初中物理杠杆与滑轮专项强化训练.docx
- 文档编号:26822754
- 上传时间:2023-06-23
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:523.40KB
初中物理杠杆与滑轮专项强化训练.docx
《初中物理杠杆与滑轮专项强化训练.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中物理杠杆与滑轮专项强化训练.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
初中物理杠杆与滑轮专项强化训练
杠杆与滑轮专项训练
评卷人
得分
一、单选题
1.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。
已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。
则
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:
9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:
5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
2.如图所示,重为50 N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。
已知滑轮组机械效率为80%,物体运动的速度为1 m/s,下列分析计算正确的是( )
A.物体所受合力为5 N B.物体受到的摩擦力为12 N
C.拉力F做功的功率为5 W D.在10 s内机械所做的有用功为500 J
3.如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M。
用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3。
它们的大小关系是 ( )
A.F1
4.如图所示,A为直立固定的容器,底部活塞B与容器接触良好且无摩擦,其中装入适量的水,水不会流出。
活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连,O为杠杆的固定转轴,杠杆的D点与一细绳相连。
当水对活塞B的压强为2×103 Pa时,一人需用力F拉细绳使杠杆在水平位置平衡。
已知OC∶CD=1∶2,活塞B的横截面积为600 cm2,容器高为0.5 m,活塞与硬杆总重为30 N,不计绳重和摩擦,假设人的质量为50 kg,g取10 N/kg。
则下列判断正确的是 ( )
A.容器中的水的高度为30 cm
B.当人用力F拉细绳使杠杆在水平位置平衡时,人对地面的压力为450 N
C.当人用力F拉细绳使杠杆在水平位置平衡时,容器中水的质量为30 kg
D.应用此装置,人增大拉细绳的力,当杠杆在水平位置平衡时可以使自己对地面的压力为零
5.如图,重力不计的一木板AC可绕O点无摩擦转动,木板AC长9 m,在A端挂一边长为50 cm的正方体P,一台电动车由B点向C点运动。
当车在起点B时,P对地面的压强为4 500 Pa,且OA=2 m,OB=1.5 m。
若车的质量为50 kg,g取10 N/kg,则 ( )
A.若车由B点以0.3 m/s的速度向右运动且保持木板静止,车最多可以运动20 s
B.木板保持静止情况下,车由B点向右最多可以运动7 m
C.若车由B点向右运动2.5 m,P对地面的压强为2 000 Pa
D.物体P重1 200 N
6.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物。
不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( )
A.甲图更省力,机械效率甲图大 B.甲图更省力,机械效率一样大
C.乙图更省力,机械效率一样大 D.乙图更省力,机械效率乙图大
评卷人
得分
二、多选题
7.[2016·天津市中考]某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图所示。
若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为η,则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为 ( )
A.F=
B.F=
C.F=
G1
D.F=
8.[2012·本溪中考,12]小明利用如图所示的装置在4s内把重为450N的物体匀速提升了2m,动滑轮重50N(不计绳重及摩擦),下列判断正确的是( )
A.重物上升过程中机械能总量不变
B.提升重物过程中小明所做的功是1000J
C.此装置对重物做功的功率为250W
D.小明提升此重物时该装置的机械效率为90%
9.[2013·营口中考,15]如图所示的滑轮组,每个滑轮重50 N,用这个滑轮组把质量为 45 kg 的重物在2 s内匀速提升2 m,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是(g=10 N/kg)( )
A.作用在绳自由端的拉力F为125 N
B.在2 s内做的有用功为900 J
C.该套装置的机械效率为90%
D.若所挂物体越重,该滑轮组机械效率越小
10.[2016·潍坊市中考]建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶,工人师傅利用如图所示的装置分三次运送,第一次运 1块,第二次运2块,第三次运3块,每次运送时,砖都匀速上升,绳重及摩擦均忽略不计,这三次拉力依次为F1、F2、F3,效率为η1、η2、η3,则 ( )
A.F1+F2=F3
B.F1+F2>F3
C.η1+η2=η3
D.η1<η2<η3
11.[2014·齐齐哈尔中考,14]如图所示,用滑轮组提升重物时,将重500 N的物体在10 s内匀速上升了2 m,已知动滑轮重为100 N(不计绳重和摩擦),则提升重物的过程中 ( )
A.滑轮组对重物做的功为1 000 J
B.绳子自由端拉力F的功率为60 W
C.滑轮组的机械效率为55.6%
D.提升的重物变为400 N时,滑轮组的机械效率将变小
评卷人
得分
三、填空题
12.工人利用如图所示的滑轮组提升重为800 N的货物,10 s内货物上升了1 m,已知工人在绳子末端的拉力F为500 N。
不计绳重和摩擦,则滑轮组的有用功是 J,拉力的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
若减少货物的质量,滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,站在小车上的男孩在绳子末端施加50 N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2 m/s,小车速度为0.3 m/s,则地面对物体M的摩擦力为 N,2 s后绳子自由端移动的距离为 m。
(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)
14.如图所示,A、B两个正方体挂在杠杆的两端,已知物块A的边长为1 dm,物块B的边长为2 dm,它们的密度分别为ρA=3×103 kg/m3,ρB=2×103 kg/m3,当杠杆水平平衡时,物块B对地面的压强为2 500 Pa。
则OC∶OE= 。
(g取10 N/kg)
15.金属块M静止置于水平地面上时,对地面压强为3×104帕;如图将金属块用细绳挂在轻质杠杆的B端,当在杠杆的A端悬挂质量为m=6千克的物体时,杠杆在水平位置平衡,此时金属块对地面压强为1×104帕,已知轻质杠杆AB的支点为O,OA∶ OB=5∶3;若要使金属块恰好离开地面,应在物体m的下面最少施加竖直向下 N的拉力。
(g=10 N/kg)
16.如图所示,一根不可伸长的轻绳,一端与置于水平桌面上重100N的物体A相连,另一端跨过滑轮固定于O点。
当悬挂在滑轮下的物体B重40N时,它恰能匀速下降,若要使物体B匀速上升,需要在物体A上施加一个水平向左,大小为_________N的力。
(不计动滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦)
17.如图所示,物体C重100 N,在不计摩擦和绳重的情况下,要匀速提起重物时,需施加力F为28 N,若滑轮的规格都相同,则每个滑轮的重为 N。
18.[2012·昆明中考,16]用图6所示的滑轮组提起重力为1 200 N的物体时,若不考虑摩擦、绳和动滑轮的重力,则拉力F是________ N;若实际作用在绳端的拉力是500 N,此时滑轮组的机械效率是________。
图6
19.[2014·景博中学九年级一模,13]建筑工人用如图所示的装置在10秒内将重400 N的物体匀速提升3 m。
所用的拉力为250 N。
则该工人所做的有用功的功率为 W,忽略绳重和摩擦,若用该装置提升500 N的重物,此时滑轮组的机械效率为 。
20.[2011·丹东中考,16]如图所示的滑轮组,用100N的拉力F在4s内将重200N的物体匀速提升1m,则拉力F做功为 J,额外功为 J,滑轮组的机械效率为 。
21.[2010·包头中考,18]在一次实践活动中,某同学分别用一轻质杠杆(O为支点,OA=3OB)、一只滑轮和一些细绳构成的简单机械来提升重90 N的物体,如图11甲、乙所示.
图11
(1)在不计机械重、绳重和部件间摩擦时,F1=______N,F2=______N.
(2)使用图乙组合机械的好处有________和________.
(3)在进行图甲的实验中,若测出F1为50 N,则它的机械效率η=_________________
请你提出一条增大机械效率的办法:
____________________
22.[2013·辽阳中考,10]用如图所示的滑轮组提升物体,已知物重为200 N,拉力为 120 N,物体被提升了2 m,所用时间为2 s。
那么用此滑轮组做的额外功是 J,滑轮组的机械效率是 %,拉力的功率是 W。
评卷人
得分
四、计算题
23.如图所示,轻质金属导轨CD长2 m,可绕C点转动;固定均匀电阻杆AB与CD平行,每米阻值为10 Ω;AB、CD通过导线与电路相连,导轨D端通过绳子、滑轮与质量为3.5 kg的重物M相连;一弹性轻质金属滑片P垂直连接在AB、CD间且接触良好,并与质量为7 kg的绝缘滑块Q粘连。
已知:
电源电压12 V,灯泡规格“4V 1.6 W”。
闭合开关S,若滑块Q从C开始以0.2 m/s的速度匀速向D运动,当M刚要离开地面时,灯L恰好正常发光。
(不计导轨CD及滑片P的电阻,忽略温度对灯泡电阻的影响,忽略绳重、滑片P的弹力及一切摩擦,g取10 N/kg)
(1)为了保证物体M不离开地面,滑块Q最多只能运动多长时间?
(2)定值电阻R0的阻值是多大?
(3)滑块Q从C开始运动,当电压表示数比Q在C点时的示数大0.5 V时,物体M对地面的压力为多大?
24.质量为20kg、底面积100cm2的物体静止在水平地面上.用如图所示的滑轮组在5 s内将物体匀速竖直提升3 m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦.求:
(g=10 N/kg)
(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
25.如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540 N的物体,所用的拉力F为200 N,物体以0.2 m/s的速度匀速上升了10 s(不计绳重,绳与滑轮的摩擦),求:
(1)物体上升的高度;
(2)拉力F所做的功;
(3)若物重只有240 N时,滑轮组的机械效率。
26.杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用,如捣米的舂、汲水的桔槔等,现今人们利用杠杆原理制造了更多的机械来帮助我们工作.
如图所示,移动式“塔吊”是现今建筑工地上普遍使用的起重设备,它的机架底安装有类似火车轮形状的轮子,可在水平地面的轨道上短距离移动(图中A、B两点为轮子与轨道的接触点),从而增大“塔吊”的工作范围,而装配在竖立高塔架上的水平起重架可看成绕固定轴转动的杠杆,轴的两边为起重臂和装有配重的平衡臂(O点为固定轴所在的位置).
请解答下列问题:
(1)若吊钩将重物吊升20m的高度,用了50s的时间,求重物上升的平均速度.
(2)若要将质量为103kg的重物匀速吊升,求吊钩对重物的拉力(不计拴货物的钢绳重).
(3)起重臂匀速吊升重物时,如要使起重架平衡,重物G、起重架自身的重力G0与各自力臂的乘积之和(即Gl+G0l0)须和配重Gb与其力臂的乘积(即Gblb)相等,若起重架自身的重力G0=1.2×104N,l0=3m,lb=6m,l=12m,当吊钩悬挂G=2×104N的重物时,起重架平衡,请计算配重的重力Gb是多大.
(4)我们发现“塔吊”安装好后,配重是保持不变的,吊升的重物增加时,整个机架不会向重物一侧倾倒;而没有吊升重物时,整个机架也不会向有配重的一侧倾倒,若用G总表示“塔吊”的机架总重(包含起重架的重G0),重心P的位置如图所示,请你利用杠杆平衡条件分析“塔吊”没有吊升重物时,整个机架不向配重一侧倾倒的原因.
27.如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图。
物体A的体积为8 000 cm3。
当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1。
当物体A全部露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2。
已知动滑轮所受重力为120 N,小明所受重力为600 N,N1∶N2=3∶2。
不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力。
求:
(1)物体A受到的浮力;
(2)物体A的重力。
28.某科技小组设计的提升重物的装置如图所示。
C是定滑轮,B是动滑轮;杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动,OD∶OE=1∶2。
小轩的质量为55 kg,他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力T为150 N时,杠杆在水平位置平衡,小轩对地面的压力为F,物体A对地面的压强p为3×103 Pa。
已知:
物体A的质量为100 kg,其底面积为5×10-2m2,杠杆DE和细绳的质量均忽略不计。
求:
(1)小轩对地面的压力F;
(2)动滑轮B受到的重力G;
(3)小轩通过细绳在E点施加竖直向下的拉力为多大时,物体A对地面的压强恰好为零。
29.如图所示装置,轻质杠杆AB在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OA∶OB=2∶3。
甲、乙两容器中均装有水,物体M浸没在乙容器的水中。
已知:
甲容器中活塞C(含杆AC)的质量m0=0.5 kg,活塞C的横截面积S=400 cm2,水深h1=45 cm,h2=40 cm,物体M的体积VM=1×103 cm3。
不计摩擦和绳重,g取10 N/kg。
求:
(1)物体M所受浮力F浮;
(2)活塞受到水的压强p;
(3)物体M的密度ρM。
30.如图所示,是某科技小组设计的打捞水中物体装置的示意图。
在湖底有一个体积为0.02 m3实心铸铁球,其所受重力为1 400 N,现用滑轮组将铸铁球打捞出水面,铸铁球浸没在水中和完全露出水后作用在绳子自由端的拉力分别为F1、F2,且F1∶F2=15∶17。
作用在绳子自由端的拉力做功的功率保持340 W不变。
不考虑滑轮组摩擦、绳重和水的阻力,g取10 N/kg。
求:
(1)铸铁球浸没在水中时受到的浮力;
(2)铸铁球浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率;
(3)铸铁球提出水面后匀速上升的速度。
31.如图所示,是利用电动机通过滑轮组提升水中物体A的示意图。
当浸没在水中的物体A匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%;当物体A离开水面后,以0.1 m/s的速度匀速上升时,电动机的功率为P。
已知物体A的体积V=0.2 m3,质量m=0.5 t。
不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力,g取10 N/kg。
求:
(1)动滑轮重G动。
(2)电动机的功率P。
32.图甲所示,杠杆MN可绕固定点O在竖直平面内转动,OM:
ON=1:
3,物体A用细绳挂在杠杆M端,某同学在杠杆N端通过细绳用F=150 N竖直向下的力使物体A离开地面,杠杆在水平位置平衡;如图乙所示,卷扬机固定在工作台上,通过细绳与滑轮组相连,工作时可将滑轮组匀速提升,滑轮组自由端固定在地面上(杠杆和细绳的质量不计,绳与滑轮轴之间的摩擦不计,g取10 N/kg)。
求:
(1)物体A所受到的重力;
(2)把物体A挂在滑轮组下提升3 m时,卷扬机上绳子移动的距离;
(3)若每个滑轮的重力为30 N,提升物体A时,卷扬机的机械效率。
33.建筑工人用如图所示的滑轮组,将边长为0.3 m、密度为2.8×103 kg/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12 m高的五楼,所用时间30 s,动滑轮重20 N,不计绳重和摩擦,g =10 N/kg,求:
(1)大理石块放在水平地面上时,对地面的压强;
(2)大理石块上升的速度;
(3)工人对绳子的拉力。
34.如图所示,将边长为10cm的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为O。
撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为l.2×l03Pa。
(OB=3OA,g取10N/kg)
(1)画出F2的力臂。
(2)求合金块的质量。
(3)求F2的大小。
35.有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上,它的体积为8 ×10-3cm3,某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体。
(g=10N/kg)
(1)该物体的密度是多大?
(2)当人用250N的力向下拉绳子时,物体恰好能匀速上升,物体上升3m后恰好到达目标位置,求此过程中人所做的功?
(3)该定滑轮的机械效率是多大?
36.如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图.在一次打捞沉船的作业中,在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A
未挂沉船时变化了0.4 m3;在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1 m3.沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1,F2,且F1与F2之比为3∶7.钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计,动滑轮的重力不能忽略.(水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)沉船的重力.
(2)沉船浸没水中受到的浮力.
(3)沉船完全露出水面匀速上升1 m的过程中,滑轮组AB的机械效率.
37.[2014·咸宁中考,25](8分)甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,重力都为5.4 N。
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,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端。
当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端时,杠杆在水平位置平衡,且AO∶OB=2∶1,如图19所示,此时甲对地面的压强为1 350 Pa;当把圆柱体乙放入底面积为30 cm2的薄壁圆柱形容器M中,将质量为450 g的水注入容器,圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中,水在容器中的深度为20 cm,如图20所示。
(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
图19
图20
(1)圆柱体甲的底面积是多少cm2?
(2)当圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中时,所受到的浮力是多少N?
(3)圆柱体甲的密度是多少kg/m3?
38.(6分)如下图所示,轻质硬杆K左侧与墙体相连(可自由转动,不能水平移动),右侧与A固定;长方体滑块B置于光滑水平地面上,A与B的接触面粗糙程度不变,A、B间的滑动摩擦力大小为f;人的重力为G人,与地面的接触面积为S人;动滑轮P的重力为GP。
0~2 s
4~6 s
8~10 s
A
相对地面静止
相对地面静止
相对地面静止
B
向左匀速直线运动
向右匀速直线运动
向右匀速直线运动
C
浸没在水中,
以 2 cm/s 速度匀速下降
浸没在水中,
以 4 cm/s 速度匀速上升
在空中,
以 6 cm/s 速度匀速上升
在拉动过程中选取了三段时间,用表格记录了A、B、C的运动状态,图甲记录了绳对C竖直向上的拉力FC,图乙记录了人对绳竖直向下的拉力FD。
在拉动过程中,B足够长,A始终没有掉下;C受水的阻力、C露出水面后表面附着的水的质量忽略不计;运动中空气阻力不计;细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计;绳或竖直或水平,不可伸缩且长度足够。
求:
(1)在4~6 s内,杆K对A作用力的方向,并简述理由。
(2)在0~2 s内,人对地面的压强p人为多少?
(用字母F1、f、S人、GP、 G人表示)在4~6 s内人对地面的压强比0~2 s减小了多少?
(用字母f、S人表示)
(3)若C的重力GC=40 N, F3= 2F1, 且F3∶F'2∶F'1= 3∶2∶1,则C在0~2 s内所受的浮力为多少?
人在8~10 s内做功的功率为多少?
39.[2013·乐山中考,49]某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。
升降机货箱的重力是400 N,g取10 N/kg。
不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦。
试求:
(1)已知大理石的密度是2.8×103 kg/m3,每块大理石的体积是1.0×10-2 m3,则每块大理石的重力是多少?
(2)如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2 000 N,则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?
(3)某次提升中,升降机在1 min内将货物匀速提升了15 m,钢丝绳的拉力是2 000 N。
则钢丝绳端拉力F的功率是多少?
评卷人
得分
五、综合题
40.[2017·河南省]小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示。
ABO为一水平杠杆,O为支点,OA︰OB=5︰1,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到6 V时,报警器R总开始发出报警信号。
已知电路中电源电压为8 V,R0的阻值恒为15 Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
试问:
(1)由图乙可知,压力传感器R的阻值随压力F的增大而 ;
(2)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?
(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,则踏板触点B应向 (填“左”或“右”)移动,并简要说明理由。
41.提升机的结构如图甲所示,图中吊篮重3 000 N。
某次提升重为5 000 N的货物时,吊篮和货物上升的路程和时间的图象如图乙所示,不计绳重和摩擦。
(1)货物上升的速度为 m/s;
(2)当货物上升10 m时,缆绳拉力所做的功为 J;
(3)缆绳拉力的功率是 W;
(4)若电动机的工作效率为80%,此时电动机的总功率为多少?
42.[2016·杭州市中考](6分)小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
(支点和杠杆的摩擦不计)问:
(1)重为5 N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4 N。
钩码上
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 初中 物理 杠杆 滑轮 专项 强化 训练
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)