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认识简单机械
认识简单机械
1.室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。
如图所示为室内垃圾桶的结构示意图,使用时有两个杠杆ABC和DEF在起作用。
则()
A.ABC和DEF都是省力杠杆
B.ABC和DEF都是费力杠杆
C.ABC是省力杠杆,DEF是费力杠杆
D.ABC是费力杠杆,DEF是省力杠杆
2.艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了()
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
3.小军学习了杠杆的知识后,想用公园的翘翘板来估测一块石头的重。
如图所示,他将石头放在翘翘板A位置,自己坐在B位置上,翘翘板在水平位置平衡。
若小军体重500 N,可估得石头的重约为( )
A.100N B.250N
C.500N D.1000N
4.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.
动力臂逐渐变大
B.阻力臂逐渐变大
C.动力F保持不变
D.动力F逐渐减小
5.如图所示,杠杆始终处于水平平衡状态,改变弹簧测力计拉力的方向,使其从①—②—③,此过程中,弹簧测力计的示数将( )
A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大
6.如图所示,活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆,它在动力F 1 和阻力F 2 的作用下,处于平衡状态,则( )
A.F1•OC=F2•OAB.F1•OD=F2•OB
B.F1•OE=F2•OAD.F1•OE=F2•OB
7.雅安地震后,许多救灾人员用如图所示的“大力钳”剪断废墟中的钢筋,救出被困群众.大力钳上的主要数据如图.若某救灾人员在“握力作用处”向下施加压力F,则“被钳钢筋”承受的压力为( )
A.6FB.36FC.18FD.用大力钳剪断钢筋的过程,省力且省功
8.如图所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。
在这个过程中,力F作用在A端且始终与铁棒垂直,则用力F将()
A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小后变大
9.把刻度准确的杆秤,若水果商贩将标准秤砣换成较轻的秤砣卖给小芳1㎏水果,则水果实际质量( )
A.大于1㎏B.小于1㎏
C.等于1㎏D.可能大于1㎏,也可能小于1㎏
10.如图所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是( )
A.三个杠杆都是省力杠杆
B.三个杠杆都是费力杠杆
C.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
11.在课外小组里,肖英和其他同学利用木棍、铁块和细绳等材料制作了一杆可以测量液体密度的“密度秤”.把细绳系在木棍的重心O处并把木棍挂起,如图所示,M和N是两个铁块.当M在A点,N在B点时,木棍如图所示平衡.把M浸没在水中,N移至C点时,木棍再次水平平衡.把M浸没在某种液体中,N移至D点时,木棍又处于水平平衡.可知被测液体的密度与水的密度关系是()
A. ρ液>ρ水
B. ρ液<ρ水
C. ρ液=ρ水
D. 无法确定
12.如图,轻绳的一端系有质量为2kg的物体C,另一端系在质量为1kg的均匀木棒AB的A端;木棒AB可绕B端无摩擦转动,在水平拉力F的作用下木棒AB与墙面的夹角由30°增大到60°(g=10N/kg),则( )
A.拉力F的大小一直不变B.当棒与墙面成45°时拉力F=25N
B.当棒与墙面成30°时拉力F=
D.当棒与墙面成60°时拉力F=
13.
如图所示,均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O’两个支点上。
已知AO、O’B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力20N;若把B端竖直向下稍微压下一点距离,则至少需要用力( )
A.20NB.40NC.60ND.8ON
14.在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型。
推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G。
硬棒CD是______(省力/费力)杠杆,滑轮B(能/不能)改变力的大小。
在重物上升的过程中,轴O上绕进(增加)的绳长(大于/小于/等于)重物上升的高度。
请指出该装置的一个主要优点:
,该装置使用带来的一个不利影响:
。
15.图中AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆,A端挂重400N的物块,AO与OB长度之比为5:
4.人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环.要使轻杆水平平衡,人应施加拉力为_________N,人要不被拉起,则人重至少为_________N.与水平平衡相比,当轻杆在图中虚线位置平衡时,人的拉力将_________(变大/变小/不变).
16.将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着杠杆的A端.当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时,杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa.把质量为900g的水注入容器M中,水未溢出,水静止后,水对容器M底面的压强为2500Pa,圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa.已知:
AO:
OB=2:
3,容器M的底面积为60cm2,不计杠杆的质量,g取10N/kg,则圆柱体甲的密度为 kg/m3.
17.如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机.如果A处螺钉松脱,则支架会绕________点倾翻.已知AB长40cm,AC长30cm,室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为______N(支架重力不计).为了安全,室外机应尽量______(填“靠近”或“远离”)墙壁.
18.如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图。
杆AB可绕O点转动,杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等,杆AB的重力不计,柱形物体较重。
(1)制作舂米工具时,为了使作用在A点的力F更小,在其它条件相同时,只改变支点O的位置,应将O点更靠近 端。
(2)若作用在A点的动力F方向始终与杆垂直,则杆从水平位置缓慢转动45°角的过程中,动力F大小的变化是 。
19.如图所示,重力不计的杠杆OA,O为支点,在拉力F和重力为30N重物P的作用下,恰在水平位置平衡.已知OA=80cm.AB=20cm,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计.那么拉力F的力臂L=________cm,拉力的大小F=_______N。
20.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N,动力臂和阻力臂之比为2:
3,则服务员作用在扶把上的动力为 N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向上提扶把,这时支点是 (选填“A”、“B”或“C”)点,这种情况下,手推车可以视为 杠杆(选填“省力”或“费力”).
21.
如题图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB 为一杠杆(质量忽略不计),OA:
OB=1:
2。
A 端用细线挂一空心铝球,质量为2.7kg。
当铝球一半体积浸在水中,在B 端施加3.5N 的竖直向下的拉力F 时,杠杆恰好在水平位置平衡。
则铝球实心部分的体积为 m3 ,铝球受到的浮力为 N ,铝球空心部分体积为 m3。
(ρ铝=2.7×103kg/m3 ,g=10N /kg)
22..一人挑担子,扁担长1.2米,在A端挂上400牛的重物,B端挂上200牛的重物,欲使扁担平衡此人肩距B端多少米?
若两端各减100牛重物,欲使扁担平衡,肩应距B端多少米?
23.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:
杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。
此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持 并静止,达到平衡状态。
这样做的好处是:
便于在杠杆上直接测量 。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。
于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:
。
他这样得出的结论是否合理?
;为什么?
。
(1)实验结束后,小明提出了新的探究问题:
“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?
”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
其原因是:
。
24..小明在做“探究杠杆平衡”的实验中,所用的器材有规格相同的钩码6只,弹簧测力计一只,杠杆及支架,细线,杠杆上每小格距离相等。
(1)小明将杠杆挂在支架上,发现杠杆左端下倾,若他调节杠杆右端的平衡螺母,应将该平衡螺母向 端调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)如图甲所示,小明在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码,要使杠杆平衡,除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外,也可以在右端第 只钩码来完成。
(按“×格挂×”填写)
(3)若杠杆右端不挂钩码,改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡。
则最小拉力的方向为 。
(4)如图乙,将弹簧测力计挂在杠杆右端第4格处向下方拉使杠杆平衡,当拉杠杆的力由向左下方逐渐变为向右下方拉的过程中,拉力的变化情况是以下选项中的 。
(填选项符号)
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
25.如图所示是小明测量“斜面机械效率”的装置图。
下表是他记录的实验数据:
实验
次数
斜面倾
斜程度
物体A重
G/N
物体上升
高度h/m
沿斜面拉
力 F/N
物体移动
距离s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η
1
较缓
5.0
0.1
1.5
0.5
0.5
0.75
66.67%
2
较陡
5.0
0.2
2.5
0.5
1
1.25
3
最陡
5.0
0.3
3.4
0.5
1.7
88.24%
⑴请将表格中空格处的数据填写完整。
⑵分析小明表格中的实验数据可知:
长度相同的斜面,越平缓的越 (填“省力”或“费力”);斜面在我们生活中的应用有 (只写出一条即可)。
⑶根据你的实验经历,实验中很难控制的操作是 。
26.对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。
某物理小组探究如图所示的一杆秤,通过观察和测量知道:
杆秤上标有刻度,提纽在B点,秤钩在A点,O点为刻度的起点(为零刻度点,在B点左侧)。
用刻度尺量出OA=l1,OB=l2。
(1)秤钩不挂重物时,秤砣挂在O点时杆秤平衡,则重心C应在B点的__________侧(选填“左”、“右”或“不确定”)。
设该杆秤秤砣的质量为m,则杆秤自身重力(不含秤砣)和它的力臂的乘积是__________。
(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤砣质量小一些)、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。
方法是:
用细线系在空瓶上并置于__________点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤砣,再把它挂在秤钩上,移动原秤砣位置至杆秤平衡,秤杆上的读数即为原秤砣质量。
(3)物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:
F动l动=F阻l阻+F′阻l′阻,如图所示”。
则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量,方法是:
设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙,将甲置于A点,乙置于B点右侧某点,杆秤恰好平衡。
由杠杆的平衡条件可知,量出长度l1、l2后,只须从B点起向右量出长度__________,该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。
27..如图是运动员利用器械进行训练的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:
OB=4:
5,系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M.运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa,当他用力举起横杆B端0.2m恰好使AB在水平位置平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力FB为300N,此时他对水平地面的压强为1.6×104Pa.根据上述条件,下列计算(g取10N/kg,横杆AB与细绳的质量均忽略不计)
(1)物体M的质量为多少?
(2)小强的质量多少?
(3)小强举起横杆B端0.2m做的功是多少?
1.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
2.将甲、乙两砝码以细线相连并跨过定滑轮,使两砝码距离地面相同高度,如图1所示.当由静止自由释放后,甲砝码下降,乙砝码上升,如图2,假设细线及定滑轮的重量不计,且细线与定滑轮间无摩擦力,在砝码运动的过程中,下列推论何者最适当()
A.甲的动能增加,乙的重力势能减少
B.甲的动能减少,乙的重力势能增加
C.甲的动能增加,乙的重力势能增加
D.甲的动能减少,乙的重力势能减少
3.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N。
若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )
A.45N、50%
B.45N、75%
C.60N、50%
D.60N、75%
`
4.如图,在水平拉力F的作用下,使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s,若物重为G,平面对物体的摩擦力为f。
下列说法错误的的是()
A.
有用功的功率为fvB.拉力做功的功率为3Fv
C.装置的机械效率为D.额外功为(3F-f)s
5.如图是利用滑轮组匀速提升水中圆柱体M的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的两个滑轮质量相等,绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为900N,连接圆柱体M与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。
圆柱体M高为3m,底面积为0.02 m2,密度为 4.5 ×103 kg/ m3。
在绳端拉力F作用下,圆柱体M从其下表面距水面11m处匀速上升到其上表面与水面相平的过程中用了2min,在这个过程中,拉力F做的功为1.92×104J,滑轮组的机械效率为η,钢架对定滑轮的拉力为T。
在圆柱体M被缓慢拉出水的过程中,圆柱体M的下表面受到水的压强为p。
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,(g取10N/kg)。
下列选项中正确的是( )
A.压强p的最小值为15000Pa
B.拉力T的大小为2700N
C.拉力F的大小为640N
D.滑轮组的机械效率为90%
6如图所示,重为12N的物体A放在足够长的水平桌面上,通过轻质细绳与滑轮相连,不计绳与滑轮间的摩擦及动滑轮重.重为6N的物体B通过滑轮拉动物体A向右作匀速直线运动,物体A受到的摩擦力为 N.一段时间后,物体B接触地面,A继续向右运动的过程中,物体A受到的摩擦力为 N,物体A的动能将变小 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
7.如图是提升货物的某升降机示意图。
货厢内所装货物的重力是6000N,货厢的重力是2000N。
若不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦。
试求:
(1)在匀速提升中,若货物与货厢底部的接触面积是2m2,则货物对货厢底部的压强是多少?
(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?
(3)若升降机在30s内将货厢和货物匀速提升6m,则钢丝绳自由端拉力的功率是多少?
8.A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球.A球的质量mA=90g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量m甲=m乙=340g;若把B和C挂在轻质杠杆两端,平衡时如图1所示,其中MO:
ON=3:
1.若用细线把球和木块系住,放入底面积为400cm2的圆柱形容器中,在水中静止时如图2所示.在图2中,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计).
(1)甲木块的体积是多少?
(2)求B和C的质量各为多少kg?
(3)若将A球与甲相连的细线以及C球与B球相连的细线都剪断,甲和乙重新静止后,水对容器底部的压强变化了多少?
答案
1-5.DDBBD6-10.DCBBC11-13.ABC
14.省力;不能;等于
15.500;500;不变
16.5.6x103
17.C;200;靠近。
18.B(或右);
(2)先增大后变小.
19.40;45
20.300;B;省力.
21.0.001 20 0.003
22.0.8m;0.9m
23.
(1)左 力臂;
(2)F1l1=F2l2 不合理 实验次数太少,得出的结论具有偶然性;
(3)没有考虑杠杆的自重
24.右;
(2)3格挂2;(3)竖直向上;(4)D
25.⑴W有=1.5;η=80%。
⑵省力;盘山公路(或与螺旋有关的这类物体名称都可以)。
⑶拉动弹簧测力计使物体沿斜面匀速向上运动.
26.右
(2)O (3)
27.答:
(1)物体M的质量为37.5kg;
(2)小强的质量66kg;
(3)小强举起横杆B端0.2m做的功是60J.
3;3;变小.
(1)p=F1/S=G1/S=6000N/2m2=3000Pa
(2)G=G1+G2=6000N+2000N=8000N,F2=G/4=8000N/4=2000N
(3)W=F2s=F2×4h=2000N×4×6m=48000J,P=W/t=48000J/30s=1600W。
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