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资源介绍
专题12 简单机械
母题揭秘中考考点:
1、杠杆;
2、滑轮;
3、机械效率
一.选择题(共7小题)
1.(2020•南通)如图,裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置平衡的是( )
A.右边夹子向左移动
B.左边夹子向左移动
C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上
D.左边毛巾的下角夹在右边夹子上
2.(2020•宿迁)小华用图装置测量动滑轮的机械效率,下列说法正确的是( )
A.实验中为测量方便,让弹簧测力计在静止时读数
B.弹簧测力计对绳子的拉力与物体的重力是一对平衡力
C.增大物体被提升的高度,可以提高动滑轮的机械效率
D.增大物体重力与动滑轮重力的比值,可以提高动滑轮的机械效率(不计绳重和摩擦)
3.(2020•盐城)如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是( )
A.适当增加木箱重力 B.增大木箱上升高度
C.增大提升木箱的速度 D.换用质量更大的动滑轮
4.(2020•苏州)如图所示的工具中,在使用时属于省力杠杆的是( )
A. 镊子 B. 开瓶器
C. 船桨 D. 钓鱼竿
5.(2019•常州)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N,对此过程,下列结果中正确的是( )
A.有用功为1000J B.总功为1600J
C.额外功为200J D.机械效率为60%
6.(2019•南通)如图所示,用滑轮组将重为12N的物体匀速提升0.2m,作用在绳端的拉力F为5N,不计绳重和摩擦。利用以上信息不能求解的物理量是( )
A.拉力的功率 B.动滑轮的重力
C.滑轮组的额外功 D.滑轮组的机械效率
7.(2019•盐城)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
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
中考考点知识点详解
简单机械
第一节:杠杆
1、 定义:在 的作用下绕着 转动的 叫杠杆。
【说明】:①杠杆可 可 ,形状 。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
2、 五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
④动力臂:从 到 的距离。用字母L1表示。
⑤阻力臂:从 到 的距离。用字母了L2表示。
【说明】1、 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
2、动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反。
3、动力臂、阻力臂不一定在杠杆上。
4、力臂是指“点到线”的距离,即支点到力的作用线的距离,而不是“点到点”的距离。
画力臂方法:一定点(支点)、二画线(力的作用线)、三连距离、四标签
⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点作力的作用线的垂线,);⑷ 标力
臂(用大括号,一端括支点,一端括垂足,标上相应的符号L1或L2)。
3、探究杠杆的平衡条件:
① 杠杆平衡是指: 或
② 选择杠杆中间为支点的目的(或不挂钩码时使杠杆在水平位置平衡的目的):
。
③ 实验前:应调节杠杆两端的 ,若杠杆右端下沉,杠杆两侧的平衡螺母向 调(即左高左调),使杠杆在 位置平衡。这样做的目的是: 。
④ 多次实验的目的:
⑤ 当弹簧测力计的方向由竖直倾斜时,杠杆仍然平衡,示数变 ,原因: 。
⑥ 当把左侧的钩码拿掉。杠杆将处于竖直位置,在右侧施加一个力,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉到水平位置平衡,其原因:水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡
⑦ 实验结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: ;
写成公式 也可写成: 。其含义是:如果动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的 。
4、求最大动力臂的方法:①若动力作用点确定了,则支点到动力作用线的距离就是最大动力臂。
②若动力作用点没有确定,应看杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到
支点的距离即为最大动力臂。
5、杠杆平衡时动力最小:①动力要最小时,动力臂要最大;②动力臂要最大,则过已知力的作用
点,作最大动力臂的垂线;③根据实际,确定动力的方向。
6、杠杆平衡时动力最大:动力要最大时,动力臂要最小,动力臂要最小,力的作用线的延长线过 支点。
例7、杠杆的分类
名称 结 构特 征 特 点 应用举例
省力杠杆 动力臂>阻力臂L1>L2 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、独轮车、羊角锤、钢丝钳、、、自行车闸、核桃夹、起子、手推车、花枝剪刀
费力杠杆 动力臂<阻力臂L1
等臂杠杆 动力臂=阻力臂
L1=L2 不省力不费力 天平,定滑轮、跷跷板
【说明】:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择 ,当为了使用方便,省距离时,应选 。
第二节:滑轮
一、定滑轮:
①定义:轴不随物体一起移动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是: 杠杆
③特点:A 。
利用定滑轮提起重为G的物体时,拉力F G,,
只有不考虑绳重和摩擦时(理想的定滑轮),拉力F G
B不省距离:绳子自由端移动距离S绳 = 重物移动的距离
h物,,绳子自由端移动速度v绳=重物移动的速度v物。即 ,
二、动滑轮:
①定义:轴会随物体一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能 ,但不能 。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= ,只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= ,绳子自由端移动距离S绳 = 2倍重物移动的距离 h物,,绳子自由端移动速度v绳=2倍重物移动的速度v物。即 ,
【注意】 判断滑轮时动滑轮还是定滑轮关键是看轴是否随着物体一起运动,轴随物体起运动的
是 滑轮,轴随物体起运动的是 滑轮,
7、【注意】A使用定滑轮提起同一重物,沿不同方向的拉力 ;即:
B使用动滑轮提起同一重物,沿不同方向的拉力 ;当拉力作用线与阻力作用
线平行时最省力,当偏离竖直方向角度越大,拉力 ;即:
C人对绳子的拉力最大只能达到自身的重力的大小与人的举力无关。
例如:小李m1=50Kg,能举起80Kg的杠铃,小李m2=70Kg,能举起60Kg的杠铃,如图,
两人比赛,谁把对方拉起,比赛结果是: 拉起来。
三、滑轮组、
1、定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
2、特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
3、理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= G 。只忽略轮轴间的摩擦,
则拉力F= ,绳子自由端移动距离S绳 = 倍重物移动的距离 h物,,绳子自
由端移动速度v绳= 倍重物移动的速度v物。即 ,
4、判断绳子根数(n)的方法:
方法(一):从定滑轮和动滑轮之间画一条虚线,数直接与动滑轮相连的根数即为 n的值,其中,绳
子自由端方向向上的要数上。
方法(二):已知G和F,求绳子的根数,则n= ,若n不是整数,则小数点“只入不舍”
例如:已知G=960N,F=400N,求绳子的根数n= = =
方法(三):已知s和h,求绳子的根数,则n=
例如:已知s=6m,h=2m,求绳子的根数n= = =
5、绳子的绕法
题型(一)已知绳子的根数,画绳子的绕法---------奇动偶定--------若绳子的根数为奇数,绳的固
定端接在动滑轮上,然后绕到定滑轮上,由内向外绕;若绳子的根数为偶数,绳的固定端
接在定滑轮上,然后绕到动滑轮上,由内向外绕;
题型(二)使用滑轮组时要最省力,则绳子的根数应为奇数,再根据“奇动偶定”,绳的固
定端接在动滑轮上,然后绕到定滑轮上,由内向外绕。
题型(三) 使用滑轮组时既要省力又能改变力的方向,则绳子的根数应为偶数,再根据“奇动偶定”,
绳的固定端接在定滑轮上,然后绕到动滑轮上,由内向外绕。
5、装滑轮组方法:
第一、求段数:根据公式 或 求出绳子的股数。
第二、定个数:确定动滑轮的个数N动,当绳子的根数n为奇数时,N动= ,当绳
子的根数n为偶数时,N动= ,确定定滑轮的个数N定,一般按“一动配一定”来确
定定滑轮的个数,N定= ,若绳子的根数为偶数,则由“偶数减一定”得到N定= ,
若方向要发生改变(人在地面上拉物体),则由“变向加一定” 得到N定= 。
第三、找起点(固定端):则由“奇动偶定”找到
第四、画绳子:若绳子的根数为奇数,绳的固定端接在动滑轮上,然后绕到定滑轮上,由内向外绕;
若绳子的根数为偶数,绳的固定端接在定滑轮上,然后绕到动滑轮上,由内向外绕;
四、斜面
1、斜面也是一种 力的 。
2、理想斜面(斜面光滑)遵从功的原理----------使用任何机械 。
3、理想斜面公式:FL=Gh的推导: ---------由功的原理推导
其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
4、理想斜面的特点:
(1) 但 ,
(2)当高度(坡度)一定时,斜面越长越 。
(3)、斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的 .
(4)、如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
5、应用:斜坡、推货上车所达的木板、盘山公路、走S路、螺丝钉、滑梯、劈柴
五、轮轴
1、定义:由 和 组成,且能绕着固定点转动的一种 。
2、实质:轮轴是一种 的杠杆。
3、特点:(1) 同心, 大 小。
(2)若动力作用在轮上,轮轴是一个 杠杆,但 ;
由杠杆平衡条件得, ,即轮的半径是轴的半径的几倍,
则作用在轮上的力(F1)就是作用在轴上的力(F2)的 ;
(3)若动力作用在轴上,轮轴是一个 杠杆,但 ;
4、轮轴的应用:方向盘、辘轳、门锁、水龙头
第三节:机械效率
一、有用功(W有用):
1、定义:对人们有用的功(或机械对物体(研究对象)所做的功)。
2、当讨论提升重物有用功时,只考虑物重和提升的高度,不管路径或方式是否相同,即公式:W有用=Gh(提升重物)
二、额外功(W额):
1、定义:利用机械做功时,并非人们需要但又不得不做的功
2、例如:客服机械重力所做的功、机械之间摩擦力所做的功
【注】1、有用功和额外功的判断要根据工作目的来确定,工作目的不同,有用功和额外功可能不同
例如:1、从井中打水:(W有用:人对 所做的功,W额:人对 所做的功;工作目的: )
2、从井中捞桶:(W有用:人对 所做的功,W额:人对 所做的功;工作目的: )
三、 总功(W总):
1、定义:有用功与额外功之和(或动力所做的功或人们对机械所做的功)
2、总功等于作用在机械上的动力和动力作用点移动的距离的乘积。
3、公式:
4、对于理想机械(W额=0), ;对于非理想机械(W额 0),
四、 机械效率( ):
1、定义: 跟 的比值。
2、公式:
3、【注】(1)机械效率是一个 , 单位。
(2)因为 ,所以机械效率总 1 ,通常用 表示。
(3) 率是机械性能好坏的一个标志, 越高,机械性能越 。
(4)机械效率与 、 的多少无关。
五、W有用、W额、W总、的计算
1、W有用的计算
(1)由定义得,竖直提升物体: ;水平匀速拉动物体
(2)由总功定义得: (3)由机械效率得:
2、W额的计算
(1)由定义得: (G动为动滑轮的重力)(2)由总功定义得:
(3)由机械效率得:
3、W总的计算
(1)由定义得: (2)由总功定义得:
(3)由机械效率得:
4、η的计算
(1)由定义得:
结论:斜面机械效率与斜面 有关, 越大,机械效率 。
(二)、探究斜面机械效率与斜面 的关系
结论:斜面机械效率与斜面 有关,
越大,机械效率 。
(三)、探究斜面机械效率与 的关系
结论:斜面机械效率与 关。
【注意】①要 拉动物体;②拉力要与斜面 ;
七、测量滑轮组的机械效率
1、实验原理:
2、应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
3、实验器材:滑轮组、铁架台、钩码若干,还需要 、
4、、实验步骤:
(1)、用弹簧测力计测出钩码的重力为G,;
(2)、缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出弹簧测力计的示数F,用刻度尺
测出钩码上升的高度为h和弹簧测力计移动的距离为s;
(3)、根据W有= 、W总= 、再根据η= 算出机械效率
(4)、改变钩码的数量,在做两次上面的实验
(5)、改变动滑轮的重力,在做两次上面的实验
5、得出结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、物体的重力大小:
用同一滑能组所提升不同重物,重物越重,做的有用功就 ,而额外功 ,机械效率就越 。
B、动滑轮重力大小(或个数多少):使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,额外功 ,有用功 ,滑轮组的机械效率 ;
C、绳重及绳与滑轮之间的摩擦:
若各种摩擦越大,做的额外功 ,机械效率 。
【注】1、缓慢匀速竖直向上拉动弹簧测力计目的:保证弹簧测力计的示数不变,方便读数。
2、不能在静止时读数的原因:静止时,没有绳与滑轮之间的摩擦,测出的机械效率会偏
3、不影响滑轮组的机械效率高低有:物体上升的高度、物体上升的速度、绳子的根数或绕法
九、提高机械效率的方法:
1、尽量增大有用功:在机械承受的范围内,尽量增加每次提升物体的重力
2、尽量减少额外功:A减小
B减小 -----加润滑剂
【注】:a、所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分,故对机械进行润滑可以提高机械效率.
b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功
c、对于所有机械均有: 即:机械效率还等于有用功率与总功率的比值
d、当不考虑绳重和摩擦,且各滑轮重力相同,提升同一重物时,可以直接数动滑轮的个数,动滑
轮个数越少,机械效率越高。(一般η定>η动>η组)
二.填空题(共10小题)
8.(2020•徐州)如图所示,塔式起重机上的滑轮组既可以 ,又可以改变施力的 ,若用它将900N的物体匀速吊起5m高,拉力为400N,则滑轮组的机械效率为 。
9.(2020•常州)利用如图所示的滑轮组,小明在50s内将重450N的物体匀速吊起10m高,已知动滑轮重50N,不计绳重及摩擦,绳端处拉力F做功的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
10.(2020•扬州)如图,“测动滑轮机械效率”时必须沿 方向匀速向上拉动弹簧测力计。钩码重为1N,弹簧测力计的示数为 N,动滑轮的机械效率是 。
11.(2020•南京)如图所示,物体重210N,动滑轮重25N.工人用125N的拉力将物体匀速提升3m,用了10s,此过程中有用功是 J,拉力的功率是 W,滑轮的机械效率是 ,克服动滑轮重所做的额外功占总功的 %。
12.(2020•南京)如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷。石球重50N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1,才能将石球抬起。F1的力臂为 m,此时舂米工具是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆。
(2)脚竖直向下至少用力F2为 N,才能将石球抬起。F2和F1的大小关系为F2 F1。
13.(2020•连云港)用如图所示滑轮组在10s内将重为300N的物体匀速提升1m,拉力大小为120N,拉力做功的功率为 W,有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
14.(2020•淮安)如图所示,小明用100N竖直向上的力F,将重为150N的物体,在时间5s内匀速提升1m。在此过程中力F做功的功率为 W.滑轮的机械效率为 。
15.(2019•淮安)小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量 ;
(2)如图甲所示。在杠杆左边A处挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,在杠杆B处挂 个钩码(实验中所用的钩码均相同);
(3)小明又用弹簧测力计在C处竖直向上拉,如图乙所示,当弹簧测力计逐渐向右倾时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2019•淮安)如图所示,工人将80N的重物提升了3m,所用的时间为20s,拉力为50N.则工人做的有用功为 J.拉力的功率是 W,动滑轮的机械效率是 。
17.(2019•无锡)小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低,右端高,她将平衡螺母向 右 调节,直至杠杆处于水平平衡,她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c(由a、b的材料组成)。她将a挂在A处,且浸没于水中,在B处挂上100g钩码,杠杆恰好处于水平平衡,如图所示,测得OA=50cm,OB=40cm,则a的密度为 g/cm3.接下来,她分别将b、c挂于A处并浸没于水中,当将钩码分别移至C、D处时,杠杆均水平平衡,测得OC=30cm,OD=34cm,则合金块c中所含金属a和金属b的质量之比为 。(ρ水=1.0×103kg/m3)
三.作图题(共8小题)
18.(2020•徐州)如图所示是蜡烛跷跷板,请画出蜡烛右半段所受重力G的力臂。
19.(2020•扬州)如图,在撬棒AD上作出撬起“石块1”的最小力F及对应的力臂l。
20.(2020•泰州)如图所示,画出拉力F的力臂l和物体B所受重力G的示意图。 (根据要求完成下列作图)。
21.(2020•苏州)图中,请画出FA的力臂l,并在B端画出使杠杆平衡的最小力FB。
22.(2019•常州)杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出施加于B点的最小动力F(保留作图痕迹)。
23.(2019•南通)如图,O为轻质杠杆的支点,左端挂一重物,杠杆在图示位置平衡,请作出最小动力F1的示意图和阻力的力臂L2。
24.(2019•盐城)在图中画出力F的力臂。
25.(2019•淮安)在图中。画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。
四.实验探究题(共5小题)
26.(2020•盐城)小明做“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)实验前,杠杆静止时的位置如图甲所示。要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 调节;
(2)使用弹簧测力计时,首先进行的操作是 ;
(3)如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50g,为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A点沿 向下方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在 位置平衡。并将第一次数据记录在表格中,表中F1大小为弹簧测力计示数,F2大小为钩码的重力,L1、L2分别为F1、F2对应的力臂;
(4)接下来,小明又进行了三次实验,将数据填在表中,最后总结得出规律。每次实验总是在前一次基础上改变F2、L1、L2中的一个量。小华分析数据后发现,第 次实验与前一次改变的量相同,需要调整的实验步骤是 。
序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm
1 1.5 10.0 1.0 15.0
2 3.0 10.0 2.0 15.0
3 1.5 20.0 2.0 15.0
4 1.0 30.0 2.0 15.0
27.(2020•无锡)如图所示,在科普节目《加油,向未来》中,有一项对抗性实验,甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动,并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg,乙的质量为45kg。平衡板质量为900kg,且质量分布均匀,重心在点O.(g取10N/kg)。
(1)当平衡板在水平地面上时,甲静止站在平衡板上,与板的接触面积为0.05m2,则甲对平衡板的压强为多大?
(2)甲、乙两人竖直站在平衡板上,滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处,提升过程中平衡板始终保持水平平衡,拉力F为6250N,求在此过程中:
①平衡板提升两人所做的功为多少?
②在提升平衡板和人的过程中,滑轮组的机械效率为多少?
(3)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左,右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时,平衡板也恰好处于水平平衡,则两人挪动的距离AC和BD之比为 9:11 。
28.(2020•连云港)密度是物质的重要属性,生产、生活中常常需要测量各种液体的密度。某同学在综合实践活动中自制了测量液体密度的杠杆密度计,可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值,受到了老师的肯定和表扬,结构如图所示。
所用器材:轻质杠杆(自身重力忽略不计)、两种规格的空桶(100mL和200mL)、质量为m的物体A、细线。
设计过程如下:
(1)将杠杆在O点悬挂起来,空桶悬挂在B点,质量为m的物体A悬挂在C点时,杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l,C点到O点的距离为l0,此时C点的密度刻度线应标注为 。
(2)在B点的空桶内注满液体,空桶容积为V,移动物体A至C1位置,使杠杆在水平位置平衡。C1点到O点的距离为l1,此时C1点的密度值为 (用题中所给的字母表示)。
(3)已知密度为1.0×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为4cm,则密度为0.8×103kg/m3刻度线与零刻度线之间的距离为 cm。
(4)要使制作的杠杆密度计测量精度更高一些,应选择 规格的空桶(选填“100mL”或“200mL”)。
29.(2019•镇江)小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm。
实验次数 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 动力臂l1/cm 动力F1/N
1 4 33 30 4.4
2 4 18 30 2.4
3 4 7.5 30 1.0
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿 方向拉杠杆,并使之在 位置平衡;
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示,第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则F1= N,此时杠杆的类型与 (选填“筷子”或“老虎钳”)相同;
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过 cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有①保持 不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。
30.(2019•宿迁)以下为“探究杠杆平衡条件”实验:
(1)如图甲,把杠杆放在支架上并置于水平桌面,静止时发现杠杆左低右高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向 调节。
(2)如图乙,在已经调节好的杠杆左端A处挂4个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆右边离支点4格的B处挂 个相同的砝码。
(3)如图丙,在杠杆左边离支点4格的C处,用弹簧测力计与水平方向成30°角斜向上拉,也可使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计示数为 N(每个钩码重0.5N)。
五.计算题(共6小题)
31.(2020•南通)如图,塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物匀速吊起2m时,滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg.
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端的拉力;
(3)若动滑轮的质量为40kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功.
32.(2020•镇江)如图1所示,质量为20kg的重物放在水平地面上,重物与地面间的接触面积为0.1m2.利用图2所示的滑轮组,小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自由端施加的拉力为150N.不计绳重和轮轴处摩擦,g取10N/kg。
(1)求图1中重物对地面的压强。
(2)在图2所述过程中,求:
①小明所做的额外功。
②小明做功的功率。
33.(2020•常州)为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染,小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”,借助杠杆按动按钮,如图所示,已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时,按钮触发、大门打开,
(1)请在图中作出动力F1的示意图。
(2)该杠杆属于哪种类型?(直接回答)
(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2,有多大?
34.(2020•泰州)小明利用如图所示的滑轮组,将质量为90kg的物体在1min内匀速提升5m,竖直向上的拉力为360N.求:
(1)物体的重力(g取10N/kg);
(2)小明拉力的功率?
(3)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
35.(2019•镇江)如图1所示,装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上,桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)求桶中水的质量。
(2)求这桶水对地面的压强。
(3)某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中,所用拉力为40N.求该滑轮组的机械效率。
36.(2019•宿迁)如图所示,工人利用滑轮组提升重物,在30s内将静止在水平地面上质量为90kg,底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m,此时工人的拉力为400N(g=10N/kg)。求:
(1)提升前物块对水平地面的压强;
(2)工人拉力做功的功率;
(3)滑轮组提升该物块的机械效率。
六.综合能力题(共1小题)
37.(2020•镇江)图1是蓄水池水位自动控制模拟装置:可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系一正方体浮块,B端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡。已知:AO长为1m,BO长为2m;浮块边长为20cm,密度为5×103kg/m3,下表面距池底2m;当电磁 |
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