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海南中学物理八年级简单机械中考专项复习训练

海南中学物理八年级简单机械中考专项复习训练
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海南中学物理八年级简单机械中考专项复习训练

一、选择题

1.如图所示,O为轻质硬直杠杆OA的支点,在杠杆的A点悬挂着一个重物G,在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F,使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,下列表述正确的是()

A.动力F始终在变大B.动力F先变大再变小

C.杠杆始终为省力杠杆D.杠杆始终为费力杠杆

2.如图所示,利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升,拉力F为60N,绳子自由端移动的距离为2m,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )

A.物体移动的速度为0.4m/s

B.所做的有用功为200J

C.动滑轮的机械效率为60%

D.拉力F的功率为24W

3.下列说法正确的是()

A.受平衡力作用的物体,因为受力平衡,合力为零,所以机械能一定不变

B.木块沿斜面匀速下落的过程中,重力势能转化为动能

C.用食品夹夹取蛋糕时,食品夹属于费力杠杆

D.擦地板时,增加拖布对地板的压力是为了增大压强

4.如图所示,斜面高为1m,长为4m,用沿斜面向上大小为75N的拉力F,将重为200N 的木箱由斜面底端以0.2m/s的速度匀速拉到顶端,下列判断正确的是()

A.重力做功的大小为800J B.斜面对木箱的摩擦力大小为25N

C.拉力做功的功率为125W D.斜面的机械效率为75%

5.如图,在竖直向上的力F的作用下,重为10N物体A沿竖直方向匀速上升。已知重物上升速度为0.4m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()

A.5N 0.8m/s B.20N 0.8m/s C.5N 0.2m/s D.20N 0.2m/s

6.如图甲,轻质杠杆AOB可以绕支点O转动,A、B两端分别用竖直细线连接体积均为1000cm3的正方体甲、乙,杠杆刚好水平平衡,已知AO:OB=5:2;乙的重力为50N,乙对地面的压强为3000Pa.甲物体下方放置一足够高的圆柱形容器,内装有6000cm3的水(甲并未与水面接触),现将甲上方的绳子剪断,甲落入容器中静止,整个过程不考虑水溅出,若已知圆柱形容器的底面积为200cm2,则下列说法中正确的是()

A.杠杆平衡时,乙对地面的压力为50N

B.甲的密度为2×103kg/m3

C.甲落入水中静止时,水对容器底部的压强比未放入甲时增加了400Pa

D.甲落入水中静止时,水对容器底部的压力为14N

7.某同学自制了一架天平,由于制作粗糙,天平两侧长度不同.当将一物体放在天平的左盘时,右侧砝码的质量为m1,恰好平衡;当将该物体放在天平的右盘时,左侧砝码的质量为m2,天平才平衡.则该物体的质量应为:()

A.B.C.D.无法确定

8.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦).下列说法错误的是()

A.F2的功率为0.6W

B.弹簧测力计读数为9N

C.物体A和地面之间有摩擦力

D.如果增大F2,物体A可能向左运动

9.如图所示两个物体A和B,质量分别为M和m(已知M>m),用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止在水平地面上.若滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计,则()

A.天花板对滑轮的拉力大小为(M+m)g

B.绳子对物体A的拉力为(M-m)g

C.地面对物体A的支持力为Mg

D.绳子对天花板的拉力为2mg

10.如图所示,粗细均匀的直尺AB,将中点O支起来,在B端放一支蜡烛,在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛,此时直尺AB恰好在水平位置平衡,如果将三支蜡烛同时点燃,且它们的燃烧速度相同,那么在蜡烛的燃烧过程中,直尺AB将()

A.A端将逐渐上升

B.始终保持平衡

C.B端将逐渐上升

D.不能保持平衡,待两边蜡烛燃烧完了以后,才能恢复平衡

二、填空题

11.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,每个钩码重2N。实验时要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计,拉力大小如图所示,则动滑轮重为______N,将弹簧测力计向上移动

30cm,则钩码上升的高度为______cm。(不计一切摩擦及绳重)

12.如图为吊装工具示意图,M是重5000N,边长为0.5m正方体的配重物体,杠杆AB的支点为O,OA∶OB=1∶2,当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为______N,物体M对地面的压力为______N,压强为______。(滑轮、杠杆及绳的自重、滑轮组摩擦均不计)

13.小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用,每次都匀速提物体,做实验情况如图所示,请观察、比较图中的操作、现象和数据,归纳得出初步结论.

(1)由(a)(b)两图_____________.

(2)由(c)(b)两图_____________.

14.一个带有刻度的均匀杠杆,在中点支起,如图所示,当在B处挂3N钩码时,应在A 处挂________N钩码,杠杆才能平衡。若平衡后在A、B两端再加挂1N的钩码,则杠杆将______(填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”)。

15.一物体质量为10kg,小红用定滑轮将该物体在4s内匀速提升2m,所用拉力为

120N,此过程中,小红做的有用功是_______,定滑轮的机械效率是________,拉力做功的功率是_______。(g=10N/kg)

16.一根粗细均匀的木料(圆柱形的),重是100N,放在水平地面上,现将它的一端微微抬起,所需的最小力是 _______N。

17.如图所示,重为40牛的物体A通过轻质滑轮在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4

米/秒的速度做匀速直线运动,物体A所受的摩擦力为20牛,则拉力F为_____牛;弹簧测力计的示数为_____牛,5秒钟内拉力F做功是_____焦,其功率为_____瓦。物体A受到的重力对物体所做的功为_____焦。

18.小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杠的平衡条件”实验。得出杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”后,小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中,保持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力F1和动力臂L1的数据,并绘制了F1与L1的关系图象,如图所示。请根据图象推算,当L1为0.1 m时,F1为

_____N。

19.如图所示,一直撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是_________N。

20.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为__.如果人的体重为600N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为__.

三、实验题

21.图是小明同学进行“探究杠杆的平衡条件”的实验情景,实验中所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长1cm,部分实验数据已记录在下表中。

实验序号 动力/N F 动力臂1/cm L 阻力2/N F 阻力臂2/cm L 1 1.5 2 1 3 2 1 4 2 2 3

1

4

1.5

2

(1)实验开始前,应先调节杠杆两端的__,使杠杆在__位置平衡,这样做是为了在实验中便于测量__;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向__调节。

(2)第二次实验中,保持钩码位置不动,把杠杆左边的钩码拿走1个,要让杠杆保持平衡,则应该将杠杆右边的钩码拿走__个。

(3)第三次实验中,小明把杠杆左边的钩码换成弹簧测力计,他的操作不规范,原因是他没有沿__方向拉弹簧测力计。

(4)在实验中,多次改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是__

A .多次测量取平均值减小误差

B .避免偶然性,使实验结论具有普遍性

(5)请用公式表述杠杆的平衡条件:__。 22.探究杠杆的平衡条件

【提出问题】如图所示,是一种常见的杆秤.此时处于水平位置平衡.

发现一:小明在左侧挂钩上增加物体,可观察到提纽左侧下沉.他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的 来实现;

发现二;接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡。说明通过改变 的长短也可以改变杠杆的平衡.

那么,杠杆在满足什么条件时才平衡呢? 【制定计划与设计实验】

实验前,轻质杠杆处于如图所示的状态,使用时,首先应将杠杆的平衡螺母向 (选

填“左”或“右”)调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做的好处是

【实验结论】

如图所示,他们进行了三次实验,对实验数据进行分析,得出杠杆的平衡条件是,

【拓展应用】如图所示,是用手托起重物的示意图,图中前臂可以看作是一个杠

杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”),此杠杆的支点是图中的点,假如托起

6N的重物,请你根据图21所示,估算出手臂要用的动力大约是 N

23.小李在测定某滑轮组的机械效率时,得到下表中的两组数据.

序号物重G/N提升重物高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η160.1 2.50.460%

2160.150.480%

(1)该实验采用的实验装置图应为图中的________(填“甲”或“乙”).

(2)比较两组实验数据可初步得出:使用同一滑轮组提升物体,物体所受的重力越大,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”).

24.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,小明用如下的装置进行实验(杠杆自重忽略不计):

(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,如图甲所示,此时杠杆______(填“是”或“否”)处于平衡状态。为了让杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节;

(2)实验时,在杠杆两边挂不同数量的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,如图乙所示,目的是______;

(3)小明调节杠杆平衡后,通过加挂钩码分别改变F1和F2,做了图乙的实验,并测出对应的力臂l1和l2,记录了如表中所示的实验数据。(每个钩码重0.5N)

次数F1/N l1/cm F2/N l2/cm

10.520110

211025

3 1.510115

×阻力作用点到支点的距离”。下列能帮助他得出正确结论的操作是(_______)

A.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉 B.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向上拉

C.去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉 D.增减钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性

25.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间距离相等。(1)杠杆在甲图所示的位置静止时,杠杆_____处于平衡状态。(选填“是”或“不是”)。

(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)端调节。

(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重0.5N,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为_____N。当弹簧测力计改为斜拉时,再次使杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_____。(选填“变大”、“变小”或“不变”)

(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是_____。(选填字母)

A.求平均值

B.得到普遍规律

(5)实验前,调节平衡螺母使杠杆水平平衡是为了_____。实验时,通过加减砝码或移动砝码的位置,使杠杆水平平衡是为了_____。

四、计算题

26.小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的重为600N,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求:

(1)拉力F的功率是多少?

(2)货箱运动了2min,克服摩擦所做的功是多少?

(3)此滑轮组的机械效率是多少?

27.用如图所示的滑轮组。小明站在地面上把一件重为400N的材料在30s内匀速提升到12m的楼上,此过程中滑轮组的机械效率为80%。(不计绳重及摩擦)求:

(1)在此过程中小明所做的有用功是多少?

(2)则拉力功率为多大?

(3)提升500N重物时,机械效率是多少?

28.小王同学设计了如图所示的滑轮组,用来拉动建筑工地上重为200N的物体A。小王用40N的拉力,使物体A在2s内沿着水平地面匀速拉动了2m。A在移动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.4倍,不计绳重及机械的摩擦。求:

(1)小王做功的功率;

(2)动滑轮受到的重力。

29.如图甲所示,长为 80cm 的杠杆 CD(质量忽略不计)左右两端分别用细线连接 A、B 两个物体,在水平位置处于静止状态,其中OD=20cm;物体A、B 的质量分别为 2.4kg 和6kg,底面积分别为 100cm2和 200cm2。求:

(1)B 物体的重力大小为多少?

(2)A 物体对水平地面的压强为多大?

(3)用木板在水平方向轻轻托住 B 物体,使A 物体对地面的压强和 B 物体对木板的压强刚好相等,如图乙所示,杠杆恰好在水平位置平衡。求此时 A 物体受到的绳子拉力大小为多少?

30.如图所示,两个和尚用轻质扁担来抬水,水桶和水的总质量为20千克。扁担在水平位置平衡时,水桶悬挂点到甲和尚肩上支撑点的距离为0.8米,到乙和尚肩上支撑点的距离为1.2米。

(1)求甲和尚对扁担的支持力。

(2)如果在水桶中多装入5千克水,要保持两和尚支撑点的位置及甲和尚对扁担的支持力大小不变,求水桶悬挂点应移动的距离和方向。

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.A

解析:A

【分析】

【详解】

AB.杠杆的支点为O,作出动力的力臂OC,如下图1所示:轻质硬直杠杆不计其重力,故阻力为G;在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F,故动力臂

OC=cosα×OB

保持不变,在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中,阻力臂l2变化为范围为0~OA,如图2、3所示:

根据杠杆的平衡条件

Fl1=Gl2

F ×OC =Gl 2

动力为

F =

2

Gl OC

因动力臂OC 不变,阻力臂在逐渐变大,所以动力F 始终在变大,故A 正确,B 错误; CD .根据以上分析,因阻力臂l 2变化为范围为0~OA ,当动力臂OC 大于阻力臂时,为省力杠杆,当动力臂OC 小于阻力臂时,为费力杠杆,故CD 错误。 故选A 。

2.D

解析:D 【详解】

动滑轮上绳子的有效股数n =2,由s nh =可得,物体上升的高度:2m 1m 2

s h n ===,则物体移动的速度:1m

0.2m /s 5s

h v t =

==,故A 错误;所做的有用功:W Gh =有=100N×1m=100J ,故B 错误;拉力做的总功:W Fs =总=60N×2m=120J ,动滑轮

的机械效率:100J

100%100%83.3%120J

W W η=

?=

?≈有总

,故C 错误;拉力F 的功率:120J

24W 5s

W P t =

==总,故D 正确. 3.C

解析:C 【分析】

(1)(2)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,势能越大;机械能是动能与势能之和; (3)省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力;

(4)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 【详解】

A .物体在平衡力作用下,保持静止或匀速直线运动;当物体静止时,动能、重力势能和机械能都不变;当物体做匀速直线运动时,动能不变,但物体可能水平运动,也可能不是水平运动;物体水平方向做匀速直线运动时,动能不变,重力势能不变,机械能不变;物体不是水平方向,而做匀速上升、或匀速下降时,动能不变,重力势能要改变,机械能改变;所以一个物体受到平衡力的作用,动能一定不变,势能可能改变,机械能可能改变,故A 错误;

B .木块沿斜面匀速下落的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能

减小,不是重力势能转化为动能,故B 错误;

C .用食品夹夹取蛋糕时,食品夹的动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故C 正确;

D .擦地板时,增加拖布对地板的压力是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力。故D 错误。 故选C 。

4.B

解析:B 【详解】

A .由题意可知,重力做功的大小是

G 200N 1m 200J W Gh ==?=

A 错误;

B .由题意可知,摩擦力所做的功是额外功,总功大小是

75N 4m 300J W Fs ==?=总

由上述可知,有用功大小是

G 200J W W ==有用

那么额外功大小是

-300J -200J 100J W W W ===额总有用

可知斜面对木箱的摩擦力大小是

100J

25N 4m

W f s

=

=

=额 B 正确;

C .木箱是匀速运动的,根据P Fv =可知,拉力做功的功率是

75N 0.2m/s 15W P Fv ==?=

C 错误;

D .由上述可知,斜面的机械效率是

200J

100%100%66.7%300J

W W η=

?=

?≈有用总

D 错误。 故选B 。

5.D

解析:D 【详解】

由图可知,该滑轮是动滑轮,当重物A 上升速度为0.4m/s 时,滑轮上升速度是物体速度的一半,即0.2m/s ;此时拉力为是物重的2倍,因此拉力为

2210N 20N F G ==?=

故D 正确。 故选D 。

6.C

解析:C 【详解】 A .乙的边长

L 乙,

乙的底面积

S 乙= L 乙2=(0.1m )2=0.01m 2,

杠杆平衡时,乙对地面的压力

F 乙=p 乙S 乙=3000Pa×0.01m 2=30N ,

故A 错误;

B .地面对乙的支持力和乙对地面的压力是相互作用力,地面对乙的支持力

F 乙支持= F 乙=30N ,

B 端受到的拉力

F B =

G 乙-F 乙支持=50N-30N=20N ,

由杠杆的平衡条件可知G 甲OA =F B OB ,

G 甲=

B 2

=20N 5

OB F OA ??=8N , 甲的密度

ρ甲=

-638N ==10N/kg 100010m

m G V gV ??甲甲甲甲=0.8×103kg/m 3 故B 错误; C .因为

ρ甲<ρ水,

甲落入水中静止时,处于漂浮状态,

F 浮甲=

G 甲=8N ,

排开水的体积

V 排甲=

33

8N 110kg/m 10N/kg

F g ρ=??浮甲水=8×10-4m 3, 甲落入水中静止时水面上升的高度

Δh =-43

-42

810m =20010m V S ??排容=0.04m , 水对容器底部的压强比未放入甲时增加了

Δp=ρg Δh =1×103kg/m 3×10N/kg×0.04m=400Pa ,

故C 正确;

D .原来容器中水的深度

h =32

6000cm =200cm V S 水

容=30cm=0.3m ,

甲落入水中静止时,水的深度

h 1= h +Δh =0.3m+0.04m=0.34m ,

甲落入水中静止时,水对容器底部的压强

p 1=ρgh 1=1×103kg/m 3×10N/kg×0.34m=3400Pa ,

甲落入水中静止时,水对容器底部的压力

F = p 1S 容=3400Pa×200×10-4m 2=68N ,

故D 错误.

7.A

解析:A 【解析】 【详解】

天平在水平位置平衡,如图设天平的左半段是l 2,右半段是l 1,把物体m 放在不等臂天平的左盘,右盘放m 1砝码,天平平衡,所以mgl 2=m 1gl 1--①, 把物体m 放在不等臂天平的右盘,左盘放m 2砝码,天平平衡,

所以m 2gl 2=mgl 1--②,

①得② 12

m m =m m 即m 2=m 1m 2 所以12m m ;故选A

8.D

解析:D 【解析】

A 、由图知,水平使用滑轮组,对于物体

B 来说,n=2,拉力端移动速度

220.1m/s 0.2m/s v v ==?=物,拉力做功功率223N 0.2m/s 0.6W P F v ==?=,故A 正

确;

B 、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,如图弹簧测力计端由三段绳子拉着,所以示数为:2333N 9N F F ==?=,故B 正确;

C 、物体A 受到B 向左的摩擦力为23N 6N ?=,受到向右的拉力F 1为4N ,,物体A 静止受力平衡,所以受到地面向右2N 的摩擦力,即物体A 与地面之间有摩擦力,故C 正确;

D 、因为A 、B 间的压力和接触面粗糙都不变,所以增大F 2,物体B 会做加速运动,但A 、B 间摩擦力不变仍为6N ,,即A 仍然保持静止,故D 错误. 故选D .

点睛:重点是平衡状态的判断,要牢记匀速运动时物体一定平衡,本题中物体A受到B的摩擦力,地面的摩擦力和拉力F2,此三个力平衡.

9.D

解析:D

【解析】

【详解】

B.由图可知该滑轮为定滑轮,因物体B静止,则滑轮两侧每股绳子上的拉力都等于物体B 的重力mg,所以绳子对物体A的拉力为mg,故B错误;

A.滑轮与转轴之间的摩擦不计且滑轮质量不计,该滑轮受到天花板对它向上的拉力和两股绳子向下的拉力,所以由力的平衡条件可知,天花板对滑轮的拉力大小为2mg,故A错误;

D.根据相互作用力可知,滑轮对天花板的拉力大小也为2mg,即绳子对天花板的拉力为2mg,故D正确;

C.物体A受三个力的共同作用,向下的重力G Mg

=、绳子向上的拉力F=mg和地面对物体A向上的支持力N;由于物体A处于静止状态,所以物体A所受的三个力的合力为0,即

F N G

+=

所以,地面对物体A的支持力的大小为

N G F Mg mg M m g

()

=-=-=-

故C错误。

故选D。

10.B

解析:B

【详解】

设一只蜡烛的质量为m,直尺长度为L,因为

2m×1

4

L=m×

1

2

L

所以直尺在水平位置平衡;因为三支蜡烛同时点燃,并且燃烧速度相同,所以三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同,因为

2(m?m′)×1

4

L=(m?m′)×

1

2

L

所以在燃烧过程中直尺仍能平衡。

故选B。

二、填空题

11.2 10

【分析】

(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;

在进行测量工具的读数时,要先认清分度值;

(2)不计绳重和摩擦,利用F=(G+G轮)求动滑轮

解析:2 10

【分析】

(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;在进行测量工具的读数时,要先认清分度值;

(2)不计绳重和摩擦,利用F=1

3

(G+G轮)求动滑轮的重力;

(3)由图可知,该滑轮组绳子的段数为n=3,根据s=nh可以判断出钩码上升的高度。【详解】

[1]弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是2.4N。

不计绳重和摩擦,根据F=1

n

(G+G轮)可得,动滑轮的重力

G轮=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N

[2]由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,则由s=3h得,钩码上升的高度

h=1

3

s=

1

3

×30cm=10cm

12.4550 1.82×104Pa

【分析】

工人竖直向下匀速拉动绳子时,先对工人进行受力分析,受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力,

又知道

解析:4550 1.82×104Pa

【分析】

工人竖直向下匀速拉动绳子时,先对工人进行受力分析,受竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的支持力,人对绳子的拉力等于绳子对人的拉力,又知道人的重力,从而可以计算出地面对人的支持力,根据力作用的相互性可知工人对地面的压力;分析杠杆A 端受到的拉力,利用杠杆的平衡条件求出B端受到的拉力,对M进行受力分析得出地面对

物体的支持力即物体M对地面的压力,根据

F

p

S

算出物体M对地面的压强。

【详解】

[1]工人竖直向下匀速拉动绳子时,工人受到竖直向下的重力G人、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件F+F支=G人,可得

F支=G人﹣F=700N﹣300N=400N

因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力

F压=F支=400N

[2]滑轮、绳的自重、滑轮组摩擦均不计,则定滑轮受3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件可得杠杆对定滑轮的拉力

F A ′=3F =3×300N =900N

杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,则

F A = F A ′=900N

根据OA ∶OB =1∶2和杠杆的平衡条件F A ×OA =F B ×OB ,可得

900N 450N 2A B F OA OA

F OB OA

??=

== 因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M 的拉力等于物体M 对杠杆的拉力,即 F B ′=F B =450N

物体M 受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M 受到的支持力为

F M 支持=

G M ﹣F B ′=5000N ﹣450N =4550N

因为物体间力的作用是相互的,所以物体M 对地面的压力

F M 压=F M 支持=4550N

[3]物体M 对地面的压强

4M 4550N 1.8210Pa 0.5m 0.5m

F p S =

==??压 13.使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向. 使用同一

动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物体越轻,拉力越小.

【详解】

(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一

解析:使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向. 使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物体越轻,拉力越小. 【详解】

(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一样重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计示数,所以:使用动滑轮可以省力,

动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以不能改变用力方向;

(2)[2]比较图(b)与(c)可得:使用动滑轮匀速提升不重物时,物体重力越轻,所用的拉力越小,越省力.

14.A 端下沉 【详解】

[1]当在B 处挂3N 钩码时,由杠杆平衡条件得 F1×3=3N×2

解得F1=2N ,故应在A 处挂2N 的钩码。 [2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有 (2N+1N )×3

解析:A 端下沉

【详解】

[1]当在B 处挂3N 钩码时,由杠杆平衡条件1122Fl F l =得

F 1×3=3N×2

解得F 1=2N ,故应在A 处挂2N 的钩码。 [2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有

(2N+1N )×3>(3N+1N )×2

故A 端下沉。

15.200J 83.3% 60W 【详解】

[1]所提升物体的重力为 有用功为

故有用功是200J 。 [2]总功为

则机械效率为

故机械效率为83.3%。 [3] 拉力做功的

解析:200J 83.3% 60W 【详解】

[1]所提升物体的重力为

=10kg 10N /kg=100N G mg =?

有用功为

=100N 2m=200J W Gs =?有

故有用功是200J 。 [2]总功为

=120N 2m=240J W Fs =?总

则机械效率为

200J

=

83.3%240J

W W η=

≈有总

故机械效率为83.3%。 [3] 拉力做功的功率为

240J

==60W 4s

W P t =

总 即拉力F 的功率为60W 。

16.50 【详解】

根据题意知,此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆,阻力是木棒的重力,为100N ,因为木棒是均匀的,所以动力臂等于木棒长L ,阻力臂是木棒长的一半为,根据杠杆的平衡条件可

解析:50 【详解】

根据题意知,此时可以将木棒看做是一个以木棒没有离地端为支点的杠杆,阻力是木棒的重力,为100N ,因为木棒是均匀的,所以动力臂等于木棒长L ,阻力臂是木棒长的一半为

1

2

L ,根据杠杆的平衡条件可得所需要的力为 22

11

100N 2==50N L

F L F L L

?

=

故所需要的最小的力为50N 。

17.10 40 8 0 【详解】

[1][2]物体做匀速直线运动,则动滑轮受到平衡力作用,使用动滑轮拉物体运动,省一半力,所以拉力F 及测力计的示数均为摩擦力的一半,即: F=F

解析:10 40 8 0 【详解】

[1][2]物体做匀速直线运动,则动滑轮受到平衡力作用,使用动滑轮拉物体运动,省一半力,所以拉力F 及测力计的示数均为摩擦力的一半,即:

F =F 示=

20N 10N 22

f ==; [3]绳子自由端移动的距离为物体移动距离的二倍,则5秒钟内拉力F 做功:

W =2Fvt =2×10N ×0.4m/s ×5s=40J ;

[4]拉力功率:

40J 8W 5s

W P t =

==; [5]重力的方向竖直向下,物体没有竖直向下运动,所以物体A 受到的重力对物体所做的功为0J 。

18.6

【解析】由图象可知,动力与动力臂的乘积始终不变,当L1为0.2m 时,F1为3N ,乘积为0.6;当L1为0.6m 时,F1为1N ,乘积为0.6,图象上的点都满足此规律。故当L1为0.1 m 时,F1为

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