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文檔簡介
第12章簡單機械(B卷?能力提升練)
班級姓名學號分數(shù)
(考試時間:90分鐘試卷滿分:100分)
一、選擇題(每小題3分,共42分,只有一個選項符合題意)
1.(西安模擬)我國古代《墨經(jīng)》最早記述了秤的杠桿原理(如圖所示),此時杠桿處于平衡狀態(tài)(忽略桿的質量),
有關它的說法正確的是()
提紐
重
A.杠桿在圖示的位置平衡時,“權”的質量小于“重”的質量
B.“權”和“重”增加相同的質量,A端不會上揚
C.增大“重”時,應把“權”向B端適當移動
D.若將提紐。向B端移動一些,桿秤的測量范圍將變小
解:A、杠桿在圖示的位置平衡時,根據(jù)杠桿平衡條件可得“權"X"標”="重”X“本”,由圖可知“標”
大于“本”,則“權”的質量小于“重”的質量,故A正確;
B、設增加的質量為Am,由圖可知,杠桿平衡時''標"大于“本“,則AmX“標”>AmX“本”即“權+Am”
X“標”>“重+Am”X“本”,A端會下沉,故B正確;
C、在“權”不變時,“重”增大,需要“標”增大,即把“權”向A端適當移動,故C錯誤;
D、將提紐O向B端移動一些,“標”增大,貝U“權”和“標”的乘積增大,而“本”變小,由杠桿平衡可知“重”
增大,即桿秤測量范圍增大,故D錯誤。
答案:Ao
2.(宿遷模擬)如圖是我國空間站的機械臂,它類似于人的手臂,可以省距離,下列工具使用時與機械臂屬同類型
杠桿的是()
A.用筷子夾食物B.用動滑輪提起重物
C.測量質量的天平D.用瓶蓋起子起瓶蓋
解:人的手臂和機械臂使用時動力臂小于阻力臂,是費力杠桿。
A、筷子在使用時,動力臂小于阻力臂,是費力杠桿,故A符合題意;
BD、動滑輪、瓶蓋起子在使用過程中,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,故BD不符合題意;
C、天平在使用過程中,動力臂等于阻力臂,是等臂杠桿,故C不符合題意。
答案:Ao
3.(2022?宜賓中考)2021.7.1是慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年大會在北京天安門廣場隆重舉行,伴隨著噫亮的國歌
聲,五星紅旗冉冉升起。這是因為旗桿頂部有一個滑輪,如圖,該滑輪的作用是()
A.增大繩子自由端移動的距離
B.減小拉力
C.改變拉力的方向
D.減少拉力做功
解:旗桿頂部滑輪的軸不動,是一個定滑輪,它能改變動力的方向,但不能省力。
答案:C=
4.(焦作模擬)如圖所示,人對繩的拉力都是F,將各重物勻速提起。不計動滑輪重,物重最大的是()
A、圖中所示是定滑輪,不能省力,拉力F=Gi,即Gi=F;
B、圖中所示是動滑輪,拉力F=±G2,即G2=2F;
C、圖中所示是滑輪組,有三段繩子承擔總重,F(xiàn)=|G3,即G3=3F;
D、圖中所示是滑輪組,有兩段繩子承擔總重,F(xiàn)=1G4,即G4=2F;
答案:Co
5.(2022?南通期末)如圖是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊機械,借助這種機械可以將較重的物體搬運到高處,
某人借助該機械吊起一輛摩托車。不計繩和機械自重,下列說法錯誤的是()
A.圖中A部分可等效為定滑輪
B.該機械既可省力,也能改變力的方向
C.圖中B部分可等效為動滑輪
D.若繩子被拉下6m時,摩托車上升1m
解:AC、提升物體時,A的軸的位置固定不動,屬于定滑輪;B和物體一起移動,屬于動滑輪,故A、C正確;
B、利用該滑輪組裝置既能省力,又能改變力的方向,故B正確。
D、由圖知,A、B組成滑輪組,n=5,則拉力端移動距離s=5h;人將繩拉下5m時,摩托上升的高度h=lm,
故D錯誤。
答案:D。
6.(2022?郴州模擬)如圖所示,不計滑輪自重及繩子與滑輪之間的摩擦,三個彈簧測力計拉力FA、FB、Fc三者的
關系正確的是()
B.FA:FB:FC=1:2:3
C.FA:FB:FC=6:3:2D.FA:FB:FC=2:3:6
解;根據(jù)每段繩子承擔的力的情況,分析三個彈簧測力計拉力FA、FB、Fc三者的關系,如下圖:
設每段繩子承擔F的力,F(xiàn)c承擔3段繩子的拉力,F(xiàn)c=3F;FB承擔2段繩子的拉力;FB=2F;FA承擔一段繩
子的拉力,F(xiàn)A=F。
故FA:FB:FC=F:2F:3F=1:2:3,故B正確,ACD錯誤。
答案:Bo
7.(2022?長春期末)如圖所示,用完全相同的兩個滑輪繞成了甲、乙兩個滑輪組(不計繩重和摩擦),在Fi、F2
的拉力作用下分別將重為Gi、G2的兩個物體勻速提升相同的高度,若G1>G2,提升重物中拉力FI、F2所做的
功分別為Wi、W2,機械效率分別為甲、單,則正確的是()
A.W1>W2,X]1>X]2B.W1<W2,中="2
C.Wi>W2,r)i<r|2D.Wi=W2,r)i=T)2
解:
用兩個滑輪組將物體提升相同的高度,且G1>G2,根據(jù)W:g=Gh可知,有用功的關系為:W有1>W有2;
由題知,兩動滑輪重相同,提升的高度也相同,且繩重和摩擦不計,由W額=6動卜可知,所做的額外功相同,
根據(jù)W,國=W有用+W額可知,總功(拉力所做的功)的關系為:Wi>W2;
www
皿石田a-an-n
由亍產(chǎn)=,%一""=1-,可知,中>甲;所以BCD錯誤,A正確。
總總總
答案:Ao
8.(泰安模擬)如圖,斜面長3m,高0.6m,建筑工人用繩子在6s內將重500N的物體從其底端沿斜面向上勻速拉
到頂端,拉力是150N,則下列說法正確的是(忽略繩子的重力)()
A.拉力所做的功是300JB.拉力的功率是50W
C.斜面的機械效率是80%D.斜面上的摩擦力是50N
解:
A、拉力所做的功:W,6=Fs=150NX3m=450J,故A錯誤;
B、拉力的功率:P=?=鬻=75W,故B錯誤;
C、有用功:W有用=Gh=500NX0.6m=300J,
w
斜面的機械效率:尹xl00%=aX100%P66.7%,故C錯誤;
D、額外功:0額=0總-W有用=450J-300J=150J,
由^/額=£$可得,物體在斜面上受到的摩擦力:
r額150/-+斤n旅
,=丁=瑞=5n0xTN,故D正7r確。
答案:Do
9.(2022?綿陽期末)用水平力Fi拉動如圖所示裝置,使木板A在粗糙水平面上向右勻速運動,物塊B在木板A
上表面相對地面靜止,連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2。不計滑輪重和繩重,滑輪軸光滑。則
Fi與F2的大小關系是()
A.FI=F2B.F2<FI<2F2C.FI=2F2D.FI>2F2
解:由圖知,
(1)動滑輪在水平方向上受到三個力的作用:水平向右的拉力F1,墻壁對它水平向左的拉力F墻,木板A對它
水平向左的拉力F木板,
由于木板向右勻速運動,所以尸1=尸墻+尸木板,
由于同一根繩子各處的拉力相等,所以F木板=/1,
由于力的作用是相互的,所以動滑輪對木板A的拉力為F動=F木板=^F1-------------------①;
(2)物塊B在水平方向上受到兩個力的作用:繩子對它向左的拉力F2,木板A對它向右的摩擦力fA對B;由于
物塊B保持靜止,所以F2=fA對B;
木板A在水平方向上受到三個力的作用:動滑輪對木板向右的拉力Fes,物體B對木板向左的摩擦力fB對A,地
面對木板向左的摩擦力f地面,
由于木板向右勻速運動,所以F動=fB對A+f地面---------------------②
由于力的作用是相互的,所以£8對人=£人對B=F2——————————③
由②③可得F動=F2+f地面,
1
BP-Fi=F2+f地面,
也就是Fi=2F2+2f地面,
所以FI>2F2。
答案:Do
10.(2022?武漢模擬)如圖所示的輕質杠桿一端掛有一重為20N的動滑輪,滑輪下掛的物體重100N,物體與水平
地面接觸,接觸面積為O.ln?。在輕質杠桿的A處施加豎直向上的力60N,杠桿始終在水平位置靜止,不計繩重
和摩擦,下列說法錯誤的是()
F
A.物體對地面的壓強為300Pa
B.動滑輪受平衡力作用
C.若要物體對地的壓力為0,保持A點位置不變,力F的大小為80N
D.若要物體對地的壓力為0,保持力F的大小不變,將A點向右移動
解:A.設杠桿上一個小格長為L,繩子作用在杠桿左端豎直向下的力為F繩,根據(jù)杠桿的平衡條件可得:F繩X
4L=FX3L,即F繩=,F=*x60N=45N;
因為物體間力的作用是相互的,所以杠桿對繩子豎直向上的拉力為45N,不計繩重和摩擦,由動滑輪的特點可知,
1
F'繩=2(F動+G動),
故作用在動滑輪掛鉤上豎直向下的拉力為:F動=2F'繩-G動=2X45N-20N=70N,
因為物體間力的作用是相互的,所以動滑輪對物體向上的拉力為F'動=70N,
,
故物體對地面的壓力為:Fff=G-F動=100N-70N=30N,
F
物體對地面的壓強:p=-^=£%=300Pa,故A正確;
30.1mz
B.因為杠桿始終在水平位置靜止,所以動滑輪處于靜止狀態(tài),因此動滑輪處于平衡狀態(tài),受到的是平衡力,故
B正確;
C.若要物體對地的壓力為0,則動滑輪對物體的拉力為100N,可知杠桿對繩子的拉力F"繩=*(F'動+G動)=±x
(100N+20N)=60N,
因為物體間力的作用是相互的,繩子對杠桿的拉力為60N,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,
F60X4L=FZX3L,SP60NX4L=F/X3L,解得F'=80N,故C正確;
D.由選項C的分析可知,若要物體對地的壓力為0,作用在杠桿A處的拉力要增大,若保持拉力不變,根據(jù)杠
桿的平衡條件,就要使動力臂長一些,即將A點向左移動,故D錯誤。
答案:D。
11.(常州模擬)如圖所示,滑輪組懸掛在水平鋼架上,某工人站在水平地面上,豎直向下拉動繩子自由端,5s內
使物體A勻速上升1m,提升過程中拉力F的功率為160W。已知物體A重720N,該工人重600N。關于該過程,
不計繩重和摩擦,下列說法正確的是()
鋼架
A.繩子自由端移動的速度為0.2m/s
B.動滑輪重120N
C.該工人對地面的壓力為200N
D.工人利用該滑輪組提升物體的最大機械效率為90%
解:A.由圖可知,滑輪組承擔物重繩子的有效股數(shù)n=2,5s內繩子自由端移動的距離s=nh=2Xlm=2m,繩
子移動的速度v=]=鬻=0.4m/s,故A錯誤;
B.由P=?=^=Fv可得,繩子自由端的拉力F=(=^\=400N,不計繩自身重力和繩與滑輪間摩擦,由
1
F=^(G+G動)可得,動滑輪重6動=讓-6=2義4001^-72(^=80:\,故B錯誤;
C.該工人對地面的壓力F壓=G人-F=600N-400N=200N,故C正確;
D.工人施加的最大拉力F/=GA=600N,不計繩自身重力和繩與滑輪間摩擦,提升物體的最大重力G』2F'
W'W
-G動=2X600N-80N=1120N,此時滑輪組的機械效率最大,滑輪組的最大機械效率m=*—=
G'h_G'_1120Ncc44n
G'h+Gh=G'+G,=1120N+80N~93-o3n//a,故rD黯沃。
動動
答案:Co
12.(2022?北京模擬)甲物體靜止在水平地面上時,對地面的壓強為6Xl()5pa.現(xiàn)將甲物體用細繩掛在輕質杠桿的
A端,杠桿的B端懸掛乙物體,如圖所示,當杠桿在水平位置平衡時,甲物體對地面的壓強為2Xl()5pa,已知:
乙物體的質量為2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg。要使甲物體恰好被細繩拉離地面,則下列判斷中正確的是
()
AOB
△=
I0
甲
A.甲物體的底面積應小于2X10-5m2
B.甲物體對地面的壓力只需減少10N
C.杠桿B端所掛物體的質量至少增加2kg
D.可以移動支點O的位置,使OA:OB=2:9
解:乙物體的重力G乙=111乙g=2kgX10N/kg=20N;
根據(jù)杠桿平衡條件FA1OA=G乙IOB,
細繩對A端的拉力:FA=GB把=20Nx與i=60N,
LOA1
繩子拉力處處相等,細繩對甲的拉力也為60N,甲對地面的壓力AF減少了60N,
△F=Fi-F2=piS-p2S,
數(shù)據(jù)代入:60N=6X105PaS-2X105PaS,
解得:S=1.5X10-4m2,
542
則甲的重力G¥=Fi=piS=6X10PaX1.5X10m=90N;
甲物體恰好被細繩拉離地面時,甲對地面的壓力為0,A端受到的拉力等于甲的重力:
A、甲物體的底面積為1.5X10-4m2,大于2X10-5m2,故不符合題意;
B、甲對地面的壓力為F甲=6甲-AF=90N-60N=30N,甲物體恰好被細繩拉離地面,壓力還要減小30N,故
不符合題意;
Grr^oA1
C、根據(jù)杠桿平衡條件:G甲1OA=G/1OB,G乙'=—f—=90Nx|=30N,杠桿B端所掛物體的質量至少增加
L0B5
.30N-20N?八嘀*
△m=.=u)N/kg故不付口意思;
G
D、根據(jù)杠桿平衡條件:G?IOA'=G2,1OB',則/以=7^=-----=一,符合題意。
l0B'G甲90N9
答案:D。
13.(重慶模擬)工人用大小為400N的拉力F提升重為600N的物體,如圖所示,在12s內繩子自由端被勻速直線
拉下6m(不計繩子與滑輪之間的摩擦力),下列說法正確的是()
①所做的有用功是3600J
②滑輪組的機械效率為75%
③拉力F的功率是400W
④若提升物體的重力變大,滑輪組的機械效率變大
A.只有①和④B.只有②和③C.只有②和④D.只有①和②
解:由圖可知,該滑輪組有效線段n=2,繩子自由端移動的距離5=疝,
物體提升的高度為h=|=竽=3m,
拉力做的有用功為W:&=Gh=600NX3m=1800J,故①錯誤;
拉力做的總功W總=Fs=400NX6m=2400J,
滑輪組的機械效率:口=討直x100%=x100%=75%,故②正確;
w“
在12s內拉力做功的功率為P=—言=斗第=200W,故③錯誤;
提升物體的重力變大,由亞有=611可知,在提升的高度相同時,有用功增大,不計繩子與滑輪之間的摩擦力,
額外功不變,由n=j=w可知,機械效率增大,故④正確;
如總〃有+〃額1+_<
故ABD錯誤,C正確。
答案:Co
14.(東坡區(qū)校級二模)如圖所示,重300N的物體在20N的水平拉力F的作用下,以0.2m/s的速度沿水平地面向
左勻速直線運動了10s,滑輪組的機械效率為80%,則在此過程中。下列說法正確的是()
A.繩子自由端移動的距離為2m
B.拉力F的功率為2.4W
C.物體與地面間的滑動摩擦力為48N
D.有用功為120J
解:A、由圖知,n=3,則繩子自由端移動的距離:s繩=3s物=3v物t=3X0.2m/sX10s=6m,故A錯;
B、拉力做功為:0總=尸5繩=20NX6m=120J,
拉力做功的功率:P=/=^=12W,故B錯;
C、有用功亞有=£$物,拉力做的總功M\族=Fs繩,
人物=代物=
因為『危f
Fs-F3s3-3F'
繩物
所以物體與地面間的滑動摩擦力:
f=TiX3F=80%X3X20N=48N,故C正確;
D、有用功:W有=fs物=fv物t=48NX0.2m/sX10s=96J,故D錯。
答案:Co
二、填空題(每空1分,共21分)
15.(珠海模擬)用如圖所示的“開瓶起子”開瓶蓋,A、B兩點中A點是支點,開瓶蓋時在C點處施加_|^
上(選填“向上”或“向下”)的力,“開瓶起子”是省力(選填“省力”“費力”或“等臂”)杠桿。
c
解:用如圖所示的“開瓶起子”開瓶蓋,A、B兩點中A點是支點,起子繞著轉動的固定點,B點是阻力的作用
點,開瓶蓋時在C點處施加向上的動力,“開瓶起子”的動力臂比阻力臂長,是省力杠桿。
答案:A;向上;省力。
16.(2022?南充期末)如圖所示,物體重G=50N,OB=0.4m,OA=lm,使杠桿在水平位置平衡時,F(xiàn)1的力臂Li
=0.5m,Fi=40No(杠桿重忽略不計)
解:做出Fi的作用線,則從支點到作用線的距離即為Li,力臂L2=OB=0.4m,如圖所示:
由圖知,當測力計斜向上拉動時,力的作用線與OA成30°夾角,其力臂Li=*OA=:xlm=0.5m,
則此時測力計的示數(shù)為:
Fi*Li=G*OB,
FiX0.5m=50NX0.4m,
Fi=40No
答案:0.5;40o
17.(清遠期中)圖中用彈簧秤測得兩個祛碼的重力為12N,用動滑輪拉起兩個祛碼,彈簧秤的示數(shù)為7N,(不計
繩重與摩擦)說明使用動滑輪可以省力,但不改變力的方向,動滑輪的重力是2N.
解:
兩個祛碼的重力為12N,用動滑輪拉起兩個祛碼,彈簧秤的示數(shù)為7N(即拉力小于兩個祛碼的重力),說明動滑
輪可以省力,但不能改變力的方向;
不計繩重與摩擦,動滑輪省一半力,故F=)(G動+G物),
1
即:7N='(G動+12N),
解得G動=2N。
答案:省力;方向;2。
18.(2022?重慶期末)如圖所示,沿斜面向上勻速拉一個重為100N的物體到斜面頂端,斜面長0.5m,高0.3m,拉
力為80N,則這個斜面的機械效率是75%,物體受到的摩擦力是20N。
W<=Gh=100NX0.3m=30J,
拉力做的總功:
W.&=Fs=80NX0.5m=40J,
斜面的機械效率:
T]=-f^xl00%=xl00%=75%,
克服摩擦力所做的額外功:
W額=W總-W有=40J-30J=10J,
由W=fs可得,物體受到的摩擦力:
f=—=華-=20N。
s0.5m
答案:75;20?
19.(滁州期中)如圖所示,物體A在水平桌面上,繩重及摩擦不計,動滑輪重力為2N。當B物體重力為8N時,
它恰好能勻速下降。以上裝置中屬于動滑輪的是M(填字母"M”或"N")。若用一個水平向左的力F拉
物體A,使其向左勻速運動,則這個力F大小應為10N。
解:N滑輪的軸的位置固定不動,為定滑輪;M滑輪隨物體一起運動,為動滑輪。
當A向右做勻速直線運動,A受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力為一對平衡力,f=F拉
11
=1(GB+G動)(8N+2N)=5N,
當A向左做勻速直線運動處于平衡狀態(tài),水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B對A的拉力;
滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關,壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,摩擦力大小不變,
所以向右的摩擦力為:f=5N。
B對A的拉力不變,F(xiàn)拉=5N,
A做勻速直線運動,受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力為:F=f+F拉=5N+5N=10N。
答案:M;10o
20.(2022?棗莊期末)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GA>GB,貝Un甲>n乙;若FA=FB,則GA<GB.(選填“>"、
或"=")
解:(1)不計繩重和摩擦,克服物體重力做的功為有用功,克服物體重力和動滑輪重力做的功為總功,
則滑輪組的機械效率:
"有GhG1
Tl=TTj—X100%=Yrir~X100%=不二不—X100%=~G—X100%,
W總(G+G動)“G+G動動
1+-
1
因物體的重力G越大,1+—越大,且動滑輪的重力相等,
動
1+—
所以,GA>GB時,T]甲乙;
(2)由圖可知,n甲=2,n乙=3,
由F=[(G+G動)可得,提升物體的重力:
G=nF-G動,
則FA=FB時,提升物體的重力關系為GA<GBO
答案:>;<。
21.(2021?廣東中考)用如圖甲的滑輪組提升重200N的物體,已知拉力F為80N,不計繩重和摩擦,物體和繩子
自由端的運動情況如圖乙所示,反映繩子自由端運動的圖線是A(選填"A”或"B”),動滑輪重為3
N,3s內對物體做的有用功為300Jo
甲乙
解:
(1)由圖甲可知,n=3,則拉力端移動距離s=3h,所以圖乙中上面的傾斜直線A是繩子自由端運動的s-t圖
像,而下面的傾斜直線B是物體運動的s-t圖像;
(2)不計繩重和摩擦,拉力F=4(G+G動),則動滑輪重力:
G動=3F-G=3X80N-200N=40N;
(3)由圖乙可知,t=3s時,物體運動的高度h=1.5m,
對物體做的有用功:W有用=Gh=200NXl.5m=300J。
答案:A;40;300o
22.(2022?渭南期末)工人師傅借助如圖所示的裝置,在20s時間內將700N重的貨物勻速提升了4m,已知他對繩
子的拉力為500N,該過程中,動滑輪上升的速度為0.2m/s,工人所做的有用功為2800J,裝置的機械效
率為70%;工人對繩子拉力的功率為200W。
解:(1)動滑輪上升的速度等于物體上升的速度:
v="黑=。2向s;
(2)由圖知,有兩段繩子承擔總重,繩子自由端移動的距離s=2h=2X4m=8m,
有用功為:
W有用=Gh=700N義4m=2800J;
拉力做的功:W總=Fs=500NX8m=4000J,
裝置的機械效率為:
w
9=倘=耦乂1。。%=7。%;
(3)拉力的功率:P=?=與罌=200W。
答案:0.2;2800;70%;200o
三、作圖題(每題2分,共4分)
23.(葫蘆島模擬)圖甲是一個菜餡擠水器,其上部手柄在使用時是一個杠桿,圖乙是其簡化的示意圖,O為支點,
F2是使用菜餡擠水器時B點受到的阻力。請在圖乙中畫出作用在A點的最小動力F1的示意圖及動力臂Li、阻
力臂L2O
田乙
解:由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時,動力臂越長,動力越??;圖中支點在O
點,動力作用在A點,則連接支點。與作用點A,OA即為最長的動力臂Li;使用菜餡擠水器時,動力的方向
應該向下,過點A垂直于OA向下作出最小動力F1的示意圖;
從支點O向阻力F2的作用線作垂線段,即為阻力臂L2,如圖所示:
24.(2022?甘肅中考)如圖所示,某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物,請用筆畫線代替繩子,
畫出最省力的繞繩方法。
解:要使滑輪組最省力,需要承擔物重的繩子段數(shù)最多,所以要從動滑輪繞起,依次繞過上面的定滑輪、下面的
動滑輪,再繞過上面的另一個定滑輪,如圖所示:
四、實驗探究題(每空1分,共20分)
25.(淄博模擬)在“探究杠桿的平衡條件”實驗中:
(1)實驗前,杠桿靜止在圖甲所示的位置,此時杠桿平衡(選填“平衡”或"不平衡”)。為了使杠桿在水
平位置平衡,應將杠桿右端的平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調節(jié),若改為調節(jié)杠桿左端的平衡螺母,
則向右調節(jié)也能使杠桿在水平位置平衡。
(2)圖乙中,在A點掛3個鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,應在B點掛4個相同的鉤碼;杠桿平衡后,
在A、B兩點下方同時增加一個相同的鉤碼,則杠桿左端下沉(選填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍保
持原狀”)。
(3)如圖丙所示,若不在B點掛鉤碼,改用彈簧測力計在C點豎直向上拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡;當彈
簧測力計從圖丙位置轉到圖丁位置時,其示數(shù)會變大(選填“變大”、“不變”或“變小”),原因是阻力
和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大。
解:(1)杠桿靜止或勻速轉動時杠桿就處于平衡狀態(tài)。調節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿右端偏高,應將左端或右
端的平衡螺母應向上翹的右端移動,使杠桿在水平位置平衡;
(2)若每個鉤碼重G,每個小格長L,如圖乙所示,杠桿左邊A處掛3個相同鉤碼,要使杠桿在水平位置平衡,
根據(jù)杠桿的平衡條件可得,3GX4L=nGX3L,解得n=4,即應在杠桿右邊B處掛同樣的鉤碼4個;
當杠桿平衡后,在A、B兩點下方同時增加一個鉤碼,則有4GX4L>5GX3L,左側力與力臂的乘積大于右側,
故左端下沉;
(3)保持C點不變,當彈簧測力計從丙位置轉到丁位置時,此時F的力臂變短,根據(jù)杠桿的平衡條件,阻力和
阻力臂不變,動力臂變小,動力變大。
答案:(1)平衡;右;右;(2)4;左端下沉;(3)變大;阻力和阻力臂不變,動力臂變小,動力變大。
26.(2022?漢中模擬)在“探究定滑輪和動滑輪的特點”實驗時,小明用同一個滑輪做了四次實驗,前
兩次按圖甲、乙進行,后兩次按圖丙進行,并將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。
實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升的高度拉力F/N繩子自由端移動
h/cm的距離s/cm
11.020.01.020.0
22.020.02.020.0
31.020.00.740.0
42.020.01.240.0
(1)分析第1、2次的數(shù)據(jù),可以得出結論:使用定滑輪不能(選填“能”或“不能”)省距離;用圖乙進
行實驗時,若小明將繩子的自由端沿著水平向右的方向勻速拉動,拉力的大小將不變(選填“變大”、“不
變”或“變小”)。
(2)用圖丙進行實驗時,最好沿著豎直方向勻速拉動繩子自由端;分析第3、4次數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn),拉力的大
小總比鉤碼重力的一半要大,這主要是因為動滑輪自身受到重力;
(3)在本實驗中進行了多次實驗,目的是Co
A.從多次實驗中選取最準確的數(shù)據(jù)
B.多次測量取平均值,減小誤差
C.從特殊現(xiàn)象中得到普遍規(guī)律
D.利用控制變量法
甲乙丙
解:(1)第1、2次的數(shù)據(jù)中拉力不變,則說明使用定滑輪不能省力,也不能省距離;但能改變力的方向,所以
若小明將繩子的自由端沿著水平向右的方向勻速拉動,拉力的大小將不變。
(2)用圖乙進行實驗時,一定要沿著豎直方向勻速拉動繩子自由端;實際在實驗時,動滑輪自身的重量、動滑
輪與繩子之間存在摩擦阻力等,都會影響實驗的結果,所以拉力大小并不等于鉤碼重力的一半的原因是:動滑輪
自身受到重力。
(3)使用中要進行多次測量,目的是為了得到普遍規(guī)律,故C正確。
答案:(1)不能;不變;(2)沿著豎直方向;動滑輪自身受到重力;(3)Co
27.(2022?齊齊哈爾期末)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上^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^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)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)得出結論:同一滑輪組提升重物時,物重越大,滑輪組的機械效率越高。
(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。(不同滑輪組提升相同重物時,動滑輪越重,滑輪組的機械效率越低
實驗次數(shù)鉤碼重量G/N鉤碼上升高度繩端拉力F/N繩端移動距離機械效率T1
h/ms/m
140.12.70.274%
240.11.80.374%
380.13.10.386%
480.12.50.480%
甲乙丙丁
解:
(1)實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計,這樣測力計示數(shù)才等于拉力大??;
(2)在彈簧測力計靜止時讀出了數(shù)據(jù),由于不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦,所以測力計示數(shù)偏小,他的
想法是不正確的;
(3)丁圖中,繩子的有效段數(shù)為n=4,繩端移動距離s=nh=4X0.1m=0.4m,
滑輪組的機械效率:
“有GhBNxO.lmo?n/
產(chǎn)町;=后=2,5WxO.4m=80%;
(4)繩端移動距離與物體升高的高度的關系為s=nh,
所以,結合表中數(shù)據(jù)可知實驗1、2、3中繩子的有效段數(shù)分別為2、3、3;
再結合鉤碼的重力
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