河北省中考物理总复习练习第十一讲.docx
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河北省中考物理总复习练习第十一讲
1.(多选)(2017·河北中考)用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端分别用力将重为G的物体匀速提升,乙滑轮组的效率为η乙,不计摩擦、绳和木板的重。
下列说法正确的是()
A.两个滑轮组的机械效率可能相等
B.F1一定大于F2
C.每个滑轮重为
D.甲、乙将重物提升相同的高度,F1与F2的功率可能相等
2.
(多选)(2015·河北中考)用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力,将相同的物体匀速提升相同的高度。
若不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等,物体运动时间可能相等
3.(2017·石家庄裕华区一模)如图所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,O为支点。
若F1=20N,动力臂与阻力臂之比为4∶1,则阻力为________N,它是一个________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
4.(2016·河北中考)如图所示,某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置,将重为1600N的建材由斜面底端匀速拉到顶端。
已知斜面倾角为30°,斜面高为4.5m,建材移动的速度为0.4m/s,电动机的输出功率为400W,斜面的效率与整个装置的效率之比η1∶η2=10∶9。
(忽略定滑轮处摩擦及绳重)求:
(1)对建材做的有用功。
(2)斜面的效率。
(3)电动机消耗的电能。
5.(2017·石家庄40中二模)如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体。
假设在拉绳子的过程中,小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上,不计绳重和摩擦。
已知小明的质量为50kg,物体的质量为54kg,上升的高度为2m,动滑轮的质量为6kg,小明双脚与地面的总接触面积是500cm2。
(g取10N/kg)求:
(1)滑轮组对物体所做的有用功是多少;
(2)当提升物体时,滑轮组的机械效率为多少;
(3)小明对高台的压强是多少。
6.(2017·唐山丰南区模拟)如图所示,一质量为70kg,底面积为0.4m2的物块置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆ABC的A端,杠杆可绕O点转动。
已知AO⊥OB、OB⊥BC,且AO∶BO=5∶6,BO∶BC=3∶4。
(绳重和摩擦不计,g取10N/kg)
(1)求物体的重力。
(2)在C端用F=200N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆静止平衡,且AO、BC在水平位置。
求物体对地面的压强。
(3)试画出作用在C点使杠杆平衡(AO、BC处于水平),且物体对地面的压强恰好为0,所需的最小的力臂,并求出该力的大小。
7.(2014·河北中考)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点,他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为250N,两脚尖与地面的接触面积为60cm2,双手与地面的接触面积为300cm2。
(1)画出以B为支点时重力的力臂l。
(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少?
(3)小明在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的高度为0.36m,则他
1min内克服重力所做的功为多少?
8.(2017·石家庄裕华区一模)如图所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力50N。
某次操作中,将450N的泥土以0.2m/s的速度匀速提起,在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。
细绳的质量忽略不计,g取10N/kg。
求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)拉力F大小和利用该装置提升泥土的机械效率;
(3)在匀速提起泥土上升2m的过程中,克服摩擦力做的额外功。
9.(2017·石家庄新华区模拟)如图是一个上肢力量健身器示意图。
D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是0.08m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动。
OE∶OH=1∶2。
假定运动员体重是600N,一只脚与地面的接触面积为0.02m2(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg)。
问:
(1)配重A自由放置时对地面的压强是多大?
(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?
动滑轮的机械效率为多少?
(百分号前保留整数)
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?
参考答案
1.BCD 2.ABD
3.80 省力
4.解:
(1)对建材做的有用功:
W有=Gh=1600N×4.5m=7200J。
(2)斜面长度:
s=2h=2×4.5m=9m,
拉力:
F===1000N,
拉力做的总功:
W总=Fs=1000N×9m=9000J,
斜面的效率:
η1===80%。
(3)因为斜面的效率与整个装置的效率之比为η1∶η2=10∶9,则整个装置的效率:
η2=η1=×80%=72%,
电动机消耗的电能:
W电===1×104J。
5.解:
(1)滑轮组对物体所做的有用功:
W有=G物h=m物gh=54kg×10N/kg×2m=1080J。
(2)滑轮组做的额外功:
W额=G动h=m动gh=6kg×10N/kg×2m=120J;
滑轮组的机械效率:
η===90%。
(3)由W=Fs得,绳端拉力:
F===200N,
小明受到绳子的拉力为F拉=F=200N,
小明对高台的压力:
F压=FN=G+F拉=mg+F拉=50kg×10N/kg+200N=700N,
小明对高台的压强:
p===1.4×104Pa。
6.解:
(1)物体的重力:
G=mg=70kg×10N/kg=700N。
(2)由AO∶BO=5∶6,BO∶BC=3∶4可得,
AO∶BC=5∶8,
由杠杆平衡条件可得,F×BC=FA×AO,
则FA=F=×200N=320N,
物体对地面的压力:
F压=F支=G-FA=700N-320N=380N,
物体对地面的压强:
p===950Pa。
(3)如图所示
由勾股定理可得,最小的力臂l小=CO==2AO,
物体对地面的压强恰好为0,则绳对A点的拉力为FA′=G=700N,由杠杆平衡条件可得,F小=FA′=×700N=350N。
7.解:
(1)如图所示
(2)物体间力的作用是相互的,支持力和压力是一对相互作用力,则
F脚=F脚支=250N,F手=F手支,
由于p=,=,则地面对双手的支持力:
F手===500N。
(3)做一个俯卧撑时,支持力对人做功:
W=F手h=500N×0.36m=180J,
所以做30个俯卧撑做功:
W′=30×180J=5400J,
此支持力对人做的功的大小即小明克服重力所做功的大小,则W重=W′=
5400J。
8.解:
(1)由拉力F所做的功随时间变化的图像可知,拉力F的功率:
P===120W。
(2)由P=Fv可得,绳端拉力:
F===200N;
该装置提升泥土的机械效率:
η====75%。
(3)利用滑轮组提升物体所做的总功中,包括提升物体所做的有用功和提升动滑轮及筐、克服滑轮摩擦所做的额外功;
W总=Fs=200N×3×2m=1200J,
W有=Gh=450N×2m=900J,
克服动滑轮及筐总重所做的额外功:
W动=G动h=50N×2m=100J,
所以克服摩擦所做的额外功:
Wf=W总-W有-W动=1200J-900J-100J=200J。
9.解:
(1)配重A自由放置时对地面的压力:
FA=GA=mAg=140kg×10N/kg=1400N,
配重A自由放置时对地面的压强:
p===1.75×104Pa。
(2)根据题意可知,W总=GAh+G动h,即340J=1400N×0.2m+G动×0.2m,则G动=300N;
机械效率:
η===≈82%。
(3)设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为F;人对地面的压力:
F人=600N-F;
由F1l1=F2l2可得,FE=,FE=2F;
则对D分析可知,2FE=G动+F′,即F′=4F-300N,
故配重A对地面的压力:
F′A=1400N-F′=1400N-4F+300N=1700N-4F;
因为配重A和人对地面的压强相等,则p人=pA,即
=,解得F=250N。
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- 河北省 中考 物理 复习 练习 第十一