第十一講-簡單機械

第十一講簡單機械(分值：90分建議時間：80分鐘)基礎訓練一、選擇題(每小題2分，共18分)1(2017北京)如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是(D) A羊角錘 B核桃夾子 C撬棒 D食品夾子2(2016眉山)如圖是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式(不計機械重和摩擦)，其中最省力的是(A)3(2017煙臺)踮腳是一項很好的有氧運動(如圖所示)，它簡單易學，不受場地的限制，深受廣大群眾的喜愛踮腳運動的基本模型是杠桿，下列分析正確的是(C)A腳后跟是支點，是省力杠桿B腳后跟是支點，是費力杠桿C腳掌與地面接觸的地方是支點，是省力杠桿D腳掌與地面接觸的地方是支點，是費力杠桿第3題圖第4題圖4(2017嘉興)如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖下列有關說法正確的是(C)A刀刃很薄可以增大壓力B鍘刀實質上是一種費力杠桿C甘蔗放在a點比b點更易被切斷D手沿F1方向用力比沿F2方向更省力(導學號)5(2017恩施州)如圖，輕質杠桿AB可以繞O點轉動，OB3OA，B端細線下掛100N的重物G靜止在水平地面上若要使杠桿在水平位置保持平衡，且重物G對水平地面的壓力剛好為零則正確的是(AC)A在A點要用300N的力向下拉B若將A和B同時向O點移動相同距離，杠桿仍能在水平位置保持平衡C此杠桿類型與吃飯用的筷子相同D在A點拉力不變時，只將A點向O移動，重物G對地面的壓強不會改變6(2017龍東)分別使用定滑輪、動滑輪、兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組，勻速提升同一物體到同一高度處，其機械效率分別為定、動、組(不計繩重和摩擦，設每個滑輪質量相等)，則下列選項中正確的是(A)A組動定 B動定組C定動組 D定組動7(2017臺州)小柯用圖中裝置提升重為400牛的物體，不計摩擦和滑輪自重，下列說法正確的是(C)A兩個滑輪均為定滑輪B人將繩子拉過1米，物體也上升1米C物體勻速上升時，人對繩子的拉力為200牛D使用該裝置不能省力，但能改變力的方向第7題圖第8題圖8(2017隨州)同一物體(質量為m)先用滑輪組(如圖甲)勻速提升，后沿斜面(圖乙)勻速拉升，兩次提升高度均為h，兩次拉力大小均為mg，斜長AB2h，則這兩次提升物體的機械效率比較(C)A甲乙 B甲乙C甲乙 D條件不足無法比較9(2017安徽)如圖所示，當水平拉力F50N時，恰好可以使物體A沿水平地面向右做勻速直線運動已知物體重為200N，所受地面的摩擦力約為80N，假如在5s時間內，物體水平移動了0.6m，不計繩和滑輪的自重，則在此過程中(C)A拉力F做功為30JB物體重力做功為120JC拉力F做功的功率為12WD該裝置的機械效率約為60%二、填空題(每空1分，共13分)10(2017福建)如圖所示，撬起瓶蓋的起瓶器是屬于_省力_(選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿，其支點是圖中_A_點第10題圖第11題圖11(2017桂林)如圖所示，推走獨輪車之前，需先將其撐腳抬離地面慢慢抬起的過程中，獨輪車屬于_省力_杠桿，若向上施加在車把手上的力始終與把手垂直，則這個力的大小_逐漸變小_(選填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“始終不變”)12(2016淄博)杠桿調平衡后，將兩個體積相同的重物分別掛在杠桿兩側的A、B處，杠桿仍然平衡，如圖所示，則GA_GB；若將兩重物同時浸沒在水中，則杠桿的_右_(選填“左”或“右”)端下沉13(2017福建)如圖所示，用相同的滑輪安裝成甲、乙兩種裝置，分別用FA、FB勻速提升重力為GA、GB的A、B兩物體，不計繩重和摩擦若GAGB，則甲_乙；若FAFB，則GA_GB.(選填“”、“”或“”)第13題圖第14題圖14(2017青海)某同學用如圖所示的滑輪組提升重物，物體在10s內被勻速提升了1m.已知拉繩子的力F為500N，在提升重物的過程中，拉力做的有用功是800J.物體的重力是_800_N，拉力F做功的功率是_100_W，此滑輪組的機械效率是_80%_15(2017濟寧)小可在A端用圖中所示的動滑輪勻速提起200N的水桶，若不計繩重、滑輪重及摩擦，則人拉繩子A端的動力為_100_N；實際測量A端的拉力為110N，不計繩重及摩擦，則滑輪重為_20_N.三、作圖題(每小題3分，共6分)16(2017蘭州)如圖所示為某街道路燈懸掛的情境圖畫出斜拉鋼線對橫桿拉力F的示意圖和對應的力臂L.答圖：17(2017南京)如圖所示，是一個電熱水壺的簡易圖，在圖中畫出它所受重力的示意圖(B為重心)；用力作用在壺蓋上A點時，可將壺蓋打開，請在A點畫出所需最小力F的示意圖(O為支點)答圖：四、綜合應用題(共14分)18(6分)(2017郴州)利用如圖所示的滑輪組，用F1 000N的力拉繩子自由端，貨物A以0.1m/s的速度勻速直線運動10s.整個過程中，滑輪組的機械效率為75%.求：(1)貨物A在10s內移動的距離；(2)這個過程中拉力F的功率；(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小(導學號)解： (1)根據(jù)v可知貨物A在10 s內移動的距離：sAvAt0.1m/s10s1m；(2)由圖可知，動滑輪上繩子的有效股數(shù)：n2，繩子自由端移動的速度：v蠅nvA20.1m/s0.2m/s，拉力的功率：pFv繩1000N0.2m/s200W；(3) 由得摩擦力：fnF275%1000N1500N.19(8分)(2017河南)如圖所示，工人用沿斜面向上、大小為500N的推力，將重800N的貨物從A點勻速推至B點；再用100N的水平推力使其沿水平臺面勻速運動5s，到達C點已知AB長3m，BC長1.2m，距地面高1.5m.試問：(1)利用斜面搬運貨物主要是為了_省力_；(2)貨物在水平臺面上運動的速度為多少？(3)水平推力做功的功率為多少？(4)斜面的機械效率為多少？解：(2)貨物在水平臺面上運動的速度v0.24m/s(3)水平推力做的功WF1s1100N1.2m120J則水平推力做功的功率P24W(4)有用功W有Gh800N1.5m1200J總功W總 Fs 500N3m1500J則斜面的機械效率100%100%80%五、實驗探究題(每空1分，共18分)20(2017攀枝花)在“探究杠桿平衡條件的實驗”中：(1)如圖甲所示，杠桿左端下沉，則應將平衡螺母向_右_(選填“左”或“右”)調節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡在水平位置平衡的目的是便于測量_力臂_(2)如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點掛4個鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應在B點掛_6_個相同的鉤碼；當杠桿平衡后，將A、B兩點下方所掛的鉤碼同時朝遠離支點O的方向各移動一小格，則杠桿的_右_(選填“左”或“右”)端將下沉(3)如圖丙所示，在A點掛一定數(shù)量的鉤碼，用彈簧測力計在C點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示已知每個鉤碼重0.4N，則在A點應掛_2_個鉤碼21(2017齊齊哈爾)某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示(1)實驗中應沿豎直方向_勻速(或勻速直線)_緩慢拉動彈簧測力計(2)小組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應該靜止讀數(shù)你認為他的想法_不正確_(選填“正確”或“不正確”)，因為他沒有考慮到_摩擦力(或摩擦)_對滑輪組機械效率的影響(3)用丁圖裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整(4)通過比較_1、2_兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(填實驗次數(shù)的序號)(5)通過比較_2、3_兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組機械效率越高(填實驗次數(shù)的序號)(6)通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論：_不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組機械效率越高_實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5_0.4_80%_22(2017淮安)小明利用斜面搬運物體的過程中，提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關系？”針對這個問題，他通過在斜面上拉動物體進行了探究(如圖所示)，測得的實驗數(shù)據(jù)如表中所示：實驗序號斜面傾斜程度物體重力G/N物體上升高度h/m沿斜面拉力F/N物體移動距離s/m有用功W有/J總功W總/J機械效率(%)較緩5.00.101.60.500.500.8063較陡5.00.152.20.500.751.1068最陡5.00.253.10.501.55(1)沿斜面拉動物體時，應使其做_勻速直線_運動(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第次實驗中拉力所做的有用功為_1.25_J，機械效率是_80.6%_(3)通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關系是：斜面越緩，越_省力_(4)通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是：在其他條件不變的情況下，_斜面越陡，機械效率越大_能力提升1(2分)(2017廣州)如圖甲所示力F1水平拉動重為G的物體A在水平路面勻速移動了s，改用滑輪組拉動A在同一路面勻速移動了s，拉力為F2(如圖乙所示)，此過程滑輪組(D)A總功為F2sB額外功為F1sC機械效率為D額外功為3F2sF1s2(2分)(2017重慶B卷)工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將重均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB2OA，圖乙中動滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s.不計杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是(C)A甲乙兩種方式都省一半的力B甲方式F1由150N逐漸變大C乙方式機械效率約為83.3%D乙方式F2的功率為3W3(3分)(2017天津)(多選)如圖所示，某人用扁擔擔起兩筐質量分別為m1、m2的貨物，當他的肩處于O點時，扁擔水平平衡，已知l1l2，扁擔和筐的重力不計若將兩筐的懸掛點向O點移近相同的距離l，則(AC)A扁擔左端向下傾斜B扁擔右端向下傾斜C要使扁擔恢復水平平衡需再往某側筐中加入貨物，其質量為(m2m1)D要使扁擔恢復水平平衡需再往某側筐中加入貨物，其質量為(m2m1)4(3分)(2016廣東省卷)如圖所示，由不同物質制成的甲和乙兩種實心球的體積相等，此時杠桿平衡(杠桿自重、掛盤和細線的質量忽略不計)，則杠桿左右兩邊的力臂之比為_21_，1個甲球和1個乙球的質量之比為_13_，甲球和乙球的密度之比為_13_第4題圖第5題圖5(3分)2017煙臺)往車上裝重物時，常常用長木板搭個斜面，把重物沿斜面推上去如圖所示，工人用3m長的斜面，把120kg的重物提高1m，假設斜面很光滑，則需要施加的推力為_400N_；若實際用力為500N，斜面的機械效率為_80%_，重物受到的摩擦力為_100N_(g取10N/kg)6(8分)(2017深圳)如圖是現(xiàn)代家庭使用的升降衣架的結構示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服其實就是通過一些簡單機械的組合來實現(xiàn)此功能的已知晾衣架上所掛衣服質量為4kg，動滑輪、桿和晾衣架總質量為1kg，小燕同學用力F拉動繩子自由端，在5s時間內使衣服勻速上移0.5