中考物理复习经典例题解析《杠杆和滑轮》
九年级杠杆和滑轮专项训练题含答案剖析讲解

九年级杠杆和滑轮专项训练题〔含精细剖析讲解〕一.选择题〔共小题〕.〔•枣庄〕如下图,杠杆处于平衡状态,假如将物体和同时向靠近支点的方向挪动一样的间隔,以下推断正确的选项是〔〕.杠杆仍能平衡.杠杆不能平衡,右端下沉.杠杆不能平衡,左端下沉.无法推断.〔•厦门〕用细绳系住厚度不匀称的木板的处,木板恰好处于静止状态,且上外表保持程度.如下图,两玩具车同时从点旁边分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必需满意的条件是〔〕.两车的质量相等.两车的速度大小相等.质量较小的车速度较大.两车同时到达木板两端.〔•常州〕如下图,为轻质杠杆,可绕支点自由转动,在端施加一个动力使杠杆在程度位置平衡,该杠杆〔〕.肯定是省力杠杆.肯定是费劲杠杆.肯定是等臂杠杆.以上状况都有可能.〔•孝感〕如下图是汽车起重机的示意图,当用它从水中吊起重物时,以下说法正确的选项是〔〕.汽车轮胎有花纹是为了削减行驶过程中的摩擦力.此吊车运用了杠杆原理,此杠杆为费劲杠杆.汽车固定后,吊起重物后及没有吊起重物相比,对地面的压强变小.将货物从水中匀速吊起时,出水过程中,拉力渐渐变小.〔•滨州〕依据工作须要选择相宜的工具是劳动者的根本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,以下图中的种剪刀应选择〔〕.〔•丽水〕汽车刹车原理图如下图,连着刹车踏板的金属杆是一根能绕点转动的杠杆,当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车油受到挤压从而推动活塞向左移,活塞挤压刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速,当行驶中的汽车刹车时,以下分析正确的选项是〔〕.刹车盘的温度不会上升.连着刹车踏板的金属杆是费劲杠杆.刹车卡钳把刹车盘夹得越紧,摩擦力越大.脚踩刹车踏板时,刹车踏板对脚没有力的作用.〔•玉林〕如下图,重力为的匀称木棒竖直悬于点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中〔〕.动力臂渐渐变大.阻力臂渐渐变大.动力保持不变.动力渐渐减小.〔•济南〕为了探究杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠,从其上找一点用支架支起来,如下图.当小强依次在杠杆上的、、等各点施加一个向下的力时,发觉越来越简洁提起水桶.依据这一试验现象大家提出的以下四个问题中,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是〔〕.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力?.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?.阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?.〔•深圳模拟〕中国语言丰富多彩,其中蕴含着很多物理学问,以下对应的物理学问不正确的选项是〔〕.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理.落叶归根﹣﹣地球旁边的物体总是受到重力作用.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小.〔•杭州模拟〕在一次校运动会,小明骑一质量为的独轮车,以速度匀速通过一重为、长为的程度独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱、支撑着,如下图.设独轮车骑上端支柱处为初始时刻〔〕,下面哪一个图正确地表示了端支柱所受压力刚好间的函数关系?〔不考虑独木桥的形变〕〔〕.〔•黑河〕用两个一样的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上,如下图,当匀速提升物体时,绳子自由端的拉力,物体挪动的速度为,每个滑轮重,忽视绳重和摩擦,以下说法正确的选项是〔〕.绳子自由端挪动的速度为.物体的重力为.该滑轮组的机械效率为.拉力的功率为.〔•常德〕如下图,用滑轮组把重为的货物提到高的楼上,所用拉力为,那么总功和滑轮组的机械效率分别是〔〕.〔•泉州模拟〕不计摩擦和绳重,用图所示的甲、乙两个一样的滑轮组,提升不同数量的同种钩码,那么它们的机械效率〔〕.η甲>η乙.η甲<η乙.η甲η乙.无法比较.〔•槐荫区三模〕如下图,用质量一样的滑轮分别将质量一样的甲、乙两物体匀速提升一样的高度,所用的拉力分别为甲、乙,两装置的机械效率分别为η甲、η乙.不计绳重及摩擦,且动滑轮重力动小于物体重力物,那么以下关系正确的选项是〔〕.甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率.甲装置的机械效率等于乙装置的机械效率.甲图中的拉力等于乙图中的拉力.甲图中的拉力小于乙图中的拉力.〔•淄博二模〕如下图,用一个重为的动滑轮来提升物体,在实际工作中匀速竖直向上的拉力为,那么动滑轮的机械效率〔〕.肯定等于.肯定等于.肯定小于.可能大于.〔•沛县校级模拟〕如下图,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,那么以下说法中正确的选项是〔〕.拉起的物体质量越大,机械效率越髙.动滑轮的质量越大,机械效率越高.拉起物体的速度越大,机械效率越髙.物体被拉起的越高,机械效率越高.〔•建邺区一模〕如下图,重为的物体在竖直向上且大小为的拉力作用下,内匀速上升.以下说法中正确的选项是〔〕.绳子自由端挪动的速度是.不计绳重和摩擦,那么动滑轮重.该动滑轮的机械效率为.假设提升物体的速度增大,那么机械效率也会增大.〔•郑州二模〕如下图,某同学用的平行于斜面的拉力将重为的物体匀速拉上长、高的斜面,对此,以下说法中正确的选项是〔〕.运用斜面可以省力、削减做功.拉物体的速度越快,斜面的机械效率越高.物体沿斜面匀速上升时动能转化为重力势能.该斜面的机械效率是.〔•孝南区校级模拟〕如下图,斜面长为,高为,现将重为的物体沿斜面对上从底端匀速拉到顶端,假设拉力为,拉力的功率为,那么有关计算错误的选项是〔〕.斜面的机械效率为.拉力做的总功为.提升物体所做的有用功为.物体由斜面底端运动到顶端时间.〔•武汉模拟〕如图,在程度拉力的作用下,使物体沿程度面以速度向右匀速运动了间隔,假设物重为,平面对物体的摩擦力为.以下说法不正确的选项是〔〕.有用功的功率为.拉力做功的功率为.装置的机械效率为.额外功为〔﹣〕二.选择题〔共小题〕.〔•云南〕如下图,小刚用的拉力在内把重的物体匀速提升了,滑轮的机械效率是,拉力的功率是..〔•河北〕假期,小明坐客车去旅游.当客车行驶到高速马路保持车距标识牌处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁.此时客车上速度计显示为.当客车匀速行驶到标识牌处时,小汽车匀速行驶到了标识牌处,小汽车〔选填“已经〞或“没有〞〕超速;假设此时小汽车的功率为,它的牵引力为.以小汽车为参照物,客车是向〔选填“前〞或“后〞〕运动的.〔此时高速路段限定小汽车最高速度为〕..〔•广州〕小球在没有空气阻力的状况下,沿无摩擦轨道运动.〔〕如下图,小球从点静止释放,小球到达点时速度是否为零?.〔〕将轨道段改为程度,如下图,小球仍从点静止释放,小球经过点时的机械能大于、小于还是等于其在点的机械能?.以小球经过点时为计时起点,大致画出小球在段运动的速度﹣时间图线..〔•黄冈校级自主招生〕如图、所示,安静的湖面上有两艘小船,绳的一端拴在甲船上,绕过乙船上的滑轮,站在船上或岸上的人用的力拉绳子的自由端.假如、图中甲船在内向右匀速挪动了,同时乙船向左挪动了,那么、图中人拉绳子的功率分别为及..〔•南开区一模〕在探究滑轮组的机械效率试验中赵亮同学连成了如下图的滑轮组,并分别测出了试验数据.钩码重力钩码上升的高度拉力绳端挪动的间隔〔〕依据以上表格中数据,试验过程中,此滑轮组的机械效率为.〔〕赵亮用此滑轮组匀速提起重为的物体上升,所用时间为,拉力的大小为,那么的功率.〔用本小题中字母表示〕.〔•绩溪县模拟〕如下图,斜面长,高,用大小为沿斜面对上的拉力,将重的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为;假设仅使倾角θ渐渐增大,沿斜面对上的拉力将渐渐〔选填“增大〞、“不变〞或“减小〞〕.四.解答题〔共小题〕.〔•遂宁〕某爱好小组用如图甲所示的滑轮组〔物体及动滑轮用绳子连接〕匀速拉动放在同一程度面上的不同物体,物体受到的摩擦力从开始渐渐增加,直到组装滑轮组的绳子被拉断,每次物体拉动的间隔均为.通过试验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变更的关系图象如图乙.〔不计绳重和绳及滑轮间的摩擦〕求:〔〕动滑轮重力;〔〕当滑轮组的机械效率为,物体以的速度匀速运动时,该滑轮组的有用功率;〔〕一个重的同学利用该滑轮组,想单独用竖直向下的力拉断绳子,请你通过计算分析他能否实现..〔•乳源县校级模拟〕现有重的木箱,小李同学想把它搬到高为、长为的斜面上,如下图,他站在斜面上,沿斜面对上用的拉力使木箱以的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端.求:〔〕小李同学拉木箱的做的功和功率是多大?〔〕该斜面的机械效率是多少?年月日赵明的初中物理组卷参考答案及试题解析一.选择题〔共小题〕.〔•枣庄〕如下图,杠杆处于平衡状态,假如将物体和同时向靠近支点的方向挪动一样的间隔,以下推断正确的选项是〔〕.杠杆仍能平衡.杠杆不能平衡,右端下沉.杠杆不能平衡,左端下沉.无法推断【考点】杠杆的平衡条件.【专题】简洁机械.【分析】依据杠杆原来处于平衡状态,利用图示杠杆的力臂关系,依据杠杆平衡条件得到物体的质量大小关系;依据条件的变更,分别表示出杠杆作用两边的力矩:力和力臂的乘积.比较力矩的大小,即可确定杠杆是否平衡.【解答】解:原来杠杆在程度位置处于平衡状态,此时作用在杠杆上的力分别为物体、的重力,其对应的力臂分别为、,依据杠杆的平衡条件可得:,由图示可知,>.所以<,当向支点挪动一样的间隔△时,两边的力臂都减小△,此时左边为:〔﹣△〕﹣△,右边为:〔﹣△〕﹣△,由于<,所以△<△;所以:﹣△>﹣△.因此杠杆将向悬挂物体的一端即左端倾斜.应选.【点评】依据杠杆第一次处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件,得到物体、的质量大小关系,然后依据如今的条件表示两者力矩,利用推导出物体的质量关系,结合力臂的变更,得出两个力矩的大小关系,从而确定杠杆的偏转方向.这是此题的解题思路..〔•厦门〕用细绳系住厚度不匀称的木板的处,木板恰好处于静止状态,且上外表保持程度.如下图,两玩具车同时从点旁边分别向木板的两端匀速运动,要使木板在此过程始终保持平衡,必需满意的条件是〔〕.两车的质量相等.两车的速度大小相等.质量较小的车速度较大.两车同时到达木板两端【考点】杠杆的平衡条件.【专题】简洁机械.【分析】依据杠杆的平衡条件分析解答即可.【解答】解:木板原来是平衡的,两玩具车同时从点旁边分别向木板的两端匀速运动,假设保持木板平衡依据杠杆的平衡条件:即:,、两车的质量相等,速度不同那么不能平衡,故错误;、车的速度大小相等,质量不同不能平衡,故错误;、质量较小的车速度较大,故正确;、须满意及两端距支点间隔相等才能平衡,故错误.应选.【点评】此题考察了速度、重力和杠杆平衡条件的应用,正确分析出杠杆上的五个要素是解题的关键所在..〔•常州〕如下图,为轻质杠杆,可绕支点自由转动,在端施加一个动力使杠杆在程度位置平衡,该杠杆〔〕.肯定是省力杠杆.肯定是费劲杠杆.肯定是等臂杠杆.以上状况都有可能【考点】杠杆的分类.【专题】简洁机械.【分析】运用杠杆时,假如动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;假如动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆;假如动力臂小于阻力臂,为费劲杠杆;因为在点用力的方向不确定,所以其省费劲状况要依据用力的方向确定.据此分析.【解答】解:点力的方向不同,力臂的大小那么不同,不能确定动力臂及阻力臂的大小关系,所以此时杠杆可能省力,可能费劲,可能既不省力也不费劲.故不符合题意,符合题意.应选.【点评】此题考察了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的理解及驾驭,会画力臂扶植分析是此题的关键..〔•孝感〕如下图是汽车起重机的示意图,当用它从水中吊起重物时,以下说法正确的选项是〔〕.汽车轮胎有花纹是为了削减行驶过程中的摩擦力.此吊车运用了杠杆原理,此杠杆为费劲杠杆.汽车固定后,吊起重物后及没有吊起重物相比,对地面的压强变小.将货物从水中匀速吊起时,出水过程中,拉力渐渐变小【考点】杠杆的分类;增大或减小摩擦的方法;压强大小比较.【专题】重力、弹力、摩擦力;压强、液体的压强;简洁机械.【分析】〔〕影响摩擦力大小的因素有:压力和接触面的粗糙程度.增大摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度;减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑即减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、加光滑油、使两接触面分开.〔〕依据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费劲杠杆;〔〕接触面积不变,货物增多,相当于增加了对地面的压力,依据公式可知对地面压强的变更;〔〕分析货物在出水过程中的受力,依据受力推断拉力的变更状况.【解答】解:、汽车轮胎上做有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度的方法增大摩擦力,故错误;、吊臂在运用过程中动力臂小于阻力臂,是费劲杠杆,费劲但可以省间隔,故正确;、当这辆汽车装载一些货物时,对地面的压力增大,接触面积不变,依据公式可知对地面压强变大,故错误;、货物在出水过程中受到竖直向下的重力和直向拉力、浮力,满意浮,出水过程中浮力减小,重力不变,所以拉力变大,故错误.应选.【点评】此题考察了减小摩擦力的方法、增大摩擦力的方法、杠杠的分类、压强大小的推断、受力分析、浮力,是一道综合题.生活到处有物理,我们要仔细视察、思索我们生活中的物理现象..〔•滨州〕依据工作须要选择相宜的工具是劳动者的根本技能.要剪断铁丝等较硬的物体,以下图中的种剪刀应选择〔〕【考点】杠杆的分类.【专题】简洁机械.【分析】要剪开较硬的东西,应当选择省力杠杆,而省力杠杆的动力臂大于阻力臂.【解答】解:、、图中剪刀的动力臂小于阻力臂,是费劲杠杆,故都不符合题意;、此剪刀的动力臂远大于阻力臂,是省力杠杆,符合题意;应选.【点评】解决此类题目的关键是熟识常用工具的运用特点,并结合杠杆的分类方法选择相宜的杠杆..〔•丽水〕汽车刹车原理图如下图,连着刹车踏板的金属杆是一根能绕点转动的杠杆,当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车油受到挤压从而推动活塞向左移,活塞挤压刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速,当行驶中的汽车刹车时,以下分析正确的选项是〔〕.刹车盘的温度不会上升.连着刹车踏板的金属杆是费劲杠杆.刹车卡钳把刹车盘夹得越紧,摩擦力越大.脚踩刹车踏板时,刹车踏板对脚没有力的作用【考点】杠杆的分类;力作用的互相性;摩擦力大小的影响因素.【专题】运动和力;重力、弹力、摩擦力;简洁机械.【分析】抑制摩擦做功时,机械能转化为内能;动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆是费劲杠杆,动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆;摩擦力的大小及压力和接触面的粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大;力的作用是互相的,施力物体在施力的同时也会受到受力物体的相反作用力.【解答】解:、刹车时,刹车卡钳夹紧刹车盘产生摩擦力使车辆减速,此过程中抑制摩擦做功将机械能转化为内能,所以刹车盘的温度会上升,故错误;、由图,点为支点,活塞对金属杆的力是阻力,脚对刹车踏板的力是动力,且动力臂大于阻力臂,所以这是一个省力杠杆,故错误;、刹车卡钳把刹车盘夹得越紧,压力越大,摩擦力越大,故正确;、力的作用是互相的,脚踩刹车踏板时,刹车踏板对脚也有力的作用,故错误.应选.【点评】此题考察了能量转化、杠杆类型的识别、摩擦力的影响因素和力的作用是互相的相识和理解,驾驭这些根底学问是关键..〔•玉林〕如下图,重力为的匀称木棒竖直悬于点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中〔〕.动力臂渐渐变大.阻力臂渐渐变大.动力保持不变.动力渐渐减小【考点】杠杆的动态平衡分析.【专题】简洁机械.【分析】先确定阻力臂、动力臂的变更,然后依据杠杆平衡的条件〔动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂〕分析动力的变更.【解答】解:、由图示可知,木棒是一个杠杆,力是动力,力始终垂直及木棒,那么木棒的长度是动力臂,木棒长度保持不变,动力臂保持不变,故错误;、木棒的重力是阻力,阻力大小不变,木棒在竖直位置时,重力的力臂为,转过θ角后,重力力臂〔阻力臂〕渐渐增大,故正确;、:、保持不变,渐渐变大,由杠杆平衡条件:可知,动力渐渐增大,故错误;应选.【点评】此题考察了杠杆平衡条件的应用,知道杠杆平衡的条件,会娴熟应用杠杆平衡的条件分析问题解决问题是关键..〔•济南〕为了探究杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠,从其上找一点用支架支起来,如下图.当小强依次在杠杆上的、、等各点施加一个向下的力时,发觉越来越简洁提起水桶.依据这一试验现象大家提出的以下四个问题中,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是〔〕.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力?.水桶重和位置不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?.阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?【考点】探究杠杆的平衡条件试验.【专题】探究型试验综合题.【分析】依据杠杆平衡条件动力×动力臂阻力×阻力臂分析即可.【解答】解:水桶重和位置不变,即阻力和阻力臂不变,当小强依次在杠杆上的、、等各点施加一个向下的力时,力臂不断增大,发觉越来越简洁提起水桶,说明力越来越小,故此试验最有探究价值且易于探究的科学问题是阻力和阻力臂不变,杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?.应选.【点评】此类问题是考察对试验探究中的提出问题环节的理解及驾驭状况,提出问题是科学探究过程的首个重要环节,也是物理科学探讨中重要的一个环节..〔•深圳模拟〕中国语言丰富多彩,其中蕴含着很多物理学问,以下对应的物理学问不正确的选项是〔〕.四两拨千斤﹣﹣杠杆原理.落叶归根﹣﹣地球旁边的物体总是受到重力作用.磨刀不误砍柴功﹣﹣减小受力面积可以增大压强.站着不如躺着﹣﹣躺着对地面的压力比站立时小【考点】杠杆及其五要素;重力;增大压强的方法及其应用.【专题】应用题.【分析】解答此题须要先仔细分析俗语中用到的物理学问,然后及所给的物理学问相比照.【解答】解:、当动力臂大于阻力臂时,杠杆是省力的,“四两拨千斤〞正是应用了省力杠杆的原理,故正确,不符合题意;、“落叶〞由于受到竖直向下的重力作用,最终会落到地面上,故正确,不符合题意;、刀磨后变得锐利,是应用减小受力面积来增大压强的原理,故正确,不符合题意;、人无论站着还是躺着,对地面的压力都等于自身的重力,是不变的,但受力面积增大了,对地面的压强减小,所以人感觉舒适,故错误,符合题意.应选.【点评】该题考察了杠杆、重力、压强等多个学问点,要求学生可以从现象的形成来确定对应的物理学问..〔•杭州模拟〕在一次校运动会,小明骑一质量为的独轮车,以速度匀速通过一重为、长为的程度独木桥,独木桥的两端由两根竖直支柱、支撑着,如下图.设独轮车骑上端支柱处为初始时刻〔〕,下面哪一个图正确地表示了端支柱所受压力刚好间的函数关系?〔不考虑独木桥的形变〕〔〕【考点】杠杆的平衡分析法及其应用.【专题】应用题;压轴题.【分析】对独木桥进展受力分析:支柱对程度独木桥的支持力为、,程度独木桥受到重力为,独轮车对独木桥的压力〔大小等于独轮车重加上人重〕,假设以为支点,的力臂为、的力臂为、压力的力臂为,依据杠杆平衡条件可得及的关系式,而压力及支持力是一对互相作用力,大小相等,也就得出端支柱所受压力′刚好间的关系式,由此推断选择.【解答】解:重为、长为的程度独木桥的两端由两根竖直支柱、支撑着,分别对程度独木桥的支持力为、,程度独木桥受到重力为,独轮车对独木桥的压力为〔人〕.以为支点,依据杠杆平衡条件:〔人〕,∴〔人〕,∵压力及支持力是一对互相作用力,∴′〔人〕,由此可知端支柱所受压力′刚好间是一条一次函数的图象〔不经过原点〕.应选.【点评】此题考察了杠杆平衡条件的应用,要学会及数学图象相结合来解决物理问题..〔•黑河〕用两个一样的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上,如下图,当匀速提升物体时,绳子自由端的拉力,物体挪动的速度为,每个滑轮重,忽视绳重和摩擦,以下说法正确的选项是〔〕.绳子自由端挪动的速度为.物体的重力为.该滑轮组的机械效率为.拉力的功率为【考点】滑轮〔组〕的机械效率;功率的计算.【专题】应用题;功、功率、机械效率.【分析】〔〕由图可知,运用滑轮组承担物重的绳子股数,那么,绳子自由端挪动间隔为物体上升速度的倍;〔〕忽视绳重和摩擦,知道拉力和动滑轮重,利用〔物轮〕求物重大小;〔〕利用η计算滑轮组的机械效率;〔〕利用计算拉力的功率.【解答】解:由图可知,.、绳子自由端挪动的速度′×,故正确;、忽视绳重和轴摩擦,〔物动滑轮〕,即〔物〕,所以物,故错误;、滑轮组的机械效率:η≈,故错误;、拉力的功率:′×,故错误.应选.【点评】此题考察了学生对滑轮组特点的驾驭和运用,此题关键:一是的确定〔干脆从动滑轮上引出的绳子股数〕,二是忽视绳重和轴摩擦,拉力〔物动滑轮〕三是正确利用计算功率..〔•常德〕如下图,用滑轮组把重为的货物提到高的楼上,所用拉力为,那么总功和滑轮组的机械效率分别是〔〕【考点】滑轮〔组〕的机械效率.【专题】功、功率、机械效率.【分析】物体重和上升的高度,依据公式可求有用功,拉力和动滑轮上绳子的段数,依据公式可求总功,有用功及总功的比值就等于机械效率.【解答】解:有用功有用×,动滑轮上有三段绳子,所以拉力挪动的间隔是物体上升高度的倍,×总功总×.机械效率η××≈,错误,正确.应选.【点评】此题考察有用功、总功、机械效率的计算,关键是公式的应用,难点是动滑轮上绳子的段数的分析..〔•泉州模拟〕不计摩擦和绳重,用图所示的甲、乙两个一样的滑轮组,提升不同数量的同种钩码,那么它们的机械效率〔〕.η甲>η乙.η甲<η乙.η甲η乙.无法比较。
20初中物理杠杆与滑轮典型例题解析

典型例题解析例1(镇江市中考试题)如图1—6—1(a)所示的杠杆重;不计,O为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力矿的力臂l2,力臂l2为________m.(a)`(b)图1—6—1如图1—6—1(b),画出杠杆OAB示意图,找到支点O,BC为力的作用线,画出力臂l2.根据杠杆的平衡条件:G·OA=Fl2代入数值:6N×0.2m=3N×l2l2=2×0.2m=0.4m答案力臂l2如图1—6—1(b),l2为0.4m例2如图1—6—2(a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡?(图中每个格距离相等)(2)若在C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡?精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡.解(1)力F作用于B点时,杠杆平衡:G·AO=F·OB当力F作用于C点时:G·AO=10N×AO=10N×2OB(a)`(b)图1—6—2F·OC=20N×20BF·OC>G·AO∴杠杆不能平衡,C端下沉.(2)根据上面的讨论,若C点用力为20N,但方向不限的话,我们可以采取减小力臂的方法,使杠杆重新平衡.如图1—6—2(b).当F斜着用力时,力臂减小为l2.若此时F=20N,l2=OB大小,则杠杆可以再次平衡.答案不能平衡,可能平衡例3(哈尔滨市中考试题)下图中可视为费力杠杆的是(如图l—6—3)()A BC D图1—6—3精析起重机,l1<l2,F l>F2为费力杠杆.其他:手推车、瓶启子、撬杠均是l1>l2,为省力杠杆.答案A例4(乌鲁木齐市中考试题)如图1—6—4(a)所示,杠杆A处挂一重为40N的物体,杠杆在拉力F作用下保持平衡.O是杠杆的支点.请画出拉力F的力臂L.并写出杠杆平衡时的表达式.(a )(b )(c )(d )图1—6—4如图1—6—4(b )F 的力臂为L .杠杆平衡时:G ·OA =F ·L .扩展:若CB >AO >OC ,当F 方向垂直于CB 时,F 的力臂为L ′>OA ,F <G .当F 沿CB 方向时,如图1—6—4(d ).F 的力臂为L ″,当L ″<OA 时,F >G .答案如图1—6—4(b )(d ),平衡时:G ·OA =F ·L例5(苏州市中考题)杠杆OA 在力FA 、FB 的作用下保持水平静止状态,如图1—6—5(a ).杠杆的自重不计,O 为杠杆的支点,FB 的方向与OA 垂直,则下列关系式中一定正确的是()A .F A ·OA =FB ·OB B .F A ·OA <F B ·OBC .B A F F =OBOAD .F A >OAOB F B ⋅(a )(b )图1—6—5精析此题是考查学生对杠杆平衡条件的理解和能否正确地找出力臂.如图1—6—5(b ),画出力F A 的力臂为l A ,F A 和OA 的夹角为θ。
专题3 杠杆、滑轮组类计算-2021年中考物理计算专题突破(原卷+解析)

2021年中考物理计算专题突破专题3 杠杆、滑轮组类计算1.为深入探究平衡木的平衡,小萍设计了如图所示的装置。
轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动,且AB=3m,OA=1m。
在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M,重力为400N,边长为20cm。
当重为500N的小萍静止站立在OB之间某处时,杠杆处于水平平衡状态。
求:(1)正方体M的密度;(2)如图所示,小萍站立在距离B端1.5m处时,正方体M对水平地面的压强。
2.美丽乡村建设中,工人用起吊装置提升建筑材料,如图,若电动机输出功率900W,某次把质量为100kg 的材料匀速提上楼,用时20s,材料上升速度为0.75m/s,电动机输出功率恒定不变,不计绳重和摩擦,求此过程中:(g=10N/kg)(1)材料上升的高度是多少?(2)电动机对绳子的拉力多大?(3)该装置的机械效率多大?(留一位小数)3.如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图,卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉动绳子的速度v 的关系如图乙所示。
当使用这个装置提升重为850N的物体A时,卷扬机拉动绳子的速度为0.2m/s,不计绳重及摩擦,卷扬机的拉动绳子的功率保持不变。
(1)求提升物体A时卷扬机对绳子的拉力F A;(2)求动滑轮受到的重力G动;(3)若用该装置提升另一物体B时,卷扬机拉动绳子的速度为0.5m/s,求此时滑轮组的机械效率η。
(计算结果保留数)4.如图所示重120N的物体沿着长2m、高0.5m的斜面从顶端匀速下滑到底端,物体受到斜面对它的摩擦力为30N,求:(1)物体从顶端下滑到底端,重力所做的功;(2)若用沿斜面向上的拉力F将物体从斜面底端匀速拉到斜面的顶端,拉力F所做的功;(3)本次拉力F利用斜面做功时,斜面的机械效率。
5.使用如图所示的机械装置,某人从井里提升78kg 的重物,在10s内沿水平地面向右匀速行走了8m,该人拉绳子的力是400N(绳重与摩擦忽略不计,g=10N/kg)。
中考物理复习之力,杠杆,滑轮作图(含答案)

力,杠杆,滑轮作图一、作图题(共20题;共100分)1.21.(2015•滨州)一束光线从空气中斜射入玻璃砖(如图).请在图中画出进入玻璃的折射光线.如图,在图中画出被投出去的篮球受到重力的示意图.2.(2017•吉林)请在图中画出苹果受到重力的示意图.3.2015•黔西南州)如图所示,一正方体物块在光滑斜面上下滑,作出物块的受力示意图.4.22.(2015•丹东)如图所示,一个足球静止在水平地面上,请画出它受力的示意图5.27.(2015•怀化)如图所示,一个小球静止于水平地面上,请你在图中画出小球受到的重力和支持力的示意图6.如图所示,用网袋把足球挂在竖直墙壁上,画出球受到墙壁支持力F的示意图。
7.(2015•乌鲁木齐)请在图中画出细线对小球的拉力F.8.24.(2015•常州)小明乘坐电梯从五楼到一楼,当电梯匀速下降时,请在图中画出小明受到所有力的示意图9.22.(2015•张家界)如图所示,在某些喷泉景观中,石球能在喷泉上方滚动,请在简图中画出石球受到的重力示意图10.(2015•黔南州)如图是一种活塞式抽水机示意图,请在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力F2.11.16.(2015•日照)如图所示,轻质杠杆可绕O点在竖直面内旋转,画出使杠杆保持平衡的最小力F1的示意图和对应的力臂L112.(2015•攀枝花)如图所示,一小车水平向右匀速运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与竖直车厢壁刚好接触.作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图.13.画出图所示拉力F的力臂L。
14.17.(2015•河南)图中OA为轻质杠杆,可绕O点转动,在点B处用细绳悬挂一重物,在A端施加动力F1,使杠杆在水平位置平衡.请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂L115.13.(2015•宜宾)如图所示,质量均匀分布的直木棒一端支在地面上,O为支点.请画出木棒所受重力G的示意图;请画出使木棒在图示位置静止时作用在端点P的最小作用力F的示意图及其力臂L16.(2015•毕节市)请在图中用笔画线,画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.17.(2015•钦州)如图所示,人站在地面上用滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法.18.14.(2015•黄冈)随着人民生活水平的提高,小汽车逐步走进千家万户,如图所示,某家用小汽车静止在水平地面上,请在图中作出后轮受力的示意图19.(2015•眉山)如图所示,在A处或B处的虚框内添加一个滑轮,利用三个滑轮组成滑轮组,要求使用时最省力.添加滑轮并完成滑轮组绕法.20.(2017•贵州)如图所示,是一只在空中飞行的足球(不计空气阻力)画出它所受力的示意图.答案解析部分一、作图题1.【答案】解:(1)(2)【解析】【解答】解:(1)第一次折射:先过入射点O垂直玻璃砖上表面作出法线,再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角;第二次折射:先过O′点垂直玻璃砖下表面作出法线,再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行,如图所示:(2)篮球受重力的作用点在其重心O上,方向是竖直向下的,表示符号为G,如图所示:【分析】(1)光线通过玻璃砖在两个表面发生两次折射:第一次从空气斜射进入玻璃砖,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;第二次从玻璃砖斜射进入空气,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角.(2)用一条带箭头的线段表示力的大小和方向即是力的示意图,重力的方向是竖直向下的,作用点在其重心上,重力的表示符号为G.2.【答案】解:如图所示:【解析】【解答】解:苹果所受的重力竖直向下,从重力的作用点(即苹果的重心)作竖直向下的有向线段,并标上重力的符号G,即为苹果所受重力的示意图,【分析】苹果所受的重力竖直向下,从重力的作用点,沿重力的方向作有向线段,即可作出重力的示意图.3.【答案】解:物体在斜面上受到的重力方向竖直向下,作用点(重心)在其几何中心上;斜面对物体的支持力方向垂直斜面向上,作用点也在物体的几何中心上,与重力画出共点力.如图所示:【解析】【解答】首先对物体的受力情况进行分析,可知,它受到重力、斜面对它的支持力,因为斜面是光滑的,不受摩擦力的作用,再再按照力的示意图的画法法将这两个力表示出来.【分析】在画力的示意图时,若需要画出物体受到的多个力的示意图时,要将这几个力画成共点力.判断此种状态下的物体受力情况,关键是要看是不是有摩擦力,如果说斜面光滑,一般认为是没有摩擦力的.4.【答案】解:【解析】【解答】解:足球静止在水平地面上,只受重力和支持力的作用;然后过重心沿竖直向下的方向和竖直向上的方向表示出重力和支持力.因为这两个力是一对平衡力,所以作图时两条线段长度要相等.如图所示:【分析】足球静止在水平地面上,所以受到重力G和地面对它的支持力F支的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心.【解析】【解答】解:重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力从重心竖直向上画,标出符号F,注意两个力大小相等,所画的长度要相等,如图:【分析】小球静止,则受平衡力,这两个力是竖直向下的重力G和竖直向上的支持力F,大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,作用点在物体的重心6.【答案】【解】如下图【解析】【解答】首先要找出球受墙壁的支撑的支撑点,支撑点就是接触点,紧接着由于受力平衡,球受到重力和绳子的拉力,绳子拉力由于分解成向上的力和向右的力,向上的力和重力平衡了,剩下向右的力只能是和墙壁的支持力平衡,故支持力向左。
中考物理考点大串讲(苏科版):专题01 杠杆与滑轮【考点清单】(解析版)

第1节杠杆与滑轮清单01杠杆的概念1.在力的作用下能绕着(固定点)O转动的硬棒,这根硬棒就是杠杆。
2.杠杆五要素(1)支点:杠杆绕着转动的点,用“O”表示。
(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)动力臂:从支点到动力(作用线)的距离,用“l1”表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力(作用线)的距离,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.杠杆作图画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签。
⑴找支点O;⑵延长力的作用线(虚线);⑶画力臂(实线双箭头,过支点垂直于力的作用线作垂线);⑷标力臂。
4.杠杆平衡条件(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)杠杆的平衡条件:(动力×动力臂=阻力×阻力臂),或F1l1=F2l2。
5.杠杆的应用(1)省力杠杆:动力臂l1(>)阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。
(2)费力杠杆:动力臂l1(<)阻力臂l2,则平衡时F1>F2,这种杠杆叫做费力杠杆。
使用费力杠杆时虽然费了力(动力大于阻力),但却省距离(可使动力作用点比阻力作用点少移动距离)。
(3)等臂杠杆:动力臂l1=阻力臂l2,则平衡时F1=F2,这种杠杆叫做等臂杠杆。
使用这种杠杆既不省力,也不费力,即不省距离也不费距离。
既省力又省距离的杠杆时不存在的。
初三物理《杠杆、滑轮》专题复习.docx

初三物理《杠杆、滑轮》专题复习一、必备知识点考点1杠杆⑴杠杆①定义:一根硬棒,在力的作用下如果能够绕着固定点敖动,这根硬棒就叫杠杆。
②杠杆五要素:支点0:杠杆绕着其转动的固定点;动力R:使杠杆转动的力;阻力F,:阻碍杠杆转动的力;动力臂h:支点到动力作用线的距离;阻力臂12:支点到阻力作用线的距离。
(2)杠杆的平衡条件①杠杆平衡:当.有两个力或几个力作用在杠杆上时,若杠杆保持静止或匀速转动,则杠杆平衡。
②平衡条件:动力x动力臂=阻力X阻力臂即Fj[] =F?[,o(3)杠杆南昇类--①省力杠杆:动力臂大土阻力臂的杠杆叫做省力杠杆,杠杆平衡时,其动力小于阻力。
.省力杠杆省力,但费距离。
②费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆,杠杆平衡时,其动力大于阻力。
费力杠杆虽费力,但萱距离。
③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆,杠杆平衡时,动力等于阻力,既不省力也不费力。
考点2滑轮(1)定滑轮①定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。
②实质:定滑轮的支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,因此定滑轮实质是一个笠理杠杆。
③特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变动力的方向。
(2)动滑轮①定义:随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
②实质:动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮也的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径,因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半力,但不能改变动力的方向,且多费一倍距离。
(3)滑轮组①定义:由几个动滑轮和几个定滑轮组成的装置,叫做滑轮组。
②特点:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
即F=% 此时s=nh。
(n为承担物体的绳子的段数) 二、重难点突破(1)杠杆中最小力的作法:首先寻找最长力臂,直接连接支点和作用点,连线视为最长力臂,再根据杠杆的平衡画出力臂的垂直有向线段,即为最小力。
(2)滑轮组的绕线规律a、单个动滑轮最多能支撑3段绳子的连线,即n=2或n=3b、根据自由端绳子股数n,按照口诀“偶定奇动”确立绳子的悬挂点(3)定滑轮n=l, s=h,动滑轮n=2, s=2h,滑轮组s=nh (简单记忆“绳子移动的距离大于物体距离”,为n倍)(4)参与数字计算的时候,初中阶段通常都忽略掉了绳子自重和绳子与滑轮之间的摩擦影响。
【提升】八年级物理杠杆和滑轮专题讲义含答案

【关键字】提升杠杆与滑轮中考专题讲义(含答案)♥♥♥中考要求一、杠杆♥♥♥要点梳理•1、杠杆的概念在力的作用下,能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
杠杆可以是直的,也可以是弯的•2、杠杆的五个要素支点:杠杆转动过程中固定不动的点(旋转中心)动力:阻力:动力臂:阻力臂:•特别要注意:力臂不是支点到力的作用点的距离,而是。
画力臂的方法:(1)辨认杠杆;(2)先找支点O;(3)画出动力和阻力;(4)画出力的作用线;(5)过支点O作力的作用线的垂线段L,即为力臂。
•3、杠杆平衡条件杠杆平衡:当杠杆在力的作用下处于静止或匀速转动状态时,我们说杠杆处于平衡状态(可类比牛顿第一定律加深记忆)•杠杆平衡条件的探究实验思考:为什么要求杠杆静止时,在水平位置呢?杠杆的支点通过杠杆的重心,这样做的目的是什么?为什么要试验三次?•杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂F1·L1=F2·L2F1·L1≠F2·L2会怎样?例:如图所示,在距杠杆20厘米的B处挂有600牛的重物。
要使杠杆平衡,需要在距B处60厘米的A处至少加牛的力,且方向为。
•4、杠杆的三种类型费力杠杆:练习:如图是一个弯曲的杠杆,O是支点,在A处挂一重物G=10N,AO=BC=4cm,OB=3cm,在C点处加一个力F,若使F力最小,画出该力的方向,及力F的最小值是()A.8N B.10N C.5N D.13N如何正确选用这些剪刀?为什么?5、人体中的杠杆♥♥♥例题选解1. 如图所示,画出下图中各力的力臂2、如图所示,用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。
若撬棒C点受到石块的压力是1500N,且AB=1.5m,BC=0.3m,CD=0.2m,则要撬动石块所用力应不小于(提示:注意考虑作用在A点动力的方向)()A.500NB.300NC.200ND.150N3、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆,由图可知它的支点在_____点,在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(“省力”或“费力”),并在图中画出动力臂。
中考物理2021-2023真题分项精编—滑轮(含答案解析)

中考物理2021-2023真题分项精编—滑轮(含答案解析)一、单选题1.(2023·广东深圳·统考中考真题)下列属于费力杠杆的是()A.汽车方向盘B.门把手C.小白同学家的水龙头D.雨刮器【答案】D【详解】ABC.汽车方向盘、门把手、水龙头属于轮轴,是轮转动带动轴转动,动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆,故ABC不符合题意;D.雨刮器属于轮轴,是轴转动带轮转动,故阻力臂大于动力臂,相当于费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2.(2023·湖南常德·统考中考真题)如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N (不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。
下列说法中正确的是()A .F 甲=200N ,并向上移动4mB .F 甲=100N ,并向上移动2mC .F 乙=200N ,并向上移动1mD .F 乙=400N ,并向上移动lm【答案】D【详解】AB .不计绳重、轮重和摩擦,图甲是动滑轮,动滑轮不能改变力的方向,但是可以省一半的力,所以11200N=100N 22F G ==⨯甲物拉力端移动的距离为s =2h =2×2m=4m故AB 错误;CD .不计绳重、轮重和摩擦,图乙是动滑轮,拉力作用在动滑轮的轴上,拉力F 乙=2G 物=400N 拉力端移动的距离为112m=1m 22s h '==⨯故C 错误,D 正确。
故选D 。
3.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示,为了测量某金属块B 的密度,小形设计了如图所示的装置,金属块B 未放入量筒时,水面位置如图甲所示,将金属块B 完全浸没在水中时,水面升高至如图乙所示的位置。
当动滑轮下方所挂钩码A 的总质量为220g 时,A 、B 在图示位置达到平衡。
已知每个滑轮的质量为20g ,331.010kg/m ρ=⨯水,绳重与摩擦均不计。
下列说法中不正确的是()A .金属块B 的密度为8g/cm 3B .金属块B 的体积为10cm 3C .金属块B 所受的浮力为0.1ND .细绳对金属块B 的拉力为0.8N【答案】A【详解】BC .由图甲可知量筒中水的体积是30mL ,图乙中水和金属块的总体积是40mL ,金属块的体积V =40mL-30mL=10mL=10cm 3金属块受到的浮力3363110kg/m 10N/kg 1010m 0.1NF gV gV ρρ-===⨯⨯⨯⨯=浮水水排故BC 正确,不符合题意;AD .A 的重力G A =m A g =0.22kg×10N/kg=2.2N每个滑轮的重力G 轮=m 轮g =0.02kg×10N/kg=0.2N滑轮组的动滑轮绕3段绳,绳重与摩擦均不计,绳子的拉力A 11()(2.2N 0.2N)0.8N 33F G G =+=⨯+=轮金属块B 的重力B 0.1N 0.8N 0.9NG F F =+=+=浮金属块B 的密度333B B B 630.9N 910kg/m 9g/cm 10N/kg 1010mm G V gV ρ-====⨯=⨯⨯故A 错误,符合题意,D 正确,不符合题意。
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2019届中考物理复习经典例题解析杠杆、滑轮1.(2018•常州)小明用如图所示的滑轮组提升300N重物,在绳子自由端施加的拉力为125N,4s内重物匀速上升2m,不计绳重和轮、轴间摩擦.则( )A.绳子自由端移动的距离为4 m B.动滑轮重50NC.拉力做功的功率为150W D.此过程滑轮组的机械效率为80%【答案】:选择D【解析】:A项,图中动滑轮上有3段绳子分担动滑轮和物体的总重力。
绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍,物体上升,则绳子自由端移动的距离是,故A项错误。
B项,三根绳子对动滑轮向上的拉力总和为物体的重力加上动滑轮的重力,则动滑轮的重力为,故B项错误。
C项,拉力所做的总功为,则拉力做功的功率为,故C项错误。
D项,克服物体重力所做的有用功为,则滑轮组的机械效率为,综上所述,本题正确答案为D。
【点评】本题主要考查滑轮组的功、功率及机械效率的计算。
2.(2018•淮安)如图所示,工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m,所用时间为lmin,则工人做的有用功是J,工人做功的功率是W,动滑轮的机械效率是。
【答案】:2400;50;80%。
【解析】=Gh=400N×6m=2400J;(1)有用功:W有用(2)由图知n=2,则拉力端移动距离:s=2h=2×6m=12m,=Fs=250N×12m=3000J,拉力做的总功:W总工人做功的功率:P===50W;(3)动滑轮的机械效率:η=×100%=×100%=80%。
故答案为:2400;50;80%。
【点评】:此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握,弄清楚s和h之间的关系是解决此题的关键。
3.(2018•连云港)如图所示,O为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为G的物体,杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡。
如果用力F2代替力F1使杠杆仍在水平位置保持平衡,下列关系中正确的是()A.F1<F2B.F1>F2C.F2<G D.F1=G【答案】:选:B【分析】:由题知,O为支点,当阻力、阻力臂不变时,由杠杆的平衡条件知:动力和动力臂的乘积一定,当动力臂较大时,动力将较小;动力臂较小时,动力将较大。
因此先判断出F1、F2的力臂大小,即可判断出两力的大小关系从而比较出F1、F2与G的关系。
【解答】:AB、设动力臂为L2,杠杆长为L(即阻力臂为L);由图可知,F2与杠杆垂直,因此其力臂为最长的动力臂,由杠杆平衡条件可知F2为最小的动力,则F1>F2,故A错误,B正确;CD、用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时,由杠杆平衡条件可得:F2•L2=G•L,由图知L2<L,所以F2>G;故C错误;因为F1>F2,F2>G,所以F1>F2>G,故D错误。
【点评】:本题重点考查力臂的作图,只要能把力臂作出,则由杠杆平衡条件即可求解。
4.(2018•南京)用如图所示的滑轮组将重85N的物体匀速提升2m,拉力F为50N.此过程中有用功为J,总功为J,滑轮组机械效率为,根据已知条件,以下四个物理量:①动滑轮上升的高度、②动滑轮的重力、③额外功、④拉力的功率,还能求出的有和(选填序号)【答案】::170;200;85%;①;③。
【分析】:(1)利用W=Gh求拉力做的有用功;(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离s=2h,利用W=Fs求拉力做的总功;(3)滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;(4)①使用滑轮组提升重物时,由于动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度;②不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮);③额外功等于总功减去有用功;④拉力的功率等于拉力做的功与做功时间之比。
【解答】:(1)拉力做的有用功:W有=Gh=85N×2m=170J;(2)由图可知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力做的总功:W总=Fs=50N×4m=200J;(3)滑轮组的机械效率:η==×100%=75%;(4)①因为动滑轮和物体一起运动,动滑轮上升的高度等于物体上升的高度,大小为2m;②不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮),据此可求动滑轮重力,但题目没有提高“不计摩擦和绳重”这个条件,无法计算动滑轮的重力;③额外功等于总功减去有用功,W额=W总﹣W有用=200J﹣170J=30J;④因为不知道做功时间,所以无法计算拉力的功率。
可见,还能求出的有①、③。
【点评】:本题考查了使用动滑轮时有用功、总功、功率、机械效率的计算,关键是明确有用功、总功的含义,注意:不计摩擦和绳重,拉力F=(G+G轮)。
5.(2018•南通)小华用图示装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如下:(1)实验中应竖直向上拉动弹簧测力计,绳端移动距离为m.(2)第3次实验的机械效率为%.(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是;小华所用动滑轮的重一定小于N.【答案】:(1)匀速0.3 (2)80 (3)增加物重1【解析】:(1)实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,动滑轮由三段绳子吊着,物体升高0.1米,则绳端移动的距离是0.3米,(2)第3次实验的机械效率η=====80%;(3)分析试验次数1、2、3,被提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高,故可以通过增加物重的方法提高机械效率,当物体越重,对滑轮的压力越大,摩擦越大,所以第一次实验受到摩擦力的影响最小,此时动滑轮重力为G=nF-=3×1N-2N=1N.【点评】:本题考查的是探究滑轮组的机械效率,解题的关键是:一要知道改变机械效率的方法(增大提升物体的重量、减少摩擦机械重),二要知道承担物重的绳子的股数。
6.(2018•苏州)水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶端,如图所示已知平行于斜面的拉力为120N,物体移动的距离为2m,升高1m。
求:(1)物块放在水平地面上时对地面的压强;(2)斜面的机械效率;(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。
【答案】:(1)物块放在水平地面上时对地面的压强为5×103Pa;(2)斜面的机械效率为83.3%;(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小为20N。
【解析】:(1)水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块,对水平面的压力:F=G=200N,受力面积为:S=(0.2m)2=0.04m2;物块放在水平地面上时对地面的压强:p===5×103Pa;(2)斜面的机械效率:η====×100%≈83.3%;(3)将物体拉上斜面做的额外功:W额外=W总﹣W有=240J﹣200J=40J克服物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功为额外功,故沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小:f===20N。
【点评】主要考察的是简单机械斜面的应用,同时对总功、有用功、机械效率的考察也较高同时涉及到压强的知识。
7.(2018•泰州)如图所示,在不计绳重和摩擦的情况下,用滑轮在10s内将重为40N的物体匀速提升2m,已知拉力F为25N,则在这个过程中拉力做的功是J,滑轮组的机械效率是,若匀速提升重为80N的物体,则这个滑轮组的机械效率将(变大/变小/不变)。
【答案】:100;80%;变大。
【解析】:(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m;则在这个过程中拉力做的功:W总=Fs=25N×4m=100J;(2)拉力做的有用功:W有=Gh=40N×2m=80J,则滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%;(3)由η=×100%=×100%=×100%=×100%可知,滑轮组的机械效率与动滑轮重和物体重有关,动滑轮重力不变,物体重力变大,机械效率将变大。
【点评】:本题考查的是滑轮组机械效率,有用功、额外功、总功的理解,同时要熟悉F和G的关系,h和s的关系。
8.(2018•无锡)用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G,竖直向上的拉力F为100N,重物被提升1m,不计绳重和滑轮的摩擦,下列说法正确的是()A.拉力做的额外功是100JB.动滑轮的重力为50NC.拉力做的总功是200JD.绳子末端移动的距离是2m【答案】:A【解析】:有用功 =Gh=200N×1N×1m=200J,由题图知n=3,则绳子末端移动的距离:S=3h=3×1m=3m,故D错误;拉力做的总功=Fs=100N×3m=300J,故C错误;拉力做的额外功=-=300 J-200J=100 J,故A正确;不计绳重和滑轮的摩擦,由=h可得,动滑轮的重力===100N,故B错误。
【点评】:本题考查滑轮组的相关计算,要熟练掌握滑轮组的特点。
9.(2018•宿迁)如图所示,在“探究二力平衡的条件”实验中.(1)实验中定滑轮的作用是▲;(2)选择轻质卡片的目的是▲;(3)用手将卡片转过一个角度,使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上,然后由静止释放卡片,根据▲(选填字母)状态,能够说明这两个拉力不是一对平衡力.【答案】:(1)改变力的方向(2)卡片的重力可忽略不计(3)B【解析】:(1)实验中定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)若卡片的重力远小于钩码的拉力,则卡片的重力可以忽略不计,选择轻质卡片的目的一是消除或者忽略卡片重力对实验的影响。
(3)该同学把卡片转过一个角度,则小卡片受到的两个拉力就不在同一直线上,然后由静止释放卡片,松手瞬间卡片旋转,说明不在同一直线的两个力不能平衡,B正确。
【点评】:熟悉掌握二力平衡的条件和过程原理是关键。
10.(2018•徐州)如图所示,工人师傅用动滑轮匀速提升重物.使用动滑轮的好处是________.若物体重450N,工人所用拉力为250N,则动滑轮的机械效率为______;用该滑轮匀速提升重600N的物体,若不计绳重和摩擦,则工人所用的拉力为________N.【答案】:(1). 省力(2). 90% (3). 325【解析】:使用动滑轮时,有两段绳子拉着物体上升,所以好处是可以省力;物体重450N,工人所用拉力为250N,则动滑轮的机械效率为;根据可得动滑轮的重为:用该滑轮匀速提升重600N的物体时,工人所用的拉力为:。
【点评】:关键是根据求出动滑轮的重,当然也可以根据第一次的额外功求出动滑轮的重,另外注意求机械效率时常用的两种方法:一是,二是。
11.(2018•扬州)用如图装置,在20s内将80N的水桶提升3m,拉力为50N,则拉力的功率为W,该装置的机械效率是%.若不计绳重和摩擦则动滑轮的重力为N。