简单机械功和功率学生版

简单机械、功和功率1.(2022丽水,15,3分)如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤,经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是()A.将a点向左移B.将b点向右移C.换一个质量较小的秤砣D.将a、b点都向左移等长距离2.(2022湖州,12,3分)图为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情景,该老虎钳锋利的刀口()A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强3.(2022绍兴,12,4分)小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是()甲乙A.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动B.图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动C.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动D.图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动4.(2022金华,29,7分)项目学习小组在使用密度计时发现了由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。【小组讨论】液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式ρ=mV,【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。图甲图乙图丙(1)杆秤的工作原理是。

【产品制作】器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。步骤:①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“”刻度(单位g/cm3);

④以AB两点之间长度的1/10为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往侧移动。

(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为。

【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。【产品升级】(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是。

A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动B.减小秤砣的质量C.减少加入杯中的液体体积D.换用更细的秤杆5.(2020杭州,34,6分)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA=5cm,OB=10cm。(1)计算秤砣的质量。(2)小金在B处标的刻度应为kg。若图中OC=2OB,则C处的刻度应为kg。

(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数(选填“<”或“>”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。

6.(2021湖州,26,7分)下列是某科学研究小组探究杠杆平衡条件的实验过程:(本实验均使用轻质杠杆)实验1:在直杠杆水平平衡时(如图甲所示)进行实验,记录多组数据。得出:F1×s1=F2×s2(注:s1和s2分别表示支点O到F1和F2的作用点的距离)。在直杠杆倾斜平衡时(如图乙所示)进行实验,也得到了同样的结论。甲乙丙该结论适用于所有平衡时的杠杆吗?实验2:科学研究小组用一侧弯曲的杠杆进行如图丙所示的实验,移动钩码,改变钩码数量,记录数据如表,分析表格数据发现上述结论并不成立,但发现一个新的等量关系,即:。

实验次数F1/Ns1/cmF2/Ns2/cml2/cm11.010.00.521.320.121.520.01.031.729.832.030.02.525.524.0s和l(支点到力的作用线的距离)这两个量在研究杠杆平衡条件时,哪个量才是有价值的呢?研究小组的同学观察到:支点到F1的作用点的距离(s1)与支点到F1的作用线的距离(l1)是相等的。研究小组的同学又进行了实验。实验3:①移动钩码,使杠杆,并使杠杆处于平衡状态。

②记录F1、s1、l1和F2、s2、l2。③改变钩码数量,移动钩码,记录杠杆处于平衡时的多组F1、s1、l1和F2、s2、l2。④分析实验数据,得出弯杠杆的平衡条件。最后,通过科学思维,得出所有杠杆的平衡条件都是:F1×l1=F2×l2。杠杆的平衡条件可用于解释许多杠杆应用,如用图1方式提升物体比用图2方式省力,就可用杠杆的平衡条件作出合理解释。图1图2请回答:(1)在研究一侧弯曲的杠杆时,发现的一个新的等量关系是。

(2)将实验3中的①填写完整。

(3)“支点到力的作用线的距离”在科学上被称为。通过探究杠杆平衡条件的实验,使我们深深认识到建立这一科学量的价值。

(4)用图1方式提升物体比用图2方式省力的原因是。

7.(2021杭州,34,6分)已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为60kg,体积为0.1m3。(g取10N/kg)问:(1)此木料的密度为多少?(2)如图所示,甲、乙两人分别在A点和B点共同扛起此木料并恰好水平,其中AO=BO,O为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。(3)若在(2)中当乙的作用点从B点向O点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。8.(2022台州,35,8分)图甲是一种太阳能“摆叶花”,其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体,由摆杆OB和叶瓣OA组成,可视为绕固定点O自由转动的杠杆。甲乙(1)图乙为断电静止时的状态,叶瓣OA重0.04牛,C是其重力作用点。摆杆OB质量不计,B端固定着一块小磁铁,C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛?(2)线圈E有电流时,推动磁铁向左上方运动,则线圈E上端的磁极是极。

(3)线圈E推动磁铁向左上方运动,使摆叶AOB顺时针小幅摆动后,立即断电,摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。9.(2022杭州,18,3分)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是()A.W甲>W乙>W丙B.W甲<W乙<W丙C.W甲=W乙=W丙D.W甲=W乙<W丙10.(2022绍兴,22,6分)长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上,从图示位置开始推木块,当F为3牛时,木块静止;当F为6牛时,木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动,2秒后木块A掉落;继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。(1)推力为3牛时,AB整体受到摩擦力为牛。

(2)木块A在桌面上匀速运动的速度大小为米/秒。

(3)从开始推动到木块B掉落的过程中,推力共做功焦。

11.(2021绍兴,20,6分)我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,“横木穿插硾头,硾嘴为铁,足踏其末而舂之”,如图甲所示。若硾头质量为20千克,不计横木的重力和摩擦,g取10N/kg。(1)图乙为脚用力向下踩舂时在某一位置的示意图,O点为支点,F2为阻力,请在图中作出阻力臂,此时舂属于(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。

(2)若每次硾头上升的高度为0.6米,1分钟撞击臼中的谷粒20次,则人克服硾头重力做功的功率为瓦。

12.(2022温州,20,4分)如图是小明在做俯卧撑和引体向上的锻炼场景。甲乙(1)图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1,图乙中小明静止悬挂在单杠上时,单杠对他的作用力为F2,则F1F2(选填“大于”“小于”“等于”)。

(2)重为600牛的小明按图乙做一个引体向上,需克服自身重力做功约为焦。

(3)运动时,人体产热增加,散热也加快,使体温维持稳定。写出此时散热的一种方式:。

13.(2021嘉兴,29,7分)健康的生活既要注意平衡膳食,还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器,可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄,用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮,即算完成一个握力动作。(1)握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小,则应该将弹簧下端向(选填“左”或“右”)移。

(2)小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作,则做功多少焦?(3)小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后,获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功,则消耗这些能量需要完成多少个题(2)中的握力动作?14.(2022丽水,31,8分)如图甲是清代的手持消防水枪,它在消防灭火中发挥过一定作用,其部分结构如图乙;枪身由内外两个套筒组成,外筒底部是进水口,内筒顶端是喷水口、底部有活塞。使用时将进水口浸没在水中,先向上提内筒吸水,再向下压内筒喷水,如此反复。甲乙丙丁【原理分析】使用消防水枪吸水时,主要是利用了。

【方案设计】如图丙和丁是小丽设计的消防水枪进水口的两种结构,合理的是。

【尝试实践】为了解消防水枪的使用效果,小丽和小科仿制了消防水枪并进行演示,用30秒将20千克水喷到15米高处,求他们对水做功的功率。1