机械与人练习题.docx
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机械与人练习题
机械与人复习讲义
知识点1杠杆平衡条件F1L1=F2L2
1.如图所示,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,已知每个钩码的质量均为50g,若在A,B两处各加1个钩码,那么杠杆( )
A.右边向下倾斜B.左边向下倾斜
C.仍保持水平位置平衡D.无法确定杠杆是否平衡
2.如图所示,杠杆处于平衡状态且刻度均匀,各钩码质量相等,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码,杠杆会( )
A.右端下沉B.左端下沉C.杠杆仍然平衡D.无法判断
3.如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.无法判断
4.如图所示,杠杆在水平位置平衡,下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是( )
A.两侧钩码同时向外移一格
B.两侧钩码同时向内移一格
C.左侧的钩码向内移一格,右侧减去一个钩码
D.在两侧钩码下方,同时加挂一个相同的钩码
知识点2杠杆的分类
种类
特征
优缺点
应用举例(2个以上)
省力杠杆
L1>L2
省力但费距离
羊角锤起子撬棒独轮车刹车闸动滑轮
费力杠杆
L1 费力但省距离 钓鱼杆筷子理发剪刀镊子起重机缝纫机踏板前臂 等臂杠杆 L1=L2 既不省力也不省距离 天平定滑轮 1.在如图所示的简单机械中,属于省力杠杆的是( ) A. 用钓鱼竿钓鱼B. 用锤子撬钉子 C 用筷子夹食物D. 用镊子取药品 2.下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是( ) A. 托盘天平B. 镊子 C. 钢丝钳D. 起子 3.下列简单机械中属于省力机械的是( ) A.斜面B.赛艇的船桨C.定滑轮D.镊子 知识点3力臂作图、最小力 支点(O)绕着的固定点; 动力臂(L1)支点到动力作用线的距离; 动力(F1)使杠杆转动的力; 阻力(F2)阻碍杠杆转动的力; 阻力臂(L2)支点到阻力作用线的距离 1.如图所示为生活中使用的“开瓶起子”,请在图中国画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图. 2.如图所示,轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下,在水平方向处于静止状态,请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图. 3.如图所示,想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉,请画出该最小动力F的示意图,并标出动力臂L. 4.如图是一根电杆,可以绕着O点转动,C点挂着一个物体M,若在A点施加一个最小的力使杠杆在此位置平衡.请画出这个力、力臂和物体M的重力. 知识点4滑轮拉力计算 1.如图,用重为0.2N的动滑轮将重2N的物体匀速提升,不计摩擦和绳重,则所用的拉力为( ) A.1NB.1.1NC.1.2ND.2.2N 2.用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起(动滑轮重、摩擦忽略不计),所用拉力为( ) A.120NB.60NC.240ND.30N 知识点5滑轮设计 绕线原则: 从外到内,从大圈到小圈 注意: 有些题目中对力的方向有要求 1.如图所示,要用滑轮将玩具小汽车吊起来,试在图中画出最省力的绕绳方法. 2.如图所示,小强要用滑轮组吊起箱子,请你用笔画线帮他组装一个向下拉绳的滑轮组. 3.如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法. 知识点6功的大小比较 有用功=G物h总功=Fs(s是沿着F方向运动的距离)总功=有用功+额外功 1.亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为5kg的大米,从一楼爬到三楼,爸爸用时较短,则亮亮与爸爸所做的( ) A.有用功相等B.总功相等 C.总功率相等D.有用功和总功的比值相等 2.如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2.则,( ) A.F1<F2,W1=W2B.F1<F2,W1<W2C.F1>F2,W1>W2D.F1>F2,W1=W2 3.人直接用F1的力匀速提升重物,所做的功是W1,若人使用某机械匀速提升该重物到同一高度,则人的拉力为F2,所做的功是W2( ) A.F1一定大于F2B.F1一定小于F2 C.W2一定大于W1D.只有F2大于F1,W2才大于W1 知识点7功、功率的计算 1.小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是( ) A.400JB.600JC.1000JD.1400J 2.如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,试问: (1)5s内拉力F所做功的大小是多少? (2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少? 3.在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向前进20m,木箱与地面的接触面积为0.2m2,.求: (1)拉力做的功; (2)木箱对地面的压强. 4.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中: (1)运动员下落的平均速度; (2)重力做的功; (3)匀速下降时重力做功的功率. 5.重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km,运行时间300h.中欧班列在平直路面匀速行驶时,和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107N,求: (1)中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时? (2)中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时,机车功率约为多少瓦? 6.“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船,破冰船自身质量约为10000吨.“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s;在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h,所受阻力为1.5×107N.“雪龙”号在两种海域航行时,牵引力的功率相等.请你计算: (1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功是多少? (2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少? (3)“雪龙”号补给了100吨的物资后,吃水深度达到8m,则船底受到海水的压强是多少? “雪龙”号排开海水的体积增加了多少? (ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg) 知识点9机械效率的计算 1.如图所示,工人用斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点.已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m.试问: (1)利用斜面搬运货物主要是为了 ; (2)货物在水平面上运动的速度为多少? (3)水平推力做功的功率为多少? (4)斜面的机械效率为多少? 2.柳州马鞍山竖井电梯是全国第二座山体内部电梯,于2015年春节正式开门迎客,该电梯额定载客1000kg.满载时电梯在50s内把乘客提升150m,送达观光台(g取10N/kg).求: (1)电梯提升乘客做的有用功; (2)电梯的效率.(假设电梯的电动机以额定功率P=75kW运行) 29.用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=50N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦. (1)求上述过程中的有用功W有用; (2)求上述过程中的总功W总; (3)求滑轮组的机械效率η. 四.计算题(共7小题) 23.(2017•自贡)如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动.已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,试问: (1)5s内拉力F所做功的大小是多少? (2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少? 答: (1)5s内拉力F所做功的大小是15J; (2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N. 24.(2017•长春)在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向前进20m,木箱与地面的接触面积为0.2m2,.求: (1)拉力做的功; (2)木箱对地面的压强. 答: (1)拉力做的功是1000J; (2)木箱对地面的压强是1000pa. 25.(2017•益阳)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中: (1)运动员下落的平均速度; (2)重力做的功; (3)匀速下降时重力做功的功率. 答: (1)运动员下落的平均速度为10m/s; (2)重力做的功为1.5×105J; (3)匀速下降时重力做功的功率为3×103W. 26.(2017•重庆)重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km,运行时间300h.中欧班列在平直路面匀速行驶时,和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107N,求: (1)中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时? 答: (1)中欧班列运行时的平均速度约为36km/h; (2)中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时,机车功率约为1.92×109W. 27.(2017•河南)如图所示,工人用斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点.已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m.试问: (1)利用斜面搬运货物主要是为了 省力 ; (2)货物在水平面上运动的速度为多少? (3)水平推力做功的功率为多少? (4)斜面的机械效率为多少? 答: (1)利用斜面搬运货物主要是为了省力; (2)货物在水平面上运动的速度为0.24m/s; (3)水平推力做功的功率为24W; (4)斜面的机械效率为80%. 28.(2015•柳州)柳州马鞍山竖井电梯是全国第二座山体内部电梯,于2015年春节正式开门迎客,该电梯额定载客1000kg.满载时电梯在50s内把乘客提升150m,送达观光台(g取10N/kg).求: (1)电梯提升乘客做的有用功; (2)电梯的效率.(假设电梯的电动机以额定功率P=75kW运行) 答: (1)电梯提升乘客做的有用功为1.5×106J; (2)电梯的效率为40%. 29.(2016•镇江)用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中,所用拉力F=50N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦. (1)求上述过程中的有用功W有用; (2)求上述过程中的总功W总; (3)求滑轮组的机械效率η. 答: (1)上述过程中的有用功为90J; (2)上述过程中的总功为100J; (3)滑轮组的机械效率为90%. 五.解答题(共1小题) 30.(2015•鄂尔多斯)“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船,破冰船自身质量约为10000吨.“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s;在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h,所受阻力为1.5×107N.“雪龙”号在两种海域航行时,牵引力的功率相等.请你计算: (1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功是多少? (2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少? (3)“雪龙”号补给了100吨的物资后,吃水深度达到8m,则船底受到海水的压强是多少? “雪龙”号排开海水的体积增加了多少? (ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg) 答: (1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功是1.8×1010J; (2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力是1.5×106N; (3)“雪龙”号补给了100吨的物资后,吃水深度达到8m,则船底受到海水的压强是8×104Pa;“雪龙”号排开海水的体积增加了100m3.
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