一、选择题
1.如图人们用木棒撬石块,在 C 点沿不同方向施加作用力 F 1 或 F 2 或 F 3 ,这三个力的大小关( )
A .123F F F ==
B .123F F F >>
C .123F F F <<
D .无 法 判断
2.如图所示,重300N 的物体在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匀速直线运动了10s ,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中下列说法正确的是( )
A .绳子自由端移动的距离为2m
B .物体与地面间的滑动摩擦力为48N
C .拉力F 的功率为4W
D .有用功为120J
3.农村建房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中,建筑工人用400N 的拉力,将重600N 的建材在10s 内匀速提高3m 。不计绳重及摩擦,则下列判断正确的是( )
A .该滑轮的机械效率η=75%
B .滑轮所做的有用功为1200J
C .滑轮自身的重力为100N
D .绳子自由端移动的距离大小为3m
4.如图所示,物体A 在拉力的作用下沿水平面匀速运动了一段距离s ,试比较拉力F 1、F 2及拉力所做的功W 1、W 2 的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。下列判断正确的是
A.F1=2F2W1=W2
B.F1
=1 2 F2
W1=
1
2
W2
C.F1=4F2W1= W2
D.F1=
1
4
F2W1=
1
4
W2
5.如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计.若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l,则
A.扁担仍能水平平衡
B.扁担右端向下倾斜
C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
21
l
l l-
D.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2-m1)
2
l
l l
-
6.初中物理中我们用斜面做过多次探究实验,如图所示,以下分析正确的是
A.图甲是利用斜面“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关;
B.图乙是利用斜面”测定斜面的机械效率;
C.图丙是探究动能大小与哪些因素有关;
D.如图乙木块B中,B木块的重力和木板对B的支持力是一对平衡力
7.以下几个验证性小实验,其中有错误的是
A.冬天将玻璃片从室外拿到室内,发现它上面有一层雾,说明降低温度可以使气体液化B.将滚摆从最高点放手后,发现它上下运动,说明动能和重力势能可以相互转化
C.用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度,发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小,说明相同情况下斜面越长越省力
D.在水平桌面上用弹簧测力计拉着小车做匀速直线运动,发现车轮朝下比车轮朝上拉动时测力计示数小,说明相同条件下接触面越光滑摩擦力越小
8.如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F 使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中不正确的是
A.物块的密度为a h
a
ρ-
()
B.物块的重力为(a﹣h)ρga
C.物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρg(a﹣h)
D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是
2 2
4
a h a g ρ-
()
9.下列有关甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是
A.撞击锤柄,锤柄停止运动后,锤头由于惯性作用继续向下运动便紧套在柄上
B.近视眼原来成像在视网膜之后,佩戴凹透镜以后得到了矫正
C.竖直挂在小车顶部的小球与车厢壁刚好接触,小球随小车一起向右做匀速直线运动,此时小球只受到绳子的拉力和重力2个力的作用
D.每个滑轮重3牛,物体重6牛,不计绳力和摩擦,物体静止时拉力F为3牛
10.如图中某同学体重为500 N,他的手能承受的最大拉力为600 N,动滑轮重100 N,该同学利用如图所示的滑轮组把物体A吊起来,物体A的重量不能超过
A.1 000 N B.1 200 N C.900 N D.1 100 N
二、填空题
11.如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功_____焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是_____。
12.小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用,每次都匀速提物体,做实验情况如图所示,请观察、比较图中的操作、现象和数据,归纳得出初步结论.
(1)由(a)(b)两图_____________.
(2)由(c)(b)两图_____________.
13.一个带有刻度的均匀杠杆,在中点支起,如图所示,当在B处挂3N钩码时,应在A 处挂________N钩码,杠杆才能平衡。若平衡后在A、B两端再加挂1N的钩码,则杠杆将______(填“A端下沉”、“B端下沉”或“保持平衡”)。
14.如图是一种轮式垃圾桶,拖动时它相当于一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆。垃圾桶底部的小轮子是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦力。若拖动时垃圾桶总重为120N,且动力臂为阻力臂的3倍,要保持垃圾桶平衡的拉力F为______N。
15.如图,物体A重120N,物体B的体积是1dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2m/s向右做匀速直线运动,若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100N水平向左的拉力,不计滑轮摩擦,绳重及滑轮重,则此时绳子对物体B的拉力功率
______W;物体B密度___kg/m3。
16.一工人利用如图所示的滑轮组提起重物,当被提起重物的重力是150N时,滑轮组的机械效率为60%。若忽略绳重、滑轮摩擦,则动滑轮重________N。
17.如图所示,OA是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆A端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且AB⊥OB。则线段_____(选填“AB”、“OB”或“OA”)表示力F 的力臂。现在OA的中点挂一重力为20N的重物,力F保持水平方向不变,不计OA的质量及轴O处的摩擦。如果OA与水平面成45°角静止,则F﹦____N;如果在力F的作用下OA从图示位置缓慢转动到竖直位置,则力F______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.一根均匀的长方体细长直棒重1.5牛,下底面积为20厘米2,将它放在水平桌面上,
并有1
4
的长度露出桌面外,如图所示.
(1)直棒对桌面的压强为_____帕.
(2)在棒的右端至少应施加_____牛的竖直向下的力,才能让它的左端离开桌面.
19.如图6,长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的夹角为30°,在板上站两个小孩.已知20千克的甲小孩位于板的中点,30千克的乙小孩位于板的左端.现两个小孩均以0.1米/秒的速度同时向右慢慢移动,_____ s时间后平板开始转动;乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为_____ W.(g=10N/kg)
20.如图所示,用滑轮组将钩码匀速向上提起20cm,则绳端移动的距离是
___________cm;若不计绳重与摩擦,只适当增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率会
___________(选填“变大”或“变小”)。
三、实验题
21.图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,A端与直杆底端相连,B端装有塞子当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空?开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,现有刻度尺、量筒和水,请完成实验:
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h;
②将浮子装满水,用_______________________;
③浮子上底面的面积表达式:S上=_________(用所测量物理量的符号表示)。
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停?进水时,浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍,
OA=6cm,OB=4cm,塞子受到水的压力为___________N。
(3)科学研究表明,?定质量的?体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过?定?度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用,应如何移动调节螺母:__________。
22.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学用两个完全相同的滑轮先后组成了如图甲、乙、丙所示的三个滑轮组并用这三个滑轮组各进行了一次实验,实验数据如下表。
(1)将表格中的数据①②补充完整.①_____;②_____。
(2)已知实验次数3中的数据是通过滑轮组丙实验得到的。分析表中的实验数据可知:实验次数2中的数据是通过滑轮组_____实验得到的。
(3)分析实验次数2和3的数据可初步得出:使用同一滑轮组时,提升的物体_____,滑轮组的机械效率越高。
23.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
(1)实验中应沿竖直方向_____缓慢拉动弹簧测力计.
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_____(选填“正确”或“不正确”),因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响.
(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整
______.
(4)通过比较_____两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号)
(5)通过比较_____两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:_________________________________ 24.如图所示,探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计(单位:N)等实验器材探究杠杆的平衡条件,在探究实验中:
(1)在挂钩码前,小组发现杠杆左端高右端低(如图甲),应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)端调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是为了方便读出______;
(2)接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡(如图乙),这时杠杆两侧受到的作用力大小______(选填“大于”“等于”或“小于”)各自钩码所受重力大小,若在A、B下方再增挂一个相同的钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端将下沉;
(3)如图丙是已经调节平衡的杠杆,用弹簧测力计在杠杆C处竖直向上拉,在A处挂上适当的钩码,使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计读数为______,钩码总质量为
______kg.(g取10N/kg)
25.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如表:
实验序号钩码
重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计的
读数/N
弹簧测力计上
升的距离/cm
机械效率
1280.82483.3% 245 1.515①______ 3610②______③______90.9%
(2)在实验操作中,应竖直向上______拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析可得出:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你做出恰当的猜想:滑轮组的机械效率可能还与______有关(写出一种影响因素即可);
(5)若不考虑绳重的摩擦,本实验序号1中动滑轮的重为______N。
四、计算题
26.某建筑工地上,甲、乙两位工人采用如图所示的装置提升一个重为G 1 的货箱.当两人同时对绳索施加竖直向下的等大的拉力,使货箱以速度υ 平稳上升时,甲、乙两人对地面的压力之比为3∶4.之后两位工人用此装置提升另一个重为G 2 的货箱,使货箱仍以速度υ 平稳上升.用此装置先、后两次提升不同的货箱,两位工人拉力总共做的功随时间变化的图像如图中①、②所示.已知工人甲重650N,工人乙重700N;G 1 ∶G 2 =3∶1,此装置中两个滑轮组的规格完全相同.不计绳重和轴摩擦.求:
(1)第一个货箱的重力;
(2)提升第二个货箱整个装置的机械效率.
27.身高相同的兄弟二人在帮奶奶打扫卫生时,用一根重力不计的均匀扁担抬起一桶水(已知桶和水的总质量为20kg),扁担长1.6m,水桶挂在距离哥哥肩膀0.6m处(我们可将扁担简化成如图所示的杠杆),求:
(1)两人静止站立时,哥哥肩膀对扁担的支持力是多少?
(2)若在抬水前,哥哥一人用竖直向上的力从地面将这桶水提起20cm高,然后水平向前行走了5m,则在此过程中,哥哥对这桶水做了多少功?(g取10N/kg)
28.工程队为了打捞沉在河底的物体,设计了如图所示的装置。已知物体的质量为
3.9×103kg,体积为1.5m3,所用的拉力F的大小是2.0×104N,物体在20s内匀速上升了
2m。(物体未露出水面,不计水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)滑轮组对物体做的功;
(3)滑轮组的机械效率及物体从接触水面到刚好离开水面的过程中滑轮组机械效率的变化情况。
29.为保证市场的公平交易,我国已有不少地区禁止在市场中使用杠杆.杠杆确实容易为不法商贩坑骗顾客提供可乘之机.请看下例.
秤砣质量为1千克,秤杆和秤盘总质量为0.5千克,定盘星到提纽的距离为2厘米,秤盘星到提纽的距离为10厘米(下图).若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼,售出2.5千克的物品,物品的实际质量是多少?
30.一个水平放置的直杠杆,动力和阻力位于支点两侧,该杠杆的动力臂l1为0.3m,动力F1为200N,阻力F2为50N,求:
(1)杠杆平衡时的阻力臂l2.
(2)若保持杠杆水平位置平衡,且保持动力作用点和阻力作用点位置不变,动力和阻力各增加100N,则要使杆杆重新在水平位置平衡,通过计算说明杠杆的支点向哪个方向移动多远?
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一、选择题
1.B 解析:B 【详解】
以B 点为支点,在C 点用F 1或者F 2向下撬,从图中可以看出,F 1的力臂小于F 2的力臂,在阻力和阻力臂一定时,根据杠杆的平衡条件可得,F 1 > F 2;若以A 点为支点,相比以B 点为支点来说,动力臂变长,阻力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,F 3 < F 2,所以这三个力的大小关系是123F F F >>;故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。 故选B 。
2.B
解析:B 【详解】
A .由图知n =3,则绳子自由端移动的距离
s 绳=3s 物=3v 物t =3×0.2m/s×10s =6m
故A 错; B . 因为
=
100% =100%=100%=100%=80%33W fs fs f
W Fs F s F
η????有物物绳总物 所以物体与地面间的滑动摩擦力 380%320N 80%48N f F =?=??=
故B 正确; C .拉力做的功为
W 总=Fs 绳=20N×6m =120J
拉力做功的功率
120J
12W 10s
W p t =
==总 故C 错误; D .有用功
W 有=fs 物=fv 物t =48N×0.2m/s×10s =96J
故D 错。 故选B 。
3.A
解析:A 【详解】
AB .滑轮所做的有用功为:
W 有用=Gh =600N×3m=1800J ,
因为是动滑轮,所以拉力移动的距离是物体提高距离的2倍,即6m ,则拉力做的总功为:
W 总=Fs =400N×6m=2400J ,
所以动滑轮的机械效率为:
1800J
×100%=100%=75%2400J
W W η=
?有用总, 故A 正确,B 错误;
C .不计绳重及摩擦,则拉力为:
1
2
F G G =+动(),
那么动滑轮的重为:
G 动=2F-G =2×400N-600N=200N ,
故C 错误;
D .由图知,使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n =2,绳子自由端移动的距离为:
s=nh=2×3m=6m ,
故D 错误; 故选A 。
4.C
解析:C 【详解】
物体A 在两种情况下的摩擦力f 相等,上图滑轮是动滑轮,下图滑轮的轴固定不动,可以看做是特殊使用的定滑轮。则:
F 1=2f F 2=
12
f 故:
F 1=4F 2
根据功的公式可知:
W 1=F 1×
12s =2f ×12s =fs W 2=F 2×2s =1
2
f ×2s =fs
故:W 1=W 2,故选C 。
5.D
解析:D 【详解】
AB .原来平衡时,m 1gl 1=m 2gl 2, 由图知,l 1>l 2,所以m 1<m 2,
设移动相同的距离?l ,则左边:m 1g (l 1?△l )=m 1gl 1?m 1g △l , 右边:m 2g (l 2?△l )=m 2gl 2?m 2g △l , 因为m 1<m 2,所以m 1△lg <m 2△lg ,
则m1(l1?△l)g>m2(l2?△l)g,则杠杆的左端向下倾斜,故AB错误;CD.因为m1(l1?△l)g>m2(l2?△l)g,故往右边加入货物后杠杆平衡,即:m1(l1?△l)g=(m2+m)(l2?△l) g,
且m1gl1=m2gl2,
得m=(m2?m1)
2l
l l
,故C错误,D正确.
6.D
解析:D
【解析】
【分析】
(1)小车从同一高度滑下,小车在到达水平面时的初速度相同,研究阻力对物体运动的影响;
(2)小球推动木块移动,是研究影响动能的大小的实验;
(3)研究机械效率时,用测力计拉着物体上升到顶端;
(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。【详解】
A、图甲中小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,这样小车在到达水平面时的初速度相同;是研究阻力对物体运动的影响的实验装置,故A错误;
B、图乙中通过小球推动木块移动的距离远近来反应小球动能的大小,是探究动能大小与哪些因素有关的实验,故B错误;
C、图丙中测量出斜面的长度和高度,物体的重力和沿斜面的拉力,可以测定斜面的机械效率,故C错误;
D、图乙中,木块B在水平面上,受到的重力与木板对木块的支持力,二力作用在同一的物体上,大小相等,作用在同一直线上,方向相反,是一对平衡力;故D正确。
故选:D。
7.D
解析:D
【解析】
【分析】
物理学中把物质从气态变成液态称为液化,当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象。
物体由于运动而具有的能叫动能,质量越大,速度越大,动能就越大;
物体由于被举高而具有的能叫重力势能,质量越大,高度越高,重力势能就越大。
斜面是一种常见的简单机械,它在省力的同时却也多运动了距离。
变滑动为滚动可以减小摩擦。
【详解】
A、当室内的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象,故A选项说法正确;
B、滚摆在最高点位置时重力势能最大,在最低点时动能最大;可见,重力势能和动能可以相互转化,故B选项说法正确;
C 、用弹簧测力计沿着木板将物体匀速拉动到某一高度,发现用长木板比短木扳拉动时测力计示数小,因此斜面越长时,拉力越小,所以越省力,故C 选项正确;
D 、车轮朝下时,小车与地面的摩擦为滚动摩擦;车轮朝上时,小车与地面的摩擦为滑动摩擦,该现象说明变滑动为滚动可以减小摩擦,故D 选项说法错误。 故选:D 。
8.B
解析:B 【解析】 【分析】
物体在水中漂浮,浮力等于自身重力,根据此关系式可求物体的密度;
根据A 中求得的组成物块材料的密度,将其代入G=mg=ρ物gV =ρ物ga 3,即可得出结论; 由图可分析出物块底面所处的深度,再根据公式p=ρgh 可求出其底面的压强;
,根据杠杆的平衡条件可求动力的大小。 【详解】
A 、因为物块漂浮,所以F 浮=ρgV 排=ρga 2(a-h ),G=mg=ρ物gV =ρ物ga 3,又知F 浮=G ,即F 浮=ρgV 排=ρga 2(a-h )=ρ物gV =ρ物ga 3,解得()a h a
ρ
ρ-=物,故A 正确,不符合题意;
B 、物块所受的重力3
32()()a h G mg gV ga g a a h ga a
ρ
ρρρ-====??=-物物,故B 错误,符合题意;
C 、物块漂浮时底面所处的深度为a-h ,则物块底面所受水的压强p=ρg(a-h ),故C 正确,不符合题意;
D 、物体重力为G=mg=ρ物Vg=ρ物a 3g ,根据杠杆平衡条件FL 1=GL 2
,所以
22
2
1
()()4
a
a h ga GL a h a g F L ρ-?
-=
==,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
9.C
解析:C 【分析】
①惯性是物体保持原来运动状态不变的性质;
②近视眼是由于晶状体的会聚能力太强造成,成像在视网膜之前;
③小车水平向右匀速运动,小球与竖直车厢壁刚好接触,只是接触不挤压,没有力的作用,因此小球受到两个力的作用:竖直向下的重力,竖直向上的拉力; ④确定承担物重的绳子段数,根据1
F G n
G =+动()计算出拉力F 的值. 【详解】
A、开始锤柄和锤头同时向下运动,撞击锤柄,锤柄停止运动,锤头具有惯性,继续向下运动便紧套在柄上,但不能描述为:受到惯性作用,故A错误;
B、近视眼原来成像在视网膜之前,佩带对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正,B错误;
C、小车水平向右匀速运动,小球在竖直方向上受到重力和绳子的拉力两个力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向竖直向上,C正确;
D、由图知,滑轮组由2段绳子承重,则
11
6N3N 4.5N 22
F G G
=+=?+=
动
()(),D错
误.
故选C.
10.C
解析:C
【解析】
由图可知,n=2,
因G人=500N<F手=600N,
所以,绳端的最大拉力F=G人=500N,
不计绳重和摩擦时,提升物体的重力最大,由可得,最大物重:
G=nF-G动=2×500N-100N=900N.
故选C.
二、填空题
11.20J、73.5%
【解析】
试题分析:手压一次所做的功为:W=Fs=100N×0.2m=20J
汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:F阻
=30%mg=0.3×4×103kg×9.8N/kg=11.76
解析:20J、73.5%
【解析】
试题分析:手压一次所做的功为:
汽车作用在千斤顶上的压力为阻力:
将后轮抬起15cm所做的有用功为:
手压120次所做的总功为:
该千斤顶的机械效率是:
考点:机械效率
12.使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向.使用同一
动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物体越轻,拉力越小. 【详解】
(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一
解析:使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向. 使用同一动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物体越轻,拉力越小. 【详解】
(1)[1]由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一样重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测力计示数,所以:使用动滑轮可以省力,
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以不能改变用力方向;
(2)[2]比较图(b)与(c)可得:使用动滑轮匀速提升不重物时,物体重力越轻,所用的拉力越小,越省力.
13.A 端下沉 【详解】
[1]当在B 处挂3N 钩码时,由杠杆平衡条件得 F1×3=3N×2
解得F1=2N ,故应在A 处挂2N 的钩码。 [2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有 (2N+1N )×3
解析:A 端下沉
【详解】
[1]当在B 处挂3N 钩码时,由杠杆平衡条件1122Fl F l 得
F 1×3=3N×2
解得F 1=2N ,故应在A 处挂2N 的钩码。 [2]在A 、B 两端再加挂一个1N 的钩码时有
(2N+1N )×3>(3N+1N )×2
故A 端下沉。
14.省力 减小 40 【详解】
[1]由图知道,拖动所示垃圾桶时,是动力臂大于阻力臂的杠杆,所以,相当于是一个省力杠杆。
[2]垃圾桶底部安装小轮子,通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦
解析:省力 减小 40 【详解】
[1]由图知道,拖动所示垃圾桶时,是动力臂大于阻力臂的杠杆,所以,相当于是一个省力杠杆。
[2]垃圾桶底部安装小轮子,通过变滑动为滚动的方式减小了摩擦力。
[3]根据题意知道,垃圾桶总重是G =120N ,动力臂是阻力臂的3倍,所以,由杠杆原理Fl 1 =Gl 2知道,保持垃圾桶平衡的拉力是
22
12
120N 40N 3GL L F L L ?=
== 15.【详解】 [1] [2]B 物体下滑的速度为
当物体A 水平向右匀速运动时,A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F1,B 物体受竖直向上的拉力F1和竖直向下的重力GB ,根据力的平衡条件可得:,,由
于,,所
解析:3310?
【详解】
[1] [2]B 物体下滑的速度为
2=20.2m/s=0.4m/s B A v v =?
当物体A 水平向右匀速运动时,A 受向左的摩擦力f 和向右的拉力2F 1,B 物体受竖直向上的拉力F 1和竖直向下的重力G B ,根据力的平衡条件可得:12f F =,1B F G =,由于
G mg =,m V ρ=,所以
222B B f G m g Vg ρ===①
当A 向左匀速直线运动时,物体A 受向左的拉力F 和向右的摩擦力f 以及向右的拉力2F 2,B 物体受竖直向上的拉力F 2以及竖直向上的拉力F 浮和竖直向下的重力G B ,因为物体A 对水平桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以摩擦力f 的大小不变,则根据力的平衡条件可得
2F f F =+
()22B F G F =-浮
()2B F f G F =+-浮②
因为物体B 始终浸没在水中,所以V V =排,则
F gV ρ=浮水③
由①②③式可得
42F Vg gV ρρ=-水
即
()
33-3333-3
3
100N+2 1.010kg/m 10N/kg 110m 2=
=310kg/m 4410m 10N/kg
F gV Vg
ρρ?????+=
???水
物体A 受到的摩擦力f 为
33-3322=2310kg/m 10N/kg 10m =60N B f G gV ρ==????
B 物体的重力为G B =30N ,B 物体受到的浮力为
33-33=1.010kg/m 10N/kg 10m =10N B F gV ρ=???浮水
物体B 在水中匀速上升时,绳的拉力为
2=30N-10N=20N B F G F =-浮
拉力的功率为
22=20N 0.4m/s=8W B P F v =?
16.100 【详解】
因不计绳重和摩擦,由题意可知,效率
则动滑轮的重力为
故动滑轮的重力为100N 。
解析:100 【详解】
因不计绳重和摩擦,由题意可知,效率
=60%G G G η=
+物
物动
则动滑轮的重力为
150N
=
-=
-150N=100N 60%
G G G η
物
动物 故动滑轮的重力为100N 。
17.OB 10 减小 【解析】 【详解】
第一空.因为力与力臂垂直,因此线段OB 表示力F 的力臂;
第二空.在OA 的中点挂一重力为20N 的重物,重力方向竖直向下,因为阻力臂垂直于阻力作
解析:OB 10 减小
【解析】 【详解】
第一空.因为力与力臂垂直,因此线段OB 表示力F 的力臂;
第二空.在OA 的中点挂一重力为20N 的重物,重力方向竖直向下,因为阻力臂垂直于阻力作用线,OA 与水平面成45°角静止,因此阻力臂的长度为
1
2
OB ,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得:
1
2
F OB
G OB ?=?
即
11
×20N =10N 22
F G ==;
第三空.OA 从图示位置缓慢转动到竖直位置的过程中,动力F 方向不变,动力臂变长,阻力臂变短,阻力不变,由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得力F 减小。
18.1.5 【详解】
(1)直棒对桌面的压力:;
有的长度露出桌面外,直棒对桌面的压强为: ;
(2)在棒的右端施加力,使左端抬起,此时直棒相当于杠杆,支点在桌边,如图所示:
支点左侧重,即阻力
解析:1.5 【详解】
(1)直棒对桌面的压力: 1.5N F G ==压; 有
1
4
的长度露出桌面外,直棒对桌面的压强为: 421.5N
1000Pa
12010m 14F p S
压
-=
==??
??- ?
??
;
(2)在棒的右端施加力,使左端抬起,此时直棒相当于杠杆,支点在桌边,如图所示:
支点左侧重,即阻力为:3
4
G ,左侧的重心位置距离支点,即阻力臂为:
33428
L
L =; 支点右侧重:14
G ,此部分重的力臂为:1
14
28
L
L =; 在棒的右端施加力,力臂为
1
4
L ,使左端抬起,根据杠杆平衡条件得: 3311148484G L G L F L ?=?+? 解得: 1.5N F G ==. 【点睛】
重点是压强的计算和杠杆平衡条件的应用及计算,关键是确定支点后,正确判断出动力臂及阻力臂.