)法正確的是()
尸2=6N
A.甲更省力B.乙繩子自由端移動(dòng)距離更大
C.兩次所做的有用功都是200JD.此過(guò)程Q做的功比反做的功多
【答案】D
【詳解】由圖得,甲滑輪組w=3,乙滑輪組w'=2
A.拉著同一物體,甲繩子末端的拉力大于乙繩子末端的拉力,因此乙更省力,故A錯(cuò)誤;
B.由5=演得,乙繩子自由端移動(dòng)距離更小,故B錯(cuò)誤;
C.兩次所做的有用功都是叫^G/^lONxO.2m=2J,故C錯(cuò)誤;
D.此過(guò)程B做的功
=Fixs=Fixnh=9Nx3x0.2m=5.4J
B做的功
r
W2=F2xs=F2Xiih=6Nx2x0.2m=2.4J
故D正確。故選D。
題型7有關(guān)滑輪組的計(jì)算
1.若滑輪組、繩子、摩擦均忽略不計(jì),則下列兩個(gè)滑輪提升同一重物的幾種組合中最省距離的是
【答案】B
【詳解】如圖所示,A.動(dòng)滑輪上繞兩段繩,則繩子自由端的拉力為G/2;
B.兩個(gè)定滑輪,不省力,不省距離,則繩子自由端的拉力為G;
C.動(dòng)滑輪上繞3段繩,則繩子自由端的拉力為G/3;
D.動(dòng)滑輪上繞兩段繩,則繩子自由端的拉力為G/2;
綜上所述,B選項(xiàng)中的滑輪組最不省力,最省距離,故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
2.(多選題)如圖所示,用20N的拉力/向上拉動(dòng)繩子,使重為50N的物體M在2s內(nèi)勻速升高
2m(不計(jì)繩重和摩擦)。下列說(shuō)法正確的是(
A.該滑輪組既省力又省距離B.動(dòng)滑輪重為10N
C.繩子自由端移動(dòng)的距離為4mD.繩子自由端移動(dòng)的速度為3m/s
【答案】BD
【知識(shí)點(diǎn)】滑輪組承重繩子段數(shù)與繩端拉力、移動(dòng)距離的關(guān)系、滑輪組的構(gòu)成及優(yōu)點(diǎn)
【詳解】A.任何機(jī)械都不能省力又省距離,滑輪組省力但是費(fèi)距離,故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)〃=3,不計(jì)繩重及摩擦?xí)r,繩子自由端的拉力
TG+G動(dòng))
則動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=〃戶-G=3X20N-50N=10N,故B正確;
C.物體M升高2m,則繩子移動(dòng)距離s=〃/?=3X2m=6m,故C錯(cuò)誤;
D.繩子自由端移動(dòng)的速度
故D正確。故選BD。
3.工人利用如圖所示的兩個(gè)滑輪組成滑輪組,向下拉動(dòng)繩子來(lái)提升貨物。已知貨物重600N。不計(jì)
繩重及摩擦。
(1)在圖中畫(huà)出繩子的繞法;
(2)若忽略動(dòng)滑輪重,工人所用拉力多大;
(3)若不可忽略動(dòng)滑輪重,工人實(shí)際所用拉力為350N,動(dòng)滑輪有多重?
【答案】(1)見(jiàn)圖;(2)300N;(3)100N
【詳解】(1)向下拉動(dòng)繩子來(lái)提升貨物,從拉力端開(kāi)始向上繞起,繞過(guò)上面的定滑輪、下面的動(dòng)
滑輪,最后固定在定滑輪的下掛鉤上,如圖所示。
(2)由圖知,動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)”=2,若忽略動(dòng)滑輪重,不計(jì)繩重及摩擦,拉力
F=-G=-x600N=300N
22
(3)若不可忽略動(dòng)滑輪重,工人實(shí)際所用拉力
則動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=2尸-G=2x350N-600N=100N
答:(1)見(jiàn)解析;(2)工人所用拉力是300N;(3)動(dòng)滑輪重力是100N。
4.小明同學(xué)用如圖所示的滑輪組用時(shí)10s勻速提升質(zhì)量20kg的物體,物體向上移動(dòng)了2m,不計(jì)
繩重和摩擦,g取10N/kg,動(dòng)滑輪重力為20N。求:
(1)所提物體的重力;
(2)作用在繩子自由端的拉力;
(3)繩子自由端的移動(dòng)速度。
【答案】(1)200N;(2)110N;(3)0.4m/s
【詳解】(1)質(zhì)量為20kg的物體的重力為
G=mg=20kgx10N/kg=200N
(2)不計(jì)繩重和摩擦,如圖,滑輪組的動(dòng)滑輪和重物由2條繩子共同對(duì)它們施加了向上的拉力,
因?yàn)槎ɑ啿皇×χ荒芨淖兞Φ姆较?,所以繩子自由端的拉力即為重物和動(dòng)滑輪總重力的一半
(3)因?yàn)椤?2,所以繩子自由端移動(dòng)的距離是物體上升高度的2倍,物體向上移動(dòng)了2m,所以繩
子自由端移動(dòng)的距離是4m,則繩子自由端的移動(dòng)速度為
s4m八”,
v=—==0.4m/s
t10s
答:(1)所提物體的重力為200N;(2)作用在繩子自由端的拉力為110N;(3)繩子自由端的移
動(dòng)速度為0.4m/So
題型8斜面與輪軸
1.古代的汲水裝置一一轆輪,由具有共同轉(zhuǎn)軸的大輪和小輪組成。提水時(shí),用力使大輪轉(zhuǎn)動(dòng),小
輪隨之轉(zhuǎn)動(dòng)并纏繞井繩,提起水桶。用轆轅提水的某時(shí)刻的示意圖如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是
()
A.正常使用時(shí),圖甲中轆轉(zhuǎn)可視為費(fèi)力杠桿
B.使用轆輪提水,不僅可以省力,也可以省距離
C.圖丙中水龍頭開(kāi)關(guān),②比①更省力
D.家中房門(mén)的門(mén)把手與轆轉(zhuǎn)的原理相同
【答案】D
【詳解】A.轆粉的實(shí)質(zhì)是輪軸,動(dòng)力作用在輪上,動(dòng)力臂大于阻力臂,可以省力,屬于省力杠
桿,故A錯(cuò)誤;
B.省力的機(jī)械必定費(fèi)距離,費(fèi)力的機(jī)械必定省距離,既省力又省距離的機(jī)械是不存在的,故B錯(cuò)
C.水龍頭開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)應(yīng)用了輪軸,增大輪的半徑可以增大動(dòng)力臂,在阻力和阻力臂一定時(shí),可以
減小動(dòng)力,故選擇圖中的①可以更省力,故C錯(cuò)誤;
D.轆粉和家中房門(mén)的門(mén)把手的設(shè)計(jì)都應(yīng)用了輪軸,原理相同,故D正確。
故選D。
2.如圖所示,為了把兩件相同貨物搬運(yùn)到汽車上,工人用相同材質(zhì)的木板搭建了A3、CD兩個(gè)斜
面,用沿斜面向上的力將其中一件貨物從斜面A5的底端勻速推到頂端,另一件貨物用同樣的方法沿斜
面搬運(yùn)。下列說(shuō)法正確的是()
水平地面
A.沿斜面推動(dòng)更省力
B.沿斜面CZ)推動(dòng),工人克服貨物重力做的功更多
C.無(wú)論利用哪個(gè)斜面,工人克服貨物重力做功的功率一定相同
D.沿斜面推動(dòng)貨物的過(guò)程中,貨物的機(jī)械能增大
【答案】D
【詳解】A.AB.CO兩個(gè)斜面的高度相同,CD斜面長(zhǎng),沿斜面推動(dòng)省力,故A錯(cuò)誤;
BC.AB,C。兩個(gè)斜面的高度相同,貨物的重力相同,由W=G/z可知克服貨物重力做的功相同,
兩件貨物推到頂端的時(shí)間未知,由P=?可知工人克服貨物重力做功的功率不一定相同,故BC錯(cuò)誤;
D.沿斜面推動(dòng)貨物的過(guò)程中,速度不變,質(zhì)量不變,動(dòng)能不變,高度增大,重力勢(shì)能增大,機(jī)械
能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和,所以貨物的機(jī)械能增大,故D正確。故選D。
3.在生產(chǎn)和生活中,人們常用的簡(jiǎn)單機(jī)械除了杠桿、滑輪,還有斜面和輪軸。如圖所示,是用螺
絲刀擰螺絲的情景。手柄(選填"粗”或“細(xì)”)一些的螺絲刀用起來(lái)更省力;螺絲釘是一種簡(jiǎn)
單機(jī)械,螺絲釘上螺紋的展開(kāi)長(zhǎng)度相當(dāng)于(填“斜面”或“輪軸”),螺紋密一些的螺絲釘擰起
來(lái)更省力。
手柄
螺紋
【答案】粗斜面
【詳解】螺絲刀擰螺絲時(shí)使用的是輪軸,輪軸是一種省力機(jī)械,支點(diǎn)在軸,螺絲刀手柄越粗動(dòng)力
臂越大越省力。
螺絲釘在旋轉(zhuǎn)進(jìn)入孔中時(shí),螺紋上會(huì)受到孔對(duì)它的阻力作用,螺絲釘上螺紋就好像是高山上的盤(pán)
旋公路一樣,高山上的盤(pán)旋公路是斜面,那么螺絲釘上螺紋的展開(kāi)長(zhǎng)度相當(dāng)于斜面。
題型9有用功、額外功和總功
1.如圖所示是《天工開(kāi)物》中古人用腳踏碓(dui)舂米(將稻米去皮)的情景。腳踏碓是用柱子
架起一根木杠,木杠繞著。點(diǎn)能夠上、下轉(zhuǎn)動(dòng),杠的前端裝有錐形石頭,不斷用腳踩踏木杠后端,就
可以舂米。下列分析正確的是()
A.腳踏碓相當(dāng)于省力杠桿B.石頭重力做的功是額外功
C.使用這種杠桿可以省功D.人對(duì)碓做的功是總功
【答案】D
【詳解】A.用腳踏碓舂米過(guò)程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故A錯(cuò)誤;
B.用腳踏碓舂米過(guò)程中,克服石頭重力做的功對(duì)人們來(lái)說(shuō)是有用的,屬于有用功,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)功的原理可知,使用任何機(jī)械都不能省功,故C錯(cuò)誤;
D.用腳踏碓舂米過(guò)程中,克服石頭重力做的功是有用的,克服木杠重和摩擦做的功是額外功,因
此人對(duì)碓做的功是總功,故D正確。故選D。
2.如圖甲,A、B是兩個(gè)完全相同的物體,琴琴同學(xué)分別將A、B兩物體拉到斜面頂端,對(duì)物體做
功情況如圖乙所示,請(qǐng)問(wèn)對(duì)物體A做的有用功是J,對(duì)物體B做的額外功是Jo
【答案】20.5
【詳解】由圖乙可知,對(duì)物體A做的總功為3J,額外功為1J,故對(duì)物體A做的有用功
卬有=以總-WA額=3J-1J=2J
A、B是兩個(gè)完全相同的物體,都拉到斜面頂端,故對(duì)物體B做的有用功和對(duì)物體A做的有用功
相同;由圖乙可知,對(duì)物體B做的總功為2.5J,故對(duì)物體B做的額外功
殛額=WB,e.-Ww=2.5J-2J=0.5J
3.如圖所示,工人師傅用沿斜面向上1000N的推力。將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至
斜面頂端。已知斜面長(zhǎng)4m、高1.5m,則此過(guò)程中的有用功為J,斜面的機(jī)械效率為。使用
斜面可以(選填“省力”或“省功”)。
【答案】3X10375%省力
【詳解】斜面作為簡(jiǎn)單機(jī)械使用時(shí),有用功等于克服物體重力做的功,因此
%=G/z=2000NX1.5m=3x1j
總功等于推力做的功,因此
叫=R=1000NX4ni=4xl()3j
所以,機(jī)械效率為
〃=犀x]00%=3*I。:J*]00%=75%
W總4X103J
任何機(jī)械都不能省功,反而會(huì)需要做額外功。使用斜面時(shí),推力比重力小,因此可以省力。
題型10機(jī)械效率概念
1,下列關(guān)于機(jī)械效率的說(shuō)法正確的是()
A.越省力的機(jī)械,機(jī)械效率越高
B.做功越快的機(jī)械,機(jī)械效率越高
C.所做有用功越多的機(jī)械,機(jī)械效率越高
D.有用功與總功的比值越大的機(jī)械,機(jī)械效率越高
【答案】D
【詳解】A.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,與省力情況無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.功率是描述物體做功快慢的物理量,做功慢的機(jī)械,其功率?。粰C(jī)械效率是指有用功與總功的
比值,兩者沒(méi)有必然的聯(lián)系,故B錯(cuò)誤;
C.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,所做有用功越多,總功未知,機(jī)械效率不一定越高,故C
錯(cuò)誤;
D.機(jī)械效率是指有用功與總功的比值,有用功與總功的比值越大的機(jī)械,機(jī)械效率越高,故D
正確。
故選D。
2,下列關(guān)于功、功率和機(jī)械效率的說(shuō)法,不正確的是()
A.做相同的功,時(shí)間少,做功快B.相同時(shí)間,功率大的做功多
C.機(jī)械的功率大,機(jī)械效率一定高D.機(jī)械效率不能達(dá)到100%
【答案】c
【詳解】A.功率是做功多少與所用時(shí)間的比值。由公式P=:知,做相同的功,用時(shí)少的功率
大,做功快,故A正確,不符合題意;
B.功率反映做功的快慢,由公式知,相同時(shí)間,功率大的機(jī)械做功多,故B正確,不符
合題意;
C.機(jī)械效率是有用功與總功的比值,與功率大小做功快慢沒(méi)有關(guān)系,故C不正確,符合題意;
D.無(wú)論怎樣優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì),使用任何機(jī)械都不可避免要做額外功,所以總功一定大于有用功,即
有用功與總功的比值一定小于1,也就是機(jī)械效率小于100%,故D正確,不符合題意。
故選C。
3.如圖,工人用滑輪組將一桶重為400N的沙子在10s內(nèi)勻速提升6m,所用的拉力為250N,若不
計(jì)繩重、桶重和摩擦,下列說(shuō)法正確的是()
A.拉力的功率是150W
B.若提升過(guò)程中有部分沙子灑出,滑輪組的機(jī)械效率變小
C.使用滑輪組既能省力又能省功
D.滑輪組的機(jī)械效率75%
【答案】B
【詳解】A.由圖示知,滑輪組承重繩子為2根,沙子提升6m時(shí),繩子自由端移動(dòng)的距離
s=2h=2X6m=12m
拉力所做的總功W,a=F5=250NX12m=3000J
拉力的功率
p=^=3000J=3()0W
t10s
故A錯(cuò)誤;
B.提升過(guò)程中,部分沙子灑出,據(jù)W彳G/?知,所做的有用功變小,不計(jì)繩重、桶重及摩擦?xí)r,
所做額外功不變,則滑輪組的機(jī)械效率變小,故B正確;
C.使用滑輪組能省力,但需要做額外功,不能省功,故C錯(cuò)誤;
D.提升400N重的沙子所做的有用功W:w=G/?=400NX6m=2400J
滑輪組的機(jī)械效率
故D錯(cuò)誤。故選B。
4.在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的工地上,如圖所示,工人借助動(dòng)滑輪用250N的拉力,將450N的重物勻速提
升2m,用時(shí)IQs0則()
A.重物上升的速度為0.4m/sB.動(dòng)滑輪做的有用功為1000J
C.工人的拉力的功率為90WD.動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為90%
【答案】D
【詳解】A.重物上升的速度為
「空生=0.2面s
t10s
故A不符合題意;
B.動(dòng)滑輪做的有用功為W*G/z=450NX2m=900J,故B不符合題意;
C.動(dòng)滑輪有兩根繩承擔(dān),所以繩子自由端移動(dòng)的速度為
v繩二片0.2m/sX2=0.4m/s
工人的拉力的功率為P=Fv繩=250NX0.4m/s=100W,故C不符合題意;
D.動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為
450N
77=^x100%=—X1OO%=x100%=90%
%nF2x250N
故D符合題意。故選D。
題型U滑輪組的機(jī)械效率
1,用如圖所示的滑輪組把重400N的物體提升1m,所用拉力尸的大小為220N,下列說(shuō)法正確的是
()
A.這個(gè)滑輪組能省距離
B.繩子自由端被拉下了4m
C.拉力廠做的功是220J
D.該滑輪組的機(jī)械效率約為90.9%
【答案】D
【詳解】AB.由圖可知〃=2,繩子自由端移動(dòng)的距離s=〃/z=2><lm=2m>/z,這個(gè)滑輪組費(fèi)距離,
故AB錯(cuò)誤;
C.拉力尸做的總功為W,.=A=220NX2m=440J,故C錯(cuò)誤;
D.有用功為W*G/7=400NXlm=400J
所以滑輪組的機(jī)械效率為
〃=」x100%=x100%=90.9%
故D正確。故選D。
2.小明用圖所示的滑輪組水平勻速拉動(dòng)物體A,使重200N的物體A在10s內(nèi)向右移動(dòng)了2m,若
物體A所受水平地面摩擦力大小為60N,小明所用水平拉力尸=25N,則該過(guò)程中()
A.物體A的重力做功400JB.繩端移動(dòng)距離為4m
C.繩端移動(dòng)速度為0.2m/sD.滑輪組的機(jī)械效率為80%
【答案】D
【詳解】A.物體A在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離,所以物體A的重力沒(méi)有
做功,故A不符合題意;
B.由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)w=3,則繩子移動(dòng)的距離
s繩=加物=3X2m=6m,故B不符合題意;
C.繩端移動(dòng)速度
s繩6m,.
v==----=0n.6m/s
t10s,故C不符合題意;
D.拉力做的總功W總=^5■繩=25N義6m=150J
拉力做的有用功W^=fsft=60NX2m=120J
滑輪組的機(jī)械效率
故D符合題意。故選D。
3.用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以O(shè).lm/s的速度勻速向上提升10s。
(1)若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦,求人對(duì)繩的拉力R
(2)實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N,人的拉力做功400J,求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做
的額外功。
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【答案】(1)150N;(2)75%,60J
【詳解】(1)滑輪組的動(dòng)滑輪繞2段繩,不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦,人對(duì)繩的拉
尸」G枷」x300N=150N
力2物2
(2)物體上升的高度〃=vZ=0.1m/sX10s=lm
有用功Ww=G/z=300NXlm=300J
滑輪組的機(jī)械效率
〃=上*100%=^21x100%=75%
唯400J
克服動(dòng)滑輪做的功W動(dòng)=6動(dòng)〃=40?4><1111=401
額夕卜功W額=卬總-卬有=400J-300J=100J
克服繩重和摩擦所做的額外功
w=w額-w動(dòng)=100J-40J=60J
答:(1)若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦,人對(duì)繩的拉力是150N;(2)實(shí)際中動(dòng)滑輪
重為40N,人的拉力做功400J,滑輪組的機(jī)械效率是150N,克服繩重和摩擦所做的額外功是60L
4.質(zhì)量為1.8t的小汽車陷入泥濘中,在大家都一籌莫展的時(shí)候,聰明的小紅很快想到了辦法,利
用所學(xué)滑輪組知識(shí),帶領(lǐng)大家將小汽車順利拉出。如圖,若小汽車所受阻力為車重的0.2倍,滑輪組的
機(jī)械效率為80%(g=10N/kg)?求:
(1)小汽車所受阻力力
(2)繩子自由端拉力尸1;
(3)樹(shù)承受的拉力B;
(4)小汽車以O(shè).lm/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力吊的功率。
【答案】(1)3.6x103N;(2)1500N;(3)3000N;(4)450W
【詳解】(D小汽車所受阻力為車重的0.2倍,所以小汽車所受阻力為
f=0.2G=02mg=0.2x1.8x1()3kgxlON/kg=3.6xl03N
(2)由滑輪組機(jī)械效率〃=矍、100%可知
二%用―力物_于
w總一耳S繩一3月
F\=L='6X1°"=15Q0N
則繩子自由端拉力3〃3x80%
(3)樹(shù)承受的拉力等于定滑輪上2股繩的拉力的合力,所以樹(shù)承受的拉力為
F2=2£=2X1500N=3000N
(4)小汽車以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩子自由端的運(yùn)動(dòng)速度為0.3m/s,拉力尸的功率為
p=V==£耍=i500Nx0.3m/s=450W
答:⑴小汽車所受阻力為3.6x103N;(2)繩子自由端拉力為1500N;(3)樹(shù)承受的拉力為3000N;
⑷小汽車以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力廠的功率為450W。
題型12斜面、杠桿的機(jī)械效率
1.搬運(yùn)工人為了將笨重的物體裝進(jìn)汽車車廂,常使用如圖所示的裝置把物體從斜面底端勻速推上
頂端,已知斜面長(zhǎng)5m,高2m,物體重1000N,沿斜面向上的推力為500N,則下列判定不正確的是
()
A.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受3個(gè)力的作用,合力為0
B.推力所做的功是2500J
C.斜面的機(jī)械效率為80%
D.物體受到斜面的摩擦力為100N
【答案】A
【詳解】A.物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受重力、支持力、推力、摩擦力共4個(gè)力的作用,處于平
衡狀態(tài),合力為0,故A錯(cuò)誤,符合題意;
B.推力所做的功是W,&=Fs=500NX5m=2500J,故B正確,不符合題意;
C.推力做的有用功為W有二G/z=1000NX2m=2000J
斜面的機(jī)械效率為
%_2000J
x100%=80%
〃=隔一2500J
故C正確,不符合題意;
D.推力做的額外功為咋=唯一監(jiān)=25。。,2。。。八5。?!?/p>
物體受到斜面的摩擦力為
^.=W^=500J=W0N
s5m
故D正確,不符合題意。故選A。
2.如圖所示,豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升至圖中虛線位
置,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,鉤碼總重為1N,鉤碼上升高度為0.2m,彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的豎直距離為
0.6m。則下列判斷正確的是()
A.該杠桿為費(fèi)力杠桿B.人利用杠桿做的有用功為0.6J
C.人利用杠桿做的額外功為0.4JD.杠桿的機(jī)械效率為66.7%
【答案】D
【詳解】A.由圖可知,動(dòng)力臂大于阻力臂,該杠桿為省力杠桿,故A錯(cuò)誤;
B.人利用杠桿做的有用功為WU=G/7=1NX0.2m=0.2J,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.5N,人利用杠桿做的總功為
W=
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