命题点1 简单机械.docx
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命题点1简单机械
第十章 简单机械和功
命题点1 简单机械
考向1 杠杆
1.(2019北京)如图所示的用具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
2.(全国视野创新题推荐·2019常德)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列有关说法正确的是( )
第2题图
①刀刃很薄可以减小压强 ②铡刀实质上是一种省力杠杆 ③甘蔗放在a点比b点更易被切断④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A.只有②④正确 B.只有②③正确
C.只有③④正确D.只有①②③正确
3.(2019南充)如图,用一个始终水平向右的力F,把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中,力F的大小将( )
第3题图
A.变大 B.不变
C.变小D.不能确定
4.(全国视野创新题推荐·2019贵阳)如图所示是吊车正在起吊货物的示意图.该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并使吊臂绕O点转动,从而通过钢绳将货物缓慢吊起.假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,仅通过转动吊臂提升货物的过程中,则下列分析正确的是( )
第4题图
A.撑杆对吊臂的作用力不断增大
B.钢绳对吊臂的作用力不断增大
C.撑杆对吊臂作用力的力臂不断增大
D.钢绳对吊臂作用力的力臂不断减小
5.(2019泸州)如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中.轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是( )
第5题图
A.杠杆的动力臂为8cm
B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5N
D.动力F的大小为1.5N
6.(2019宜昌)如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支______力杠杆,手移动的距离______(选填“大于”或“小于”)桨在水中移动的距离.
第6题图
7.(2019西铁一中1模)在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
-1-2-3-4-5
第7题图
(1)没挂钩码的杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节.
(2)如图-1所示,小明在杠杆左边A处挂了4个1N的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂6个重0.5N的钩码,使杠杆在水平位置平衡,小明根据这次实验得出结论“动力×动力臂=阻力×阻力臂”.小明实验中的不妥之处是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)如图-2所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当保持杠杆水平平衡,把弹簧测力计逐渐向右倾斜时,小明发现弹簧测力计的示数将逐渐变大,拉力变大的原因是________________________________________________________________________.
(4)图-2和图-3中的杠杆都处于静止状态,弹簧测力计竖直向上的拉力分别为F乙和F丙,则F乙______F丙.(选填“>”、“<”或“=”,设杠杆质地均匀,支点恰好在杠杆的重心,不计支点处摩擦)
(5)继续研究杠杆的机械效率,如图-4所示,用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在B点悬挂总重为G的钩码,弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F,使杠杆缓慢匀速上升,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2;则:
①杠杆机械效率的表达式为________________.(用测量的物理量符号表示)
②若只将测力计的作用点由A点移至C点,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,不计摩擦,杠杆的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(6)如图-5所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内的轴转动.根据你的生活经验,你认为________较易损坏,这是因为按动这种开关的________较小,按动需要的力较大.
考向2 杠杆作图
8.(2018营口)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图.当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆AOB压住入水口,停止上水.请在图中画出动力F1、阻力F2和动力臂l1.
第8题图
9.如图所示为药房里使用戥子称称量药物时的情景,图中已标注阻力F2,请作出阻力臂L2和动力F1.
第9题图
10.(2019葫芦岛)图甲是汽车上的手动刹车装置,为防止车移动需要把刹车杆拉起.刹车杆相当于一个绕O点转动的杠杆,其简化示意图如图乙所示,F2是杠杆受到的阻力.请在乙图中画出杠杆平衡时的阻力臂l2,作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1.
第10题图
考向3 滑轮和滑轮组特点
11.(2019盐城)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
第11题图
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
12.(2019舟山改编)为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组.若不计摩擦,下列有关分析正确的是( )
第12题图
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等
D.不计动滑轮重力及摩擦,拉动重150N的重物需50N的拉力
13.如图,不计动滑轮的质量及摩擦,当竖直向上的拉力F=10N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G为________N,绳固定端拉力为________N,重物上升15cm,拉力F向上移动________cm.
第13题图
考向4 滑轮组作图
14.(2019河池)如图所示,要用向下的力提升重物,请画出滑轮组绳子的绕法.
第14题图
15.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.
第15题图
参考答案及解析
命题点1 简单机械
1.A 【解析】筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,A符合题意;瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B不符合题意;撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;核桃夹子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意.故选A.
2.B
3.A 【解析】在杠杆慢慢抬起到水平位置的过程中,由图可知,阻力不变,阻力臂变大,动力臂减小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力逐渐变大.故选A.
4.D 【解析】货物缓慢吊起,假设吊臂上所受货物重力为阻力,则撑杆对吊臂的支持力为动力,满足杠杆的平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂,吊臂绕O点起吊过程中阻力臂逐渐减小,阻力与阻力臂的乘积减小,撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直,在动力臂不变的情况下,动力减小,A、B、C错误,D正确.故选D.
5.B 【解析】当弹簧测力计在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)杠杆,此时动力臂的长度L1=sin30°OA=
OA=
×4×2cm=4cm,故A错误;阻力臂的大小L2=3×2cm=6cm>L1,杠杆为费力杠杆,故B正确;该杠杆阻力的大小为G=4×0.5N=2N,故C错误;根据杠杆的平衡条件F1L1=GL2得F1=
=
=3N,故D错误.故选B.
6.费 小于 【解析】用船桨划水时,它的支点在动力臂和阻力臂之间,且动力臂小于阻力臂,故属于一个费力杠杆;根据杠杆的原理可知,费力杠杆省距离,即手移动的距离小于桨在水中移动的距离.
7.
(1)左
(2)实验次数太少,结论可能有偶然性 (3)拉力的力臂变短 (4)= (5)①η=
×100% ②不变
第7题解图
【解析】
(1)杠杆的左端高说明左端轻,因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节;
(2)只做了一次实验便得出结论,因此小明实验中的不妥之处是:
实验次数太少,结论可能有偶然性;(3)当保持杠杆水平平衡,把弹簧测力计逐渐向右倾斜时,动力臂会逐渐减小,根据平衡条件可知,拉力变大;(4)当杠杆在水平位置平衡时,
=
;当杠杆倾斜平衡时,如解图所示,
=
;因为△OAE∽△OCD,所以
=
,那么F乙=F丙;(5)①由题知,在图-4中,测力计在A点施加竖直向上的拉力F,使杠杆缓慢匀速上升,用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2;克服钩码重力做的是有用功W有=Gh2,总功是W总=Fh1,杠杆的机械效率η=
×100%=
×100%;②用杠杆提升钩码时,对钩码做的功为有用功,克服杠杆重力做的功为额外功,W有+W额=W总,设杠杆重心升高的距离为h,所以,Gh2+G杠h=Fh1,若只将测力计的悬挂点由A点移至C点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度不变,杠杆升高的高度h不变,所以Gh2+G杠h不变,所以Fh1不变.根据η=
×100%,分母不变,分子不变,所以η不变;(6)图-5中所示的家庭电路常用的两种墙壁开关,1较易损坏,这是因为按动这种开关时动力臂较小,按动需要的力较大.
8.如答图所示
第8题答图
9.如答图所示
第9题答图
10.如答图所示
第10题答图
【解析】由图可知,反向延长F2,过支点O作垂直于F2作用线的垂线段,即阻力臂l2;根据杠杆平衡条件可知,当动力臂最长时,动力最小;因此连接OA,即动力臂l1,过动力作用点A作力臂OA的垂线段,标出力的符号F1,如答图所示.
11.A 12.C
13.30 10 45 【解析】由图知,n=3,不计动滑轮的质量及摩擦,拉力F=
G,则提升的物体重G=3F=3×10N=30N;绳固定端的拉力等于竖直向上的拉力F,大小也为10N;拉力F端移动的距离:
s=3h=3×15cm=45cm.
14.如答图所示
第14题答图
【解析】由于要用向下的力提升重物,首先应根据拉力向下先确定末端拉力,然后依次绕线,如答图所示.
15.如答图所示
第15题答图
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