第十一章简单机械和功Word格式.docx
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当树枝尽量靠近剪刀轴O处时,阻力臂L2减小,而剪断树枝时刀口受到的阻力F2不变,同时动力臂L1不变,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知手施加的动力F1减小,即省力。
5、(2009·
潍坊中考)汶川地震中,滚滚的山石挡住了道路。
增援人员要用撬棒撬开山石,分别沿如图所示的四个方向用力,其中最省力的是()
A.沿F1方向B.沿F2方向
C.沿F3方向D.沿F4方向
图中所示4个力中,F3的力臂最长,由FL1=GL2知:
当G和L2不变时,力臂最长时最省力,C正确。
6、(2008·
青岛中考)下列关于地F1力臂的作图中,正确的是:
()
C
7、(2008·
镇江中考)如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA。
的物体,B端挂重为GB的物体,杠杆平衡时AO处于水平位置,若AO=BO,杠杆自重不计,则GA和GB的大小关系是()
A.GA>
GBB.GA=GBC.GA<
GBD.无法比较
8、(2007·
烟台中考)瓶盖起子有图6(a)(b)两种用法,A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点.在瓶盖和瓶口的接触点中,D和E分别是离手最远和最近的两点.开盖时手对起子施加的力F作用在G点,瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点(图中没有标出).如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折.则()
A.(a)图支点是A,(b)图支点是B,(b)种用法省力
B.(a)图支点是A,(b)图支点是B,(a)种用法省力
C.(a)(b)两图支点都是B,(b)种用法省力
D.(a)(b)两图支点都是A,(a)种用法省力
B
9、(2010·
宜昌中考)如图所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看作一个杠杆,这是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆,该杠杆的支点是________(填图中字母)。
省力;
10、(2009·
安顺中考)如图5是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个______(填“省力”或“费力”)杠杆,若箱和物品共重100N,设此时动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力F为_____N。
省力20
11、(2009·
聊城中考)为了使杠杆保持静止,可以在A点拖加一个力F,力的方向不同,需要力的大小也不同,请在图8中画出力F最小时的示意图.
当把OA当作力臂时,力臂最长。
12、(2010·
扬州中考)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 调节。
小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 、 。
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹 簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (变大/变小/不变),其原因是 。
13、(2009·
长沙中考)在探究杠杆的平衡条件的实验中:
①小明将杠杆放在水平桌面上,发现杠杆右端下倾,那么他应该将杠杆左端的螺母向
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
②实验时只有8个相同的钩码,现已在左端A点挂有4个钩码,如图所示,为使杠杆平衡,钩码应挂在何处?
(请设计两种方案,在下图中画出)
本题主要是利用杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2的知识来解决。
(1)左
(2)如图所示.
14、(2008·
大连中考)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、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向______调,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm。
该同学根据这些数据能否得出探究结论?
_________。
理由是:
_________________________________________________________________________。
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。
这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由:
_________________________。
(4)如图15所示,杠杆在水平位置平衡。
如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码,则杠杆_________端将下沉。
(1)左
(2)不能得出探究结论(1分);
因为一次实验获得的数据具有偶然性,不能反映普遍规律
(3)杠杆在水平位置的实验方案好,便于测量力臂
(4)右
知识点二:
滑轮
杭州中考)某人用100牛的力提起了350牛的重物,那么他可能使用了()
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮.
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D.一支杠杆
2、(2010·
苏州中考)如图所示,某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物
体.不计摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是()
A.20NB.25NC.30ND.35N
选D.使用动滑轮拉力方向在竖直方向,拉力的大小等于
,由图知,拉力的方向与物体移动的方向不在同一条直线上,故拉力的大小要大于30N,故只有D项符合
聊城中考)工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机
器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。
其中最省力的方案是()
C项有滚动摩擦也有动滑轮,故C最省力。
蚌埠中考)如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮重为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时人需用力()
A.218NB.220NC.210ND.236N
选C.把吊篮、动滑轮和人看成一个整体,这个整体由5段绳子承担,所以每段绳子的力为(400N+50N+600N)/5=210N.
淄博中考)如图所示,分别用甲、乙两套装置将同一物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙。
则下列关系正确的是(不计绳重与摩擦.且动滑轮重小于物重)()
A.F甲>
F乙η甲>
η乙B.F甲<
F乙η甲<
η乙
C.F甲>
η乙D.F甲<
F乙η甲>
A
6、(2009·
海南中考)如图所示,建筑工人用动滑轮把重为600N的物体匀速提升3m
,人所用的拉力F为400N,则利用动滑轮提升重物的机械效率是()
A、75%B、100%C、67%D、33%
选A.
.
7、(2009·
福州中考)用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图9可知,绳端受到的拉力F为________N,绳端移动的距离s为cm,滑轮组的机械效率η为 。
由图可知弹簧测力计的示数为2N;
物重由3段绳子承担,所以绳端移动的距离
;
使用滑轮组的过程中,
,
。
23083.3%
8、(2008·
无锡中考)学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。
这是由于旗杆顶部有一个滑轮,它能改变力的方向,但(选填“能”或“不能”)省力。
定不能
9、(2008·
衡阳中考)如下图所示,一物体重500N,滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计,要拉起这个物体甲图中需_______N拉力,乙图中需________N拉力。
500250
10(2010·
兰州中考)如图14所示,某人使用滑轮组提升重物,请你在答题卡上画出他使用滑轮组最省力的绕法。
如图
沈阳中考)如图9所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。
答案:
12、(2009·
遂宁中考)某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,
次数
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
有用功
W有/J
测力计
拉力F/N
测力计移动
距离S/m
总功
W总/J
机械
效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
4
0.4
1.6
0.48
83.3%
3
1.1
0.5
0.55
第1、2、3次实验装置分别如图10中的甲、乙、丙所示。
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:
使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率。
(2)填写实验3中的机械效率,比较第2次实验和第3次实验,可得结论:
使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率。
(3)如果绳重不计,摩擦不计,丙图中钩码重为4N时,侧力计的拉力为1N,那么当钩码重为9N时,该滑轮组的机械效率是。
(1)越高
(2)72.7%越低(3)90%
河北中考)小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图18中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。
(忽略摩擦及绳重)
求:
(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?
说明理由。
绕法如图答18,绳子段数n=4。
(1)因为
所以拉力为
由于
所以绳子自由端移动速度为
由于忽略摩擦及绳重,则
所以动滑轮重
(2)机械效率将减小,由于忽略摩擦及绳重
所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。
(或者当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故其机械效率减小。
)
(1)0.3m/s1.2N
(2)减小见解析
14、(2007·
武汉中考)小强在测滑轮组的机械效率时,记录了如下的实验数据:
(不计绳重和摩擦)
(1)根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为。
(2)请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方式。
(3)当动滑轮重为N时,使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力。
(1)
(2)因为
,所以滑轮组的绕线方式如图:
(3)因为
,所以刚好不省力即F=2N时,
(1)80%
(2)见解析(3)2
知识点三:
功及其测量
龙岩中考)林雨同学将一袋10kg的大米从地面扛到肩上所做的功最接近于()
A.1500JB.150JC.15JD.1.5J
兰州中考)下列实例中,力对物体没有做功的是()
A.起重机吊起重物B.马拉车,车未动
C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员,将杠铃举起
选B。
做功两个必要条件是:
作用在物体上的力和在力的方向上通过的距离。
起重机吊起重物,重物受拉力并在拉力的方向上通过了距离;
跳水运动员从跳台跳下,运动员受重力并在重力的方向上通过了距离;
举重运动员,将杠铃举起,杠铃受到运动员的举杠铃的力并在力的方向上通过了距离,故A、C、D中力均对物体做功;
马拉车,车未动,车受到马的拉力,但未在拉力的方向上通过距离,故拉力不做功,故选B。
北京中考)下列情景中,重力对小球做功的是()
A.小球由高处落下B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动D.小球悬挂在天花板上不动
重庆中考)如图4所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。
你认为合理的是()
A.文具盒所受重力对它做了功
B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功
D.在此过程中没有力对文具盒做功
做功包括两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,由此可知在重力和支持力的方向上都没有通过距离,所以在这两个力都没有做功,只有推力做了功,故选C。
5、(2008·
北京中考)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是()
巴中中考)一木块重30N,在大小为10N的水平拉力作用下,10s内沿水平地面匀速前进5m,则重力对木块做的功是()
A.0JB.150JC.50JD.200J
7、(2007·
宿迁中考)下列机械中,能省功的机械是()
A、扳手B、天平C、剪刀D、以上三个均不省功
选D,使用任何机械都不能省功。
8、(2010·
天津中考)小明用20N的水平推力,使重60N的木箱在水平面上匀速移动了5m,此过程木箱受到的阻力为N,木箱重力做的功为J。
200
9、(2009·
临沂中考)如图所示,用动滑轮将重为900N的物体匀速提升2m,不计摩擦和滑轮重,所施加的拉力F=_______N,这一过程中拉力F做功______J。
3001800
10、(2008·
乐山中考)如图所示,重为25N的木块在大小为10N的水平拉力F的作用下,在10s内沿水平地面匀速前进5m,则拉力做的功为_____J,地面对物体的摩擦力为__________N。
5010
11、(2008·
济宁中考)图10是2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标,如果枪膛长30cm,火药在枪膛内对子弹的推力是100N,子弹离开枪膛后前进了50m,则火药对子弹所做的功是J。
火药只在枪膛内才对子弹做功;
子弹离开枪膛后是由于子弹具有惯性而继续前进,在这个过程中火药对子弹没有力的作用,对子弹并没有做功。
30
台州中考)小柯积极参加体育锻炼。
(1)图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势,图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势。
图乙中小柯双手所受的支持力___(填“>
”、“=”或“<
”)图甲的情况。
(2)图乙中,他的身体可作为一个杠杆,O点是支点。
他的质量为50千克,所受重力可视为集中在A点。
将身体撑起时,地面对双手的支持力至少多大?
若撑起时肩部上升0.4米,他至少克服重力做多少功?
(取g=10牛/千克)
(1)图甲中只有身体的上半部分被双手支撑,而图乙中整个身体都被双手支撑,所以图乙中小柯双手所受的支持力大于图甲的情况;
(2)体重G=mg=50千克×
10牛/千克=500牛;
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2得:
地面对双手的支持力F1=F2l2/l1=Gl2/l1=(500牛×
0.8米)/(0.4米+0.8米)=333.3牛(或333.33牛、333牛、1000/3牛);
克服重力做功W=Fs=333.3牛×
0.4米=133.3焦(或133.2焦、133焦、400/3焦)。
(1)>
(2)333.3牛(或333.33牛、333牛、1000/3牛);
133.3焦(或133.2焦、133焦、400/3焦)。
13、(2010·
天津中考)某建筑工地上,工人用图15所示的动滑轮将重450N的物体匀速竖直提升了6m,若已知动滑轮此时的机械效率为90%。
请计算;
(1)工人提升重物所做的有用功是多少?
(2)工人提升重物所做的总功是多少?
知识点四:
功率及其测量
玉溪中考)在体能测试中,小明选择跳绳。
他在1min内跳了150次,每次跳离地面的高度为
5cm。
设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近()
A.5WB.60WC.500WD.6000W
宁波中考)学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。
以下是他们设计的三套方案,其中可行的是()
①控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬上楼的高度,算出功率进行比较。
②控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼用的时间,算出功率进行比较。
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较。
A.只有①B.只有①②
C.只有②③D.①②③
选D.根据
,影响爬杆功率的因素有m、h、t,只要确定了这三个量,即可以比较出功率的大小。
所以上述3种方法都正确。
昆明中考)用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为S,运动的时间分别为tl和t2(t1<
t2)。
若物体沿光滑水平面运动时,拉力做的功为W1,功率为P1;
物体沿粗糙水平面运动时,拉力做的功为W2,功率为P2,那么()
A.W1=W2,Pl>
P2B.W1>
W2,P1=P2
C.W1<
W2,Pl>
P2D.Wl=W2,Pl<
P2
4、(多选)(2009·
本溪中考)建筑工地上,工人用如图所示的装置(由滑轮组和吊篮组成)将600N的的砖在6s内匀速提升2m,动滑轮重50N,吊篮重70N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是()
A.此装置由四段绳子承担物重
B.工人对绳的拉力为240N
C.工人提升砖做的有用功1200J
D.此装置对砖块做功的功率为360W
B、C
5、(多选)(2009·
天津中考)如图所示,2008年8月l5日北京奥运会上,身高l68cm、体重75㎏的我国举重运动员曹磊,挺举成绩为154kg,并用时1.5s成功抓举起128㎏的杠铃,最后以总成绩282kg获得女子75公斤级奥运会冠军。
下列选项中,对曹磊将杠铃从地面举至最高处过程中的有关估算结果,接近实际的是
A.她此次挺举对杠铃做功约为3200J
B.她此次挺举对杠铃做功约为6800J
C.她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为l700W
D.她此次抓举对杠铃做功的平均功率约为4800W
选A、C.当她举起杠铃时,高度一定超过头顶,接近2m.挺举对杠铃做功约W挺=m挺gh=154kg×
10N/kg×
2m=3080J,接近A项数据,A对,B错 ;
抓举对杠铃做功的平均功率约P抓=W抓/t=128kg×
2m/1.5s=l700W,C对,D错。
故选A、C。
恩施中考)据恩施州旅游部门人士透露,为增加看点,吸引人气,有关方面正在策划在恩施大峡谷景区开发多种形式的极限运动项目,攀岩比赛就是其中的一项。
在一次攀岩比赛中,甲、乙两个运动员的质量之比是9:
8,甲用45min完成比赛,乙用40min完成比赛,则甲乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比是()
A.81∶64B.64∶81C.1∶1D.9∶8
选C.运动员克服重力所做的功W=Gh=mgh,根据功率的计算公式P=W/t可知;
甲乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比
宜昌中考)下列关于功率的说法中,正确的是()
A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大
临沂中考)两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则()
A.甲运动员做功较多,功率较小
B.甲运动员做功较多,功率较大
C.甲运动员做功较多,他们的功率相等
D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
9、(2007·
宿迁中考)王小虎同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10秒。
那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面那个值()
A.3WB.30WC.300WD.3000W
10.(2010·
潍坊中考)2010年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中,体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中,重心下降的最大距离为0.3m,用时0.5s,轨迹如图.则此过程重力做的功为________J,重力的功率为_________W.
重力的功率为P=W/t=Gh/t=(500N×
0.3m)/0.5s=300W,
150300
上海中考)木块在大小为5牛的水平拉力作用下,10秒内在水平面上沿拉力方向前进2米,拉力做功为焦,功率为瓦;
若木块重15牛,在此过程中重力对木块做功为焦。
1010
柳州中考)为了响应国家“节能减排”的号召,在符合安全行驶要求的情况下,小明帮助爸爸卸下汽车后备箱放置的不常用物品500N,使汽车负载减少,假设汽车以72km/h的速度匀速直线行驶,负载改变前后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N,则汽车发动机实际功率减少__________W。
由公式P=Fv可知,发动机实际功率减少量
1000
赤峰中考)如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×
102kg,底面积为0.5m2的货物G匀速提起(g=10N/kg)。
求
(1)起吊前,当货物静止与水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)若把货物匀速提起12m,用了40s,则货物上升的速度是多少?
(3)起重机对货物做功的功率是多少?
(4)若OA=12m,OB=4m,起重机本身重力不计,吊起货物时为使起重机不翻倒,其右边至少要配质量m0为多少kg的物体?
(1)静止于水平地面:
F=G=mg=4×
102kg×
10N/kg=4×
103N;
P=F/S=4×
103N/0.5m2=8×
10
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