杠杆 滑轮 浮力综合计算题
杠杆、滑轮、浮力综合计算题
1、图1是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆柱形物体A。物体A的底面积为200cm2，高为8m。当物体A露出水面2m时，绳子用竖直向上T1的力拉物体A，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为2400N，,当物体A露出水面4m时，绳子用竖直向上T2的力拉物体A,，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F2，机械效率为82%。拉力F2的功率为600w, 已知TI ：T2=39：41。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）此滑轮组匀速上升的速度V；（2）此滑轮组最高的机械效率。
2、如图2用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？（保留一位小数）（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。
3、一名工人用如图3的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，则(1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3)动滑轮的重。
4、装卸工人用如图4的装置将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物在1min内匀速上升了5m，在此过程中求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率．
5、5月12日，四川汶川发生8级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？
6、如图18的装置中，重30 N的物体A，在拉力F 的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面做匀速直线运动5s，此时弹簧测力计的示数为 2 N(不计机械内部摩擦和机械自重)。求：(1)物体A受到的摩擦力；(2)拉力所做的功；(3)拉力的功率。
7、建筑工地上，工人用如图7的装置将重为500N 的建材从地面匀速送到6m 高处，所用拉力为300N ，时间为20s．不计摩擦和绳重，求：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？
8、某人用图8所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉了2m，在此过程中，求：（1）拉力做的功（2）滑轮组的机械效率（3）滑轮组中动滑轮的重（4）若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？（不计绳重和摩擦）
9、一根平直的杠杆（图9），本身的质量不计，支点为O，OA=2OB，在B点挂了一个体积为10立方厘米的实心铜球，在A点最少应用多大的力，杠杆才能平衡?(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg)
10、如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比) (1)在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少? (2)计算拉力F做的总功是多少焦耳? (3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少?
11、电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图11.B.14所示的恒拉力系统，其简化原理图如图11所示。实际测量得到每个水泥块的体积为 1.5×10-2m3，共悬挂20个水泥块。（已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg。）（1）请指出图中的动滑轮和定滑轮分别是哪个？（2）每个水泥块的重力是多少？（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？
12、在大型场馆和高楼建设工地上，常用起重机吊起建材。起重机吊臂上的滑轮组是由一个动滑轮和两个定滑轮组成，其结构简图如图12所示，钢丝绳拉力F 由电动机提供，大小为2×104N，起重机在60s内将重为5.4×104N的建材匀速提高了12m。试求：⑴在此过程中做的有用功为多少？⑵拉力F的功率是多大？⑶滑轮组的机械效率是多大？
13、如图13是一个上肢力量健身器示意图。配重A 受到的重力为1200 N；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE︰0H＝2︰5 。小成同学受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为F1时，杠杆在水平位置平衡，配重A刚好拉起来。杠杆EH和细绳的质量均忽略不计；所有摩擦也忽略不计。求：（1）判断滑轮B、C、D分别是定滑轮还是动滑轮？
答：滑轮B是滑轮；滑轮C 是滑轮；滑轮D是滑轮。（2）不考虑动滑轮的重时，拉力F1多大？（3）若考虑动滑轮的重时，作用在H点竖直向下的拉力为F2，其大小是260 N，则动滑轮受到的重力G动为多大？
14、用如图14所示滑轮组提升重物．人用拉力F的大小为50N， 15s内使重为90N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：（1）动滑轮的重．（2）人拉绳子做功的功率．（3）滑轮组的机械效率．
15、有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理如图15中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）。其中AO︰BO＝5︰1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，空载时，电流表读数是多少mA？（2）若压杆与压力传
感器之间的接触面积是2×10－4m2，则该秤的最大称量值是多少？（3）为了把电流表A的表盘改装成电子秤
表盘，我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。请你写出这个关系式
16、如图16甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。求：⑴物体乙受到的重力G乙。若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。求：⑵此时地面对人的支持力F3。
17、如图17是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？
18、如图18所示，质量为70kg的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为160kg，工人用力F1匀速拉绳的功率为P1，货箱以0.1m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N1。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为120kg，工人用力F2匀速拉绳，货箱以0.2m／s的速度匀速上升，地面对工人的支持力为N2，滑轮组机械效率为η2。N1与N2之比为15︰19。（不计绳重及滑轮摩擦，g取l0N／kg）求：（1）货箱和动滑轮的总质量m；（2）功率P1；（3）机械效率η2。
19、如图19所示，一个质量60kg，底面积为0.1m2物块，通过滑轮组在25N拉力作用下作匀速直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。(g 取10N/kg )。求：（1）在图上作出物体对水平地面压力的示意图；（2）物体的重力是多少？（3）物体静止时对水平地面的压强是多少？（4）该滑轮组的机械效率是多少？
20、在如图20所示，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在40s内移动了8m，绳子自由端拉力F的大小为20N。请你根据已知条件提出3个问题并进行解答。（不计摩擦和动滑轮重）
21、如图21 均匀细长棒AB，其质量为m，A端用细线悬挂起来且悬线竖直，B端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒被浸没部分的长度是全长的3/5，棒的密度是多少？
22、如图22所示，杠杆处于平衡状态，其中OA长1米，OB长0.25米，重物P重58.8牛，滑轮和杠杆的质量不计，求：（1）重物G重多少牛？（2）滑轮悬挂点D、C各受多大的力？
压力F/N 0 50
10
15
20
25
30
…
电阻R/Ω30
27
24
21
18
15
12
…
23、.如图23甲所示，某工人用滑轮组从水深为H=5m 的井底匀速提起高为2m，底面积为0.02m2的实心圆柱体M（圆柱体底部与井底不密合），该物体的密度为2.5×103kg/m3，如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，绕在滑轮上的绳子能承受的最大的拉力F=500N。当工人作用在绳端竖直向下的拉力为F1时，实心圆柱体受到井底的支持力为N；从实心圆柱体刚刚离开井底到刚好要露出水面前始终以某一速度匀速上升时，工人作用在绳端竖直向下的拉力为F2，工人做功与时间的图像如图23乙所示。已知：F1?F2=2?5。不计摩擦和绳重及水的阻力，g=10N/kg。
求：(1) 当实心圆柱体在水中匀速上升时（未露出水面）所受的浮力； (2) 当作用在绳端的拉力为F1时，实心圆柱体受到井底的支持力N； (3)实心圆柱体上表面刚刚露出水面后继续上升，当绳子刚好能被拉断时，实心圆柱体 M所受的拉力F0。
24、在水井清淤工程中，工人用如图24所示的装置来起吊井底的一块石头。如果石头的重力是500N，体积是0.02m3。（1）此装置_________（选填“能”或“不能”）省力，其带来的好处是______。（2）请通过计算说明，当石头浸没在水中时和完全离开水面后，要把石头匀速吊起，工人分别需要多大的拉力。注：不计摩擦、水的阻力和绳的重力等。
25、如图25是利用电子称显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物体A、B以及轻质杠杆MN组成：物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO︰ON=1︰2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；（3）若水位发生变化，当电子称的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度。
26、某中学“STS”课题小组到某工厂的锅炉车间进行实践活动，重点研究锅炉供水自动控制装置方面的问题，如图15为冷水自控位置，小水箱与锅炉相连，当杠杆呈水平状态时，浮球受到2.5N竖直向上的浮力，塞子B刚好顶住自来水的进口。已知OC＝25cm。OD＝1cm，塞子B横截面积为1cm2，由此算出自来水对塞子B的压强为多大？
27、科技小组的同学用长方形泡沫塑料、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图27），当航标灯静止时泡沫塑料浸入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）（1）泡沫塑料底部受到水的压强是多大？（2）航标灯静止受到的浮力是多大？
28、某学校组织学生到某厂的锅炉车间进行实践活动.活动中锅炉技术师傅介绍了锅炉的一些配套设备及工作原理,下面就一些设备的设计用我们所学的知识给予计算或说明. (1)图28甲为锅炉保险阀,安全压强值P=1.2×105Pa,当蒸汽压力超过安全值时,圆柱体铁锤A 被顶起,排出部分蒸汽.已知A的底面积S=10cm2,则铁锤质量不能超过多少?(p外=1.0×105Pa) (2)图28乙为锅炉的冷水自控装置,小水箱与锅炉相连,它们组成了一个连通器.浮球C和活塞B及连杆OC组成了一个杠杆来控制进水管的水的流出.当杠杆呈水平状态时,浮球一半的体积浸入水中,塞子B刚好顶住自来水进口.已知浮球体积为500cm3,OC=25cm,OD=1cm,塞子B横截面积为1cm2,由此算出进水管压强为多大?(不计杠杆、塞子、浮球的质量,g=10N/kg) (3)小水箱中的杠杆若以浮球受到的浮力为动力,则此杠杆是省力还是费力?若不用此杠杆,在进水管的水压不变的情况下,直接用浮球将活塞顶住,则活塞的体积至少为多大?
29、如图29所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
30、图30是小亮为村里的养牛场设计的牲畜自动饮水器的示意图，设计储水箱A的蓄水深度为0.5m，阀门K处出水口的横截面积为6×10―4m2，支点O到浮球球心的距离为O到B点距离的2倍，要求浮球浸入水中1/3时杠杆水平，K处的活塞即能将出水口关闭。(g取10N／kg) (1)若不考虑活塞、杆KB、OC 及浮球的重力，小亮选用浮球的体积应为多
大? (2)实际上活塞、杆及浮球的重力是需要考虑的，若考虑它们的重力，你认为采取哪些措施可保证饮水器正常工作?(答出一种措施即可)
31、如图31所示，一正方体合金块M的边长为20cm，把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处，一个重为640N的人在杠杆的B点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡，此时M对水平地面的压强为1.1×104Pa，人对水平地面的压强为1.45×104Pa；若把M浸没于水中(M与容器底不接触)，人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面的压强为1.15×104 Pa；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6×104 Pa．（g 取10N/kg）求： (1)力F1的大小； (2)合金块M的密度； (3)当M浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M 沉于容器底，则M对容器底的压强为多大．
32、如图32所示，质量分布均匀的长方形木板AB 的长度L= 4m, 中央支于支架O上，A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC 刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角, 已知细绳承受的最大拉力均为360N．现有重为300N的小孩，从O点出发．（1）如果沿ＯA 方向向A端缓慢行走．当小孩行走到距离O点1.5m的E点时．AD绳上的拉力是多大?（2）如果沿ＯB 方向向B端缓慢行走，在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是多少m？
参考答案
一、计算题
1、图 1分
解得: 1分
1分
1分
1分
1分
1分2、（1）50N
（2）55.6N
（3）功的原理。
3、75% 120W 150w
4、（1）4000J 2分；（2）83.3W 2分
（3）80% 2分
5、
6、
7、解：（1）W有＝Gh＝500N×6m
＝3000J ……………………………………………………
（2）P＝W/t
＝300N×12m/20s
＝180W ……………………………………………………
（3）η＝Gh /Fs ＝3000J/(300N×12m)
＝83.3% ……………………………………………………
（4）由 F＝（G物＋G动）/n
300N＝（500N＋G 动）/2
G动＝100N …………………………………………………
当G′物＝400N时
由上式可得：F′＝250N ……………………………………
8、（1）400J
（2） 83.3％
（3）100N
（4）88.9％
9、 0.445N 10、(1)0……
(2)W总=FS=400×100=4×104(J)
(3)∵滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比，
∴，
即
％
11、
12、（1） 6.48×105 J (2)1.2×104 W (3)90%
13、（1）定定动（各1分）（2）240N （3分）
（3）100N
14、（每问2分，共6分）
（1）10N （2）20W （3）90%
15、解：（1）空载时，电流为I=U/R=4.8V/300Ω=0.016A…………（2分）
（2）压力传感器受到的最大压力为F=PS=2×106Pa×2×10-4m2=400N，则踏板上受到的最大称量为G×LBO=F ×LAO，即：G/F=LOA/LOB，G/400N=5/1，解得G=2000N。（3）设电路中电流为I时，则此时其电阻为R=U/I=4.8/I，因为表格中压力与电阻是呈线性关系，所以F/（300-R）=50/（300-270）=5/3，故F/（300-4.8/I）=5/3，所以F=500-8/I…………①…………（2分）
而根据G×LBO=F×LAO可知G/F=LOA/LOB=5/1，即G=5F…………②
将②代入①得：G=2500-40/I。…………（2分）
【解析】（1）由表中可知当压力为0时，压力传感器电阻为300Ω，根据欧姆定律I=U/R即可算出。（2）根据F=PS代入相应数值即可计算出所能承受的最大压力，再根据杠杆原理G×LOB=F×LOA即可算出最大称量值。（3）由于需要求出体重与电流表示数I的关系，所以我们先设电路中电流为I，计算出相应的电阻，并计算出此时的压力，再根据杠杆原理求出人的体重G。
16、（1）
………1分
杠杆两端受力如图1所示。根据杠杆平衡条件：
FA ＝FB ＝×(G轮＋2G甲)＝×(50N＋2×
150N)＝630N ……………1分
物体乙受力如图2所示。
G乙＝FA＋F1＝630N＋210N＝840N ………………………………………………1分（2）加入弹簧后，物体乙受力如图3所示。
FA￠＝G乙＋F2＝840N＋780N＝1620N ……………………………………………1分根据杠杆平衡条件：
FB￠＝FA￠＝×1620N＝
900N ………………………………………………1分物体丙替代物体甲后，滑轮受力如图4所示。
FB￠＝2G丙＋G轮
G丙＝(FB￠－G轮)＝×(900N－50N)＝
425N …………………………………1分
人受力分析如图5所示。
G丙＋F3＝G人
F3＝G人－G丙＝650N－425N＝225N………………………………………………1分
解题结果正确，但过程中缺少必要的文字说明的减1分；缺少公式的减1分；缺少单位的减1分。
17、⑴W有用＝fs物
代入数据得：W有用＝1.5×104 J
⑵η==
代入数据得： F=400N
⑶ P=或P＝Fv
代入数据得：P=200W
18、解：（1）动滑轮和货箱总重为G；
第一次提升货物：以人为研究对象，受力分析如图（甲）人所受的重力为G人=m人g=70kg×10N/kg=700N
运送的货物所受的重力为G1=m1g=160kg×10N/kg=1600N
绳对人的拉力F1’与人对绳的拉力F1大小相等
……①
N1=G人－F1’……②
第二次提升货物：以人为研究对象，受力分析如图（乙）运送的货物所受的重力为G2=m2g=120kg×10N/kg=1200N
绳对人的拉力F2’与人对绳的拉力F2大小相等
……③
N2=G人－F2’……④
……⑤
把数据分别代入①②③④⑤解得：G=400N F1’=400N
（2）第一次运送货物时，人匀速拉绳的力F1= F1’=400N 货物匀速上升的速度v1=0.1m/s
人匀速拉绳的速度v1’=5 v1=5×0.1m/s=0.5m/s
P1=F1 v1’=400N×0.5m/s=200W
（3）第二次运送货物时滑轮组的机械效率
19、(1)图略
(2)G=mg=60 kg×10N／kg=600 N
(3)F=G=600N P==6×103 Pa
(4)f=0.1G=0.1×600 N
20、（1）A受摩擦力为40N
（2）A受支持力为600N
（3）绳子自由端的速度为0.4m／s
（4）绳子自由端移动了l6m
21、0.84
22、（1）117. 6牛（2）29.4牛、235.2牛。
23、解：根据已知及图甲做受力分析
(1)当拉力为F1时（2）当拉力为F2时（3）当绳子恰好被拉对动滑轮及M
对动滑轮及M 断时对动滑轮及由（1）（2）（3）得：
GM =F浮1 +N + FM ---------------------①
2F1 = GD + FM′-------------②
2F2 +F浮1= GD+ GM-------------------③
2F +F浮2= GD+ GM-------------------④
由已知得：
F浮1=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m×0.02m2=400N--------------------
GM =ρg V=2.5×103kg/m3×10N/kg×2m×0.02m2=1000N--------------------
由图像得：从实心圆柱体刚刚离开井底到刚好要露出水面前始终以某一速度匀速上升时，
此时：
∵F1?F2 = 2? 5 ∴F1=160N
由受力分析方程①②③④联立得GD =200N，FM′=120N,
N =480N
绳子刚好能被拉断时：F浮2=200N
且GM =F浮2 + F0
解得：F0=800N
24、（1）不能改变力的方向
（2）解：石头浸没于水中时受到的浮力：
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
石头在水中时受到重力、浮力和拉力：F拉=G- F浮=500N-200N=300N
石头完全离开水面后受重力和拉力：
25、（1）P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1.0×104Pa
（2）VA=Sh=0.04m2×1m=0.04m3
mA=ρAVA=1.5×103kg/m3×0.04m3=60kg
GA=mAg=60kg×10N/kg=600N
由于物块A浸没入水，则有V排=VA
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N 当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力F= GA- F浮=600N-400N=200N
（3）当电子称的示数为55N时，绳子对物块B的拉力为FB=100N-55N=45N
根据杠杆平衡条件：F1L1=F2L2，即FBON=FDMO ，可得根据图可知吊起动滑轮的绳子股数n=4，所以有，，
根据F浮=ρ水gV排
得
物块A 浸入水中的深度
26、解：根据杠杆平衡条件FD?OD=FC?OC
FD=(FC?OC)/OD=(2.5N×25cm)/1cm=62.5N
FB=FD
P水＝PB=FB/S=62.5N/1×10-4m2＝6.25×105Pa
27、（1）500Pa (2)5N
28、(1)p内-p外=F/S=G/S=mg/S
所以:m=2kg
(2)F浮·OC=F压·OD F压=62.5N
p压=F压/S′=6.25×105Pa
(3)省力杠杆;
F浮′=F压=ρ水gV′
V′=6250cm3.
29、（1）G＝ρVg＝7.9×103kg/m3×10-2m3×10N/kg＝790N
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×10-2m3×10N/kg＝100N
（2）W＝Fs＝345N×4m＝1380J
（3）
30、(1)活塞关闭出水口时,活塞上承受水的压强p=ρgh ∴活塞关闭出水口时,活塞上承受水的压力F=pS=ρghS
设浮球的体积为V，则排水体积V排=
由阿基米德原理浮球受的浮力F浮=ρg V排=ρg
由杠杆平衡条件,活塞关闭出水口时有F?OB=F浮?2OB
即ρghS?OB=ρg?2OB
∴浮球的体积应为
V==4.5×10-4m3
(2)增大浮球体积或使杠杆BC段比OB段更长一些。
31、(1)
F1=G人—p1S=640N— 1.45×104Pa×0.04m2=60N
F2=G人—p2S=640N—1.15×104Pa×0.04m2=180N (2)杠杆在水平位置平衡时，有：
OA(GM—FM)=OBF1①
OA(GM—F浮)=OBF2②
由①②可得，③
FM=F压=PMSM=1.1×104Pa×(0.2m)2=440N
F浮=ρ水gVM=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N
将FM=440N、F浮=80N 代入③式，解得：GM=620N
(3) 当M浸没于水中时，剪断细绳，合金块M沉于容器底，
32、225N 1.2m
初中物理-力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)
力学综合题 典型例题剖析 【例题1】（09四川绵阳）某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象， 如图1所示。根据图象可以判断（ ） A ．0~5s 内，小车的平均速度是0.4m/s B ．0~7s 内，小车的平均速度是1.5m/s C ．2s~5s 内，小车在运动2 m D ．5s~7s 内，小车运动的平均速度是1 m/s 【解析】本题是s-t 图象，解题关键是要理解图像的物理意义。在前两秒时，运动的时间是2秒，运动的路程是2米，随时间的增大，路程也在增大。到了第2秒到第5秒之间，运动的时间是3秒，运动的路程是0米，时间在增大上，而路程却不变，说明小车停止运动的。从第5秒到第7秒，运动的时间是2秒，运动的路程是4米，时间增大，路程也增大。平均速度用总路程除以总时间。 【答案】 A 【例题2】（09南昌）同学们在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作： A ．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积． B ．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡. C ．把天平放在水平桌面上． D ．将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡. E ．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积． ⑴正确的实验操作顺序是 (只填字母序号). ⑵在调节天平时，发现指针位置如图2甲所示，此时应将平衡螺母向 调(选填“左”或“右”)． ⑶用调节好的 天平称小矿石的质量.天平平衡时, 放在右盘中的砝码和游码的位置如图2乙所示；量筒量出小矿石的体积如图2丙所示，由此可知，小矿石的密度ρ= kg/m 3 ． ⑷实验中，由于小英同学不小心把量筒打碎了，但实验室里已没有量筒了，老师就给她增加了一个溢水杯.现请你帮她想办法测出小矿石的体积,写出简要的实验步骤. 【解析】本题考查的是利用天平和量筒测量物体的密度， 解题关键是理解天平和量筒使用方法和注意事项。 图 1 图2
滑轮和斜面的机械效率专题+经典习题
滑轮和斜面的机械效率 一、探究影响滑轮组机械效率的因素 滑轮组的机械效率（不计摩擦） 物 轮 轮 物 物 轮 物 物 额外 有用 有用 总 有用 G G G G G h G h G h G W W W W W + = + = + = + = = 1 1 η 因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关： （1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多； （2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高 例1．（2010安顺）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： (1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据? (2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计? (3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么? (4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例) 例题2．（09黔东南州）在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图9是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。 (1）由表中数据可计算出，滑 轮组对钩码做的有用功为 0.1J，人做的总功为______J。 (2）对以上两个计算结果进行 比较，其不合理之处是 ______________；结合弹簧测 力计放大图，可知小强的错误 是_____________________。 (3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为______________。 例题3．(2010济宁)某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实 验数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 ________________________________________有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与物理量次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
深度学习之初中物理杠杆与滑轮练习题
杠杆与滑轮 一、基础知识 1.杠杆 （1）定义：在力的作用下能够绕着固定点转动的＿＿＿叫杠杆，杠杆可以是直也可以是曲的。’（2）杠杆五要素： ①支点：杠杆绕着转动的＿＿＿＿，可以在棒的一端，也可以在棒上其他位置，用字母＿＿表示。 ②动力和阻力：＿＿＿＿＿＿叫做动力，而＿＿＿＿＿＿＿＿＿的力叫做阻力，动力用字母＿＿＿表示，阻力用＿＿表示。 ③动力臂和阻力臂：分别用＿＿、＿＿表示，力臂是从支点到力的＿＿＿的距离。 （3）分类： 省力杠杆：L1＿L2F1＿F2 如＿＿；费力杠杆：L1＿L2F1＿F2如＿＿；等臂杠杆：L1＿L2F1＿F2如＿＿。 （4）平衡条件： ①杠杆平衡指的是杠杆处于＿＿或＿＿＿＿运动状态。②条件：＿＿×＿＿＝＿＿×＿＿即：＿＿＝＿＿。 2.滑轮 （1）分类：定滑轮的实质是＿＿＿杠杆，优点是＿＿＿＿＿＿＿； 动滑轮的实质是＿＿＿＿＿＿＿＿的杠杆，优点是能省＿＿的力，不足是＿＿＿＿＿＿。 （2）滑轮组 ①优缺点：滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成，优点是既能＿＿又能改变＿＿，不足是要＿＿＿＿＿。 ②省力规律：在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下，使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，所用的拉力就是物重的＿＿＿，即F＝＿＿＿＿。 二、按要求画力臂 1﹑下图中，请画出力F的力臂，并用字母L标明。 2、画出下图中杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。
三、已知力臂画力。 1·如下图，一个绕O 点转动的杠杆已知阻力F 2（或F 1）的方向，以及动力F 1（或F 2）的力臂，在图中补全F 2（或F 1）的力臂以及动力F 1（或F 2）。 四、画最小的动力 1、如图1所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A 点. 请作出拔钉子时所用最小动力F 的示意图. ． 2﹑如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图． 3、要求用一最小的力F 使上右图中的曲形杠杆处于平衡状态，请画出此力F 的示意图，并标出它的力臂L 。 4．如图所示，O 为杠杆AC 的支点，在B 处挂一小球，AO ＝OB ＝BC ，为使杠杆在水平位置平 衡，画出作用在杠杆上最小动力F ，并标出F 的方向 五、给滑轮组绕线 1、右图，按要求画出滑轮组的绕绳方法： 2、在图12中用线代表绳子，将两个滑轮连成省力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起． 3、一个同学站在地面上，要利用如上图3所示的滑轮组提升重物，已知物重900N ，而绳子最多只能承受400N 的拉力。请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法。 4、用右下图C 所示的滑轮组提升重物，若拉力F 将绳子的自由端移动1. 5m 时，重物升高0.5m,请你在图中画出绳子绕法。 O A B C A O △
杠杆滑轮压强与浮力知识点梳理
一、杠杆 1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。 （1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。 （2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。 2、杠杆的七要素 （1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。 （2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。 （3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。 （4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点。 （5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。 （6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。 （7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2”表示。 注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。 力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。 3、杠杆示意图的画法：（1）根据题意先确定 支点O；（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线 延长；（3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和 l2分别表示动力臂和阻力臂。如图所示，以翘棒为例。 第一步：先确定支点，即杠杆绕着哪一点转动，用字母“O”表示。如图甲所示。 第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。 第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用 1、杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。2
中考物理专题复习讲座3杠杆、滑轮、斜面的原理与应用试题
杠杆、滑轮、斜面的原理与应用 本次主题2019中考物理复习专题讲座：杠杆、滑轮、斜面的原理与应用 本次课涉及 知识点 罗列 1、知道杠杆的平衡条件及应用，会用杠杆的平衡条件进行计算。 2、知道滑轮的省力原理及应用 3、了解斜面的省力原理及常见的应用。 亲爱的同学们，在初中物理的知识架构中，简单机械与功的综合应用是一个较难的板块，不论是大考还是小考，所占得分值都不少；但这部分内容较多，我们只有把简单机械放在前面讲解，下一讲中才讨论功与机械联合的问题，会涉及到综合应用的问题。本单元在考卷中的分值在10分左右，甚至还会更高一下些；比如可以把探究杠杆的平衡条件作为实验题来考查，还可以把滑轮组的有关计算作为计算题或压轴题来考查，这个板块为必考内容，下面我们来分步讲解，同学们可要留心哟。 特别说明：烦请各位老师，在把本学案打印给学生之前，删除答案部分，谢谢。 一、基础点睛 （一）杠杆 1、杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如下图所示羊角锤、啤酒瓶瓶盖的扳手等，都是曲臂杠杆。 2、明确杠杆的九要素 何为杠杆的九要素呢？可以简单记忆为：三点两臂两力加 两线，解释如下： 三点----动力作用点、阻力作用点和支点。 两力----动力和阻力。 两臂----动力臂、阻力臂。
两线----动力作用线、阻力作用线。 3、理解杠杆的平衡 在力的作用下，杠杆处于静止或匀速转动状态时，都属于杠杆的平衡状态。 如右图所示，小朋友玩跷跷板的过程中，不论 是静止还是处于匀速运动状态，都叫杠杆的平衡。 4、探究杠杆的平衡条件 在什么条件下，杠杆才会平衡呢？下面我们用 实验进行探究。 右图是常用的探究杠杆平衡条件 的装置图，共分为四步，先调节杠 杆的平衡，接着改变钩码的个数和 力臂的大小连续两次实验，再在左侧改为用测力计斜拉代替钩码，经过几次的实验数据对比，可以得出杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂，或写为：F1L1= F2L2 注意：这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 5、使用杠杆的目的 （1）省力：当动力臂大于阻力臂时属于省力的杠杆，如上图中的撬杠。 （2）、省距离：当动力臂小于阻力臂时属于费力杠杆，我们用它的目的就是为了省距离，例如人在钓鱼时的钓鱼竿，属于费力杠杆。 需要注意的是，即省力又省距离的杠杆是没有的。 6、曲臂杠杆 在实际当中，杠杆好多都是曲臂的，这时我们要 注意找准它的力臂。如右图所示的刹车的脚踏板， 常用的指甲剪刀，都是曲臂的杠杆，请你找出 它们的动力臂与阻力臂好吗？ （二）滑轮 1、滑轮的定义与形状
杠杆、滑轮组、浮力组合题专项
-- - 杠杆、滑轮组、浮力组合题专项 一．选择题（共5小题） 1．（2012?顺义区二模）如图所示装置中，杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动，A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡．在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中．已知杠杆O点两侧的 长度关系为AO=2OB，圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12cm，圆柱形容器的底面积为50cm2．若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K，将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1：F2=3：4．若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18cm，杠杆B端绳上的拉力为F3．取g=10N/kg，则（） A．圆柱形物体的 密度为2g/cm3 B．作用在B端的拉 力F3大小为 1.52N C．未知液体的密 度为1.2g/cm3 D．未知液体对圆 柱形容器底部 的压强为 1980Pa 2．（2008?）如图甲所示，底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水，放在水平台面上，底面积为10cm2 的圆柱形物体B浸没在水中，杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，CO=2DO；物体A是质量100g的配重．如图乙所示，杠杆在水平位置平衡，作用在物体A上的方向向下的拉力F为0.6N，物体B有2/5的体积露出水面，筒中 水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm；此时，物体B所受的浮力为F浮．水在物体B底面处产生的压强为P．g 取10N/kg，杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计，则下列选项正确的是（）
杠杆滑轮练习题
杠杆、滑轮练习题 姓名班级分数 一、填空题（每空2分） 1.一根硬棒，在_________________下能绕着_____转动，这根硬棒就是杠杆.支点是______；动力是______；阻力是_________________；阻力臂是_________________.在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有_____、_____、_____等. 2.杠杆的平衡条件是______，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_________________ 倍. 3.如果作用在杠杆上的动力是80 N，动力臂是40 cm，阻力臂是10 cm，杠杆平衡时，阻力是______. 4.在下列日常生活使用的工具中：省力的杠杆有_________________；费力的杠杆有_________________； 既不省力也不费力的杠杆有_________________.①撬棒②天平③筷子④铡刀⑤脚踏刹车⑥镊子⑦起子⑧钓鱼杆 5.一条扁担长1.5 m，前端挂200 N重的货物，后端挂300 N重的货物，肩膀应离扁担的前端_____ m才能使其刚好平衡. 6.如图12—6所示，用一个小小的弹簧秤，竟然称出了大象的重，他用了一根10 m长的槽钢，当槽钢呈水平平衡时，弹簧秤和大象到悬挂点的距离分别是9.54 m和0.06 m，若弹簧秤指示着20 kg的重量，则大象和铁笼共重约_____t. 图12—6 二、选择题（每题3分） 1 ．下列工具中，属于省力杠 杆的是 A ．瓶盖起子 B ．定滑轮 C ．天平 D ．镊子 2．如图2所示的四种用具中，属于费力杠杆的是 3.在图12-7中，杠杆有可能平衡的是
杠杆滑轮知识点练习题
杠杆知识点 1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这 根硬棒叫杠杆。 2、五要素：一点、二力、两力臂。（①“一点”即支点，杠杆绕 着转动的点，用“O”表示。②“二力”即动力和阻力，它们的 作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。） 3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂； 公式：F1L1＝F2L2。 4、杠杆的应用 （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。） （2）费力杠杆：L1 3、动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） ②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： 1 2 F G = 物 只忽略轮轴间的摩擦则，拉力。绳子自由端 移动距离S F（或v F）=2倍的重物移动的距离 S G （或v G） 4、滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。 ③理想的滑轮组拉力 1 F G n = 物 。只忽略轮 轴间的摩擦，则拉力。绳子自由端移动距离S F（或v F）＝n倍 的重物移动的距离S G（或v G）。 1．如图所示的简单机械中一定费力的是( ) A.起瓶器 B.撬棒 C.羊角锤 D.钓鱼竿 2、下列简单机械中，一定不省力的是： A．动滑轮; B．定滑轮; C．滑轮组; D．杠杆. 3．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是( ) 3、如图所示，刻度均匀的杠杆处于水平平衡状态，每个钩码质量均相等．若将两边的钩码分别向靠近支点的方向移动相同的距离后，杠杆将 ( ) A．仍然平衡 B．右端下降 力学综合题 【1】 （08崇文一模）如图25所示是起重机的结构示意图。用它把质量为2×103kg ，底面积为1m 2的货箱G 匀速提起。（取g ＝10N/kg ）问： （1）当货箱静止于水平地面时，它对地面的压强 是多少？ （2）若把货箱匀速吊起3m ，起重机对货箱做了 多少功？ （3）吊起货箱时，为使起重机不倾倒，在它右边加挂质量为多大的铁块？ 已知：OA ＝10m ， OB ＝5m 。（设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。） 【2】 (08西城一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱，小明站在地上，想用如图29（甲）所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上，可是他竭尽全力也没有提起，此时磅秤的示数为40kg 。于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29（乙）所示，再去提这个木箱。当木箱匀速上升时，小明对地板的压力为100N ，不计轴摩擦和绳重，取g ＝10N/kg 。求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。 【3】 （08昌平一模）如图30所示，一正方体合金块M 的边长为20cm ，把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处，一个重为640N 的人在杠杆的B 点通过定滑轮 用力F 1使杠杆在水平位置平衡，此时M 对水平地面的压强为 1.1×104Pa ，人对水平地面的压强为1.45×104Pa ；若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触)，人用力F 2仍使杠杆在水平位置平衡，此时人对地面 的压强为1.15×104 Pa ；已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6×104 Pa ．（g 取10N/kg ）求： （1）力F 1的大小； （2）合金块M 的密度； （3）当 M 浸没于水中时，若剪断细绳，合金块M 沉于容 器底，则M 对容器底的压强为多大． 图30 M O A B 5. 如图所示，在研究斜面机械效率时，某同学用160N的力将重为240N的箱子沿斜面从底部推到高100cm的斜面顶端，已知斜面长为300cm，则（1）他所做的有用功是多少? (2)总功是多少? (3)机械效率是多少? 6.某工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，则（1）该工人克服重力所做的有用功为多少? (2)总功是多少? (3)机械效率是多少? 1．用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m，已知拉力大小恒为60N，方向总保持竖直向上，动滑轮的质量为3kg，绳重和摩擦均不计。 求（1）物体所受重力 （2）该滑轮组在此过程中的机械效率（保留1位小数） 2．用如图所示滑轮组提升重物，人用500N的拉力F，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m，不计绳重和摩擦。 求（1）动滑轮的重（2）人拉绳子做功的功率（3）滑轮组的机械效率 3.如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N，（不汁绳重及摩擦） (l)对重物做的有用功是多少？ (2)人拉绳子做功的功率是多少？ (3)如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？滑轮组的机械效率是多少？ 4.如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m， 物体被提高的距离h=2m，求： （1）拉力所做的有用功； （2）拉力所做的总功W 总 ； （3）该滑轮组的机械效率η。 F G 1.某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计 若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N。求： （1）提升一次砖的最大重力 （2）提升一次砖时滑轮组的最大机械效率 （3）若全部完成提砖任务 工人利用此滑轮组至少做多少额外功 2.建筑工地上 某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物，若不计摩擦和绳重。求：1、 利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？ 2、当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少 杠杆、滑轮、压强、浮力综合训练 一、填空题 、如图 中的起瓶器，它属于???? 杠杆?填“省力”、 “费力”或“等臂”?，它的支点是????????? ?填?、 、 或 ?；若沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中?????? 点用力最小?填?、 、 或 ?． 、斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图 （甲）中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图 （乙、丙）所示的两个螺丝钉，你认为，使用????? （填“乙”或“丙”）螺丝钉更省力。试说明原因 ??????????????? ??????????? 。 、用如右上图 所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力?为 ? ?，则物重?为??????? ???若绳子的自由端向上拉 ． ?，则重物升高????? ???? 、如右上图 所示 工人们正在向车上装货物时 用到了一种简单机械 是??????????? ?使用它可以 ??????????? （选填“省力”、“省距离”或“省功”）。 、下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的具体名称。 旗杆顶端的轮是?????????????，自行车飞轮与后轴是 ???????????????? 、如下图 所示 某人用此装置用 ?的拉力匀速地将一个物体在水平方向移动了 ??用时 ??物体重 ???则绳子自由端移动的速度为???????????????????移动的距离为 ????????????此物体受到的摩擦力为??????????地面受到物体施加的压力为 ?????????????????不计滑轮自重和滑轮轴及滑轮与绳之间摩擦? A.F 1=F 2=F 3 B.F 1 杠杆和滑轮分类习题精选 专题一：滑轮----竖直方向上提升问题 1、如下左图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则 物体B的重为_________N。地面对物体A的支持力______N. 2、如下右图所示，已知物重为G，则各图中的拉力F各为多少（滑轮组及摩擦不计） 3、用定滑轮匀速提升重物，所用拉力的方向如下左图所示，不计摩擦，比较拉 力F1、F2、F3的大小（） A、F1＞F2＞F3 B、F1=F2=F3 C、F1＜F2＜F3 D、F2＞F3＞F1 4、如上中图所示，人对绳的自由端拉力F都相等，且物体处于静止状态，不计 滑轮重和摩擦，比较四个物体重力，最大的是（） A、G1 B、G2 C、G3 D、G4 专题二:滑轮-----水平方向上拉动物体 1、在下左图中，物体A 的重力为G ，拉力F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F 的大小等于 （ ） A 、 C. 2、如上右图所示，若拉力F ＝900牛顿，物体A 重1500牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3 物体A 与地面间摩擦力是______牛顿，物体3、如下左图所示，在水平面桌面上放一个力为40N ，匀速拉动物体时，水平拉力F 应为 。 4、如上中图所示的装置中，已知重物和其他阻力情况下，使重物G1保持平衡的拉力F 应等于 。 5、如上右图所示，当F=100N 时，物体匀速运动，则物体所受的摩擦力（ ） A. 100N B. 200N C. 50N D. 150N 专题三：滑轮-----比较力的大小 1、如下左图所示，把重20N 的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数为12N ， 若不计摩擦，则拉力F 和动滑轮的重力分别是 F 滑轮组、斜面、杠杆计算题 一．计算题（共13小题） 1．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一小球，右端B处施加个F＝3N 的拉力，此时小球浸没在水中，杠杆在水平位置平衡，OA＝60cm，OB＝40cm，小球的密度为3×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）绳子对杠杆A端的拉力； （2）小球的体积。 2．如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg，物体乙的体积为0.001m3．（g＝l0N/kg。忽略绳重，不计弹簧测力计的重力） 求：（1）甲物体的重力； （2）乙物体受到水的浮力； （3）弹簧测力计的示数； （4）乙物体的密度。 3．倾角为30°的斜面和一个动滑轮构成了一个简单机械。如图，轻绳均平行于斜面、用力拉动重为G1＝6N的物体匀速上滑时，忽略一切阻力，该机械的效率为75%，这一过程中物块升高了0.20m。请完成下列问题。 （1）该过程力F做的有用功多大； （2）滑轮的重力G2大小是多少； （3）力F多大。 补充．在如图所示的装置中，斜面长5m，高2m，现将质量为200kg的物体从斜面底端匀速拉到顶端，若装置的机械效率为80%，人作用于绳自由端的拉力为500N，求： （1）人做的总功是多少？ （2）物体与斜面间的摩擦力是多少？（g＝9.8N/kg） 4．如图所示，沿斜面向上用F为50N的力拉一个重为100N的物体匀速运动到斜面顶端，斜面长10m，高4m， 求：（1）在这过程中做的有用功是多少？ （2）这个斜面的机械效率是多少？ （3）物体受到斜面的摩擦力是多大？ 初中物理杠杆和滑轮基础练习题 一、是非题 1．旗杆顶上装有滑轮，升旗时可以省力。（）2．滑轮是变形的杠杆，所以使用滑轮不一定省力。（）3．使用动滑轮可以省一半力，也能省一半距离。（）4．使用一个定滑轮、一个动滑轮组成的滑轮组，最多只能省一半力。（）5．又省力又省距离的滑轮是没有的。（）二、填充题 1．定滑轮实质上是一个____杠杆。使用定滑轮虽然不能____ 力，但可以改变____ 。 2．图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物体举高，用力的方向应向____（选填“上”、“下”）。如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用____ 牛的拉力。若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动____ 米。 3．如图2所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力F 为22牛，则动滑轮的重力是____ 牛，钩子1受到绳子的拉力为____ 牛，钩子2受到重物G的拉力为____ 牛。 4．如图3所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2牛，木块所受摩擦力为____牛。 三、选择题 1.图13—13中,A、B、C三种情况的重物和接触面相同，下面结论正确的是［］ 2.图13—14中所示的需要施加的哪个力最小：［］ A.滑轮组(1) B.滑轮组(2) C.滑轮组(3) D.滑轮组(4) 3．使用图4所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中，力[ ] A．F 1最大B．F 2 最大 C．F 3 最大D．一样大 4．使用滑轮组可以 [ ] A．省力又省距离 B．可以省力，但不能改变力的方向 C．既可省力又可改变力的方向 D．费了力但可以省距离 5．如图5所示甲、乙两个装置，已知A在地面上滑动时所受的摩擦力为40牛（不 考虑绳与滑轮的摩擦）。要使A向右匀速滑动，拉力F 甲与F 乙 的大小分别为 [ ] A．40牛，20牛B．20牛，40牛 C．40牛，40牛 D．20牛，20牛 6．利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重600牛的物体，最小的拉力是（不计动滑轮重力及摩擦） [ ] A．600牛 B．300牛 C．200牛D．100牛 四、作图题 1、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，提升重力为G的物体（滑轮重力和摩擦力不计），在图6中分别根据对绳子拉 力F的要求，画出绳子的绕法。 杠杆、滑轮、浮力综合计算题 1、图1是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆柱形物体A。物体A的底面积为200cm2，高为8m。当物体A露出水面2m时，绳子用竖直向上T1的力拉物体A，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F1为2400N，,当物体A露出水面4m时，绳子用竖直向上T2的力拉物体A,，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F2，机械效率为82%。拉力F2的功率为600w, 已知TI ：T2=39：41。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）此滑轮组匀速上升的速度V；（2）此滑轮组最高的机械效率。 2、如图2用滑轮组拉动重500N的物体在水平支持面上以2m/s的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F是多大？（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F的大小是多大？（保留一位小数）（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为。 3、一名工人用如图3的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，则(1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3)动滑轮的重。 4、装卸工人用如图4的装置将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力为500N，货物在1min 内匀速上升了5m，在此过程中求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率． 5、5月12日，四川汶川发生8级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中：（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？ 6、如图18的装置中，重30 N的物体A，在拉力F的作用下以0.2m/s的速度沿水平桌面做匀速直线运动5s，此时弹簧测力计的示数为2 N(不计机械内部摩擦和机械自重)。求：(1)物体A受到的摩擦力；(2)拉力所做的功；(3)拉力的功率。 7、建筑工地上，工人用如图7的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s．不计摩擦和绳重，求：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？ 8、某人用图8所示的滑轮组匀速提升500N的重物所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉了2m，在此过程中，求：（1）拉力做的功（2）滑轮组的机械效率（3）滑轮组中动滑轮的重（4）若现提升800N的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？（不计绳重和摩擦） 9、一根平直的杠杆（图9），本身的质量不计，支点为O，OA=2OB，在B点挂了一个体积为10立方厘米的实心铜球，在A点最少应用多大的力，杠杆才能平衡?(ρ铜=8.9×103kg/m3,g取10N/kg) 10、如图10所示，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用了F=400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比) (1)在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是多少? (2)计算拉力F做的总功是多少焦耳? (3)在拉力F做功的过程中，机械效率是多少? 11、电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图11.B.14所示的恒拉力系统，其简化原理图如图11所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3，共悬挂20个水泥块。（已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3，g取10N/kg。）（1）请指出图中的动滑轮和定滑轮分别是哪个？（2）每个水泥块的重力是多少？（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？ 知识梳理 1、滑轮： （1）定滑轮: ② 实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 ③ 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④ 对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离 S F （或速度V F ）=重物移动的距 离S G （或速度V G ） （2）动滑轮： /// F i F2~ ① 定义：和重物一起移动的滑轮。 （可上下移动，也可左右移动） ② 实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2倍的省力杠杆。 ③ 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F=1/2（G 物+G 卫） 绳子自由端移动距离 S F （或V F ）=2倍的重物移动的距离 S G （或V G ） （3）滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ② 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③ 理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 F=1/nG 。只忽略轮轴间的摩擦， 则拉力F=1/n （G 物+G 动）绳子自由端移动距离 S F （或V F ）=n 倍的重物移动的距离 S G （或V G ） ④ 组装滑轮组方法：首先根据公式 n=（G 物+G 动）/ F 求出绳子的股数。然后根据 奇动偶定”的原 则。结合题目的具体要求组装滑轮。 ⑤ 滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重， 提起重物所用力就是物重的几分之一。 注：一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳 子股数时，不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确 G G -沁 F 2 ①定义：中间的轴固定不动的滑 F i ///// ////〃// 中考物理复习之杠杆、滑轮、浮力综合计算题 1、图1是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备匀速打捞落入水中的圆柱形物体A 。物体A 的底 面积为200cm 2 ，高为8m 。当物体A 露出水面2m 时，绳子用竖直向上T1的力拉物体A ，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F 1为2400N ，,当物体A 露出水面4m 时，绳子用竖直向上T 2的力拉物体A,，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F 2，机械效率为82%。拉力F 2的功率为600w, 已知TI ：T 2=39：41。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：（1）此滑轮组匀速上升的速度V ；（2）此滑轮组最高的机械效率。 2、如图2用滑轮组拉动重500N 的物体在水平支持面上以2m/s 的速度做匀速直线运动，且物体所受摩擦力是物重的0.2倍，问：（1）若不计机械自重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F 是多大？（2）若滑轮组的机械效率是90%，则F 的大小是多大？（保留一位小数）（3）可见，使用滑轮组时可以省力不能省功，在物理学中这一原理称为 。 3、一名工人用如图3的滑轮组提起450N 的重物，绳自由端的拉力F 为200N ，重物在5s 内匀速上升了1m ，不计绳子与滑轮间摩擦，则(1)滑轮组所做的有用功是多少？ (2)拉力做功的大小？拉力的功率是多少？ (3)动滑轮的重。 4、装卸工人用如图4的装置将重为800N 的货物提至高处，人对绳的拉力为500N ，货物在1min 内匀速上升了5m ，在此过程中求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑轮组的机械效率． 5、5月12日，四川汶川发生8级大地震，震后立即开展了紧急救援。在救援过程中，常看到救援工作者使用的这种起重机械，利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机 吊臂上的滑轮组，它在50s 内将重为2.4×104N 的吊板匀速提高10m 。已知拉力F 为104 N 。则这个过程中：（1）拉力F 做了多少功？拉力F 的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？ 6、如图18的装置中，重30 N 的物体A ，在拉力F 的作用下以0.2m/s 的速度沿水平桌面做匀速直线运动5s ，此时弹簧测力计的示数为2 N(不计机械内部摩擦和机械自重)。求：(1)物体A 受到的摩擦力；(2)拉力所做的功；(3)拉力的功率。 7、建筑工地上，工人用如图7的装置将重为500N 的建材从地面匀速送到6m 高处，所用拉力为300N ，时间为20s ．不计摩擦和绳重，求：（1）工人做的有用功；（2）工人做功的功率；（3）此过程中该装置的机械效率；（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N 的重物，需要用多大 的拉力？ 8、某人用图8所示的滑轮组匀速提升500N 的重物所用的拉力F 为200N ，绳子自由端被拉了2m ，在此过程中，求：（1）拉力做的功（2）滑轮组的机械效率（3）滑轮组中动滑轮的重（4）若现提升800N 的重物时，滑轮组的机械效率又是多少？（不计绳重和摩擦） 9、一根平直的杠杆（图9），本身的质量不计，支点为O ，OA=2OB ，在B 点挂了一个体积为10 立方厘米的实心铜球，在A 点最少应用多大的力，杠杆才能平衡?(ρ铜=8.9×103kg/m 3 ,g 取10N/kg) 10、如图10所示，要把一个质量是450kg 的贵重物品A 沿水平地面移动100m ，为保护该物品，工人把它放在一个质量是50kg 的木板B 上，然后用了F=400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉动，直至终点。(提示：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比) (1)在匀速拉动B 的过程中，A 、B 之间的摩擦力是多少? (2)计算拉力F 做的总功是多少焦耳? (3)在拉力F 做功的过程中，机械效率是多少? 11、电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图11.B.14所示的恒拉力系统， 其简化原理图如图11所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m 3 ，共悬挂20个水泥块。 （已知水泥块的密度为2.6×103kg/m 3 ，g 取10N/kg 。） （1）请指出图中的动滑轮和定滑轮分别是哪个？ （2）每个水泥块的重力是多少？ （3）滑轮组对高压线的拉力是多大？初中物理_力学综合题(含杠杆、滑轮组、压强、浮力)全面
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