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1、Word文檔,下載后可任意編輯 .4簡單機(jī)械培優(yōu)訓(xùn)練A(解析)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺浙教版科學(xué)九年級上第三章第4節(jié)簡單機(jī)械培優(yōu)訓(xùn)練A第1課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo):1.區(qū)分杠桿是一種簡單機(jī)械,能找出杠桿的支點(diǎn)、動力和阻力、動力臂和阻力臂。同步訓(xùn)練:2.解釋杠桿的平衡條件,解釋杠桿省力或費(fèi)力的原因,判斷杠桿使用過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。1.如圖所示,健身員向下擺動腳踝使細(xì)繩拉著物體緩慢提升時(shí),圖中的滑輪是()A.定滑輪,可省力B.動滑輪,可省力C.定滑輪,可改變力的方向D.動滑輪,可改變力的方向2.如圖甲所示,重為80N的物體在大小為10N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動
2、。如圖乙所示,保持拉力F1不變,用水平向右的拉力F2拉物體勻速向右運(yùn)動1m.若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦,則()A.物體向左運(yùn)動時(shí),拉力F1的功率P1=30WB.物體向右運(yùn)動時(shí),物體與地面之間的摩擦力f=10NC.物體向右運(yùn)動時(shí),拉力F2=10ND.物體向右運(yùn)動時(shí),拉力F2所做的功W=40J3.如圖所示,一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上,用一豎直向上的力,欲使其一端抬離地面,則()A.F甲F乙,因?yàn)榧追椒ǖ膭恿Ρ坶LB.F甲F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶LC.F甲F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱藾.F甲=F乙,因?yàn)閯恿Ρ鄱际亲枇Ρ鄣?倍4.小明在按壓式訂書機(jī)的N點(diǎn)施加壓力,將訂書針釘入
3、M點(diǎn)下方的紙張中,能正確表示他使用該訂書機(jī)時(shí)的杠桿示意圖是()5.如圖所示是一根重為G的均勻木棒OA,能以支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)用力Fc作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。當(dāng)力F由Fc方向逐漸轉(zhuǎn)到FB時(shí),力的大小變化為()A.一直在減小B.保持不變C.先減小后增大D.先增大后減小6.如圖甲所示,長1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞0點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,一拉力位移傳感器豎直作用在桿上,并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖乙所示。據(jù)圖可知金屬桿重()A.5NB.10NC.20ND.40N7.如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體A放在水平桌面上,(不計(jì)
4、繩重及繩與輪的摩擦)動滑輪重6N,滑輪下面懸掛一物體B,當(dāng)物體B重8N時(shí),恰能勻速下滑。用一個(gè)水平向左的拉力F作用在物體A,使物體A以1m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動,時(shí)間為3s.下列說法正確的是()A.拉力F的大小為8NB.拉力F的功率是14WC.拉力F做的功是60JD.物體A在F作用下向左運(yùn)動時(shí),動滑輪以1m/s的速度勻速上升8.如圖所示,光滑水平地面上有一塊足夠長的木板,在木板的右端固定著一個(gè)滑輪(不計(jì)滑輪自重及軸心的摩擦),木板上面放置一個(gè)小木塊,小木塊一端連接著彈簧測力計(jì)。在繩端5N的水平拉力F的作用下,木板向右勻速運(yùn)動了0.2m.下列分析正確的是()A.小木塊受到的摩擦力為20NB
5、.彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10NC.該過程拉力做功為4JD.小木塊相對地面做勻速直線運(yùn)動9.如圖所示,在水平拉力F的作用下,物體A沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動,彈簧測力計(jì)B的示數(shù)為10N,則物體A與水平桌面間的摩擦力大小為N,拉力F的大小為N。10.如圖所示用螺絲刀撬圖釘,請畫出在A點(diǎn)處所用最小力F1的示意圖,并畫出阻力F2的力臂。11.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)鉤碼的重力相等,杠桿刻度均勻。(1)平衡時(shí),應(yīng)該讓杠桿靜止在位置。(2)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示,他們記錄的數(shù)據(jù)為:動力F11.5N,動力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,則阻力臂L2=m。(3)下列四個(gè)
6、因素中,不會帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是。A.鐵架臺自身的重力足夠大B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大(4)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后,他們進(jìn)一步探究,如果杠桿受到F2、F3兩個(gè)阻力,結(jié)果會怎樣?通過實(shí)驗(yàn),他們得到了圖乙所示的結(jié)果。根據(jù)這個(gè)結(jié)果,可以初步得到,在這種情況下杠桿的平衡條件為:F1L1=(F1、F2、F3的力臂分別用L1、L2、L3表示)12.如圖所示,一輕質(zhì)杠桿支在支架上,OA=20cm,G1是邊長為5cm的正方體,G2重為20N。當(dāng)OC=10cm時(shí),繩子的拉力為N,此時(shí)G1對地面的壓強(qiáng)為2104Pa.現(xiàn)用一水平拉力,使G2以cm/s
7、的速度向右勻速運(yùn)動,經(jīng)過12.5s后,可使G1對地面的壓力恰好為0。13.如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50cm),在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動時(shí)可視為杠桿。甲在A點(diǎn)施加一個(gè)大小為20N的水平力FA,想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,對面的乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同時(shí)施加一個(gè)水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動,乙應(yīng)沿圖中(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一個(gè)至少為N的力,才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力,忽略其他力對轉(zhuǎn)動的影響)。14.骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運(yùn)動系統(tǒng),最基本的運(yùn)動都是肌肉牽引骨骼繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的,其模型就是杠桿。如圖所示是踮腳時(shí)的示意圖,人體的
8、重力為阻力,小腿肌肉施加的拉力為動力。重600N的小明在1min內(nèi)完成了50個(gè)雙腳同時(shí)踮起動作,每次踮腳過程中,腳跟離開地面的高度是9cm.求:(1)小腿肌肉對每只腳的拉力。(2)小明踮腳過程中克服重力做功的功率。15.小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如表:次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計(jì)示數(shù)F/N測力計(jì)移動距離s/m機(jī)械效率283357440.21.01.057(1)在實(shí)驗(yàn)中,測繩端拉力F時(shí),應(yīng)豎直向上拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)。(2)第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為
9、,若不計(jì)繩重與摩擦,動滑輪重為N。(3)分析表中數(shù)據(jù)可知:第2次實(shí)驗(yàn)是用圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)是用(填“a”“b”或“c”)圖做的。(4)分析第1.2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:使用同一滑輪組,可以提高滑輪組的機(jī)械效率;分析第1.3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個(gè)數(shù)越多(即動滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率。(5)分析第3.4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度。(6)若小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)拉動方偏離了豎直方向,則測出的機(jī)械效率將(填“變大”“不變”或“變小”)。16.如圖為吸盤式掛桿,將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣,掛桿就能被固定在瓷磚上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平
10、橫桿從P點(diǎn)開始向吸盤B移動,若吸盤與橫桿的重力、吸盤大小均忽略不計(jì),設(shè)掛鉤與吸盤A的距離為L,則吸盤B受到的摩擦力F的大小與L的關(guān)系圖像為()17.如圖所示,將長為1.2m的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺面上,左右兩端點(diǎn)分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為0.3m。在A端掛一個(gè)重為30N的物體,在B端掛一個(gè)重為G的物體。(1)若G=30N,臺面受到本棒的壓力為N。(2)若要使本棒右端下沉,B端掛的物體至少要大于N。(3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,則G的取值范圍為N。第2課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo):1.說明定滑輪、動滑輪工作原理、特點(diǎn)和它們的實(shí)質(zhì)。2.解釋滑輪組工作原理和滑輪組繞線法則。同步訓(xùn)練:
11、1.定滑輪重2N,動滑輪重1N.物體A在拉力F=4N的作用下,1s內(nèi)沿豎直方向勻速升高了0.2m。不計(jì)繩重和軸摩擦,則以下計(jì)算結(jié)果正確的是()A.繩子自由端移動速度為0.1m/sB.滑輪組的機(jī)械效率為87.5%C.天花板對滑輪組的拉力為10ND.滑輪組對物體A做功的功率為1.6W2.同一物體沿相同水平地面勻速移動,如下圖所示,拉力分別為F甲、F乙、F丙,不計(jì)滑輪與輕繩間的摩擦,比較它們的大小,則()A.F甲F乙F丙C.F甲F乙=F丙D.F甲=F乙F丙3.如圖所示裝置,在水平拉力F的作用下,物體M沿水平地面勻速直線運(yùn)動,已知彈簧測力計(jì)讀數(shù)為10N,物體M的運(yùn)動速度為1m/s(不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、
12、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦)。那么在此過程中()A.物體M與地面間的摩擦力為5NB.物體M與地面間的摩擦力為10NC.水平拉力F做功的功率為20WD.1s內(nèi)滑輪對物體M做功為10J4.如圖所示,重為100N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5N。不計(jì)滑輪、繩子、彈簧測力計(jì)的重力,忽略繩子與滑輪間的摩擦,則()A.物體A受到水平的摩擦力為5NB.拉力F的功率為4WC.若物體A勻速運(yùn)動2s,拉力F做功為4JD.物體A受到的支持力和物體A對水平面的壓力是一對平衡力5.如圖所示,工人用240N的拉力,在15s的時(shí)間內(nèi),將重600N的建筑
13、材料從地面提升到6m高的樓頂上,繩子自由端移動了m,拉力做的功是J,拉力的功率是_W。6.建筑工人利用如圖所示裝置,將質(zhì)量為100kg的沙袋從地面勻速提到3m高的一樓樓上,用時(shí)30s.已知動滑輪的質(zhì)量為8kg,不計(jì)繩子重力和摩擦。(g取10N/kg)求:(1)拉力的大小。(2)這段時(shí)間內(nèi)人拉繩子做功的功率。7.如圖所示,F(xiàn)1=4N,F2=3N,此時(shí)物體A對于地面靜止,物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(不計(jì)彈簧測力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.F2的功率為0.6WB.彈簧測力計(jì)讀數(shù)為9NC.物體A和地面之間有摩擦力D.如果增大F2,
14、物體A可能向左運(yùn)動8.用滑輪組將重為G=1200N的金屬塊打撈出水面,不計(jì)繩重、摩擦和水對金屬塊的阻力,作用在繩自由端拉力F的功率始終保持1500W,金屬塊浸沒在水中時(shí)勻速提起的速度為=1m/s,金屬塊的密度為=6103kg/m3,g取10N/kg。則下列說法正確的是()A.金屬塊露出水面之前,繩子自由端移動的速度為?=4m/sB.金屬塊露出水面之前滑輪組的機(jī)械效率=85.2%C.滑輪組中動滑輪的重力為G動=500ND.金屬塊全部出水面后作用在繩子自由端的拉力F?比F大100N9.如圖所示,體重為510N的人,用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.01m/s的速度勻速運(yùn)動。此時(shí)滑輪組的機(jī)
15、械效率為75%,運(yùn)動中物體A受到地面的摩擦阻力為物體重力的0.3倍。不計(jì)繩重、滑輪摩擦,地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向,地面上的定滑輪與動滑輪相連的繩子沿豎直方向。人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上。則下列計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤的是()A.繩子自由端受到拉力的功率是2WB.人所受到的合力為零C.繩子自由端運(yùn)動的速度是0.01m/sD.人對地面的壓力是410N10.橋式起重機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)上有廣泛應(yīng)用。如圖所示是某橋式起重機(jī)的示意圖,水平橫梁MN架在軌道A和B上,電動機(jī)D可沿橫梁左右移動。橫梁、電動機(jī)、掛鉤、滑輪、鋼索、導(dǎo)線的質(zhì)量以及滑輪上的摩擦均不計(jì)。電動機(jī)通過滑輪組,將質(zhì)量
16、為600kg的零件,以0.4m/s的速度勻速吊高4m。問:電動機(jī)對零件做的功為多少焦?電動機(jī)的功率至少為多少瓦?(g取10N/kg)11.北海、防城港、欽州是廣西與東盟經(jīng)濟(jì)交流的重要港口城市,滑輪組在港口機(jī)械設(shè)備中有廣泛的應(yīng)用,機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)制造過程中需要進(jìn)行靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn),某科研室用實(shí)心圓柱體A進(jìn)行靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn),如圖所示,已知A的體積為1.210-3m3,質(zhì)量為2.1kg.整個(gè)打撈過程A被勻速提升,A完全浸沒在水中時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為60%。忽略繩重及滑輪摩擦,不考慮水的阻力,求:(水=1.0103kg/m3)(1)A受到的重力。(2)A完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力。(3)A完全離開水面后,繩
17、子自由端的拉力F。(4)A完全離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率。(保留1位小數(shù))12.如圖所示是汽車起重機(jī),其中A、B組成滑輪組(結(jié)構(gòu)如示意圖),C桿伸縮可改變吊臂的長短,D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度,O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸。裝在E里的電動機(jī)牽引鋼絲繩,利用滑輪組提升重物,H為在車身外側(cè)增加的支柱,F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關(guān)汽車起重機(jī)的敘述中錯(cuò)誤的是()A.滑輪組中A滑輪用于改變力的方向B.當(dāng)C桿伸長時(shí)吊臂對D桿的壓力將變大C.當(dāng)D桿伸長時(shí)力F的力臂將變小D.H的作用是工作時(shí)以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大在拓展課上,小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動工件的情景,設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該
18、滑輪組在4s內(nèi)將一個(gè)重為100N的物體,沿著水平地面勻速拉動了2m。人的拉力為18N,物體移動時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.35倍,不計(jì)繩重及機(jī)械的摩擦。求:(1)人的拉力所做的功。(2)人的拉力做功的功率。(3)動滑輪受到的重力。.精品試卷第2頁(共2頁)HYPERLINKhttp:/(.)(.)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺浙教版科學(xué)九年級上第三章第4節(jié)簡單機(jī)械培優(yōu)訓(xùn)練A第1課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo):1.區(qū)分杠桿是一種簡單機(jī)械,能找出杠桿的支點(diǎn)、動力和阻力、動力臂和阻力臂。2.解釋杠桿的平衡條件,解釋杠桿省力或費(fèi)力的原因,判斷杠桿使用過程中的能量轉(zhuǎn)化過程。1.如圖所示,健身員向下擺動腳踝使細(xì)繩拉著物體緩
19、慢提升時(shí),圖中的滑輪是()A.定滑輪,可省力B.動滑輪,可省力C.定滑輪,可改變力的方向D.動滑輪,可改變力的方向【答案】C【解析】掌握定滑輪和動滑輪的區(qū)別,軸固定不動的滑輪是定滑輪,隨物體一起升降的物體是動滑輪;定滑輪不能省力,但可以改變用力的方向。【分析】此題考查了定滑輪和動滑輪的區(qū)別,關(guān)鍵是看滑輪是否隨物體一起升降,同時(shí)考查了定滑輪和動滑輪的工作特點(diǎn)。【詳解】由圖知,圖中用的是定滑輪,可以改變力的方向,但不省力。所以ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。2.如圖甲所示,重為80N的物體在大小為10N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動。如圖乙所示,保持拉力F1不變,
20、用水平向右的拉力F2拉物體勻速向右運(yùn)動1m.若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦,則()A.物體向左運(yùn)動時(shí),拉力F1的功率P1=30WB.物體向右運(yùn)動時(shí),物體與地面之間的摩擦力f=10NC.物體向右運(yùn)動時(shí),拉力F2=10ND.物體向右運(yùn)動時(shí),拉力F2所做的功W=40J【答案】D【解析】【分析】本題對動滑輪的受力分析,是解答本題的關(guān)鍵,同時(shí)要正確分析物體所受摩擦力的變化,知道物體受到的摩擦力大小沒有不變,只是方向不同?!驹斀狻緼B.圖甲中是一只動滑輪,用2段繩子拉動物體向左勻速運(yùn)動,F(xiàn)1的功率P1=F1=10N23m/s=60W,故A錯(cuò)誤;B.圖甲中物體勻速向左運(yùn)動時(shí),物體受到的拉力F與物體與地
21、面之間的摩擦力f是一對平衡力,拉力F的大小等于摩擦力,根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)知,物體與地面之間的摩擦力為f=F=2F1=210N=20N,因摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗超程度有關(guān),所以物體向右運(yùn)動時(shí),物體與地面之間的摩擦力f=20N,故B錯(cuò)誤;C.圖乙中,物體向右勻速運(yùn)動,物體與地面之間的摩擦力f=20N,方向向左,同時(shí)物體向左還受兩股繩子施加的拉力,每股繩子的拉力為10N,物體右側(cè)滑輪為動滑輪,對物體的拉力為2F2,因此,2F2=2F1+f=40N,所以F2=20N。故C錯(cuò)誤;D.在滑輪與繩子質(zhì)量及滑輪軸處摩擦均不計(jì)的情況下,拉力F2做的功W=F22s=20N21m=40J,故D正確。3.如圖所
22、示,一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上,用一豎直向上的力,欲使其一端抬離地面,則()A.F甲F乙,因?yàn)榧追椒ǖ膭恿Ρ坶LB.F甲F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶LC.F甲F乙,因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ鄱藾.F甲=F乙,因?yàn)閯恿Ρ鄱际亲枇Ρ鄣?倍【答案】D【解析】把水泥板看做一個(gè)杠桿,抬起一端,則另一端為支點(diǎn)。由于水泥板是一個(gè)厚度、密度都均勻的物體,所以,其重力的作用點(diǎn)在其中心上,此時(shí)動力F克服的是水泥板的重力,即此時(shí)的阻力臂等于動力臂的一半。在此基礎(chǔ)上,利用杠桿的平衡條件,即可確定F甲與F乙的大小關(guān)系?!痉治觥勘绢}考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,對于均勻的物體,抬起一端所用的力等于其重力的一半,知道對于
23、形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體,其重心在其幾何中心上是關(guān)鍵?!驹斀狻績纱翁鹚喟鍟r(shí)的情況如圖所示:在上述兩種情況下,動力克服的都是水泥板的重力,對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體,其重心都在其幾何中心上,所以兩圖中動力臂都是阻力臂的2倍。因?yàn)镕L動GL阻所以,F(xiàn)=GL阻/L動=1/2G,所以,前后兩次所用的力相同,即F甲F乙,故ABC都錯(cuò)誤,D正確;故選:D。4.小明在按壓式訂書機(jī)的N點(diǎn)施加壓力,將訂書針釘入M點(diǎn)下方的紙張中,能正確表示他使用該訂書機(jī)時(shí)的杠桿示意圖是()【答案】A【解析】據(jù)杠桿上的支點(diǎn)、動力、阻力的定義分析即可判斷出正確的選項(xiàng)。【分析】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,分析出動力臂如何變化是正確
24、解題的關(guān)鍵,應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題?!驹斀狻勘绢}考查杠桿的定義及其要素。據(jù)題圖可知,當(dāng)按壓訂書機(jī)N時(shí),其會繞著訂書機(jī)左邊的固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動,即O為支點(diǎn),所按壓的N點(diǎn)為動力作用點(diǎn),動力方向向下;而裝訂的物體對訂書機(jī)M點(diǎn)有一個(gè)向上的阻力,M點(diǎn)就是阻力作用點(diǎn),阻力的方向是向上的,故A符合題意。5.如圖所示是一根重為G的均勻木棒OA,能以支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)用力Fc作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。當(dāng)力F由Fc方向逐漸轉(zhuǎn)到FB時(shí),力的大小變化為()A.一直在減小B.保持不變C.先減小后增大D.先增大后減小【答案】C【解析】杠桿水平,杠桿的重力是阻力,阻力與阻力臂不變,分析力由Fc變?yōu)镕
25、B時(shí)動力臂如何變化,然后由杠桿平衡條件判斷力如何變化?!痉治觥勘绢}考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用,分析出動力臂如何變化是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用杠桿平衡條件即可正確解題。【詳解】杠桿水平,杠桿的重力是阻力,阻力G與阻力臂LG不變,由圖示可知,動力由Fc變?yōu)镕B時(shí),動力臂L先變大后變小,由杠桿平衡條件得:GLG=FL,所以動力先變小后變大;故選C。6.如圖甲所示,長1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞0點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,一拉力位移傳感器豎直作用在桿上,并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖乙所示。據(jù)圖可知金屬桿重()A.5NB.10NC.20ND.40N【答案】
26、B【解析】金屬桿已知長度,且質(zhì)地均勻,其重心在中點(diǎn)上,將圖示拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離X的變化關(guān)系圖賦一數(shù)值,代入杠桿平衡條件求出金屬桿重力?!痉治觥繉W(xué)會看圖象是學(xué)物理的基本要求,像速度時(shí)間圖象、路程時(shí)間圖象等,要先看縱坐標(biāo)軸、橫坐標(biāo)軸各表示什么,再順著圖象看懂表示的物理過程?!驹斀狻拷饘贄U重心在中心上,力臂為L1=0.8m,取圖象上的一點(diǎn)F=20N,L2=0.4m,根據(jù)杠桿的平衡條件:動力動力臂阻力阻力臂GL1=FL2G0.8m=20N0.4m解得:G=10N故選B。7.如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體A放在水平桌面上,(不計(jì)繩重及繩與輪的摩擦)動滑輪重6N,滑輪下面懸掛一物體B,當(dāng)物體B重8N時(shí)
27、,恰能勻速下滑。用一個(gè)水平向左的拉力F作用在物體A,使物體A以1m/s的速度向左做勻速直線運(yùn)動,時(shí)間為3s.下列說法正確的是()A.拉力F的大小為8NB.拉力F的功率是14WC.拉力F做的功是60JD.物體A在F作用下向左運(yùn)動時(shí),動滑輪以1m/s的速度勻速上升【答案】B【解析】(1)物體B勻速下滑,根據(jù)F拉=1/2(G+G動)計(jì)算作用在物體A上繩子的拉力;物體A向右做勻速運(yùn)動,因此A的摩擦力與繩子拉力相互平衡,即f=F拉;當(dāng)物體A向左做勻速直線運(yùn)動時(shí),根據(jù)F=F拉f計(jì)算拉力F;(2)已知拉力F和速度根據(jù)公式P=W/t=Fs/t=F計(jì)算功率;(3)已知功率和時(shí)間根據(jù)W=Pt計(jì)算拉力做的功;(4)
28、已知繩子自由端的速度根據(jù)V=1/2計(jì)算動滑輪上升的速度?!痉治觥看祟}涉及到二力平衡條件的應(yīng)用,滑輪組及其工作特點(diǎn),功率計(jì)算公式的應(yīng)用,綜合性較強(qiáng)?!驹斀狻緼.由圖知,動滑輪上有2段繩子承擔(dān)重力,不計(jì)繩重及繩與輪的摩擦,則物體B勻速下滑時(shí),繩子上的拉力為:F拉=1/2(G+G動)=1/2(6N+8N)=7N;物體A向右做勻速直線運(yùn)動,那么A受到的摩擦力為:f=F拉=7N;當(dāng)物體A向左做勻速直線運(yùn)動時(shí),作用在A上的拉力:F=F拉f=7N+7N=14N;故A錯(cuò)誤;B.物體A以1m/s的速度向左做勻速運(yùn)動,則拉力F的功率為:P=W/t=Fs/t=F=14N1m/s14W,故B正確;C.時(shí)間為3s,則拉
29、力F做的功為:W=Pt=14W3s=42J,故C錯(cuò)誤;D.滑輪B上升的速度為:?1/2=1/21m/s=0.5m/s,故D錯(cuò)誤。故選:B.8.如圖所示,光滑水平地面上有一塊足夠長的木板,在木板的右端固定著一個(gè)滑輪(不計(jì)滑輪自重及軸心的摩擦),木板上面放置一個(gè)小木塊,小木塊一端連接著彈簧測力計(jì)。在繩端5N的水平拉力F的作用下,木板向右勻速運(yùn)動了0.2m.下列分析正確的是()A.小木塊受到的摩擦力為20NB.彈簧測力計(jì)的示數(shù)為10NC.該過程拉力做功為4JD.小木塊相對地面做勻速直線運(yùn)動【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.當(dāng)木板做勻速直線運(yùn)動時(shí),它受到平衡力,由于地面光滑,地面對木板沒有摩擦力,
30、因此木板受到小木塊對它的摩擦力與動滑輪對它的拉力是一對平衡力,不計(jì)滑輪自重及軸心的摩擦,動滑輪對木板的拉力F拉2F=25N=10N,則木板受到小木塊施加的摩擦力為f=F拉=10N,小木塊受到木板的摩擦力與木板受到小木塊的摩擦力是相互作用力,二者大小相等,因此小木塊受到的摩擦力為f?=f=10N,故A錯(cuò)誤;B.木塊保持靜止,它受到的摩擦力與彈簧測力計(jì)的拉力是一對平衡力,則彈簧測力計(jì)的拉力即彈簧測力計(jì)的示數(shù)F拉?=f?=10N,故B正確;C.拉力作用點(diǎn)移動的距離為s=ns?=20.2m=0.4m,拉力做的功為W=Fs=5N0.4m=2J,故C錯(cuò)誤;D.小木塊相對于地面的位置沒有發(fā)生變化,所以它是靜
31、止的,故D錯(cuò)誤。故選:B9.如圖所示,在水平拉力F的作用下,物體A沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動,彈簧測力計(jì)B的示數(shù)為10N,則物體A與水平桌面間的摩擦力大小為N,拉力F的大小為N。【答案】10;20【解析】要解答本題需掌握物體A勻速運(yùn)動,受到的合力為零,故A物體所受拉力和摩擦力相等;動滑輪上有兩段繩子,拉力F是A所受摩擦力的2倍。【分析】本題通過動滑輪的工作特點(diǎn),只要考查二力平衡的判斷和應(yīng)用,關(guān)鍵是判斷動滑輪上繩子的段數(shù)?!驹斀狻咳鐖D所示物體A在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動,它在水平方向上應(yīng)該受到一對平衡力作用,即動滑輪對它的拉力和桌面對它施加的摩擦力,它們的大小應(yīng)該相等,又A對動滑輪的拉力和動滑輪對
32、A的拉力是作用力和反作用力,它們的大小也相等,等量代換A對動滑輪的拉力大小也等于桌面對它施加的摩擦力。A和彈簧測力計(jì)在動滑輪的兩側(cè),A對動滑輪的拉力大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù),所以物體A與水平桌面間摩擦力的大小德育彈簧測力計(jì)的示數(shù)。拉力F被兩根繩子吊起,其大小應(yīng)該等于彈簧測力計(jì)示數(shù)的2倍。物體A與水平桌面間的摩擦力大小為10N拉力F的大小為20N故答案為:10N;20N。10.如圖所示用螺絲刀撬圖釘,請畫出在A點(diǎn)處所用最小力F1的示意圖,并畫出阻力F2的力臂?!敬鸢浮咳鐖D:【解析】【分析】【詳解】由圖知道O是支點(diǎn),由杠桿的平衡條件知道,力臂最長,力最?。蝗粼贏點(diǎn)處所用最小力F2,則力臂應(yīng)是最長,
33、即OA,此時(shí)F1的方向要與OA垂直,方向向下;過0點(diǎn)向力F,的作用線作垂線,則為阻力F2的力臂L2,如圖:11.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)鉤碼的重力相等,杠桿刻度均勻。(1)平衡時(shí),應(yīng)該讓杠桿靜止在位置。(2)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組完成某次操作后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示,他們記錄的數(shù)據(jù)為:動力F11.5N,動力臂L1=0.1m,阻力F2=1N,則阻力臂L2=m。(3)下列四個(gè)因素中,不會帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是。A.鐵架臺自身的重力足夠大B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大(4)小周同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組在完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)后,他們進(jìn)一步探究,如果杠桿受到F2、F
34、3兩個(gè)阻力,結(jié)果會怎樣?通過實(shí)驗(yàn),他們得到了圖乙所示的結(jié)果。根據(jù)這個(gè)結(jié)果,可以初步得到,在這種情況下杠桿的平衡條件為:F1L1=(F1、F2、F3的力臂分別用L1、L2、L3表示)【答案】(1)水平;(2)0.15;(3)A;(4)F2L2+F3L3【解析】(1)杠桿在水平位置平衡后,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂(重力的方向跟杠桿垂直),同時(shí)能夠消除杠桿自身重力對杠桿平衡的影響,因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡;(2)根據(jù)杠桿平衡條件分析解答;(3)對各選項(xiàng)分析解答;(4)無論兩側(cè)掛幾組鉤碼,每一組都有自己的力與力臂,因此,求出每一個(gè)力與相應(yīng)力臂的乘積,再相加,就是整個(gè)這側(cè)的結(jié)
35、果,同樣表示出另一側(cè),看兩者是否平衡?!痉治觥勘绢}主要考查對“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的了解,是一道中等題?!驹斀狻?1)為了便于從杠桿上直接讀取力臂,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該使杠桿在水平位置平衡;(2)杠桿平衡條件為:F1L1=F2L2。由杠桿平衡條件得:1.5N0.1m=1NL2,得:L2=0.15m;(3)A.鐵架臺自身的重力足夠大目的使杠桿穩(wěn)定,但對杠桿的平衡無影響,故A符合題意;B.單個(gè)鉤碼的重力不完全相等,則多個(gè)鉤碼總重力無法確定,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,故B不符合題意;C.懸掛鉤碼的繩套重力偏大,會對力的真實(shí)值有影響,故C不符合題意;D.杠桿與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦偏大會影響杠桿的靈敏,對測量結(jié)果
36、造成誤差,故D不符合題意,故選A。(4)設(shè)一個(gè)鉤碼的重力為G,杠桿一個(gè)格的長度為L,根據(jù)杠桿平衡條件可知,杠桿右側(cè)F2L2+F3L3=2G2L+2G4L12GL;杠桿左側(cè)F1L1=4G3L=12GL,故B左側(cè)等于右側(cè),故F2L2+F3L3=F1L1。故答案為:(1)水平;(2)0.15;(3)A;(4)F2L2+F3L312.如圖所示,一輕質(zhì)杠桿支在支架上,OA=20cm,G1是邊長為5cm的正方體,G2重為20N。當(dāng)OC=10cm時(shí),繩子的拉力為N,此時(shí)G1對地面的壓強(qiáng)為2104Pa.現(xiàn)用一水平拉力,使G2以cm/s的速度向右勻速運(yùn)動,經(jīng)過12.5s后,可使G1對地面的壓力恰好為0。【答案】
37、10;4【解析】【分析】本題考查杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用。【詳解】由杠桿的平衡條件:F1L1=F2L2可知,在本題中,G2在C點(diǎn)時(shí),由杠桿平衡條件得:FAOA=G2OC,即:FA20cm=20N10cm,解得:FA=10N;物體與地面的接觸面積:S=5cm5cm=25cm2=0.0025m2;由壓強(qiáng)公式:p=F/s可知:物體G1對地面的壓力:F=pS=2104Pa0.0025cm2=50N,地面對物體的支持力:F?=F=50N,G1受豎直向下的重力G1、地面的支持力F?、繩子的拉力FA作用,物體靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:G1=FA+F?=10N+50N=60N;當(dāng)G1對地面的壓力為0時(shí)
38、,杠桿在A點(diǎn)的受到的拉力:F?A=G1=60N,設(shè)G2位于D點(diǎn),由杠桿平衡條件得:F?AOA=G2OD,即:60N20cm=20NOD,解得:OD=60cm,物體G2的路程:s=OD-OC=60cm-10cm=50cm,物體G2的速度:=s/t=50cm/12.5s=4cm/s。故答案:10;413.如圖為水平桌面上的圓形玻璃轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)盤半徑為50cm),在水平力作用下能繞轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動時(shí)可視為杠桿。甲在A點(diǎn)施加一個(gè)大小為20N的水平力FA,想讓轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動,對面的乙在距O點(diǎn)40cm處的B點(diǎn)同時(shí)施加一個(gè)水平力,想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動,乙應(yīng)沿圖中(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加
39、一個(gè)至少為N的力,才可能達(dá)到目的(假設(shè)只有甲、乙兩人對轉(zhuǎn)盤施力,忽略其他力對轉(zhuǎn)動的影響)。【答案】F2;25【解析】觀察圖,從中找出杠桿的幾個(gè)要素,再根據(jù)杠桿的平衡條件可知,要想得到一個(gè)最小的力,應(yīng)使力臂達(dá)到最大,可判斷力的方向。并結(jié)合已知條件計(jì)算所施加力的大小?!痉治觥客ㄟ^觀察圖片,明確杠桿的五要素,再結(jié)合杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算,是解答此題的關(guān)鍵?!驹斀狻孔x圖可知,圖中AB相當(dāng)于杠桿,0為支點(diǎn),F(xiàn)A可視為動力,阻力作用在B點(diǎn),此時(shí)為了使用力最小,應(yīng)使力臂最長,且所施力的方向應(yīng)阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動,故想讓轉(zhuǎn)盤反方向轉(zhuǎn)動,乙應(yīng)沿圖中F2方向施力。此時(shí)動力的力臂為L1=50cm=0.5m,阻力的力臂L2
40、=40cm=0.4m,由杠桿的平衡條件得:FAL1=F2L2,F2=F2L2/L2=20N0.5m/0.4m=25N。故答案為:F2;25。14.骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)構(gòu)成了人體的運(yùn)動系統(tǒng),最基本的運(yùn)動都是肌肉牽引骨骼繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的,其模型就是杠桿。如圖所示是踮腳時(shí)的示意圖,人體的重力為阻力,小腿肌肉施加的拉力為動力。重600N的小明在1min內(nèi)完成了50個(gè)雙腳同時(shí)踮起動作,每次踮腳過程中,腳跟離開地面的高度是9cm.求:(1)小腿肌肉對每只腳的拉力。(2)小明踮腳過程中克服重力做功的功率。【答案】(1)200N;(2)30W【解析】【分析】【詳解】(1)由圖可知,肌肉拉力F的力臂L1=8cm+4
41、cm=12cm,重力G的力臂L2=8cm,L2=8cm,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:FL1=GL2,小腿肌肉對雙腳的拉力:F=GL2/L1=600N8cm/12cm400N,小腿肌肉對每只腳的拉力:F?=F/2=400N/2=200N;(2)每次踮腳過程,腳跟離開地面的高度h=9cm=0.09m,小腿肌肉對腳的拉力做功:W1=Fs=Fh=400N0.09m=36J,小明踮腳過程中克服重力做功等于小腿肌肉對腳的拉力做功,等于36J,小明在1min內(nèi)完成50個(gè)雙腳同時(shí)踮起動作,克服重力做的總功:W=50W1=5036J=1800J則小明踮腳過程中克服重力做功的功率:P=W/t=1800J/60s=30
42、W。故答案為:(1)200N;(2)30W。15.(科學(xué)探究)小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如表:次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計(jì)示數(shù)F/N測力計(jì)移動距離s/m機(jī)械效率283357440.21.01.057(1)在實(shí)驗(yàn)中,測繩端拉力F時(shí),應(yīng)豎直向上拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)。(2)第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為,若不計(jì)繩重與摩擦,動滑輪重為N。(3)分析表中數(shù)據(jù)可知:第2次實(shí)驗(yàn)是用圖做的;第4次實(shí)驗(yàn)是用(填“a”“b”或“c”)圖做的。(4)分析第1.2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可
43、知:使用同一滑輪組,可以提高滑輪組的機(jī)械效率;分析第1.3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個(gè)數(shù)越多(即動滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率。(5)分析第3.4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度。(6)若小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)拉動方偏離了豎直方向,則測出的機(jī)械效率將(填“變大”“不變”或“變小”)?!敬鸢浮?1)勻速;(2)741.4;(3)b;c;(4)增加物重;越??;(5)無關(guān);(6)變小【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)豎直向上勻速拉動測力計(jì),這樣才能正確地測出拉力的大??;(2)根據(jù)=W有/W總100%=Gh/Fs100%計(jì)算出機(jī)械效率的大小;根據(jù)F=1/n(
44、G物G動)代入數(shù)據(jù)計(jì)算出G動,要根據(jù)鉤碼上升的高度h和測力計(jì)移動距離s來判斷承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=s/h;(3)由n=s/h來判斷承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n、結(jié)合物重的大小,然后得出結(jié)論。(4)分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定變化的量和不變的量,得出提高機(jī)械效率的因素;分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析提升相同的重物,動滑輪個(gè)數(shù)增多時(shí),機(jī)械效率的變化,綜合分析得出結(jié)論;(5)分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)被提升的高度變化時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是否改變得出結(jié)論;(6)彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向,則拉力測量偏大,總功偏大,根據(jù)公式=W有/W總100%析即可?!痉治觥看祟}是測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn),考查了繩端拉力的
45、測量,機(jī)械效率的計(jì)算及影響滑輪組機(jī)械效率的因素,對數(shù)據(jù)和誤差的分析能力及控制變量法的應(yīng)用。【詳解】(1)在實(shí)驗(yàn)中,測繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù);(2)第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率=W有/W總100%=Gh/Fs=4N0.1/1.80.3m100%74%;由表格中數(shù)據(jù)知,h=0.1m,s=0.3m,可知由3段繩子承擔(dān)物重,所以:F=13(G物G動),則:G動=3F-G物1.8N3-4N1.4N;(3)第二次實(shí)驗(yàn),h=0.1m,s=0.3m,可知由3段繩子承擔(dān)物重,而被提升的物重為6N,所以是用b滑輪組做的實(shí)驗(yàn);第4次實(shí)驗(yàn),h=0.2m,s=1.0m,可知由5段繩
46、子承擔(dān)物重,而被提升的物重為4N,所以是用c滑輪組做的實(shí)驗(yàn)。(4)第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使用同一滑輪組,被提升的物重越大,機(jī)械效率越高,可知使用同一滑輪組增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率;第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使用不同的滑輪組,動滑輪個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率越低,可知使用不同的滑輪組,提升相同的重物,動滑輪個(gè)數(shù)越多(即動滑輪總重越重),滑輪組的機(jī)械效率越??;(5)第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),使用同一滑輪組提升相同的物重,物體被提升的高度不同,機(jī)械效率相同,可知滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)。(6)在實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向,則拉力的測量偏大,總功偏大,而有用功不變,由=W有/W總1
47、00%可知,測出的機(jī)械效率將變小。故答案為:(1)勻速;(2)74;1.4;(3)b;c;(4)增加物重;越??;(5)無關(guān);(6)變小。16.(2018溫州)如圖為吸盤式掛桿,將吸盤壓在瓷磚上排盡其中的空氣,掛桿就能被固定在瓷磚上。掛有平底鍋的掛鉤沿光滑水平橫桿從P點(diǎn)開始向吸盤B移動,若吸盤與橫桿的重力、吸盤大小均忽略不計(jì),設(shè)掛鉤與吸盤A的距離為L,則吸盤B受到的摩擦力F的大小與L的關(guān)系圖像為()【答案】D【解析】【分析】【詳解】以吸盤A為支點(diǎn),設(shè)掛鉤與吸盤A的距離為L,平底鍋對杠桿的拉力為動力,其大小等于平底鍋的重力,用G表示,動力臂為L,吸盤B受到的摩擦力F為阻力,阻力臂用LAB表示,根據(jù)
48、杠桿的平衡條件可得:GL=FLAB,所以F=LG/LAB,G不變,L不為零,故吸盤B受到的摩擦力F的大小與L成正比,圖像為正比例圖像,但F0,故D圖像正確。17.(2018杭州)如圖所示,將長為1.2m的輕質(zhì)木棒平放在水平方形臺面上,左右兩端點(diǎn)分別為A、B,它們距臺面邊緣處的距離均為0.3m。在A端掛一個(gè)重為30N的物體,在B端掛一個(gè)重為G的物體。(1)若G=30N,臺面受到本棒的壓力為N。(2)若要使本棒右端下沉,B端掛的物體至少要大于N。(3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,則G的取值范圍為N?!敬鸢浮?1)60;(2)90;(3)1090【解析】(1)對物體進(jìn)行受力分析,算出臺面
49、受到的支持力進(jìn)一步判斷出臺面受到木棒的壓力;(2)若要使木棒右端下沉,以右邊緣為支點(diǎn),分析得出動力臂和阻力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件算出B端掛的物體的重力;(3)若B端掛物體后,木棒仍在水平臺面上靜止,分別乙左邊緣和右邊緣為支點(diǎn)判斷出動力臂和阻力臂,據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析分析出最大力和最小力?!痉治觥勘绢}考查了學(xué)生對杠桿平衡條件的掌握和運(yùn)用,根據(jù)動力臂最長時(shí)最省力找出動力臂是本題的關(guān)鍵。【詳解】(1)放在水平方形臺面上輕質(zhì)木棒受左右兩物體的豎直向下的拉力和臺面豎直向上的支持力,即F支持=F拉=2G=230N=60N;因?yàn)槟景鍖ε_面的壓力和臺面對木棒的支持力是一道相互作用力,大小相等,
50、即F壓力F支持60N;(2)此時(shí)L左1.2m-0.3m=0.9m,L右0.3m,根據(jù)杠桿的平衡條件:GAL左GBL右得。B端掛的物體的重力:GB=GAL左/L右=30N0.9m/0.3m90N;(3)若以右邊緣為支點(diǎn),右邊力臂最小,力最大為90N;若以左邊緣為支點(diǎn),右邊力臂最大,力最小,此時(shí)L?左=0.3m,L?右=1.2m-0.3m=0.9m,最小為:F小=GAL?左/L右?=30N0.3m/0.9m10N。故答案為:(1)60;(2)90;(3)1090。第2課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo):1.說明定滑輪、動滑輪工作原理、特點(diǎn)和它們的實(shí)質(zhì)。2.解釋滑輪組工作原理和滑輪組繞線法則。同步訓(xùn)練:1.定滑輪重2N,
51、動滑輪重1N.物體A在拉力F=4N的作用下,1s內(nèi)沿豎直方向勻速升高了0.2m。不計(jì)繩重和軸摩擦,則以下計(jì)算結(jié)果正確的是()A.繩子自由端移動速度為0.1m/sB.滑輪組的機(jī)械效率為87.5%C.天花板對滑輪組的拉力為10ND.滑輪組對物體A做功的功率為1.6W【答案】B【解析】【分析】【詳解】略2.同一物體沿相同水平地面勻速移動,如下圖所示,拉力分別為F甲、F乙、F丙,不計(jì)滑輪與輕繩間的摩擦,比較它們的大小,則()A.F甲F乙F丙C.F甲F乙=F丙D.F甲=F乙F丙【答案】B【解析】物體對地面的壓力不變,地面的粗糙程度,所以物體與地面的摩擦力不變,摩擦力等于繩子作用在物體的力,甲是定滑輪,摩
52、擦力等于拉力,乙動滑輪上有2段繩子,摩擦力是拉力的2倍,丙動滑輪上有3段繩子,摩擦力是拉力的3倍?!痉治觥勘绢}考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算,關(guān)鍵是知道動滑輪和定滑輪的工作特點(diǎn),重點(diǎn)是會分析動滑輪上的繩子段數(shù),還要知道影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度?!驹斀狻坎挥浕喤c輕繩間的摩擦,甲的拉力等于物體所受的摩擦力,F(xiàn)甲f,乙的拉力等于摩擦力的一半,F(xiàn)乙=f/2,丙的拉力等于摩擦力的1/3,F丙=f/3,所以F甲F乙F丙。故選:B.3.如圖所示裝置,在水平拉力F的作用下,物體M沿水平地面勻速直線運(yùn)動,已知彈簧測力計(jì)讀數(shù)為10N,物體M的運(yùn)動速度為1m/s(不計(jì)滑輪與繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦、
53、滑輪與軸間摩擦)。那么在此過程中()A.物體M與地面間的摩擦力為5NB.物體M與地面間的摩擦力為10NC.水平拉力F做功的功率為20WD.1s內(nèi)滑輪對物體M做功為10J【答案】C【解析】該滑輪為動滑輪,拉力F的大小和彈簧測力計(jì)的示數(shù)一樣,因?yàn)槲矬w做勻速運(yùn)動,所以物體受到的力是平衡力,利用力的平衡可以計(jì)算摩擦力的大小;先求物體移動的路程,再計(jì)算拉力移動的距離,然后利用W=Fs公式計(jì)算拉力做的功,再利用功率的公式計(jì)算拉力F的功率?!痉治觥勘绢}所用滑輪組是水平的,計(jì)算過程要注意,拉力的大小是摩擦力的一半,拉力移動的路程是物體移動的路程的2倍(動滑輪由兩股繩子拉著)。【詳解】AB、如圖所示,n=2,物
54、體做勻速運(yùn)動,f=2F=210N=20N;故AB錯(cuò)誤;CD、物體移動的路程s?=物t,拉力移動的距離:s=2s?=2物t=21m/s1s=2m,拉力做功:W=Fs=10N2m=20J,拉力做功功率:P=W/t=20J/1s=20W;故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示,重為100N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為5N。不計(jì)滑輪、繩子、彈簧測力計(jì)的重力,忽略繩子與滑輪間的摩擦,則()A.物體A受到水平的摩擦力為5NB.拉力F的功率為4WC.若物體A勻速運(yùn)動2s,拉力F做功為4JD.物體A受到的支持力和物體A對水平面的壓力是一對平衡力【
55、答案】B【解析】(1)該滑輪為動滑輪,拉力的大小和彈簧秤的示數(shù)一樣,而物體A做勻速運(yùn)動,故所受到的力是平衡力,利用力的平衡可以計(jì)算摩擦力的大小;(2)根據(jù)V繩nV物求出繩端移動的速度,利用P=W/t=Fs/t=Fv求出拉力F的功率;(3)根據(jù)W=Pt求出物體A勻速運(yùn)動2s拉力F做的功;(4)分析物體A受到的支持力和物體A對水平面壓力的作用點(diǎn),再根據(jù)二力平衡的條件即可判斷二力之間的關(guān)系?!痉治觥勘绢}考查了平衡力的辨別和二力平衡的條件的應(yīng)用,關(guān)鍵要注意,拉力的大小是摩擦力的一半,拉力移動的路程是物體移動的路程的2倍(動滑輪由兩股繩子拉著)。【詳解】(1)因物體A受到兩股繩子向左的拉力和向右的摩擦力
56、處于平衡狀態(tài),所以,物體A受到的摩擦力:f=2F=25N=10N,故A不正確;(2)繩端移動的速度:繩=nA=20.4m/s=0.8m/s,拉力F的功率:P=F繩5N0.8m/s=4W,故B正確;(3)若物體A勻速運(yùn)動2s,由P=W/t可得,拉力F做的功:W=Pt=4W2s=8J,故C不正確;(4)物體A受到的支持力作用點(diǎn)在物體上,物體A對水平面壓力作用點(diǎn)在桌面上,由二力平衡的條件可知它們不是一對平衡力,故D不正確。故選B。5.如圖所示,工人用240N的拉力,在15s的時(shí)間內(nèi),將重600N的建筑材料從地面提升到6m高的樓頂上,繩子自由端移動了m,拉力做的功是J,拉力的功率是W。【答案】18;4
57、320;288【解析】由滑輪組結(jié)構(gòu)看出,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,s=3h。(1)知道物體上升高度,利用s=3h求繩的自由端移動的距離;(2)利用W總=Fs求拉力做功;(3)又知道做功時(shí)間,利用功率公式求拉力做功的功率?!痉治觥勘绢}考查了速度的計(jì)算,使用滑輪組時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法,由圖得出n的值,利用好s=nh是本題的關(guān)鍵?!驹斀狻?1)由題知,n=3,s=3h=36m=18m,(2)W總=Fs=240N18m=4320J,(3)拉力的功率P=W總/t=4320J/15s=288W。故答案為:18;4320;288。6.建筑工人利用如圖所示裝置,將質(zhì)量為100kg的沙袋從地面勻速
58、提到3m高的一樓樓上,用時(shí)30s.已知動滑輪的質(zhì)量為8kg,不計(jì)繩子重力和摩擦。(g取10N/kg)求:(1)拉力的大小。(2)這段時(shí)間內(nèi)人拉繩子做功的功率?!敬鸢浮?1)拉力的大小為540N;(2)這段時(shí)間內(nèi)人拉繩子做功的功率為108W?!窘馕觥?1)根據(jù)公式F=1/n(G+G輪)求出拉力;(2)根據(jù)功和功率的計(jì)算公式解答?!痉治觥勘绢}是綜合性很強(qiáng)的題目,考查了重力公式、速度公式、功率公式、使用滑輪組拉力的計(jì)算,本題關(guān)鍵:一是繩子股數(shù)的判斷,二是不計(jì)繩重及滑輪摩擦,拉力F=1/n(G+G+)?!驹斀狻?1)物體的重力為:G=mg=100kg10N/kg=1000N;動滑輪的重力為:G輪m輪g
59、=8kg10N/kg=80N;則拉力為:F=1/n(G+G輪)=1/2(1000N+80N)540N;(2)拉力移動的距離為s=2h=23m=6m;拉力做的功為:W=Fs=540N6m=3240J;拉力的功率為:P=W/t=3240=108W。故答案為:(1)拉力的大小為540N;(2)這段時(shí)間內(nèi)人拉繩子做功的功率為108W。7.如圖所示,F(xiàn)1=4N,F2=3N,此時(shí)物體A對于地面靜止,物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(不計(jì)彈簧測力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.F2的功率為0.6WB.彈簧測力計(jì)讀數(shù)為9NC.物體A和地面之間有摩擦
60、力D.如果增大F2,物體A可能向左運(yùn)動【答案】D【解析】(1)由圖知,水平使用滑輪組,n=2,拉力端移動速度等于物體B移動速度的2倍,利用P=W/t=Fs/t=F;求拉力做功功率;(2)不計(jì)彈簧測力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦,彈簧測力計(jì)的示數(shù),即定滑輪受到向左的拉力等于拉力F2的3倍;(3)對于物體A,受到的力為B向左的摩擦力、向右的拉力、地面向右的摩擦力,據(jù)此求地面向右的摩擦力,可得物體A與地面之間是否有摩擦力;一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢時(shí),則兩物體之間就產(chǎn)生摩擦力;(4)滑動摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),先分析A受到B的摩擦力的大小變化
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