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第十一章《\o"第11章簡單機(jī)械和功"簡單機(jī)械和功》考點(diǎn)專項(xiàng)復(fù)習(xí)(解析版)知識(shí)導(dǎo)航考點(diǎn)回顧考點(diǎn)1:杠桿1、杠桿及其五要素(1)杠桿定義:在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。
※①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下,來幫助確定支點(diǎn)。如:魚桿、鐵鍬。
(2)杠桿五要素:①支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),用字母O表示。
②動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用字母F1表示。
③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用字母F2表示。
※動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點(diǎn)在杠桿上。
動(dòng)力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。④動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離.用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離.用字母l2表示。2、杠桿的平衡條件(1)杠桿平衡:杠桿靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡。注意:我們在實(shí)驗(yàn)室所做的杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)是在杠桿水平位置平衡進(jìn)行的,但在實(shí)際生產(chǎn)和生活中,這樣的平衡是不多的。在許多情況下,杠桿是傾斜靜止,這是因?yàn)楦軛U受到平衡力作用。所以說杠桿不論處于怎樣的靜止,都可以理解成平衡狀態(tài)。(2)杠桿平衡條件的表達(dá)式:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。(3)公式的表達(dá)式為:F1l1=F2l2。3、杠桿的平衡分析及應(yīng)用(1)杠桿動(dòng)態(tài)平衡:指構(gòu)成杠桿的某些要素發(fā)生變化,而杠桿仍處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),分析杠桿的動(dòng)態(tài)平衡時(shí),一般是動(dòng)中取靜,根據(jù)杠桿平衡條件,分析比較,得出結(jié)論;(2)利用杠桿平衡條件來分析和計(jì)算有關(guān)問題,一般遵循以下步驟:①確定杠桿支點(diǎn)的位置;②分清杠桿受到的動(dòng)力和阻力,明確其大小和方向,并盡可能地作出力的示意圖;③確定每個(gè)力的力臂;④根據(jù)杠桿平衡條件列出關(guān)系式并分析求解。4、杠桿中最小力的問題求最小動(dòng)力問題,可轉(zhuǎn)化為找最長力臂問題。找最長力臂,一般分兩種情況:(1)在動(dòng)力的作用點(diǎn)明確的情況下,支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線就是最長力臂;(2)在動(dòng)力作用點(diǎn)未明確時(shí),支點(diǎn)到最遠(yuǎn)的點(diǎn)的距離是最長力臂。※古希臘學(xué)者阿基米德總結(jié)出杠桿的平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,據(jù)此,他說出了“只要給我一個(gè)支點(diǎn),我就可以撬動(dòng)地球“的豪言壯語。地球的質(zhì)量大約是6×1024kg,人產(chǎn)生的推力約為588N,我們設(shè)想要撬起地球這個(gè)龐然大物,又找到了合適的支點(diǎn),根據(jù)杠桿平衡條件,所用動(dòng)力臂與阻力臂的比值為1023:1,當(dāng)然要找到這樣長的杠桿確實(shí)非常困難,但這個(gè)假想的實(shí)驗(yàn)包含了科學(xué)家對物理知識(shí)的深刻理解:只要?jiǎng)恿Ρ叟c阻力臂的比值足夠大,動(dòng)力與阻力之比也就足夠小,這樣使用杠桿也就最省力。力臂的畫法:(1)首先在杠桿的示意圖上,確定支點(diǎn)O。
(2)畫好動(dòng)力作用線及阻力作用線,畫的時(shí)候要用虛線將力的作用線適當(dāng)延長。
(3)在從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線,在垂足處畫出直角,從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂,用三角板的一條直角邊與力的作用線重合,讓另一條直角邊通過交點(diǎn),從支點(diǎn)向力的作用線畫垂線,作出動(dòng)力臂和阻力臂,在旁邊標(biāo)上字母,l1和l2分別表示動(dòng)力臂和阻力臂?!嫺軛U示意圖時(shí)應(yīng)注意:(1)阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在杠桿上:有部分同學(xué)認(rèn)為阻力由石頭的重力產(chǎn)生,所以阻力作用點(diǎn)應(yīng)畫在石頭重心上,這是錯(cuò)誤的。(2)確定阻力方向:當(dāng)動(dòng)力使杠桿繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),阻力一定使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)力臂不一定在杠桿上:力臂可用虛線畫出并用大括號(hào)標(biāo)明,也可用實(shí)線畫出。5、杠桿的分類及應(yīng)用杠桿分為三類:省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿;類型力臂的大小關(guān)系力的大小關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿l1>l2F1<F2省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿l1<l2F1>F2費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂
人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離,既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平,定滑輪※既省力又省距離的杠桿時(shí)不存在的。考點(diǎn)2:滑輪1、滑輪及其工作特點(diǎn)(1)滑輪定義:周邊有槽,中心有一轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子叫滑輪。因?yàn)榛喛梢赃B續(xù)旋轉(zhuǎn),因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,仍可以用杠桿的平衡條件來分析;(2)滑輪分類:定滑輪和動(dòng)滑輪;(3)定滑輪工作特點(diǎn):①定滑輪使用時(shí),滑輪的位置固定不變;定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,但可以改變作用力方向。②定滑輪的特點(diǎn):通過定滑輪來拉鉤碼并不省力,通過或不通過定滑輪,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是一樣的,可見,使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下,改變力的方向會(huì)給工作帶來方便;③定滑輪的原理:定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿,動(dòng)力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑,根杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論。(4)動(dòng)滑輪工作特點(diǎn):①動(dòng)滑輪使用時(shí),滑輪隨重物一起移動(dòng);動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省12②動(dòng)滑輪的特點(diǎn):使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離;這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。使用動(dòng)滑輪雖然省了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離,即費(fèi)了距離;③動(dòng)滑輪的原理:動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿。2、滑輪組及其工作特點(diǎn)(1)定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向,但要費(fèi)距離;(2)使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一,即動(dòng)力F=G物+G動(dòng)n若忽略滑輪重,則有(3)用滑輪組提升物體時(shí),雖然省了力,但是費(fèi)了距離,滑輪組有幾段繩子吊著物體,繩子自由端移動(dòng)的距離就是重物升高距離的幾倍;設(shè)物體升高的距離為h,則繩子自由端移動(dòng)的距離為s=nh(n表示承擔(dān)物重的繩子的段數(shù));3、滑輪組拉力的計(jì)算(1)使用滑輪組時(shí)(忽略摩擦阻力):滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一,即動(dòng)力F=G物+G動(dòng)n;若忽略滑輪重,則有其中:F拉—拉力,G動(dòng)—?jiǎng)踊喌闹亓?,G物—被提升物體的重力,n—吊住動(dòng)滑輪繩子的段數(shù);(2)使用動(dòng)滑輪時(shí),條件不同,拉力的計(jì)算方法也不同;①物體在豎直方向上運(yùn)動(dòng)時(shí):當(dāng)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下,拉力等于物體重力的n分之一;當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下,拉力等于物體和動(dòng)滑輪重力之和的n分之一;實(shí)際情況下,動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計(jì),那么拉力等于物體重力除以n和機(jī)械效率的乘積.②物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí):當(dāng)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下,拉力等于物體所受摩擦力的n分之一;當(dāng)繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計(jì)的情況下,拉力等于物體所受摩擦力的n分之一;實(shí)際情況下,動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計(jì),那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機(jī)械效率的乘積.(注:n為滑輪的股數(shù))。4、滑輪組的設(shè)計(jì)第一步:確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)。首先算出承擔(dān)所要拉起重物與動(dòng)滑輪的自重所需要的繩子的根數(shù)n,其方法和滑輪組繩子的繞法中的方法相同,然后我們根據(jù)每兩根繩子需要一個(gè)動(dòng)滑輪來確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)。當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上,動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=n2;當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上,動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=n?1第二步:確定定滑輪的個(gè)數(shù)。一般情況下,定滑輪的個(gè)數(shù)由繩子的段數(shù)n和拉力的方向共同決定。當(dāng)n為奇數(shù)且拉力方向向下時(shí),定滑輪的個(gè)數(shù)應(yīng)為n+12;拉力的方向向上時(shí),定滑輪的個(gè)數(shù)為
n?12.當(dāng)n為偶數(shù)且方向向下時(shí),定滑輪的個(gè)數(shù)為n2;方向向上時(shí),定滑輪的個(gè)數(shù)為5、滑輪組繩子的繞法第一步:確定繞過動(dòng)滑輪的繩子的根數(shù)。首先根據(jù)題目中的條件,如繩子能承受的最大拉力F、要承擔(dān)的重物G物和動(dòng)滑輪的重力G動(dòng),計(jì)算出承擔(dān)物重所需繩子段數(shù)n=G物2+G動(dòng)第二步:確定繩子固定端的位置和繩子的繞法。當(dāng)繩子的根數(shù)n為偶數(shù)時(shí),繩子的固定端應(yīng)拴在定滑輪上,開始繞繩子;當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的固定端應(yīng)拴在動(dòng)滑輪上,開始繞繩子。6、輪軸(1)輪軸:由輪和軸組成的,能繞共同的軸線旋轉(zhuǎn)的簡單機(jī)械叫做輪軸。例如汽車方向盤、轆護(hù)等。(2)輪軸的實(shí)質(zhì):輪軸相當(dāng)于一個(gè)杠桿,輪和軸的中心O是支點(diǎn),作用在輪上的力是動(dòng)力F1,作用在軸上的力是阻力F2,輪半徑OA就是杠桿的動(dòng)力臂l1,軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。(3)輪軸的特點(diǎn):因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑,即杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂,所以作用在輪上的動(dòng)力F1總小于作用在軸上的阻力F2.使用輪軸可省力,但是動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離大于用輪軸提升的重物(鉤碼)所通過的距離。(4)輪軸的公式:F1R=F2r;7、斜面(1)斜面是簡單機(jī)械的一種,可用于克服垂直提升重物的困難。將物體提升到一定高度時(shí),力的作用距離和力的大小都取決于傾角。如物體與斜面間摩擦力很小,則可達(dá)到很高的效率。(2)用F表示力,L表示斜面長,h表示斜面高,物重為G.不計(jì)阻力時(shí),根據(jù)功的原理得FL=Gh,斜面傾角越小,斜面越長,則越省力,但越費(fèi)距離。日常生活中常見的斜面,如盤山公路、螺絲釘上的螺紋等。考點(diǎn)3:功1、功的概念(1)功的定義:一個(gè)力作用在物體上,使物體在力的方向上通過一段距離,這個(gè)力就對物體做了功;(2)功的單位:國際單位制中,功的單位是:焦耳,符號(hào)是J,1J=1N·m;(3)判斷力是否做功包括兩個(gè)必要因素:一是力作用在物體上;二是物體在力的方向上通過的距離;
(4)力學(xué)里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積;
(5)不做功的三種情況:有力無距離也叫“勞而無功”、有距離無力也叫“不勞無功”、力和距離垂直也叫“垂直無功”。2、做功的大小比較(1)功是一個(gè)標(biāo)量,有大小沒有方向;(2)功的計(jì)算公式:W=FS,其中各量單位功W:J(焦耳),力F:N(牛頓);移動(dòng)距離S:m(米);※注意:①分清哪個(gè)力對物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;
②公式中的S一定是在力的方向上通過的距離,且與力對應(yīng);
③功的單位“焦”(1牛?米=1焦)。3、功的計(jì)算(1)公式法:對于恒力的功,通常利用功的定義式W=FS進(jìn)行計(jì)算;(2)功率法:功跟完成這些功所需時(shí)間的比值,叫做功率;對于一段時(shí)間內(nèi)力做的功,如果知道功率和時(shí)間,可以直接利用W=Pt求出功;(3)做功包括兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上通過的距離;計(jì)算功的公式包括:W=FSW=GH,W=Pt。考點(diǎn)4:功率1、功率的概念(1)功率定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫功率,在物理學(xué)中用字母P表示;(2)功率意義:物理學(xué)中,用功率來表示物體做功的快慢;(3)功率公式:功率=功/時(shí)間,即;
(4)功率單位:國際單位:瓦(W),1W=1J/s;常用單位:千瓦(kW),1kW=103W;
(5)功率的種類:①平均功率:物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),力在不同的時(shí)間段內(nèi)做功快慢不同,平均功率可表示力在某段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢程度。
②瞬時(shí)功率:物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),力在某時(shí)刻做功的快慢。2、做功的快慢比較(1)方法一:做相同的功,比較不同的物體所用的時(shí)間,所用時(shí)間短的物體做功快。
(2)方法二:取相同的時(shí)間,比較不同的物體所做功的多少,做功多的物體做功快。3、功率的計(jì)算功率是表示物體做功快慢的物理量,一般采用下列三種辦法比較大?。?/p>
(1)在相同時(shí)間內(nèi),比較做功的多少,做功越多的物體,功率越大。
(2)在完成相同功的條件下,比較所用時(shí)間的長短,所用時(shí)間越短的物體,功率越大。
(3)做功多少和所用時(shí)間都不同的情況下,通過公式計(jì)算,然后進(jìn)行比較。4、功率的應(yīng)用(1)功率的公式:(其中P表示功率,W表示功,t表示時(shí)間)
(2)計(jì)算功率的另一個(gè)公式:P=Fv,即物體在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則拉力F所做的功的功率可表示為Fv.(其中F表示物體所受的拉力,v表示物體運(yùn)動(dòng)的速度)
a.推導(dǎo):由,聯(lián)立W=Fs,得==Fv。
由該公式可知:在功率P一定時(shí),力F與速度v成反比。
b.應(yīng)用:當(dāng)汽車上坡時(shí),司機(jī)采取換擋的辦法,減小速度,以獲得較大的牽引力??键c(diǎn)5:機(jī)械效率1、機(jī)械效率的概念(1)概念:有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率,通常用百分?jǐn)?shù)表示。
①有用功:利用機(jī)械做功的時(shí)候,對人們有用的功就叫做有用功。②額外功:并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功。
③總功:有用功與額外功的和叫總功。
④總功的計(jì)算:W總=Fs;W總=W有用+W額外
⑤有用功的計(jì)算方法:W有用=Gh;W有用=W總W額外
⑥額外功的計(jì)算方法:W額外=G′h,W額外=f摩s;W額外=W總W有用(2)計(jì)算公式:用W總表示總功,用W有用表示有用功,用η表示機(jī)械效率,則:。
由于額外功不可避免,有用功只是總功的一部分,因而機(jī)械效率總小于1。
(3)提高機(jī)械效率的主要辦法:
①在有用功一定時(shí),盡量減少額外功,采用減輕機(jī)械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施;
②在額外功一定時(shí),增大有用功,在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力,充分發(fā)揮機(jī)械的作用。2、機(jī)械效率的計(jì)算機(jī)械效率表達(dá)式為,對于三種簡單機(jī)械的機(jī)械效率的計(jì)算總結(jié)如下:機(jī)械效率的大小比較:(1)機(jī)械效率由有用功和總功兩個(gè)因素共同決定,不能理解成:“有用功多,機(jī)械效率高”或“總功大,機(jī)械效率低”。
(2)當(dāng)總功一定時(shí),機(jī)械做的有用功越多(或額外功越少),機(jī)械效率就越高;
(3)當(dāng)有用功一定時(shí),機(jī)械所做的總功越少(或額外功越少),機(jī)械效率就越高;
(4)當(dāng)額外功一定時(shí),機(jī)械所做的總功越多(或有用功越多),有用功在總功中所占的比例就越大,機(jī)械效率就越高。3、機(jī)械效率的應(yīng)用(1)有用功是由使用機(jī)械的目的所決定的,當(dāng)用斜面提升物體時(shí),克服物體重力做的功就是有用功,W有=Gh;
(2)額外功是克服相互接觸物體間的摩擦阻力所做的功,對于斜面而言,W額=fs;
(3)總功是指動(dòng)力對所做的功,一般情況下使用斜面時(shí),動(dòng)力做功W總=Fs;
(4)由功的原理:“動(dòng)力對機(jī)械所做的功等于機(jī)械克服阻力所做的功”,而機(jī)械克服阻力所做的功就包含了有用功和額外功,即:W總=W有+W額;
(5)機(jī)械效率是有用功與總功的比值,只能小于1(理想狀態(tài)下可能等于1),并且無單位
斜面的機(jī)械效率,在同一斜面上,由于傾斜程度相同,即;一定,故在同一斜面上拉同一物體(粗糙程度相同)時(shí),在斜面上所移動(dòng)的距離(或物體被提升的高度)不同時(shí),機(jī)械效率是相同的;
(6)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關(guān),斜面粗糙程度相同時(shí),斜面的傾斜程度越大,機(jī)械效率越高;斜面的傾斜程度一定時(shí),斜面越粗糙,機(jī)械效率越低。4、提高機(jī)械效率的辦法
①有用功一定時(shí),盡量減少額外功,采用減輕機(jī)械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施;
②額外功一定時(shí),增大有用功,在機(jī)械能夠承受的范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力,充分發(fā)揮機(jī)械的作用。5、\o"滑輪(組)機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)"滑輪(組)機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量滑輪組的機(jī)械效率
實(shí)驗(yàn)原理:注意事項(xiàng):
(l)勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì),目的是保證彈簧測力計(jì)的示數(shù)F大小不變;
(2)為了便于讀數(shù),鉤碼下沿和繩子末端在刻度尺上的位置最好取整數(shù);
(3)多次測量的目的是進(jìn)行一些必要的比較,利用不完全歸納法總結(jié)規(guī)律,而不是求平均值;
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:使用同一滑輪組提升不同的重物時(shí),重物越重,滑輪組的機(jī)械效率越大。6、\o"斜面機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)"斜面機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄啃泵娴臋C(jī)械效率
實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)結(jié)論:斜面越陡機(jī)械效率越高,斜面越緩,機(jī)械效率越低。7、\o"杠桿機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)"杠桿機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率,實(shí)驗(yàn)時(shí),豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì),使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升.
(1)實(shí)驗(yàn)中,將杠桿拉至圖中虛線位置,測力計(jì)的示數(shù)F為0.5N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.1m,測力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m,則杠桿的機(jī)械效率為66.7%.請寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因:由于使用杠桿時(shí)需要克服摩擦做功;
(2)為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān),一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置,先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn),測量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù):次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%1A點(diǎn)2B點(diǎn)根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān),鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論?答:不能;
請簡要說明兩條理由:①兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒有掛在同一位置;②僅根據(jù)一次對比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的。典例分析【考點(diǎn)1杠桿】【典例1】(2023春?汕尾期末)大人和小孩分別坐在蹺蹺板的兩側(cè),為使蹺蹺板保持平衡,如圖所示采用的方法是()A.增大小孩的重力 B.增大大人的重力 C.減小小孩與轉(zhuǎn)軸的距離 D.減小大人與轉(zhuǎn)軸的距離【答案】D【分析】杠桿的平衡條件知道,杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等,據(jù)此分析?!窘獯稹拷猓簣D中杠桿靜止,但大人的腳與地面接觸,使得大人對杠桿的壓力小于自身的重力,若大人抬腿后,杠桿左側(cè)會(huì)下降,要使得杠桿平衡,必須減小大人的壓力與力臂的乘積或增大小孩的壓力與力臂的乘積,由于人的重力不可以任意改變,因而必須把大人左側(cè)或小孩右移,可以使得杠桿平衡;故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D?!镜淅?】(2023?南海區(qū)校級(jí)開學(xué))浴室專用防滑墊的下表面有很多小吸盤,擠出吸盤內(nèi)氣體,吸盤在大氣壓作用下緊緊壓在地面上,增大摩擦力,達(dá)到良好的防滑效果。如圖是我國古代勞動(dòng)人民在工地上運(yùn)送巨木的情景,架在支架上的橫桿屬于省力杠桿(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”);支架下面墊有面積較大的石塊,是為了減小對地面的壓強(qiáng)(選填“增大”或“減小”)。【答案】大氣壓;省力;減小【分析】(1)吸盤的一面是為了利用大氣壓將防滑墊緊壓在瓷磚上防止它滑動(dòng)的;(2)根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系判斷杠桿屬于哪種杠桿;(3)由p=可知,在壓力一定的條件下,S越大,壓強(qiáng)越小。【解答】解:(1)根據(jù)防滑墊的設(shè)計(jì)特點(diǎn),可以看出它的有吸盤的一面是為了利用大氣壓將防滑墊緊壓在瓷磚上,防止瓷磚滑動(dòng)的;(2)由圖可知,架在支架上的橫桿的動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿;(3)支架對地面的壓力一定,在支架下面墊有面積較大的石塊,其實(shí)質(zhì)是增大接觸面積,由p=可知,支架對地面的壓強(qiáng)減小。故答案為:大氣壓;省力;減小。【典例3】(2023春?南海區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,這是“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)。?(1)在做實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿平衡(選填“平衡”或“不平衡”)。下一步的操作應(yīng)該將圖甲右邊的平衡螺母向左(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,這樣做是為了在實(shí)驗(yàn)中便于測量力臂;(2)如圖乙所示,杠桿上刻度均勻,在A點(diǎn)掛3個(gè)鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應(yīng)在B點(diǎn)掛4個(gè)相同的鉤碼;當(dāng)杠桿平衡后,將A、B兩點(diǎn)的鉤碼同時(shí)減去一個(gè),則杠桿的右(選填“左”或“右”)端將下沉。(3)改變鉤碼的位置和個(gè)數(shù),使杠桿水平平衡,收集多組數(shù)據(jù),其目的是B。A.取平均值,減小誤差B.避免偶然性,尋找普遍規(guī)律(4)如圖丙所示,若不在B點(diǎn)掛鉤碼,改用彈簧測力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,當(dāng)彈簧測力計(jì)從豎直位置轉(zhuǎn)到圖丙F1位置時(shí),其示數(shù)會(huì)變大(選填“變大”、“不變”或“變小”)?!敬鸢浮浚?)平衡;左;測量力臂;(2)4;右;(3)B;(4)變大。【分析】(1)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)都稱為杠桿平衡;調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡時(shí),平衡螺母向上翹的一端移動(dòng);實(shí)驗(yàn)前使杠桿在水平位置平衡的目的是消除杠桿自重的影響,便于測量力臂;(2)杠桿的平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂;(3)探究實(shí)驗(yàn)多次測量的目的,是為了尋找普遍規(guī)律,避免偶然性;(4)當(dāng)拉力傾斜時(shí),由力臂的定義分析動(dòng)力臂的變化,根據(jù)杠桿平衡條件分析;彈簧測力計(jì)讀數(shù)時(shí),先觀察量程和分度值,然后根據(jù)指針?biāo)谖恢眠M(jìn)行讀數(shù)。【解答】解:(1)開始時(shí)杠桿靜止在圖甲所示位置,此時(shí)杠桿是平衡狀態(tài);為排除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響,實(shí)驗(yàn)前把杠桿中心支在支架上,杠桿靜止在圖甲所示位置,杠桿左端偏高,應(yīng)將杠桿的螺母向左端移動(dòng),使杠桿在水平位置平衡,便于測量力臂;(2)根據(jù)杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂;一個(gè)鉤碼的重力為G,設(shè)杠桿的一個(gè)小格長為L,由杠桿的平衡條件:3G×4L=nG×3L,解得:n=4;杠桿在水平位置平衡后,將懸掛在左右兩側(cè)的鉤碼都減去一個(gè),左端力與力臂的乘積為2G×4L=8GL,右端力與力臂的乘積為3G×3L=9GL,左端<右端,則右端下沉;(3)本實(shí)驗(yàn)是探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn),屬于探究性實(shí)驗(yàn),多次測量的目的是避免偶然性,尋找普遍規(guī)律;(4)當(dāng)彈簧測力計(jì)從豎直位置轉(zhuǎn)到圖丙F1位置時(shí),拉力的力臂變小,要保持杠桿仍在水平位置平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件,因阻力和阻力臂不變,則拉力將變大,即彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變大;故答案為:(1)平衡;左;測量力臂;(2)4;右;(3)B;(4)變大。【典例4】(2023春?柳北區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,將質(zhì)量為6kg的長方體合金塊,用細(xì)線掛在輕質(zhì)杠桿A點(diǎn)處,在B點(diǎn)施加與杠桿垂直的力F1時(shí),杠桿在水平位置平衡,其中OB=3OA。求:(1)合金塊所受的重力大小;(2)拉力F1的大小。?【答案】(1)合金塊的重力為60N;(2)拉力F1的大小為20N。【分析】(1)根據(jù)G=mg算出合金塊的重力;(2)根據(jù)OB=3OA以及杠桿平衡條件:F1L1=F2L2,拉力F1的大小?!窘獯稹拷猓海?)合金塊的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;(2)已知OB=3OA,F(xiàn)2=G=60N,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:F1LOB=F2LOA,則拉力F1的大?。篎1===×60N=20N。答:(1)合金塊的重力為60N;(2)拉力F1的大小為20N?!究键c(diǎn)2滑輪】【典例5】(2023春?惠城區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,下列簡單機(jī)械中,忽略杠桿、滑輪的自重、繩重及摩擦,當(dāng)提起同一重物時(shí),最省力的是()A. B. C. D.【答案】A【分析】杠桿平衡條件的表達(dá)式:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2;定滑輪使用時(shí),滑輪的位置固定不變,定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,但可以改變作用力方向;動(dòng)滑輪可以省一半的力;滑輪組來拉升重物時(shí),繩子拉力的計(jì)算,就是看有幾段繩子拉著重物,拉力就是重物重力的幾分之一,不考慮摩擦力公式為F拉=(G動(dòng)+G物)/n;【解答】解:忽略杠桿、滑輪的自重、繩重及摩擦,A、A圖杠桿,根據(jù)F1L1=F2L2,可計(jì)算F1=G;B、B圖為動(dòng)滑輪,F(xiàn)2=G;C、圖為定滑輪,拉力等于重力,F(xiàn)3=G;D、D圖為1個(gè)定滑輪和1個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,由3段繩子拉著重物,不計(jì)滑輪的自重及摩擦,F(xiàn)4=G物;故選:A?!镜淅?】(2023春?東昌府區(qū)期末)(多選)為進(jìn)一步引導(dǎo)居民積極參與生活垃圾分類,使投放垃圾更便捷,社區(qū)垃圾收集點(diǎn)增設(shè)了“吊環(huán)拉手”,如圖所示是垃圾投放裝置的示意圖,人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋,非常方便、衛(wèi)生。下列說法正確的是()A.該裝置中左邊的滑輪屬于定滑輪,右邊的滑輪屬于動(dòng)滑輪 B.該裝置中的兩個(gè)滑輪都屬于定滑輪 C.使用該裝置中的滑輪可以改變力的方向 D.繩子拉起桶蓋時(shí),桶蓋可視為省力杠桿【答案】BCD【分析】(1)(2)軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪;軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪;(3)使用定滑輪可以改變力的方向;(4)繩子拉起桶蓋時(shí),桶蓋可視為杠桿,動(dòng)力作用點(diǎn)在繩子與桶蓋連接處,阻力作用點(diǎn)在桶蓋正中心,支點(diǎn)在垃圾桶桶蓋最右端端點(diǎn),故動(dòng)力臂大于阻力臂,據(jù)此分析?!窘獯稹拷猓篈B、裝置中的兩個(gè)滑輪在使用時(shí)軸的位置固定不動(dòng),都是定滑輪,故A錯(cuò)誤、B正確;C、裝置中的定滑輪可以改變力的方向,故C正確;D、繩子拉起桶蓋時(shí),動(dòng)力臂大于阻力臂,桶蓋可視為省力杠桿,故D正確。故選:BCD?!镜淅?】(2023春?唐河縣期末)“由物及理,思維建?!薄H鐖D所示,這是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提升裝置,該提升裝置相當(dāng)于滑輪組(填簡單機(jī)械名稱)模型。勻速提起摩托車,工人所用的拉力為500N,若不計(jì)摩擦、繩重和裝置的自重,則摩托車的重力為2500N?!敬鸢浮炕喗M;2500?!痉治觥看搜b置上邊的滾軸相當(dāng)于定滑輪,下邊的滾軸相當(dāng)于動(dòng)滑輪,整個(gè)裝置相當(dāng)于滑輪組;圖中提升重物的繩子股數(shù)n=5,不計(jì)摩擦、繩重和裝置的自重,則摩托車的重力為G=5F?!窘獯稹拷猓哼@是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提升裝置相當(dāng)于滑輪組;圖中提升重物的繩子股數(shù)n=5,不計(jì)摩擦、繩重和裝置的自重,則摩托車的重力為G=5F=5×500N=2500N。故答案為:滑輪組;2500?!究键c(diǎn)3功】【典例8】(2023?二道區(qū)校級(jí)開學(xué))下列四種情境中,人沒有對物體做功的是()A.把一箱報(bào)刊搬起來 B.舉起杠鈴 C.將足球踢出去 D.背著書包水平勻速行進(jìn)【答案】D【分析】做功的兩個(gè)必要的因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。據(jù)此分析判斷?!窘獯稹拷猓篈、把一箱報(bào)刊搬起來,人對報(bào)刊施力,并在力的方向上移動(dòng)了距離,人對報(bào)刊做功;故A不合題意;B、舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴,運(yùn)動(dòng)員對杠鈴一個(gè)向上的力,杠鈴在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了距離,所以運(yùn)動(dòng)員對杠鈴做了功;故B不符合題意;C、運(yùn)動(dòng)員用力將足球踢出去,在接觸的一段距離中,運(yùn)動(dòng)員對足球施力,足球在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了距離,運(yùn)動(dòng)員對足球做了功;故C不符合題意;D、學(xué)生背著書包在水平路面行進(jìn),學(xué)生對書包施力,但沒有在力的方向上移動(dòng)距離,學(xué)生對書包沒有做功;故D符合題意。故選:D?!镜淅?】(2023春?迪慶州期末)(多選)如圖甲所示,物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng),0﹣6s內(nèi)拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙,速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙,則在2﹣4s內(nèi),拉力做的功,以及4﹣6s內(nèi)物體所受的摩擦力()A.30J B.50J C.3N D.1N【答案】AC【分析】(1)由圖丙可知,2~4s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),利用s=vt可求出物體2~4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程,由圖乙可知2~4s內(nèi)拉力大小,利用W=Fs可求出2~4s內(nèi)拉力做的功;(2)滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)確定摩擦力?!窘獯稹拷猓海?)由圖乙可知2~4s內(nèi)拉力F=3N,由圖丙可知,2~4s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度v=5m/s,2~4s內(nèi)物體移動(dòng)的距離為:s=vt=5m/s×2s=10m,則2~4s內(nèi)拉力做的功為:W=Fs=3N×10m=30J;2~4s內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),受力平衡,拉力等于摩擦力,為3N,滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),4﹣6s內(nèi)物體仍運(yùn)動(dòng),由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,所受的摩擦力不變,仍為3N。故選:AC。【典例10】(2023?西山區(qū)校級(jí)模擬)物理課上,喜歡動(dòng)手的小明幫助老師搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)器材,器材所受的重力為20N,距離講臺(tái)的水平距離OM=1.2m,距離講臺(tái)面的豎直高度ON=0.8m,如圖所示。小明先用4s的時(shí)間在M點(diǎn)將器材勻速豎直搬起0.8m,再勻速直線運(yùn)動(dòng)5s到達(dá)講臺(tái)的N點(diǎn)。小明水平移動(dòng)器材時(shí),速度大小為0.24m/s;對器材做的功為0J?!敬鸢浮?.24;0。【分析】利用v=進(jìn)行計(jì)算即可;做功的兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力,二是在力的方向上移動(dòng)的距離,據(jù)此先判斷是否做功?!窘獯稹拷猓盒∶魉揭苿?dòng)器材時(shí),速度大小為v===0.24m/s;小明水平移動(dòng)器材,說明在力的方向上沒有移動(dòng)的距離,所以沒有對實(shí)驗(yàn)器材做功,故對實(shí)驗(yàn)器材做功為0J。故答案為:0.24;0?!镜淅?1】(2023?高新區(qū)校級(jí)模擬)如表是我國設(shè)計(jì)制造的無人駕駛四輪轎車的相關(guān)參數(shù),g取10N/kg。整車質(zhì)量最高速度最高速度行駛時(shí)受到的水平阻力每個(gè)輪子與地面的接觸面積1600kg120km/h200N200cm2(1)轎車靜止在水平路面上時(shí),對路面的壓強(qiáng)為多少?(2)若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min,則牽引力所做的功為多少?【答案】(1)轎車靜止在水平路面上時(shí),對路面的壓強(qiáng)為2×105Pa;(2)若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min,則牽引力所做的功為4×106J?!痉治觥浚?)根據(jù)G=mg計(jì)算整車的重力,轎車靜止在水平路面上時(shí),對地面的壓力等于重力,根據(jù)p=計(jì)算車對路面的壓強(qiáng);(2)根據(jù)s=vt計(jì)算轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛30min通過的距離;轎車勻速直線行駛時(shí),牽引力與受到的阻力是一對平衡力,牽引力的大小等于水平阻力,根據(jù)W=F牽s計(jì)算牽引力所做的功。【解答】解:(1)整車的重力為:G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N;轎車靜止在水平路面上時(shí),對地面的壓力等于重力,對路面的壓強(qiáng)為:p===2×105Pa;(2)若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min,行駛的路程為:s=vt=120km/h×h=20km=2×104m;轎車勻速直線行駛時(shí),牽引力與受到的阻力是一對平衡力,牽引力的大小等于水平阻力,則牽引力所做的功為:W=F牽s=200N×2×104m=4×106J。答:(1)轎車靜止在水平路面上時(shí),對路面的壓強(qiáng)為2×105Pa;(2)若轎車以最高速度沿水平直線勻速行駛10min,則牽引力所做的功為4×106J。【考點(diǎn)4功率】【典例12】(2023?安次區(qū)校級(jí)模擬)如圖甲所示,木塊放在水平面上,用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩次拉動(dòng)木塊得到的圖像分別是圖乙中的圖線①、②,兩次對應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別為P1、P2,則()A.F1>F2,P1>P2 B.F1=F2,P1>P2 C.F1>F2,P1=P2 D.F1=F2,P1=P2【答案】B【分析】(1)彈簧測力計(jì)拉動(dòng)木塊在水平面上勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向上木塊受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用,拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對平衡力。(2)滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)。(3)根據(jù)P==Fv判斷拉力的功率。【解答】解:(1)木塊兩次都進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。(2)從圖象中可以判斷出,第②次的運(yùn)動(dòng)速度v較小,根據(jù)公式P==Fv,當(dāng)拉力相等時(shí),速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。故選:B?!镜淅?3】(2023春?唐河縣期末)(多選)課外實(shí)踐中,八年級(jí)(1)班的同學(xué)開展從一樓登上三樓,看誰的功率最大的活動(dòng)(如圖)。下列物理量中必須測量的是()A.三樓到地面的高度 B.每個(gè)同學(xué)的體重 C.從一樓到達(dá)三樓所用的時(shí)間 D.一樓到三樓樓梯的長度【答案】BC【分析】登樓時(shí)是克服自身的重力做功,功等于重力和樓高的乘積,功除以登樓時(shí)間就是登樓的功率,結(jié)合公式的推導(dǎo):P===可做出判斷?!窘獯稹拷猓旱菢鞘强朔陨碇亓υ谪Q直方向上做功,功率的計(jì)算公式為P===,因此,要比較從一樓登上三樓誰的功率最大,需要測量的物理量是:每個(gè)同學(xué)的體重或質(zhì)量、從一樓到達(dá)三樓所用的時(shí)間即可,不需要測量一樓到三樓樓梯的長度,同時(shí)三樓地面到一樓地面的高度相同,也不需要測量,故BC正確。故選:BC。【典例14】(2023?安次區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,將一個(gè)重為10N的木塊沿斜面勻速向上拉至頂端,用時(shí)10s,拉力為8N,斜面長10m,斜面高5m。則拉力做功為80J,克服重力做功為50J,拉力的功率為8W。【答案】80;50;8?!痉治觥浚?)知道斜面長和拉力的大小,可利用公式W=Fs計(jì)算出拉力做功;(2)知道物體的重力和斜面的高度,可利用公式W=Gh計(jì)算克服重力做功;(3)利用P=求拉力做功的功率?!窘獯稹拷猓海?)因?yàn)樾泵骈L度為s=10m,拉力為F=8N,所以拉力做功:W總=Fs=8N×10m=80J;(2)木塊重力G=10N,斜面高h(yuǎn)=5m,克服重力做功:W有=Gh=10N×5m=50J;(3)拉力做功的功率:P===8W。故答案為:80;50;8。【典例15】(2023?北碚區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖甲所示,是從湖水中打撈一個(gè)圓柱形重物的示意圖。在整個(gè)打撈過程中,繩子向上拉動(dòng)的速度為v=0.2m/s。圖乙是此過程中拉動(dòng)重物的拉力F隨時(shí)間t變化的圖像。設(shè)t=0時(shí)開始提升重物,忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦,求:(1)重物露出水面前,繩子拉重物的功率;(2)圓柱形重物的密度;(3)水對湖底的壓強(qiáng)(整個(gè)過程中,湖水深度不變)。【答案】(1)繩子拉重物的功率為700W;(2)圓柱形重物的密度為8×103kg/m3;(3)水對湖底的壓強(qiáng)為1.2×105Pa。【分析】(1)從圖象上可以看出物體浸沒水中時(shí)拉力的大小,根據(jù)公式P=Fv可求重物露出水面前,繩子拉重物的功率;露出水面后繩子的拉力就等于物體的重力;根據(jù)公式G=mg可求物體的質(zhì)量;(2)繩子兩次拉力之差,就是物體所受的浮力,根據(jù)浮力公式求出體積的大小;根據(jù)公式ρ=求出物體密度的大小;(3)圓柱體上升到上底面與水面相平時(shí),根據(jù)公式h=vt可求圓柱體下底面距河底的高度;圓柱體從上底面與水面相平上升到下底面與水面相平時(shí),升的距離恰好等于圓柱體的高;最后利用液體壓強(qiáng)公式求出水對湖底的壓強(qiáng)。【解答】解:(1)根據(jù)題意及圖象乙可知,重物重力G=4000N,質(zhì)量m===400kg;重物露出水面前,繩子的拉力F=3500N;所以重物露出水面前,繩子拉重物的功率:P===Fv=3500N×0.2m/s=700W;(2)由圖象知,物體所受的浮力:F?。紾﹣F=4000N﹣3500N=500N;由阿基米德原理可得,物體的體積:V=V排==3;圓柱形重物的密度:ρ===8×103kg/m3;(3)圓柱體上升到上底面與水面相平時(shí),圓柱體下底面距河底的高度為:h1=vtAB=0.2m/s×50s=10m;圓柱體從剛露出水面到下底面與水面相平時(shí),上升的距離恰好等于圓柱體的高,h2=vtBC=0.2m/s×10s=2m;河水的深度為:h=h1+h2=10m+2m=12m;水對湖底的壓強(qiáng):p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×12m=1.2×105Pa。答:(1)繩子拉重物的功率為700W;(2)圓柱形重物的密度為8×103kg/m3;(3)水對湖底的壓強(qiáng)為1.2×105Pa?!究键c(diǎn)5機(jī)械效率】【典例16】(2023春?民權(quán)縣期末)道路救援車對故障車輛拖移時(shí)可構(gòu)建成如圖所示的模型,當(dāng)鋼繩對車輛施加沿斜面的拉力為F時(shí),在t時(shí)間內(nèi)可將重為G的小車A沿斜面底端勻速拉至斜面頂端。已知斜面高為h,斜面長為l。在小車A從水平路面被拖上救援車的過程中()A.圖中滑輪可以省力 B.拉力F做的有用功為Fh C.斜面的機(jī)械效率為 D.斜面長一定時(shí),減小斜面的坡度,斜面越省功【答案】C【分析】(1)使用定滑輪不能省力,但可以改變用力的方向;(2)知道小車重力、斜面高,利用W=Gh求拉力做的有用功;(3)知道拉力大小、斜面長,利用W=Fs求拉力做的總功,斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功的比值;(4)使用斜面可以省力,但費(fèi)距離,不能省功。【解答】解:A、圖中滑輪的軸固定不動(dòng),為定滑輪,使用定滑輪不能省力,但可以改變用力的方向,故A錯(cuò)誤;B、拉力做的有用功:W有用=Gh,故B錯(cuò)誤;C、拉力做的總功W總=Fl,斜面的機(jī)械效率η==,故C正確;D、斜面長一定時(shí),減小斜面的坡度,斜面越省力,但不能省功,故D錯(cuò)誤。故選:C。【典例17】(2023?成都模擬)(多選)如圖甲所示,虛線框內(nèi)是由兩個(gè)滑輪組裝成的滑輪組,工人利用該滑輪組,用200N的豎直向上的拉力F,將物體勻速提高2m,若物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示,此過程中滑輪組的機(jī)械效率為80%,不計(jì)繩重和摩擦,下列說法正確的是()A.繩端移動(dòng)的速度為2m/s B.工人所做的有用功是1200J C.滑輪組中動(dòng)滑輪重120N D.若提升更重的物體,滑輪組的機(jī)械效率將變大【答案】CD【分析】(1)根據(jù)繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh結(jié)合圖乙可知,繩子自由端移動(dòng)的距離和物體上升的高度,根據(jù)v=求出繩端移動(dòng)的速度;(2)利用W總=Fs求拉力做的總功,利用η=×100%求工人所做的有用功;(3)利用W總=W有+W額求額外功,利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rW額=G動(dòng)h求動(dòng)滑輪的重力;(4)利用不計(jì)繩重和摩擦?xí)rη=====分析機(jī)械效率的變化?!窘獯稹拷猓篈、由繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh可知,繩子自由端移動(dòng)的距離大于物體上升的高度,由圖乙可知,時(shí)間為6s時(shí),繩子自由端移動(dòng)的距離為6m,物體上升的高度為2m,則繩端移動(dòng)的速度:v===1m/s,故A錯(cuò)誤;B、拉力做的總功:W總=Fs=200N×6m=1200J,由η=×100%可知,滑輪組做的有用功:W有=ηW總=80%×1200J=960J,故B錯(cuò)誤;C、額外功:W額=W總﹣W有=1200J﹣960J=240J,由不計(jì)繩重和摩擦?xí)rW額=G動(dòng)h可知,動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)===120N,故C正確;D、由不計(jì)繩重和摩擦?xí)rη=====可知,動(dòng)滑輪重力一定時(shí),提升更重的物體,滑輪組的機(jī)械效率將變大,故D正確。故選:CD?!镜淅?8】(2023?南關(guān)區(qū)校級(jí)開學(xué))(1)足球運(yùn)動(dòng)員小明用頭將球頂出后,忽略空氣阻力,足球在空中只受重力(填“重力”或“壓力”)的作用,這個(gè)力的施力物體是地球,這個(gè)力的方向豎直向下。(2)小明測出重60牛頓的銅塊的質(zhì)量是6千克,若銅與鐵塊所受的重力之比為3:4,則銅與鐵的質(zhì)量比為3:4,鐵塊重力為80牛。(3)小明用如圖所示滑輪組拉著重為30N的物體A勻速前進(jìn)0.2m,若物體A與地面的摩擦力為9N,則克服摩擦力所做的有用功是1.8J;若該滑輪組的機(jī)械效率為75%,則拉力F的大小為4N。【答案】(1)重力;地球;豎直向下;(2)6;3:4;80;(3)1.8;4?!痉治觥浚?)地球附近的物體都受到地球的吸引﹣﹣由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力,地面附近的物體都受到重力的作用;(2)已知銅塊的重力,根據(jù)重力公式可求銅塊的質(zhì)量;知道鐵塊和銅塊的重力之比,利用重力公式可求鐵塊和銅塊的質(zhì)量大小之比,然后可求得鐵塊重力;(3)根據(jù)W有=fs物求出克服摩擦力所做的有用功;根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用η====求出拉力F的大小?!窘獯稹拷猓海?)踢到空中的足球受到豎直向下的重力作用,重力的施力物體是地球;(2)銅塊的質(zhì)量m銅===6kg;銅塊與鐵塊質(zhì)量之比為===;鐵塊的重力G鐵===80N;(3)克服摩擦力所做的有用功為:W有=fs物=9N×0.2m=1.8J;由圖可知,n=3,根據(jù)η====可知,拉力F的大小為:F===4N。故答案為:(1)重力;地球;豎直向下;(2)6;3:4;80;(3)1.8;4。【典例19】(2023秋?南關(guān)區(qū)校級(jí)月考)用圖甲的滑輪組運(yùn)送貨物上樓,圖乙記錄了滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖象,分析可知?jiǎng)踊喼貫?0N,當(dāng)某次運(yùn)送重為460N的貨物時(shí),繩子的拉力F=250N,滑輪組的機(jī)械效率η=92%。(不考慮繩重和摩擦)【答案】40;250;92?!痉治觥浚?)由圖乙可知,運(yùn)送貨物為120N時(shí)滑輪組的機(jī)械效率,不考慮繩重和摩擦,根據(jù)η====求出動(dòng)滑輪重力;(2)由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù),不考慮繩重和摩擦,根據(jù)F=(G'+G動(dòng))求出運(yùn)送460N的貨物時(shí)繩子的拉力,再利用η'====求滑輪組的機(jī)械效率?!窘獯稹拷猓河蓤D乙可知,運(yùn)送貨物G=120N時(shí),滑輪組的機(jī)械效率η=75%,不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,滑輪組的機(jī)械效率:η=====×100%=75%,解得:G動(dòng)=40N;由圖可知,n=2,不計(jì)繩重和摩擦,運(yùn)送460N的貨物時(shí)繩子的拉力:F=(G'+G動(dòng))=×(460N+40N)=250N;不計(jì)繩重和摩擦,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率:η'=====×100%=92%。故答案為:40;250;92?!镜淅?0】(2023春?豐臺(tái)區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,工人用滑輪組緩慢地打撈沉沒在水中的重物,當(dāng)重物全部在水中勻速上升時(shí),拉力F為200N,滑輪組的機(jī)械效率為75%。當(dāng)重物離開水面后勻速上升過程中拉力F'為500N,不計(jì)繩重和摩擦。求:(1)物體的重力;(2)物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率。【答案】(1)物體的重力900N;(2)物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率90%?!痉治觥浚?)滑輪組的繩子有效段數(shù)n=2,當(dāng)重物全部在水中勻速上升時(shí),拉力F為200N,滑輪組的機(jī)械效率為75%,不計(jì)繩重和摩擦,可得機(jī)械效率的表達(dá)式推出G﹣F??;再求出動(dòng)滑輪的重力,當(dāng)重物離開水面后勻速上升過程中拉力F′,由滑輪組省力特點(diǎn)得F′=可知物體的重力;(2)根據(jù)η=得出物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率。【解答】解:(1)根據(jù)圖中所示,知滑輪組的繩子有效段數(shù)n=2,當(dāng)重物全部在水中勻速上升時(shí),拉力F為200N,滑輪組的機(jī)械效率為75%,不計(jì)繩重和摩擦,故有:η====,則有:G﹣F浮=ηnF=75%×2×200N=300N,由滑輪組省力特點(diǎn)知:F===200N,解得:G動(dòng)=100N,當(dāng)重物離開水面后勻速上升過程中拉力F′為500N,由滑輪組省力特點(diǎn)得:F′==500N,所以物體的重力:G=nF′﹣G動(dòng)=2×500N﹣100N=900N;(2)不計(jì)繩重和摩擦,物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率為:η′======90%。答:(1)物體的重力900N;(2)物體出水后勻速上升過程中滑輪組機(jī)械效率90%?!镜淅?3】鞏固訓(xùn)練1.(2023?北碚區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖所示的生活用具,在使用中屬于費(fèi)力杠桿的是()A.鋼絲鉗 B.羊角錘 C.核桃鉗 D.筷子【答案】D【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn),先判斷杠桿在使用過程中,動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系,再判斷它是屬于哪種類型的杠桿?!窘獯稹拷猓篈、鋼絲鉗使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故A不符合題意;B、羊角錘使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故B不符合題意;C、核桃鉗使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,故C不符合題意;D、筷子子使用時(shí)動(dòng)力臂小于阻力臂,屬于費(fèi)力杠桿,故D符合題意。故選:D。2.(2023春?臨沂期末)如圖所示,釣魚時(shí),釣魚竿可看成是一個(gè)杠桿。能正確表示其支點(diǎn)O、動(dòng)力F1和阻力F2的是()A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)叫支點(diǎn),可判斷杠桿的支點(diǎn);動(dòng)力是使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力?!窘獯稹拷猓簣D中釣魚竿是下面手與魚竿接觸的位置,動(dòng)力是上面手施加的力,阻力為魚線對魚竿豎直向下的拉力,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。2.(2023?淮陽區(qū)校級(jí)模擬)小柯用圖中裝置提升重為G的物體,不計(jì)摩擦、繩重,下列說法正確的是()A.兩個(gè)滑輪均為定滑輪 B.人將繩子拉過2m,物體上升1m C.物體勻速上升時(shí),人對繩子的拉力大小為 D.使用該裝置不能省力,但能改變力的方向【答案】B【分析】滑輪的軸固定不動(dòng)的是定滑輪,軸與物體一起移動(dòng)的是動(dòng)滑輪;定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,但可以改變作用力方向;動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省力但要費(fèi)距離?!窘獯稹拷猓篈、由圖可知,該裝置由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成,故A錯(cuò)誤;B、圖中的滑輪組的繩子股數(shù)是n=2,如果繩子的自由端通過2m,物體上升h=×2m=1m,故B正確;C、不計(jì)摩擦、繩重,考慮動(dòng)滑輪自重,拉力F=(G+G動(dòng)),故C錯(cuò)誤;D、使用滑輪組能省力,圖中上方的定滑輪能改變力的方向,故D錯(cuò)誤。故選:B。3.(2023春?通州區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,下列簡單機(jī)械中,不能省力的是()A.動(dòng)滑輪 B.?定滑輪 C.?斜面 D.?滑輪組【答案】B【分析】(1)動(dòng)滑輪是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿;(2)定滑輪不省力;(3)斜面是一種省力機(jī)械,但是費(fèi)距離;(4)滑輪組既省力又能改變力的方向?!窘獯稹拷猓篈、使用動(dòng)滑輪可以省一半的力,故A不符合題意;B、使用定滑輪不能省力,只能改變力的方向,故B符合題意;C、使用斜面多走距離,但可以省力,故C不符合題意。D、滑輪組既省力又能改變力的方向,故D不符合題意;故選:B。4.(2023秋?南關(guān)區(qū)校級(jí)月考)小車重200N,一涵用30N的水平力推小車沿水平路面勻速前進(jìn)50m的過程中,下列判斷正確的是()A.重力對小車做功10000J B.人對車做功10000J C.人對車做功1500J D.小車受到的阻力是170N【答案】C【分析】人對車做的功等于推力與在推力的作用下物體移動(dòng)的距離?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意得人對車做的功為:W=Fs=30N×50m=1500J在重力的作用下物體沒有移動(dòng)距離所以重力沒有做功,故A選項(xiàng)不對。由于物體勻速前進(jìn),所以小車受到的阻力與人的推力相等,D選項(xiàng)也不對。通過計(jì)算可知人對車做功1500J,故選C。5.(2023?振安區(qū)校級(jí)二模)近年來AI送餐機(jī)器人以其優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、良好的互動(dòng)、幽默的語言得到了大家的喜愛。如圖是送餐機(jī)器人手持托盤水平勻速前進(jìn)送餐的場景。下列說法正確的是()A.機(jī)器人對地面的壓力與地面對機(jī)器人的支持力是一對平衡力 B.機(jī)器人空載時(shí)與滿載時(shí)所具有的慣性相同 C.為了讓機(jī)器人行進(jìn)時(shí)更平穩(wěn)而不易“跌倒”,應(yīng)使其重心更高些 D.托盤的支持力對餐碗、餐碟沒有做功【答案】D【分析】(1)一對平衡力必須大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上;(2)慣性與物體的只與物體的質(zhì)量有關(guān);(3)降低重心、增大支面,可以提高物體的穩(wěn)度;(4)做功的兩個(gè)必要條件是:一是物體受到力的作用;二是物體在這個(gè)力的方向上通過一定的距離。【解答】解:A、機(jī)器人對地面的壓力與地面對機(jī)器人的支持力,沒有作用在同一物體上,不是一對平衡力,故A錯(cuò)誤;B、機(jī)器人空載時(shí)與滿載時(shí)的質(zhì)量不同,所具有的慣性不同,故B錯(cuò)誤;C、為了讓機(jī)器人行進(jìn)時(shí)更平穩(wěn)而不易“跌倒”,應(yīng)使其重心降低,讓機(jī)器人行進(jìn)時(shí)更平穩(wěn)而不易“跌倒”,故C錯(cuò)誤;D、餐碗、餐碟沒有在托盤的支持力方向上移動(dòng)距離,所以托盤對餐碗、餐碟向上的支持力,沒有做功,故D正確。故選:D。6.(2023春?五華區(qū)期末)下列說法中,錯(cuò)誤的是()A.根據(jù)g=10N/kg可知1kg=10N B.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,路程與時(shí)間成正比 C.同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比,即 D.的物理意義是每做1J的功所需要的時(shí)間,因此也可以表示物體做功的快慢【答案】A【分析】A、質(zhì)量和重力不是同一個(gè)物理量;B、做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,速度是通過的路程與所用時(shí)間之比,大小是確定的,與路程和時(shí)間無關(guān);C、對同種物質(zhì)而言,密度相同,質(zhì)量與體積成正比;D、功率是表示做功快慢的物理量?!窘獯稹拷猓篈、質(zhì)量和重力不是同一個(gè)物理量,不能說等于,故A錯(cuò)誤;B、路程與時(shí)間成正比,就是兩者之比得到一個(gè)定值,這個(gè)定值就是速度,所以為勻速直線運(yùn)動(dòng);故B不符合題意;C、同種物質(zhì)的密度是一樣的,所以質(zhì)量與體積成正比;故C不符合題意;D、功率是表示做功快慢的物理量,P=的物理意義是每做1J的功所需要的時(shí)間,因此P=也可以表示物體做功的快慢,故D不符合題意;故選:A。7.(2023?平邑縣二模)在探究滑動(dòng)摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的速度是否有關(guān)時(shí),木塊兩次運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列判斷正確的是()A.第1次物塊的速度小 B.第2次的拉力小 C.第1次拉力的功率大 D.兩次拉力的功率相等【答案】C【分析】(1)根據(jù)圖判斷出兩次木塊運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系;(2)通過圖判斷出物體第一次和第二次都處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),對木塊受力分析,結(jié)合二力平衡條件和影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素判斷出拉力的變化;(3)根據(jù)P===Fv判斷出兩次功率的大小。【解答】解:A、根據(jù)圖乙可知運(yùn)動(dòng)相同的時(shí)間,第一次運(yùn)動(dòng)的距離大,由v=得第一次木塊運(yùn)動(dòng)的速度大于木塊第二次運(yùn)動(dòng)的速度,即第1次物塊的速度大,故A錯(cuò)誤;B、第一次和第二次木塊均做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力和摩擦力二力平衡。影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素是壓力和接觸面的粗糙程度,而兩次實(shí)驗(yàn)中壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力的大小不變,拉力的大小也不變,所以木塊第1次受到的拉力大小等于木塊第二次受到拉力的大小,故B錯(cuò)誤;CD、兩次的拉力相同,由A知第一次木塊運(yùn)動(dòng)的速度大于木塊第二次運(yùn)動(dòng)的速度,根據(jù)P===Fv知第1次拉力做功的功率大于第2次拉力做功的功率,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C。8.(2023?盤龍區(qū)開學(xué))關(guān)于機(jī)械做功、功率和機(jī)械效率,下列說法中正確的是()A.機(jī)械做的功越多,它的功率越大 B.機(jī)械做功快,它的功率一定大 C.做相同的功,機(jī)械用的時(shí)間長,它的功率一定大 D.做相同時(shí)間的功,機(jī)械做的功多,它的機(jī)械效率一定高【答案】B【分析】(1)功等于力與力方向上的距離的乘積,即W=Fs;(2)功率表示物體做功快慢的物理量,即P=;(3)機(jī)械效率等于有用功與總功的比值,反映了有用功在總功中所占比例的大小?!窘獯稹拷猓篈、機(jī)械做功越多,功率不一定越大,因?yàn)樗玫臅r(shí)間不明確,故A錯(cuò)誤;B、功率是表示物體做功快慢的物理量,機(jī)械做功快,則它的功率一定大,故B正確;C、由P=可知,做相同的功,機(jī)械用的時(shí)間越長,它的功率就越小,故C錯(cuò)誤;D、做相同時(shí)間的功,機(jī)械做的功多,機(jī)械效率不一定越高,因?yàn)橛杏霉υ诳偣χ姓嫉谋壤幻鞔_,故D錯(cuò)誤。故選:B。9.(2023春?槐蔭區(qū)期末)如圖所示,分別用定滑輪和動(dòng)滑輪提起同一物體,利用定滑輪的拉力是F甲,對應(yīng)的機(jī)械效率是η甲;利用動(dòng)滑輪的拉力是F乙,對應(yīng)的機(jī)械效率是η乙(忽略機(jī)械摩擦和繩重,動(dòng)滑輪重小于物重)。下列說法正確是()A.F甲>F乙,η甲<η乙 B.F甲<F乙,η甲<η乙 C.F甲<F乙,η甲>η乙 D.F甲>F乙,η甲>η乙【答案】D【分析】(1)動(dòng)滑輪和定滑輪的使用特點(diǎn):使用定滑輪不能省力,但能改變動(dòng)力的方向;使用動(dòng)滑輪不能改變動(dòng)力的方向,但能省力。(2)利用滑輪組機(jī)械效率公式η=×100%分析機(jī)械效率的關(guān)系。【解答】解:甲圖為定滑輪,乙圖為動(dòng)滑輪,不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪重小于物重。由定滑輪和動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)可知:F甲=G,F(xiàn)乙=(G+G動(dòng)),所以F甲>F乙;用定滑輪和動(dòng)滑輪分別提起同一物體,在提升高度相同時(shí),由W有=Gh可知,所做的有用功一樣大,不計(jì)繩重與摩擦,由于要克服動(dòng)滑輪重力做額外功,所以使用動(dòng)滑輪時(shí)做的總功多,由η=×100%可知,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率低,即η甲>η乙。故選:D。10.(2023?天元區(qū)校級(jí)三模)(多選)輕質(zhì)杠桿OABC能夠繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),已知OA=BC=20cm,AB=30cm,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛重為100N的物體G,為了使杠桿在如圖所示的位置平衡,在杠桿上所施加最小動(dòng)力要求()A.動(dòng)力作用于C點(diǎn),方向豎直向上 B.動(dòng)力作用于C點(diǎn),方向垂直于OC的連線斜向上 C.最小動(dòng)力為40N D.最小動(dòng)力為50N【答案】BC【分析】首先根據(jù)杠桿平衡條件確定最長動(dòng)力臂,然后利用勾股定理求出動(dòng)力臂的大小,再利用杠桿平衡條件求出最小動(dòng)力,最后按照力的圖示的畫法作圖據(jù)。【解答】解:根據(jù)杠桿的平衡條件,要使力最小,則動(dòng)力臂應(yīng)最長,即連接OC為最長的力臂,力的方向與OC垂直且向上,過C點(diǎn)作出最小動(dòng)力,如圖所示:,根據(jù)勾股定理可得,動(dòng)力臂OC=50cm,故根據(jù)杠桿平衡條件可得:F1×OC=G×OA,代入數(shù)值可得:F1×50cm=100N×20cm,解得:F1=40N,故BC正確、AD錯(cuò)誤。故選:BC。11.(2023?南關(guān)區(qū)校級(jí)開學(xué))如圖所示,輕質(zhì)木板AB處于水平位置平衡,可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),OA=0.3a,OB=0.7m,在A端掛一個(gè)邊長為5cm、重3.5N的正方體物體甲,另一重3N的小滑塊乙在水平拉力作用下,以0.1m/s的速度從O點(diǎn)勻速向右滑動(dòng),則:(1)在此過程中,甲對地面的壓力變小。(選填“變大”“變小”)(2)小滑塊能在木板上水平滑動(dòng)的時(shí)間為3.5s。(3)小滑塊滑動(dòng)1s時(shí),物體甲對地面的壓強(qiáng)是1000Pa。(寫出必要的文字說明、表達(dá)式及最后結(jié)果。)【答案】變小;3.5;1000。【分析】(1)當(dāng)乙勻速向右滑動(dòng)時(shí),力臂OA、G乙不變,G乙的力臂增大,根據(jù)杠桿平衡條件得出杠桿A端受到的拉力變化,而甲對地面的壓力F壓=G甲﹣FA,據(jù)此得出甲對地面的壓力大小變化,根據(jù)p=可求壓強(qiáng);(2)(3)要使木板水平平衡,木板A端受到的最大拉力等于甲的重力,根據(jù)杠桿平衡條件可得G乙的力臂最大值,再利用速度公式求滑塊乙滑動(dòng)的時(shí)間?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)杠桿平衡條件得,F(xiàn)A×OA=G乙×OB′,力臂OA、G乙不變,當(dāng)乙勻速向右滑動(dòng)時(shí),G乙的力臂增大,杠桿A端受到的拉力FA增大;甲對地面的壓力F壓=G甲﹣FA,所以甲對地面的壓力變?。挥蓈=FA′===1N,此時(shí)甲對地面的壓力:F壓′=G甲﹣FA′=3.5N﹣1N=2.5N,小滑塊滑動(dòng)1s時(shí),物體甲對地面的壓強(qiáng):p====1000Pa;(2)要使木板水平平衡,木板A端受到的最大拉力FA最大=G甲=3.5N,根據(jù)杠桿平衡條件FA最大×OA=G乙×OB′,即:3.5N×0.3m=3N×OB′′,解得:OB′′=0.35m,由v=得滑塊乙滑動(dòng)的時(shí)間:t===3.5s。故答案為:變?。?.5;1000。12.(2023春?安陽期末)如圖所示,當(dāng)用拉力F拉動(dòng)繩端時(shí),物體向右端移動(dòng),滑輪B受到2個(gè)水平向右的拉力。?【答案】右;2。【分析】隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪叫動(dòng)滑輪?!窘獯稹拷猓喝鐖D所示,當(dāng)用拉力F拉
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