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文档简介
第十二章简单机械(填空题100道)
I.在实际生产劳动中使用机械时,总要做一些额外功,原因是任何机械本身都有重力,并且机械零
件与零件之间在发生相对运动时还存在着摩擦,所以任何机械的机械效率总(选填'大于”或
“小于”)100%。
【答案】小于
【详解】因为在实际生产劳动中使用机械时,总要做一些额外功,且总功等于有用功与额外功之和,
所以总功总大于有用功,而机械效率,7=谭,所以任何机械的机械效率总小于100%.
2.用水桶从井中提水的时候,对做的功是有用功,对______做的功是额外功;如果桶掉
到井里,捞上的桶里带了一些水,则对水做的功是________功。
【答案】水水桶额外
【详解】⑴⑵[3]根据有用功和额外功的定义可知用水桶从井中提水的时候,对水做的功是有用功,
对水桶做的功是额外功;如果桶掉到井里,捞上的桶里带了一些水,对水桶做的功是有用功,对水
做的功是额外功。
3.如图是同学们常用的燕尾夹,当用力按住C点打开该夹子口时,可把________点看作支点,动
力的作用点为________点,阻力的作用点为点。(均选填“A”“小或P”)
【答案】BCA
【详解】口"2][3]由图可知,当用力按住。点打开该夹子口时,支点为B点,作用在C点的力为动力,
作用在A点的力为阻力。
4.如图甲所示为手动榨汁器,作用在榨杆手柄末端的动力为20N,动力臂与阻力臂长度之比为5:1,
榨汁时榨杆底部的压头与水果接触,压头对水果的压力为N;请在图乙中画出下压榨杆时作
用在人点的最小动力6的示意图及其力臂4;榨汁器机与水果接触面做的凹凸不平,这是通
过______(选填•.增大”或“减小”)受力面积来(选填''增大"或“减小”)压强,从而更高效地
挤压水果。
甲
【答案】100
【详解】[1]根据杠杆的平衡条件用1=鸟/2,已知6=20N,{,则压头对水果的压力
%=华=2()Nx5=100N,故①空答案为100。
⑵根据杠杆平衡条件"4=毡,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。连接OA,就
是最长的动力臂4,过A点作g的垂线,方向斜向上,即为最小动力F/的示意图。故如下图所示:
⑶榨汁器与水果接触面做的凹凸不平,这是通过减小受力面积来增大压强的,故③空答案为:减小.
⑷由上述分析可知,通过减小受力面积来增大压强,故④空答案为:增大。
5.如图所示,质量为50千克的物体A置于粗糙的水平地面上,用两个滑轮按图连接,当水平拉力
F为120牛时,物体A恰能匀速前进,若物体A前进0.5米所用的时间为10秒(绳和滑轮的质量及
它们之间的摩擦都不计)。贝俳勿体A受到的摩擦力为牛顿,拉力/的速度为
【答案】240O.lnVs
【详解】【1]由图知,滑轮组由两段绳子拉着物体,所以
则
/=2F=2xl20N=240N
⑵绕过动滑轮的绳子股数
n=2
绳子自由端移动的距离
$呦=2x0.5m=lm
所以拉力厂的速度为
S绳Im_1.
v=—=——=0.1m/s
lIOs
6.如图所示是常用的核桃夹,,当用力握住。点夹核桃时,可把_____点看作支点,此时核桃夹相
当于一个杠杆。若想更省力一点,手应握在______(选填“靠近”或"远离")A点处,
【详解】fH当用力想住C点夹核桃时,围绕A点转动,故A是支点。
⑵C为动力作用点,B为阻力作用点,故动力臂小于阻力臂,故是省力杠杆。
[31若想更省力一点,应是动力臂更长,故手应远离支点。
7.如图超市购物时,沿斜面将小车匀速推到斜面顶端。此过程中小车与物品质量不变,小车受到的
支持力对小车(选填“做功”或“不做功”),选用斜面这种简单机械可以省_____(选填“功”“距
离"或‘力")。
【详解】11]沿斜面将小车匀速推到斜面顶端的过程中,小车没有在支持力的方向上移动距离,所以
小车受到的支持力对小车不做功。
⑵斜面这种简单机械可以省力,但是要费距离,任何机械都不能省功。
8.如图所示,利用滑轮起吊重物。该滑轮为(选填“动’或'定”)滑轮;若弹簧测力计的拉力为
图所示大小时,重物能在空中静止,则重物及滑轮的总重为N。
【答案】动4.8
【详解】⑴工作时,滑轮的轴随物体一起运动,为动滑轮。
⑵拉力大小为2.4N,重物及滑轮的总重为
G+G,k2尸=2x2.4N=4.8N
9.如图所示,旗杆顶部安装着一个____(选填一定"或"动”)滑轮,若五星红旗的总重为2N,不计
摩擦,当五星红旗匀速上升时,旗手对绳的拉力的大小为N。
【答案】2
【详解】IIH2]定滑轮彳立置固定只能改变力的方向不能省力,所以旗杆顶上的是位置固定的是定滑轮,
五星红旗重2N,因为不考虑摩擦,所以当五星红旗匀速上升时,拉力等于重力,所以旗手对绳的拉
力的大小为2N。
10.如图所示,工人用250N的力尸将重为400N的物体10s内匀速提升2m,在此过程中,绳子自
由端移动的距离为拉力的功率为一W。
G
【答案】4m100
【详解】⑴⑵由题意可知,承重绳的段数为〃=2,自由端拉力为/=250N,物重为G=400N,物
体在10s内被匀速提升s=2m,故物体上升的速度为
v=-==0.2m/s
t10s
故自由端移动的距离为
5'=/w=2x2m=4m
自由端移动的速度为
v*=nv=0.2m/sx2=O.4nVs
拉力的功率根据公式
P=—=Fv'=25ONx0.4m/s=1OOW
11.陈毅元帅曾说:“淮海战役的胜利,是人民群众用小车推出来的。“如图是当时群众运粮用的独
轮车,请判断它应用了哪类杠杆,并简要说明你的判断依据:
【答案】省力杠杆,判断依据是独轮车在使用过程中动力臂大于阻力臂。
【详解】在独轮车的使用过程中,支点是车轮转轴。货物的重力是阻力,作用点在货架处;人施加
的力是动力,作用点在把手处。从图中可以看出,动力臂的长度明显大于阻力臂的长度。根据杠杆
的平衡条件F3F212,当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,所以独轮车是省力杠杆。
12.如图所示为等刻度轻质杠杆,A处挂4N的物体,若使杠杆在水平位置平衡,则应在B处施加的
力方向向(选填上或下'),大小为N。
B)______________________
।।I।I।।।-1
O
□
【答案】上2
【详解】山⑵设每一小格的长度为1,。为支点,在A点为物体的重力,为阻力,方向竖直向下,
0A为阻力臂,长为2,在8点施加的力为动力,OB为阻力臂,长为4,根据杠杆平衡条件用=F2l2
可知,在3处施加的力为
£x4=4Nx2
解得在8处施加的力大小为2N,方向向上。
13.如图所示,。点为杠杆的支点,拉力/作用在杠杆的4点,重物G悬挂在杠杆的R点,则动力
臂为阻力臂为o(均选填“。夕仁或“八月”)
【答案】OCOB
【详解】11H2]如图所示,力臂是支点到力的作用线的垂线段的长,故动力厂的力臂为0C,重物G
悬挂在杠杆上对杠杆阻力的力臂为OBo
14.如图所示是常用的核桃夹,当用力握住。点夹核桃时,可把_____点看作支点,此时核桃夹相
当于一个______杠杆,动力臂阻力臂(选填"大于'或“小于”)。若想更省力一点,手应握在_
(选填“靠近"或''远离")4点处。
【答案】A省力大于远离
【解析】【小题1】UM2]⑶当用力握住C点夹核桃时,核跳夹绕着A点转动,所以可把A点看
作支点。观察可知,此时动力臂大于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力小于阻力,所以核桃
夹相当于一个省力杠杆。
⑷根据杠杆的平衡条件F1尸臼Lz,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力.手离4点越远,
动力臂越长,所以若想更省力一点,手应握在远离八点处。
15.图为小亮同学在“研究定滑轮的使用特点实验过程中的情景,此时他是在研究使用定滑轮时
与一的关系。
【答案】力的大小力的方向
【详解】I1H2]如图所示,三个图中力的方向不同,可以通过弹簧测力计的示数比较拉力的大小关系,
故此时他是在研究使用定滑轮时,力的大小和力的方向的关系。
16.如图所示,能改变拉力方向的滑轮是_____(选填'A”或),使用时它不能省力,是因为它
相当于杠杆。
【答案】A等臂
【详解】【1]图中,A滑轮的轮轴固定不动,是定滑轮;B滑轮的轮轴随物体一起运动,是前滑轮。
定滑轮的特点是不省力,但能改变拉力的方向;动滑轮能省力,但不能改变拉力方向。因此,能改
变拉力方向的滑轮是Ao
⑵定滑轮的支点在轮的中心,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,即动力臂等于阻力臂。根据杠杆
分类,动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆,所以定滑轮相当于等臂杠杆。
17.如图是生产生活中常用的三种类型剪刀的示意图。现在要用剪刀剪铁皮,你会选择(选
填,,A”“B”或"C”)剪刀,此剪刀是(选填“省力等臂"或‘费力")杠杆
AB
【答案】C省力
【详解】"H2|由于剪铁皮需要的力较大,为了省力,需要选择省力杠杆,由图片可知,C剪刀的动
力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可用来剪铁皮,目的是为了省力。
18.如图所示,用定滑轮沿三种不同的方向拉绳使物体上升,所用的力分别是巳、后、月,则(选
填最大”、“心最大二“4最大”或“三个力一样大学校旗杆的顶部安装有定滑轮,这是为了
改变力的O
【答案】三个力一样大方向
【详解】⑴用定滑轮沿三种不同的方向拉绳使物体上升,三个力的力臂均为定滑轮的半径,即力臂
相等。由杠杆平衡条件可知,三个力大小也相等。
⑵采用定滑轮的主要目的是改变力的方向。
19.如图所示,物体A以2厘米/秒的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数
为3牛,水平拉力F=牛,物体A受到的摩擦力户牛,2秒内拉力/走过的距离
米。(不计轮、绳重、摩擦)
【答案】360.08
【详解】⑴水平拉力/与弹簧测力计的示数相等,则拉力F=3N。
⑵动滑轮省一半力,拉力尸是摩擦力的一半,摩擦力
/=2F=2X3N=6N
⑶由I,得物体A移动的距离
黑=vt=2cm/sx2s=4cm
绳子自由端移动的距离
s=2sA=2x4cm=8cm=0.08m
20.如图甲所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个—
滑轮,它的好处是_______如图乙,将穿好的鞋带向两端拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,
这与简单机械中(杠杆/滑轮组/斜面)的省力原理相同。
【答案】定改变用力的方向滑轮组
【详解】山⑵]旗杆顶部的滑轮是定滑轮,定滑轮的特点是轴的位置固定不变。使用定滑轮时,不
可以省力,但是可以改变用力的方向,这样旗手在下面向下拉绳子,就可以让国旗向上徐徐上升。
⑶鞋帮收紧可以通过多股绳子分担力,从而达到省力的目的。达到省力效果与滑轮组的省力原理相
同。
21.升国旗时,旗手向下拉绳子,国旗会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个滑轮,使用它
(选填“可以”或“不可以”)省力,其实质是______杠杆。
【答案】定不可以等臂
【详解】“1【2]旗杆顶部的滑轮是定滑轮,定滑轮的特点是轴的位置固定不变。使用定滑轮时,不可
以省力,但是可以改变力的方向,这样旗手在下面向下拉绳子,就可以让国旗向上徐徐上升。
⑶从杠杆的角度来看,定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,所以其实质是等臂杠杆。
22.如图是某同学在家锻炼身体的情景。锻炼时,手支撑在竖直墙壁上,手臂弯曲、伸直交替进行。
此时人体相当于一个(选填..省力”“等臂”或“费力”)杠杆,如果要增加锻炼强度,脚应—
(选填“靠近'或"远寓')墙。
【答案】省力远离
【详解】“锻炼时,人体相当于以C点为支点的杠杆,动力臂大于阻力臂。
⑵如果要增加锻炼强度,脚应远离墙,通过增大阻力臂,减小动力臂,增大动力。
23,把在力的作用下绕—转动的硬棒叫做杠杆。杠杆上的动力和阻力对杠杆的作用效果—(选
填.'相同"或''相反")。阻力臂一动力臂的杠杆是省力杠杆,定滑轮的实质是—杠杆。
【答案】
固定点
相反
小于
等臂
【详解】口]杠杆的定义是:在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。这里的“固定点就是杠
杆的支点,是杠杆绕着转动的点。
⑵动力使杠杆转动,阻力阻碍杠杆转动,所以动力和阻力对杠杆的作用效果相反。
⑶根据杠杆平衡条件£4=£4,可知当阻力臂小于动力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆。
⑷定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,即动力臂等于阻力臂,根据杠杆平衡条件44=工,2,
可知定滑轮的动力等于阻力,即定滑轮的实质是等臂杠杆。
24.如图,用滑轮组将重为600N的物体竖直向上匀速提升,每个滑轮的重力为30N,不计绳重和摩
擦。则竖直向上的拉力F=N,弹簧测力计的示数为N。
【答案】210450
【详解】[1]由图可知,动滑轮上绳子的有效股数〃=3,不计绳重和摩擦,竖直向上的拉力
F=1(G+Gjj)=;x(600N+30N)=21ON
⑵弹簧测力计的示数为
F产2P+G后2x210N+30N=450N
25.如图所示,人向下拉绳提升重物。已知物体重400N,司滑轮重100N,不计绳重及摩擦,将重
物匀速提升0.5m,人需用的拉力为N,绳子自由端移动的距离为m,人利用该滑轮组提
升重物的效率为〃=O
【答案】250180%
【详解】⑴如图所示,一共2段绳子分担总重力,人需用的拉力为
F=l(Gft+G:;J)=1x(400N+l(X)N)=250N
⑵绳子自由端移动的距离为%=2/^=2x0.5m=1m
⑶人利用该滑轮组提升重物的效率为"务x100%=等1(X)%=喘慧100%;80%
WM1S/DUNX1III
26.使用杠杆时,杠杆处于状态或_____状态称为杠杆的平衡状态。
【答案】静止匀速转动
【详解】I"⑵当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆都处于平衡状态。
27.如图所示,利用滑轮组匀速拉动重6000N的物体,已知物体运动时受到的摩擦力为600N,不计
滑轮重、绳重及滑轮摩擦,则所需拉力的大小为N。
【答案】200
【详解】由图可知,〃=3,不计动滑轮重、绳重及机械间的摩擦,则所需的拉力
F=-7=-x6(K)N=2()0N
n3
28.林了解了港珠澳大桥(图甲)是世界上最长的跨海大桥后,制作了一个简化了结构的大桥模
型(图乙)。已知模型中桥面(可绕O点转动的细杆)的重力G=5N,拉索(绳子AB)与桥面
夹角为30。,不计绳重与摩擦,要使04保持水平静止,绳子拉力厂的大小为N。
【答案】5
【详解】由图可知,3可绕。点转动,所以。为支点,过支点向拉力的作用线作垂线,这条垂线
段就是拉索对桥面拉力方的力臂L,如图所示:
在△AOF中,NA=30。,则L=,根据杠杆的平衡条件,FxL=Gx^-OA
则F=G=5NO
⑴如图〃、》两个实验可以说明的同一个物理问题是:;
(2)如图c中点燃的蜡烛上下摆动,形成跷跷板。涉及的物理原理是
(3)如图〃是用绳和木棍体验,滑轮组"威力的实验,该实验说明了一
【答案】(1)动能与势能可以相互转化
⑵杠杆平衡条件
(3)滑轮组可以省力
【详解】(1)如图a,单摆在竖直平面内左右摆动,小球在最高位置时静止,动能为零,重力势能
最大,小球摆到最低点时,速度最快,动能最大,重力势能最小,在这一过程中,重力势能转化成
动能;反之,从最低点向最高点运动的过程中,动能转化成重力势能。同理,如图b,滚摆在竖直
平面内上下往复运动,也是动能和重力势能相互转化的过程,故这两个实验可以说明的同一个物理
问题是动能和势能可以相互转化。
(2)一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆。图c中点燃的蜡烛(绕固定点)
上下摆动,形成跷跷板,即为杠杆,所以涉及的物理原理是杠杆平衡条件。
(3)图d是用绳和木棍的组合相当于一个滑轮组,手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端,在绳
端用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢,说明使用滑轮组可以省力。
30.高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触,如图为
输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠蛇,其中左侧滑轮是_(选填“定”或“动”)滑轮;若
某段时间内坠蛇串下降了30cm,则输电线4端向左移动了一cm(不考虑钢绳的热胀冷缩)。
【详解】[1]由图可知,坠蛇移动时,左侧滑轮的位置不会改变,所以左侧滑轮是定滑轮。
⑵图中坠砌圭在钢绳的自由端,右侧滑轮是动滑轮,且〃二2,输电线A端向左移动,坠坨下降,则
坠蛇串下降高度〃=2眼,坠正串下降了30cm,则输电线4端向左移动了
s.=—//=—x30cm=15cm
A22
31.杆秤是人类发明的各种衡器中历史最悠久的一种,映射出中国古代劳动人民的聪明才智。如图
是杆秤的示意图,。点为提纽悬点,A恰好是秤杆的重心。若该杆秤的秤雨质量为500g,秤杆和秤
盘的总质量为250g,OA=10cm,当秤硝移到距悬点25cm的B处水平平衡时,则秤盘所放物体质
量为g;因长期使用导致秤由质量磨损,则所测物体的质量将(选填“偏大',或“偏小”\
4丁提纽B一秤杆
吆二盘入秤;
【答案】1000偏大
【详解】[1]设秤盘所放物体质量为,〃。秤蛇的质量/%:=500g=0.5依,秤杆和秤盘的总质量
"3=25()g=0.25总,OA=10c/n=0.1m,OB=25cm=0.25m0根据杠杆网条件
m成gxOB=mgx()A+xOA
可得0.5kgx0.25m=inx0.1m+0.25依x0.1in
解得〃7=1依=1000g
⑵当秤蛇质量磨损后,其实际质量变小,但在称量时,我们还是按照原来的质量来读数。根据杠杆
平衡条件£4=66,秤由质量变小,要使杠杆仍平衡,其力臂就会变长。而我们读数是根据力臂的
长度来确定物体质量的,力臂变长,读出来的物体质量就会偏大。
32.如图所示,用手提起重物,从生物学的角度来看,可认为挠骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节
转动。从物理学的角度来看,这可以简化为一种简单机械模型。图中_____部位是支点,此模型属于
(选填"省力"或''费力”)杠杆.
费力
【详解】I”用手提起重物时,前臂围绕肘关节转动,因此支点在肘关节处。
⑵用手提起物体时,人的前臂相当于一个杠杆,肱二头肌给挠骨的力是动力,物体给前臂的力是阻
力,用手向上提物体时,动力臂小于阻力臂,因此前臂是一根费力杠杆。
33.(1)亮亮在组装玩具时,发现如图甲所示的一种特殊螺丝——内六角螺丝,与其配套的内六角扳
手如图乙所示,为了使自己更省力,亮亮应将扳手上的(选填““或点插入螺丝后使
用;
(2)人的脊柱起着支撑头部的作用,颈部肌肉连接颈部和头部的运动。如图丙所示,人在低头的过程
中,头部重力的力臂会增大,颈部肌肉群对后颅向下的拉力也会增大,若将拉力看作动力,人低头
时头部的脊椎可以看作一个.杠杆;
⑶如图丁是旗杆顶部安装的滑轮,使用该滑轮是为了.
J
【答案】⑴A
(2)费力
(3)改变力的方向
【详解】(।)扳手插入后相当于轮轴,轮轴的省力特点是当轴半径一定时,轮半径越大,越省力;
因为将扳手上的A点插入螺丝后,力作用在8端,长柄为半径;反之将8点插入后,力只能作用在
4端,半径更短,所以将扳手上的A点插入螺丝后使用更省力。
(2)头部模型相当于杠杆,重力是杠杆的阻力,而肌肉的拉力是杠杆的动力,根据图可知,支点。
到动力尸的距离是动力臂,支点。到重力作用线的距离为阻力臂,人在低头的过程中,头部重力的
力臂会增大,显然动力臂小于阻力臂,故是费力杠杆。
(3)旗杆顶部安装的滑轮使用时轴固定不动,是定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方
向。
34如图是我国古代劳动者利用简易机械将巨木抬起施工的情景。这些劳动者竖直向下施力2000N,
将横杆一端压下0.5m,使420kg巨木的重心上升0.1m很眩简易机械对巨木做的有用功为J,
机械效率为(g取l()N/kg)
【答案】42042%
【详解】[1]420kg巨木的重心上升0.1m,该简易机械对巨木做的有用功卬衣
=G/?=w,g/z=420kgx|ON/kgxO.Im=420J
⑵劳动者竖直向下施力2000N,将横杆一端压下0.5m,则劳动者做的总功W忘
=F5=2000Nx0.5m=1000J
机械效率好耨x100%=需x100%=42%
35.用如图所示的滑轮组在心内将270N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计绳重和摩
擦,则绳子自由端移动的速度是________nVs,滑轮组的机械效率是__________
\\\\「\\
【答案】0.690%
【详解】川图中连接动滑轮绳子的股数是2股,在10s内将270N的重物匀速提升3m,绳子移动的
距离是6m,则绳子自由端移动的速度是v=-=^=0.6m/s
tIOs
⑵不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
%,_Gh_G270N
11---------------------x100%=90%
强必+"%Gh+G.G+G动270N+30N
36.如图,小明看到树被风舌喉!J,想利用所学知识把树扶正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕
过甲树用力拉绳子。此过程中,甲树相当于(选填"动"或定')滑轮,会____(选填,省"或.费')
距离。如不计绳重,小明朝一(选填或)方向拉更省力。
【详解】[1H2]拉动绳子把树扶正的过程中,甲树会随绳子一起运动,则甲树相当于动滑轮;动滑轮
可以省力,但费距离。
⑶动滑轮的实质是省力杠杆,在阻力和阻力臂不变时,沿A方向拉比沿B方向拉动力臂大,根据杠
杆的平衡条件可知,小明朝人方向拉更省力。
37.简单机械的使用,给人们的生活带来很多便利。小华用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉
正,A的树干相当于(选填“动滑轮”、“定滑轮”或"杠杆”);图乙所示晾衣架总重为100N,
不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=N;旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗
【答案】动滑轮25改变力的方向
【详解】[“如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉1E,在拉动时,A的树干和绳子一起运动,起到
省力的作用,相当于动滑轮。
⑵由图知〃=4,晾衣架的总重为IOON,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力
F=£=129N=25N
n4
⑶升旗时不随红旗一起升降为定滑轮,使用这种滑轮的目的是改变力的方向。
38.古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另
一端的碓头就会连续起落,如图所示,从图中可以看出,脚踩位置距离。点较近时,动力臂阻
力臂,属于_______力杠杆;碓头下方比较尖,是为了压强。
【答案】小于费增大
【详解】⑴⑵。点是支点,脚踩位置是动力作用点,脚踏碓在应用中动力臂小于阻力臂,属于费力
杠杆。
⑶碓头下方比较尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的。
39.在________下,能够绕固定点转动的硬棒就叫做杠杆。杠杆的平衡状态是指杠杆处于
或_________O
【答案】力的作用静止状态匀速转动状态
【详解】⑴杠杆是在力的作用下,能够让某个固定点转动的硬棒。杠杆是一种简单机械。
⑵⑶当杠杆保持静止状态或匀速转动状态时,我们称杠杆处于平衡状态。
40.如图所示,斜面长4m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向
上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力)/(故的有用功是______J斜面的机械效率是_______
物体在斜面上受到的摩擦力是______N。
【答案】30050%75
【详解】⑴有用功为
W{(=Gh=5(X)Nx0.6m=3(X)J
⑵拉力所做的总功
吗,=ks=\5UNx4m=600J
机械效率为
W3001
z/=—fLxlOO%=--xlOO%=50%
%600J
⑶额外功
1%=卬勺一==60°J-300J=300J
物体在斜面上所受的摩擦力
41.小张同学测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表所示。
钩码重力钩码上升高度拉力绳端移动距机械效率
实验次数
G/Nh/cmF/N离s/cmn
11.050.61555.6%
21.550.815
32.051.01566.7%
⑴第2次实验时,滑轮组的机械效率是________(百分号前保留T立小数);
⑵分析1,2、3次实验的数据可知:使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越________(选填“大”
或''小”),滑轮组的机械效率越高。
【答案】(1)62.5%
⑵大
【详解】(1)第2次实验时所做的有用功为卬4=G/2=1.5NxO.O5m=O.O75J
第2次做的总功为VVzFF.y=O.8NxO.15m=O.12J
滑轮组的机械效率为〃x100%=2甯x100%=62.5%
(2)由1、2、3次实验的数据可知,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大,可以得到使用同一
滑轮组提升重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高,
42.如图是少数人仍在使用的杆秤,杆秤秤蛇的质量为0.2kg,不挂重物和秤布时,手提秤纽杆秤可
以在水平位置平衡。挂上重物和秤坨时,被测物体和秤蛇到秤纽的距离分别为0.05m和0.2m,则被
测物体的质量为kg若秤珀上粘有油污则测量值比被测物体的真实质量要—(偏大/偏小),
若杆秤使用的是质量不均匀分布的木材,杆秤上刻度_____(均匀/不均匀)。
『秤纽
Q□秤坨
【答案】().8偏小均匀
【详解】川由杠杆平衡条件必=尼4可得
0.2kgx1ON/kgx0.2m=w?被测曲体x10N/kgx0.05m
解得
冽物体二0・8kg
⑵秤蛇上粘有油污,会导致秤蛇的质量变大,即秤雨产生的拉力变大,物体的重力不变,物体的力
臂也不变,由甲尸工可知,秤蛇的力臂变小,故测得的物体的质量偏小。
⑶杆秤的秤纽设置在杆秤重心的位置上,杆秤重力的作用线过杠杆的支点,力臂为0,杆秤的自重
不会对测量造成影响,所以艮喉杆秤使用的是质量不均匀分布的木材,杆秤上刻度也是均匀的。
43.如图所示,在10N的水平拉力厂作用下,重100N的物体A沿水平地面以2m/s的速度做匀速
直线运动。则物体与地面间滑动摩擦力为N,拉力/做功的功率为W。
I-------工P
「二〜
【答案】510
【详解】[1]对滑轮分析,其受到了向左的两段绳子的拉力,和向右的拉力F,由于匀速,故一段绳
子的拉力大小为5N,对A进行受力分析,其受到了拉力,和向左的摩擦力,由于是匀速,故处于平
衡状态,摩擦力的大小为5N。
⑵由于物体A以2nVs的速度运动,那么拉力/,•的运动的速度为InVs,那么拉力尸做功的功率为
P=Fv=10NxlnVs=10W
故拉力厂做功的功率为10We
44.升旗仪式上,同学们肃立注目,伴随着国歌声响起,国旗缓缓上升。
⑴如图所示,旗杆顶部有一个滑轮,其优点是_;
⑵某次升旗时,由于该滑轮与拉绳之间存在摩擦,小明用恒为24N的拉力将重18N的国旗匀速提升
了12m,则该过程中有用功为—J,该滑轮的机械效率为。
【答案】(1)定滑轮可以改变力的方向
(2)21675%
【详解】(1)旗杆顶部的滑轮是定滑轮,定滑轮的轴固定不动,在拉动国旗的过程中,不能省力,
其优点是可以改变力的方向。
(2)⑴升旗过程中做的有用功%==18Nx12m=216J
12]升旗过程中做的总功%=用=24Nx12m=288J
%216J
该滑轮的机械效率为=75%
288J
45.一木箱重400N,工人用沿斜面向上的拉力厂将木箱匀速拉到高处,如图甲所示。已知整个过程
中拉力〃做的功卬与木箱沿斜面运动距离5的关系如图乙所示,整个过程的额外功是160J,则木箱
受到的支持力做功为J,斜面的机械效率片木箱受到的摩擦力户N。
【详解】W木箱受到的支持力与通过的距离垂直,所以支持力不做功,即木箱受到的支持力做功为
0J。
⑵拉力做的功是总功,由图像乙可知W斫800J,则
W行WkW行800J-160J=640J
机械效率
_/_640J
x100%=80%
800J
⑶由W炉亦得,摩擦力为
%=&l=20N
8m
46.赛龙舟活动是我国端午节的习俗之一,也是我国民间传统的水上体育娱乐项目。
⑴如图所示,某地正在举行赛龙舟活动,龙舟B始终停靠在岸边。若以龙舟A为参照物,龙舟B
是_____(选填“运动''或“静止”)。龙舟A与龙舟C并排同向行驶,两船会靠的越来越近,可判断两
船间水的流速____两船夕M则水的流速(选填“大于”“小于”或等于“)。
⑵划龙舟时,人使用的船桨可以看作杠杆,船桨的使用特点是_____
⑶如图所示工具在使用时,也具有上述题(2)所述特点的是()
【答案】(1)运动大于
(2)省距离,但费力
⑶A
【详解】(1)[1]若以龙舟A为参照物,龙舟B的位置在发生变化,是运动的。
⑵龙舟A与龙舟C并排同向行驶,两船会靠的越来越近,说明两船外侧压强大于内侧压强,根据流
体流速越大,流体产生的压强越小,可知,两船间水的流速大于两船夕M则水的流速。
(2)船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力省距离。
(3)A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故B不符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意;
故选Ao
47.如图所示,用100N的拉力/通过滑轮拉着重400N的物体B沿水平方向匀速运动,物体B移
动的距离为6m。若不计滑轮重力,不考虑绳与滑轮、滑轮与轮轴间的摩擦,则B受到的摩擦力是一
N,拉力尸做的功为J.
【答案】50300
【详解】I”由图可知,滑轮为动滑轮,且拉力b作用在滑轮轴上。物体B匀速运动时,摩擦力/与
绳子拉力平衡,滑轮受到向左的拉力尸和向右的两段绳子拉力(每段均为/)。根据力的平衡条件:
F=f+f=2f
代入”=100N可得,B受到的摩擦力是/=g/=gx100N=50N
⑵拉力通过的距离$=:$物=:x6m=3m
由公式w=尺可得,拉力做的功为W=后=100Nx3m=3001
48.如图所示,物体的重力都是30N,当物体被匀速提起时,拉力的大小分别是用=N,弓=
No(不考虑摩擦和动滑轮与绳的重力)
【答案】3015
【详解】”][2]左图的两个滑轮都是定滑轮,使用定滑轮不省力,所以用=G=30N;右图是由一个
定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,由2段绳子承担物重,所以及=;G=gx30N=15N,
49.如图所示,刻度均匀的杠杆水平放置且静止不动(自身重力忽略不计),0是支点,左侧挂一
重物,动力B=5牛,则动力臂与阻力臂的比值为物体的重力为牛,此时杠杆属于____杠
杆(选填“省力”或费力”)。
【答案】2:110省力
【详解】⑴设杠杆上每个小格的长度为L,则重物对杠杆拉力的力臂(阻力臂)为
L2=2L
动力臂
Li=4L
则动力臂与阻力臂的比值为
L22LT
⑵由杠杆的平衡条件可得
G・L,=F\L\
则物体的重力
G=7LF/=2X5N=10N
⑶因
L2<LI
(即动力臂大于阻力臂),所以,此时杠杆属于省力杠杆。
50.某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离遁时间变化的关系如图线a所示,物体
上升的高度随时间变化的关系如图线b所示,物体重90N,施加在绳子自由端的拉力F为60N。克
服动滑轮重所做的功占总功的10%。则在。~2s的过程中,该工人所做的有用功是______拉力的功
%。
【详解】⑴由图象可知,在0~2s的过程中,物体上升的高度
/?=20cm=0.2m
拉力做的有用功
W^=G/?=90Nx0.2m=18J
⑵由图象可知,在0〜2s的过程中,绳子自由端移动的距离
5=40cm=0.4m
拉力做的总功
W京=®=60Nx0.4m=24
拉力的功率
P4型“W
⑶克服动滑轮重所做的功占总功的10%,则克服动滑轮重所做的功
W于10%W布10%x24J=2.4J
物体上升0.2m,动滑轮也上升0.2m,则动滑轮重
%2.4J
=----=--------=I2N
动h0.2m
[4]滑轮组的机械效率
7/=1^1=1^1x100%=75%
%24J
51.使用简单机械可以给人们的生活带来便利:劳动课上小王用独轮车搬运杂物是为了省
小丽用剪刀剪布,她为了剪起来更省力应将布放在_________(选填“靠近''或“远离”)剪刀的转动轴;
环卫工人使用的扫帚可以省一
【答案】力靠近距离
【详解】⑴根据杠杆的平衡条件可知,使用独轮车搬运杂物时,动力臂大于阻力臂,故可以省力。
⑵图中剪刀在使用过程中,在同样的情况下,布往剪刀转动轴靠近时,减小了阻力臂,此时动力臂
大于阻力臂,由杠杆的平衡条件可知,能省力,所以为了更省力,应将布放在靠近剪刀的转动轴处。
⑶扫帚在使用时动力臂小于阻力臂,是一个费力杆杆,它虽然费力,但可以省距离。
52.如图所示,用手提起重物,从生物学的角度来看,可认为桥骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节
转动。从物理学的角度来看,这可以简化为一种简单机械模型。图中(48/C)点是支点,
此模型属于(选填“省力,或要力”)杠杆:在屈肘举起重物过程中,肱二头肌的拉力—
(不变/变大/变小)。
【答案】C费力变小
【解析】【小题1】111[2]⑶由题可知二肱二头肌在牵引下绕着肘关节转动”,那么转动的油心(支
点)就是肘关节,即图中的C点;此模型属于费力杠杆,从C到4(动力臂)比从B至)C(阻
力臂)短,因为肌肉附着点靠近关节,而手在远端,即动力臂小于阻力臂;初始状态:前臂水平,
阻力臂最大,屈肘时,重物向肩膀靠近,阻力臂(支点到重力作用线的垂直距离)逐渐变小。在平
衡时国产动力臂=Gx阻力臂,动力臂(肌肉力臂)基本不变(肌肉附着点与关节的距离方向变化
不大),阻力臂减小,所以肌肉拉力变小。
53.如图,装满物品的拉杆式旅行箱总重60N,其重心在箱体的几何中心,图中/W与8c等长期多
平放在水平地面上的该旅行箱的。端抬离地面,至少用力N。
箱体
【答案】15
【详解】由图可知,支点为八点,阻力为箱体的重力,阻力臂为;A8,动力臂为AC,因为,
所以.
品=3
根据杠杆的平衡条件得
F亦I行尸然I第
则施加的动力为
七=#kF%=360N=15N
54.如图所示,工人
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