初中科学浙教版九年级上第3章能量的转化与守恒第4节简单机械 全国一等奖

简单机械(4)A组使用简单机械可以给人们的生活带来便利。如图甲所示，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，可以用来改变拉力的方向；如图乙所示，把手尽量远离钢丝钳的转动轴，这是为了增大动力臂，从而在使用时更加省力。eq\a\vs4\al\co1(,（第1题）)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用甲(填“甲”或“乙”)方案，因为采用这种方案可以省力。(不计机械的自重及摩擦)eq\a\vs4\al\co1(,（第2题）)(第3题)3.利用如图所示的装置，工人用力F把重为100牛的物体以0.2米/秒的速度匀速提升6米。若不计绳重和摩擦，则这一过程中(C)A.拉力F的大小为50牛B.绳子自由端的速度为0.4米/秒C.拉力F所做的功为600焦D.拉力F的功率为10瓦如图所示的几种简单机械，下列有关说法中正确的是(D)eq\a\vs4\al\co1(,（第4题）)A.图甲所示的装置中AB为动力臂B.使用图乙所示的装置可省一半的力C.图丙所示的装置是一种等臂杠杆D.图丁所示的汽车方向盘也是一种杠杆(第5题)5.如图所示是某建筑工地上正在运行的一台起重机吊臂上的滑轮组(不计一切摩擦和绳重)。已知动滑轮和吊钩共重200牛，在拉力F的作用下把重为×104牛的重物匀速提起，则拉力F＝1×104牛。(第6题)6.如图所示，物体通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动，此时弹簧测力计的读数为8牛，如果动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和摩擦均不考虑，那么物体与水平面的摩擦力以及2秒内F做功分别为(D牛、32焦牛、32焦牛、64焦牛、64焦7.一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图甲、乙所示两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动力比阻力小800牛，则甲图安装的是定滑轮，此人拉动汽车的拉力至少为800牛，乙图中人拉动汽车的拉力至少为400牛。(绳与滑轮间的摩擦不计)eq\a\vs4\al\co1(,（第7题）)8.如图所示的动滑轮，在用它把重15牛的物体匀速提升的过程中，弹簧测力计的示数是10牛，则拉力F＝10牛，若不计绳重和摩擦，则动滑轮重为5牛。若重物上升的速度为1米/秒，则绳子自由端移动的速度为2米/,(第8题)),(第9题))9.一装置如图所示，已知物体在拉力F作用下处于静止状态，不计滑轮重，若弹簧测力计示数为10牛，则拉力F＝5牛。(第10题)10.有人用如图所示的滑轮组，把重为500牛的箱子在10秒内匀速提升5米，动滑轮重80牛，不计绳重和摩擦。人对绳子的拉力为290牛，拉力的功率为290瓦，克服箱子的重力所做的功是2500焦。B组(第11题)11.如图所示，物重为20牛，当滑轮在力F的作用下以1米/秒的速度匀速上升时，物体的速度是2米/秒，滑轮和绳的重力以及摩擦不计，拉力F为40牛。若滑轮重2牛，则此时拉力F为42【解析】若滑轮上升1米，物体将上升2米，所以物体的速度是滑轮速度的2倍，即v＝2米/秒。根据受力平衡可知F＝2G＝40牛，若滑轮重2牛，F′＝2G12.如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成的滑轮组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。,(第12题)),(第12题解))【解析】滑轮组的省力情况由通过动滑轮的绳子股数决定，该绳子股数越多则越省力，因此应添加一个动滑轮，如解图。(第13题)13.如图所示，有一底面积为S＝1000厘米2，高2.1米的圆柱形容器中盛有水，水面高度H＝1.8米。在水中有一边长为10厘米的立方体物块，该物块的密度为ρ＝×103千克/米3。开始时，物块在滑轮组(不计摩擦及绳子和滑轮重力)的作用下静止在水中，且下表面与容器底面间并未接触，现拉着物块以v＝0.2米/秒的速度匀速上升10秒。如果图中各绳子都不会被拉断，则物块匀速上升过程中，拉力F的最大值和最小值分别是多少？(g取10牛/千克，ρ水＝×103千克/米3)【解】物体体积V＝(10×10－2米)3＝10－3米3，所受重力G＝mg＝ρVg＝×103千克/米3×10－3米3×10牛/千克＝25牛。物体匀速上升10秒通过的路程s＝vt＝0.2米/秒×10秒＝2米＞1.8米(容器内水面高度H)，所以物体最终会离开水面。物体浸没在水中匀速上升，还未露出水面时，物体受力平衡，2F＋F浮＝G物，F浮不变且最大，F＝eq\f(1,2)(G物－F浮)，此过程中拉力最小。物体浸没时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝×103千克/米3×10牛/千克×10－3米3＝10牛，通过动滑轮绳子的股数n＝2，拉力F的最小值Fmin＝eq\f(1,2)(G物－F浮)＝eq\f(1,2)(25牛－10牛)＝牛。当物体离开水面后，拉力F最大，Fmax＝eq\f(1,2)G物＝eq\f(1,2)×25牛＝牛。(第14题)14.小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组。(2)若小华所用的拉力为20