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文档简介

1、初中物理组卷 简单机械一选择题(共15小题)1(2016当涂县一模)关于机械效率的下列说法中,正确的是()A利用机械越省力,机械效率越高B机械做功越快,机械效率越高C有用功相同、总功越大机械效率越高D额外功相同、有用功越大的机械效率越高2(2015东营)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,杠杆会()A左端下降B右端下降 C仍然平衡 D无法判断3(2016苏州模拟)如图所示杠杆上分别站着大人和小孩(G大人G小孩)且在水平位置平衡,杠杆自重不计如果两人同时以大小相等的速度向支点移动则杠杆将()A仍能平衡 B不能平衡,大人那端下沉C不能平衡,小孩那端下沉 D条

2、件不够,无法判断4(2014南宁)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A变小 B变大 C不变 D先变大后变小5(2015汕尾)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()ABCD6(2015黄冈校级自主招生)n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力大小为F,如图所示若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其它条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为() A BF

3、 CF DF7(2015兰州)工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m,若每个滑轮中40N,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是() A绳端的拉力F为270N B拉力F的功率功为270W C额外功为160J D有用功为1080J8(2014金华)如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是()AF1=F2 BF3=F4 CF1=F3 DF2=F49(2015长沙县校级模拟)用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,则()AF1F2F3 BF2F3F1 CF2F1F3 DF3F1F21

4、0(2015营口)如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是()A拉力F的功率是1W B2s内绳子自由端移动的距离是1.2mC5s内拉力F所做功的大小是15J D物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N11(2015武汉)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()A B C D12(2015通辽)在水平桌面上放一个重300N的物体,物体与桌面的摩擦力为

5、60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为()A20N 2W B30N 6W C60N 2W D20N 6W13(2014包头)如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦下列判断正确的是()A物体B受到的摩擦力为6N B拉力F2大小为10NC拉力F2的功率为1.2W D拉力F1的功率为0.4W14(2

6、014巴中)如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:ON=3:4,物块A和B分别挂在M、N两端,杠杆恰好平衡,已知物块A、B的体积之比为2:1,则A、B两物体物质的密度之比是() A3:2 B4:3 C2:3 D3:415(2015黑河)用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上,如图所示,当匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F=20N,物体移动的速度为0.1m/s,每个滑轮重10N,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是()A绳子自由端移动的速度为0.3m/s B物体的重力为40NC该滑轮组的机械效率为66.67% D拉力F的功率为2W二填空题(共3小题)16(2015漳州)如图所示,站在小车上的男孩在

7、绳子末端施加50N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2m/s,小车速度为0.3m/s,则地面对物体M的摩擦力为_N,2s后绳子自由端移动的距离为_m(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)17(2015锦州)如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机如果A处螺钉松脱,则支架会绕_点倾翻已知AB长40cm,AC长30cm室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为_N(支架重力不计)为了安全,室外机的位置应尽量_(选填“靠近”或“远离”)墙壁18(2014锦州)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细

8、线、质量相同的钩码若干(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向_调(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图(甲)这一组数据得出探究结论?_(填“能”或“不能”)理由是_(3)如图(甲)所示,杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆_(填“左”或“右”)端将下沉(4)如图(乙)所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将_(选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是:_三实验探究题(共5小题)19(2016南平)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”(1)实验前,

9、杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出_(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂_个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1F1的关系图象,如图丙所示请根据图象推算,当l1为0.6m时,F1为_N20(2016湘潭)(1)如图1所示,甲物体重3N,乙物体重10N,用绳绕过定滑轮相连(不计绳重与摩擦)乙静止于水平地面上,则a绳对甲的拉力为_N(2)在分析b绳对乙的拉力时,小明

10、认为是3N,小慧认为是7Na小明做了以下实验:用弹簧测力计测出某物体的重力(如图2);然后将绳子靠着定滑轮(不计绳重与摩擦),如图3所示,弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时,其示数保持不变由此可见,定滑轮只改变了力的_,不改变力的_(均选填“大小”或“方向”)所以,小明认为图1中b绳对乙的拉力为3Nb图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对_(选填“相互作用力”或“平衡力”)为了探究这两个力的大小关系,再做如图4的实验:将弹簧测力计丙与丁相互对拉,它们的示数相等于是可以得出,b绳对乙的拉力_乙对b绳的拉力 (选填“等于”或“不等于”)由此可知,图1中b绳对乙的拉力为_N(3)再通过受力分

11、析可得,图1中地面对乙有_N的支持力21(2016聊城)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15(1)实验中要竖直向上_拉动弹簧测力计,使钩码升高(2)表格中编号处数据应为_,编号处数据应为_(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与_有关(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机

12、械效率_(选填“变大”“变小”或“不变”)22在“测滑轮组的机械效率”的实验中;(1)需要的测量工具有_和_(2)需要测量的物理量为_、_、_和_(3)计算滑轮组的机械效率的公式为;_(4)小明和小白测得的实验数据为,物体重力为1500N,绳端拉力为400N,滑轮组机械效率为75%请你把他们的滑轮组装配图画在下面的虚方框内(5)小华在测量绳端拉力F的大小时,让重物不动读出了弹簧测力计的示数,这样他测得机械效率将_(填“偏大”或“偏小”)23(2016丰台区二模)小莉利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量未知液体的密度,实验装置如图所示以下是小莉设计的实验步

13、骤,请你按照她的实验思路,将实验步骤补充完整(1)将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到O点时,杠杆恰好在水平位置平衡(2)将小石块乙完全浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至B点,杠杆再次在水平位置平衡用刻度尺测出AB间的距离为l1(3)将小石块乙完全浸没在待测液体中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至C点,杠杆再次在水平位置平衡_(4)用水的密度水及测量出的物理量写出待测液体的密度液的表达式:液=_四解答题(共7小题)24(2015雅安)请作出图中:物体A所受重力G的示意图;力F的力臂l25(2015铜仁市)请在图中画出滑轮最省

14、力的绕法26(2015达州)某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒,已知斜面长6m、高2m,此装置的机械效率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计)求:(1)拉力F;(2)拉力F做功的功率;(3)箱子和斜面间的摩擦力27(2014荆州)湖北省第十四届运动会将于2014年10月8日在荆州市举行,目前各比赛场馆正在紧张的建设中某场馆建设工地上,工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m,拉力F大小为250N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍,求:(1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小

15、是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?28(2015青海)如图所示,小明用滑轮组将重为500N的物体在10s内匀速提升了1.5m每个滑轮的重相等,均为20N,不计绳重及摩擦求:(1)小明受到地面的摩擦力(2)小明做功的功率(3)滑轮组的机械效率29(2014遵义)一体重为600N,双脚与地面接触面积为0.05m2的工人,用如图所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0.5m,此时该滑轮组的机械效率为80%,求:(不计绳重及摩擦)(1)在匀速提升物体的过程中,工人对绳子的拉力为多大;(2)在匀速提升物体的过程中,工人对地面的压强为多大;(3)使用该滑轮组,这个工

16、人最多能提起多重的物体30(2013咸宁)两个实心正方体A、B由密度均为的同种材料制成,它们的重力分别是GA、GB,将A、B均放置在水平桌面上时,如图甲所示,两物体对桌面的压强分别是PA、PB,且PA:PB=1:2;当用甲、乙两组滑轮组分别匀速提升A、B两物体,如图乙所示,两动滑轮重均为G动,此时两滑轮组的机械效率之比为33:40;若将A物体浸没在水中,用甲滑轮组匀速提升,如图丙所示,匀速提升过程A物体一直没露出水面,此时甲滑轮组的机械效率为75%不计绳重和摩擦,水=1.0×103kg/m3,求:(1)A、B两物体的重力之比GA:GB是多少?(2)滑轮组的动滑轮重力G动是A物体重力G

17、A的多少倍?(3)A、B两个实心正方体的材料密度是多少kg/m3?初中物理组卷 简单机械参考答案与试题解析一选择题(共15小题)1(2016当涂县一模)关于机械效率的下列说法中,正确的是()A利用机械越省力,机械效率越高B机械做功越快,机械效率越高C有用功相同、总功越大机械效率越高D额外功相同、有用功越大的机械效率越高【分析】解决此题不仅要知道机械效率的概念,而且还要清楚在使用机械时的总功、额外功与有用功【解答】解:机械效率是指有用功与总功之比,它反映了机械的品质,与机械是否省力,做功快慢无关,所以A、B错误;由公式=×100%和W总=W有+W额外可知:有用功相同,总功越大,额外功就

18、越多,机械效率越低,所以C错误,D正确;故选D【点评】此题不仅考查了学生对机械效率理解以及区分机械效率与功率的能力,还对总功、有用功、额外功的关系进行了考查2(2015东营)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,杠杆会()A左端下降B右端下降C仍然平衡D无法判断【分析】原来杠杆平衡,是因为两边的力和力臂的乘积相等,现在各加一个同样的钩码,就要看现在的力和力臂的乘积是否相等,据此分析得出结论【解答】解:设一个钩码重为G,一格为L,原来:2G×3L=3G×2L,杠杆平衡,现在:3G×3L4G×2L,所以杠杆不再平衡,杠杆

19、向逆时针方向转动,即左端下沉故选A【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,只比较力或力臂大小不能得出正确结果3(2016苏州模拟)如图所示杠杆上分别站着大人和小孩(G大人G小孩)且在水平位置平衡,杠杆自重不计如果两人同时以大小相等的速度向支点移动则杠杆将()A仍能平衡B不能平衡,大人那端下沉C不能平衡,小孩那端下沉D条件不够,无法判断【分析】本题重点在于分析移动中两人相对于支点的力臂变化,通过比较可以得出杠杆的移动方向【解答】解:开始时杠杆在水平位置平衡,大人的力臂小于小孩的力臂;当运动时,两人速度相同,则在相同时间内移动的距离相同,大人的力矩减少的快,

20、则大人力臂会小于小孩力臂,根据杠杆平衡的条件可以判断出杠杆向小孩那端下沉故选C【点评】本解法通过比较力臂的减少量来求出运动后的力臂,解答起来更容易一些,做题时一定不能形成思维定势,只想着比较后来的力臂4(2014南宁)如图所示,有一质量不计的长木板,左端可绕O点转动,在它的右端放一重为G的物块,并用一竖直向上的力F拉着,当物块向左匀速滑动时,木板始终在水平位置保持静止,在此过程中,拉力F()A变小B变大C不变D先变大后变小【分析】如图,在物体运动时间t后,杠杆受到物体的压力(阻力)等于物体重力,再确定动力臂和阻力臂,根据杠杆平衡得出F与t的关系式进行判断【解答】解:如图,长木板长为L,则动力臂

21、为L,杠杆受到物体的压力(阻力)F=G,阻力臂为L2,杠杆平衡,F×L=F×L2=G×L2,F=由此可知,当物块向左匀速滑动时,L2变小,F变小故选A【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,根据题意知道阻力和动力臂不变是本题的关键5(2015汕尾)如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()ABCD【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算,定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可【解答】解:A、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=G;B、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G

22、;C、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由3股,则F=G;D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=G由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C故选C【点评】此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算,定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点等知识点,综合性强,难易程度适中,是一道很典型的题目6(2015黄冈校级自主招生)n个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组,每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等不计一切摩擦和绳的重力,滑轮组平衡时拉力大小为F,如图所示若在图示中再增加一个同样质量的动滑轮,其它条件不变,则滑轮组再次平衡时拉力大小为()ABFCFDF【分析】根据滑轮组的省力情况F=(G+G动)逐

23、级分析,找出规律【解答】解:每个动滑轮的质量与所悬挂的物体质量相等,可设它们的重力均为G,第一个动滑轮,拉力F1=(G+G动)=(G+G)=G,第二个动滑轮,拉力F2=(F1+G动)=(G+G)=G,第三个动滑轮,拉力F3=(F2+G动)=(G+G)=G,第n个动滑轮,拉力Fn=(Fn1+G动)=(G+G)=G,滑轮组平衡时拉力大小为F,则再增加一个同样质量的动滑轮时,滑轮组再次平衡时拉力仍为F故选B【点评】本题主要考查的是学生对滑轮组省力情况的判断,利用公式F=(G+G动)找出规律是解决此题的关键7(2015兰州)工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m,若每个滑轮中

24、40N,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是()A绳端的拉力F为270NB拉力F的功率功为270WC额外功为160JD有用功为1080J【分析】由图知,承担物重的绳子有3段,已知物重和动滑轮重,不计绳重和摩擦,利用F=(G+G动)得到拉力;已知物体上升高度,可以得到绳子拉下长度;已知拉力和绳子拉下长度,可以得到拉力做的功;已知拉力做的功和做功时间,可以得到拉力的功率;已知物重和上升高度,可以得到有用功;已知总功和有用功,两者之差就是额外功【解答】解:A、拉力为F=(G+G动)=×(500N+40N)=180N此选项错误;B、绳子拉下的长度为s=3h=3×2m=6m

25、,拉力做的功为W总=Fs=180N×6m=1080J,拉力的功率为P=270W此选项正确;CD、有用功为W有用=Gh=500N×2m=1000J;额外功为W额=W总W有用=1080J1000J=80J此两选项均错误故选B【点评】本题考查了拉力、有用功、总功、功率的计算,关键点有二:一是n的确定,二是不计摩擦和绳重时,F=(G+G动)8(2014金华)如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是()AF1=F2BF3=F4CF1=F3DF2=F4【分析】根据定滑轮不省力,动滑轮省一半力的特点进行分析即可【解答】解:甲图是一个动

26、滑轮,能够省一半的力,故F1=(G物+G动);当拉力与竖直方向有夹角,由于夹角越大,拉力越大,所以F2F1;乙图是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故F3=F4=G物故选:B【点评】本题主要考查了定滑轮和动滑轮的特点;定滑轮只能改变力的方向,不省力;而动滑轮省一半的力,但是,会费距离9(2015长沙县校级模拟)用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,则()AF1F2F3BF2F3F1CF2F1F3DF3F1F2【分析】解决此题要知道定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费

27、距离【解答】解:假设物块与地面的摩擦力为f,第一个滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;第二个滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2=;第三个滑轮为动滑轮,但F3处于滑轮底端,所以F3=2f;故选C【点评】解决此类问题要结合定滑轮和动滑轮的特点进行分析解答10(2015营口)如图所示,A物体受到的重力是100N,在拉力F的作用下,能以0.2m/s的速度在水平地面上向左匀速直线运动已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法正确的是()A拉力F的功率是1WB2s内绳子自由端移动的距离是1.2mC5s内拉力F所做功的大小是15JD物体A受到水平地面的摩擦力大小是12N【分析】A、由功率公

28、式P=Fv求出拉力的功率;B、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,根据s=vt求得2s内绳子自由端移动的距离;C、由功率公式P=可求得5s内拉力F所做功;D、根据效率公式=×100%=×100=×100%求出摩擦力【解答】解:A、拉力的功率P=nFv物体=3×5N×0.2m/s=3W,故A错误;B、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,则2s内绳子自由端移动的距离s=3v×2s=3×0.2m/s×2s=1.2m,故B正确;C、由P=可得W=Pt=3W×5s=15J,故C正确;D、由图示可

29、知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,克服摩擦力做的功为有用功,效率:=×100%=×100=×100%,则f=nF=3×80%×5N=12N,故D正确;故选BCD【点评】此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键11(2015武汉)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体,若拉力的大小为F,物体和地面之间的摩擦力大小为f,A点的拉力为FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是()ABCD【分析】物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的

30、摩擦力是一对平衡力,本题中使用滑轮组水平拉动物体,拉力F所做的功为总功,克服物体摩擦力所做的功为有用功,从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,可利用公式=计算出滑轮组的机械效率【解答】解:从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,=物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,物体和地面之间摩擦力为f,A处的拉力不仅包括摩擦力f,还有空气阻力,大小为FA=f则=故选C【点评】此题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算以及滑轮组的机械效率,在计算过程中,要注意弄清哪些力是平衡力,不要被多余的条件所迷惑12(2015通辽)在水平桌面上放一个重300N

31、的物体,物体与桌面的摩擦力为60N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1m/s匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为()A20N 2WB30N 6WC60N 2WD20N 6W【分析】(1)由图可以看出拉物体的力是由于三股绳子承担,且物体匀速运动,可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,故绳子自由端的力是对物体拉力的三分之一(2)根据P=Fv=Fnv物计算拉力的功率【解答】解:物体匀速运动,可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F拉=f=60N,从图可知,此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力,不考虑绳的重力和绳的摩擦,所以绳子自由端的水平拉力为:F=F拉=

32、×60N=20N;水平拉力的功率:P=Fv=Fnv物=20N×3×0.1m/s=6W所以ABC错误,D正确故选D【点评】本题考查了滑轮组中力和功率的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自由端的力为拉物体的力的几分之一注意滑轮组水平拉动重物时,机械是克服摩擦力,而不是重力做功13(2014包头)如图所示,物体B放在水平桌面上,物体A通过滑轮组拉着物体B,此时物体B保持静止状态当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时,能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动,若只用水平向左的力F2拉物体B时,能使物体A以0.3m/s速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及

33、滑轮间的摩擦下列判断正确的是()A物体B受到的摩擦力为6NB拉力F2大小为10NC拉力F2的功率为1.2WD拉力F1的功率为0.4W【分析】由滑轮组的结构看出,n=3,则s=3h;当保持静止时,B所受的摩擦力等于A的重力的3倍;当B水平匀速向右运动时,所受的摩擦力等于A的重力与力F1之和的3倍;水平向左拉物体B时,A所受的拉力等于A的重力,也就是拉力F2与B所受摩擦力之差;然后对各选项逐一分析【解答】解:A、当B水平匀速向右运动时,f=3(F1+GA)=3×(2N+1N)=9N;故A错误;B、水平向左拉物体B时,由平衡条件得:F2=3GA+f=3GA+f=3×1N+9N=1

34、2N;故B错误;C、水平向左拉物体时,B的移动速度为vB=0.1m/s,拉力F2功率为P2=F2×vB=12N×0.1m/s=1.2W;故C正确;D、用力F1竖直向下拉物体A时,拉力F1的功率P1=F1v=2N×3×0.6m/s=3.6W,故D错误故选:C【点评】本题考查摩擦力、拉力、功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体的受力分析,分析出动滑轮上绳子的段数14(2014巴中)如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:ON=3:4,物块A和B分别挂在M、N两端,杠杆恰好平衡,已知物块A、B的体积之比为2:1,则A、B两物体物质的密度之比是()A

35、3:2B4:3C2:3D3:4【分析】已知力臂比例关系,根据杠杆平衡条件可以得到两物体对杠杆的拉力之比,也就是两物体的重力之比,进一步得到质量关系;已知两物体质量之比和体积之比,利用公式=得到两物体密度之比【解答】解:F1L1=F2L2,GAOM=GBON,mAgOM=mBgON,mAOM=mBON,=,=,=×=×=故选C【点评】比值的计算是物理中常见的题型,解题时的方法是,明确需求量和已知量之间的关系,找出相应的关系式,然后条理清楚地进行运算,切不可凭想象心算15(2015黑河)用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上,如图所示,当匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F=

36、20N,物体移动的速度为0.1m/s,每个滑轮重10N,忽略绳重和摩擦,下列说法正确的是()A绳子自由端移动的速度为0.3m/sB物体的重力为40NC该滑轮组的机械效率为66.67%D拉力F的功率为2W【分析】(1)由图可知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,则s=3h,绳子自由端移动距离为物体上升速度的3倍;(2)忽略绳重和摩擦,知道拉力F和动滑轮重,利用F=(G物+G轮)求物重大小;(3)利用=计算滑轮组的机械效率;(4)利用P=Fv计算拉力的功率【解答】解:由图可知,n=3A、绳子自由端移动的速度v=3v=3×0.1m/s=0.3m/s,故A正确;B、忽略绳重和轴摩擦,F=(

37、G物+G动滑轮),即20N=(G物+10N),所以G物=50N,故B错误;C、滑轮组的机械效率:=83.3%,故C错误;D、拉力的功率:P=Fv=20N×0.3m/s=6W,故D错误故选A【点评】本题考查了学生对滑轮组特点的掌握和运用,本题关键:一是n的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是忽略绳重和轴摩擦,拉力F=(G物+G动滑轮)三是正确利用P=Fv计算功率二填空题(共3小题)16(2015漳州)如图所示,站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F,物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动,物体M速度为0.2m/s,小车速度为0.3m/s,则地面对物体M的摩擦力为1

38、50N,2s后绳子自由端移动的距离为3m(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)【分析】(1)物体在拉力和摩擦力作用下处于平衡状态,F=f;(2)滑轮组绳子段数为3,绳子自由端移动距离为物体移动距离的3倍【解答】解:由图知,有3股绳子承担摩擦阻力,则F=f,地面对物体M的摩擦力f=3F=3×50N=150N;由题知,物体M速度v物=0.2m/s,小车速度v车=0.3m/s,绳子自由端移动速度:v=v车+v物=0.3m/s+0.2m/s=0.5m/s,2s后人移动的距离:s1=vt=0.5m/s×2s=1m,绳子自由端移动距离:s2=3s1=3×1m=3m故答案为:1

39、50;3【点评】本题考查了使用滑轮组时速度、摩擦力的计算,知识点多、受力复杂,要求灵活运用所学知识17(2015锦州)如图所示,用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机如果A处螺钉松脱,则支架会绕C点倾翻已知AB长40cm,AC长30cm室外机的重力为300N,正好处在AB中点处,则A处螺钉的水平拉力为200N(支架重力不计)为了安全,室外机的位置应尽量靠近(选填“靠近”或“远离”)墙壁【分析】根据杠杆平衡条件可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,力越小,空调越牢固,据此根据图示情景分析答题【解答】解:用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机如果A处螺钉松脱,则支架会绕C

40、点倾翻;C点是支点,空调的自身重力是阻力,在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知,动力臂越大,动力越小,F×AC=G×AB;F×30cm=300N××40cm;所以F=200N;为了安全,室外机的位置应尽量靠近墙壁,以减小阻力臂,从而减小A处的拉力故答案为:C;200;靠近【点评】熟练应用杠杆平衡条件、掌握力臂的作法即可正确解题18(2014锦州)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向左调(2)某同学进行正确的实验操

41、作后,能不能根据图(甲)这一组数据得出探究结论?不能(填“能”或“不能”)理由是实验次数太少,得出的结论具有偶然性(3)如图(甲)所示,杠杆在水平位置平衡如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆左(填“左”或“右”)端将下沉(4)如图(乙)所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变大(选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是:其力臂变小【分析】(1)调节杠杆两端的平衡螺母,使平衡螺母向上翘的一端移动,使杠杆在水平位置平衡;(2)用实验数据总结实验结论时,要进行多次实验,总结的实验结论才具有普遍性,避免偶然性;(3)用

42、杠杆的平衡条件来判断,力和力臂乘积大的一端,杠杆该端下沉;(4)阻力和阻力臂不变时,弹簧测力计倾斜,动力臂变小,动力变大【解答】解:(1)杠杆右端下沉,左端上翘,平衡螺母向上翘的左端移动;(2)用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验数据总结实验结论(3)设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,如果在图甲中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,杠杆的左端:3G×3L=9GL,杠杆的右端:2G×4L=8GL,所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积,所以杠杆左端下

43、沉(4)乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大故答案为:(1)左;(2)不能;实验次数太少,得出的结论具有偶然性;(3)左;(4)变大;其力臂变小【点评】(1)利用杠杆平衡条件,可以求出力或力臂大小,也可以判断杠杆是否平衡,或杠杆的哪端下沉等,杠杆平衡条件应用很广泛;(2)当杠杆处于水平位置平衡时,竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上,倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上,力臂变小三实验探究题(共5小题)19(2016南平)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”(1)实验前,杠杆如图甲

44、所示,可将杠杆两端的平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出力臂的大小(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂4个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1F1的关系图象,如图丙所示请根据图象推算,当l1为0.6m时,F1为0.5N【分析】(1)调节杠杆在水平位置平衡,左边下沉往右调;杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,杠杆的重心通过支点,消除杠杆重对杠杆平衡的影响,使实验简单化,便于探究;

45、(2)根据杠杆平衡条件做出解答(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,故据杠杆的平衡条件分析即可解决【解答】解:(1)杠杆不在水平位置,左端向下倾斜,右端上翘,故应向右调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂大小;(2)设一钩码重为G,一格为L,根据杠杆平衡条件可知:3G×4L=FD×3L,所以FD=4G,需在D点挂4个钩码;(3)由于此题中的阻力和阻力臂不变,据F1L1=F2L2可知,利用图象中任意一组数据都能得出,F2L2=F1L1=0.1m×3N=0.3Nm;故若当L1为0.6m时,F1=0.5N;故答案为:(1)右;力臂

46、的大小;(2)4;(3)0.5【点评】(1)调节杠杆在水平位置平衡和调节天平横梁平衡的操作方法是相同的,都是将平衡螺母向上翘的一端移动(2)杠杆平衡条件,在杠杆平衡问题中有广泛的应用,一定要熟练掌握;20(2016湘潭)(1)如图1所示,甲物体重3N,乙物体重10N,用绳绕过定滑轮相连(不计绳重与摩擦)乙静止于水平地面上,则a绳对甲的拉力为3N(2)在分析b绳对乙的拉力时,小明认为是3N,小慧认为是7Na小明做了以下实验:用弹簧测力计测出某物体的重力(如图2);然后将绳子靠着定滑轮(不计绳重与摩擦),如图3所示,弹簧测力计依次放在A、B、C、D位置时,其示数保持不变由此可见,定滑轮只改变了力的

47、方向,不改变力的大小(均选填“大小”或“方向”)所以,小明认为图1中b绳对乙的拉力为3Nb图1中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力(选填“相互作用力”或“平衡力”)为了探究这两个力的大小关系,再做如图4的实验:将弹簧测力计丙与丁相互对拉,它们的示数相等于是可以得出,b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力 (选填“等于”或“不等于”)由此可知,图1中b绳对乙的拉力为3N(3)再通过受力分析可得,图1中地面对乙有7N的支持力【分析】(1)以甲为研究对象,处于静止状态,受到的拉力和重力是一对平衡力,大小相等;(2)a定滑轮的特点:不能改变力的大小,但能改变力的方向;b物体间力的作用是相互的,大

48、小相等、方向相反;(3)以乙为研究对象,拉力加上支持力等于乙的重力,据此求地面对乙的支持力【解答】解:(1)以甲为研究对象,处于静止状态,所以a绳对甲的拉力F=G甲=3N;(2)a使用定滑轮改变了力的方向,但不能改变力的大小;b图1中,b绳对乙施加拉力,力的作用是相互的,则乙对b绳同时施加拉力,所以b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力;如图4的实验,将弹簧测力计丙与丁相互对拉,它们的示数相等,说明相互作用力大小相等;于是可以得出,b绳对乙的拉力等于乙对b绳的拉力;由此可知,图1中b绳对乙的拉力为3N(3)以乙为研究对象,乙受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,因为乙处于静止状态,所

49、以F+F支=G乙,则地面对乙的支持力:F支=G乙F=10N3N=7N故答案为:(1)3;(2)a方向;大小;b相互作用力;等于;3;(3)7【点评】本题综合考查了定滑轮的特点、力的相互性、力的平衡的应用,虽知识点多,但都属于基础,难度不大21(2016聊城)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使

50、钩码升高(2)表格中编号处数据应为2.4,编号处数据应为83.3%(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与提起物体受到的重力有关(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变(选填“变大”“变小”或“不变”)【分析】(1)在实验中要竖直向上缓慢、匀速拉动测力计(2)由图示测力计确定其分度值,读出其示数;根据=求出滑轮组的机械效率(3)实验中提升钩码的重力不同,机械效率也不同,因此研究的是机械效率与提升钩码重力的关系(4)在不计摩擦及绳重情况下,有用功就是提升重物所做的功,额外功就是提升动滑轮所做的功,根据=进行分析【解答】解:

51、(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,测力计示数稳定,便于读数;(2)由图知,测力计的分度值为0.2N,测力计示数为2.4N;第3次实验中,滑轮组的机械效率:=×100%=×100%=×100%83.3%;(3)实验选用的是同一滑轮组,动滑轮的重力不变;由表中实验数据可知,同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以同一滑轮组的机械效率主要与提起物体的重力有关(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,动滑轮的重不变,不计摩擦及绳重,由=可知,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变故答案为:(1)匀速;(2)2.4;83.3%;(3)提起物体受到的重力;(4)不

52、变【点评】此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素,要理解并熟记22在“测滑轮组的机械效率”的实验中;(1)需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺(2)需要测量的物理量为物体的重力G、物体升高的高度h、拉力的大小F和拉力移动的距离s(3)计算滑轮组的机械效率的公式为;=(4)小明和小白测得的实验数据为,物体重力为1500N,绳端拉力为400N,滑轮组机械效率为75%请你把他们的滑轮组装配图画在下面的虚方框内(5)小华在测量绳端拉力F的大小时,让重物不动读出了弹簧测力计的示数,这样他测得机械效率将偏大(填“偏大”或“偏小”)【分析】(1)(2)利用机械效率公

53、式=分析探究机械效率实验所需要测量的物理量和需要的测量工具;(3)测量出物体升高的高度h、拉力移动的距离s、拉力的大小F、物体的重力G,计算出有用功W有=Gh,总功W总=Fs,利用效率公式求滑轮组的机械效率;(4)根据公式=求出滑轮组绳子的段数,然后给滑轮组绕绳子;(5)弹簧测力计静止时,读数变小,根据公式W=Fs可知,总功会变小,在有用功不变的情况下,机械效率就会变大【解答】解:(1)根据公式=可知,实验中需要测量力和距离,所以需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺;(2)根据公式=可知,需要测量的物理量是:物重G、拉力F、物体升高的高度h和拉力移动的距离s;(3)若物体升高的高度h、拉力移动的距离s、拉力的大小F、物体的重力G;则有用功W有=Gh,总功W总=Fs,滑轮组的机械效率=;(4)根据公式=可知,滑轮组绳子的段数为:n=5,所以绳子的

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