考点集训20 简单机械

1、考点集训20简单机械1下列四个图中，所作力下列四个图中，所作力F的力臂的力臂L，正确的是，正确的是( )2 2(2015(2015淄博模拟淄博模拟) )如图所示的器具，属于省力杠杆的是如图所示的器具，属于省力杠杆的是( ( ) )AB3 3(2014(2014济宁济宁) )小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( ( ) )A A便于直接读出拉力的大小便于直接读出拉力

2、的大小B B便于提供不同方向的拉力便于提供不同方向的拉力C C便于正确认识力臂便于正确认识力臂D D便于测量力臂的大小便于测量力臂的大小C4(2014龙岩龙岩)如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则，则( )AF1最大最大 BF2最大最大CF3最大最大 D三个力一样三个力一样大大5(2015长春长春)工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是摩擦，下列说法正确的是( )A增大提升重物

3、的速度，可以增大有用功增大提升重物的速度，可以增大有用功B减小定滑轮的重力，可以减小额外功减小定滑轮的重力，可以减小额外功C增大提升重物的高度，可以提高机械效率增大提升重物的高度，可以提高机械效率D减小动滑轮的重力，可以提高机械效率减小动滑轮的重力，可以提高机械效率DD【解析】(1)滑轮组的机械效率W总(W有用)Fs(Gh)Fnh(Gh)nF(G)，所以机械效率的高低与物体被提升的高度和提升速度无关，故A、C不正确；(2)不计绳重和摩擦时，克服动滑轮重所做功为额外功，由滑轮组的机械效率W总(W有用)W有用W额(W有用)GhG动h(Gh)GG动(G)可知，减小动滑轮重力可减小额外功，定滑轮的重力

4、不影响额外功的多少，故B不正确、D正确。6 6(2015(2015河北河北)()(多选多选) )用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F F1 1和和F F2 2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度，若不计绳重的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是及摩擦，下列说法正确的是( )( )A AF F1 1大于大于F F2 2B BF F1 1和和F F2 2做的功一定相等做的功一定相等C C甲、乙的机械效率不相等甲、乙的

5、机械效率不相等D D绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等ABD【解析】(1)不计绳重及摩擦，因为拉力F(G物G轮)，n12，n23，所以绳子受的拉力F1G物G轮2，F2G物G轮3，所以F1F2，故 A 正确；(2)因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额G轮h，W有用G物h， 所以利用滑轮组甲、 乙做的有用功相同、额外功相同，总功相同，因为W有用W总，所以滑轮组的机械效率相同，故 C 错误；(3)因为绳子自由端移动的距离snh，n12，n23，提升物体的高度h相同，所以s12h，s23h，所以s1s2，故 D 正确；(4)不

6、计绳重及摩擦，拉力做的功：W1F1s1G物G轮22h(G物G轮)h，W2F2s2G物G轮33h(G物G轮)h所以W1W2，故 B 正确。故选ABD。7 7(2015(2015贵阳模拟贵阳模拟) )如图所示，有一质量不计的长木板，左端可如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕绕O O点转动，在它的右端放一重为点转动，在它的右端放一重为G G的物块，并用一竖直向上的力的物块，并用一竖直向上的力F F拉着，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，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，拉力拉力F( F( ) )A A变小变小 B B变大变大C C不变

7、不变 D D先变大后变先变大后变小小8 8(2015(2015河南河南) )图中图中OAOA为轻质杠杆，可绕为轻质杠杆，可绕O O点转动，在点点转动，在点B B处用细处用细绳悬挂一重物，在绳悬挂一重物，在A A端施加动力端施加动力F F1 1，使杠杆在水平位置平衡。请画出杠，使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到的阻力杆受到的阻力F F2 2及动力臂及动力臂L L1 1A【解析】由图F1为动力，过支点O做动力F1的垂线段，即为动力臂L1。点B处用细绳悬挂一重物，重物对杠杆的竖直向下的拉力为阻力，作用点在B点。如图所示：9(2015天水天水)如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体如图所示，用滑轮组沿

8、水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。请画出最省力的绕绳方法。【解析】对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，绕线方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但通过动滑轮的绳子股数越多越省力，根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多，即三股绕线的方法。具体绕线如下：10(2015安徽安徽)如图，如图，AB为能绕为能绕B点转动的轻质杠杆，中点点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G_N。若保持拉力。若保持拉力方向不变

9、，将方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力力F将将_(填填“增大增大”“”“不变不变”或或“减小减小”)。20不变不变【解析】(1)如图，杠杆在水平位置， L12L2，杠杆平衡，FL1GL2，所以GL2(FL1)L2(10 NL1)210 N20 N；(2)杠杆被拉起后，如图所示，BA为动力臂，BC为阻力臂，阻力不变为G，BCDBAD，BC：BABD：BD1： 2， 杠杆平衡， 所以FLBAGLBC，FGLBCLBAG1210 N；由此可知当杠杆从A位置匀速提升的过程中， 力F的大小不变。11(2014防城港防城港)如图所示，一

10、轻质杠杆支在支架上，如图所示，一轻质杠杆支在支架上，OA20 cm，G1为边长是为边长是5 cm的正方体，的正方体，G2重为重为20 N。当。当OC10 cm时，时，绳子的拉力为绳子的拉力为_N，此时，此时G1对地面的压强为对地面的压强为2104 Pa。现。现用一水平拉力，使用一水平拉力，使G2以以_cm/s的速度向右匀速运动，经过的速度向右匀速运动，经过12.5 s后，可使后，可使G1对地面的压力恰好为对地面的压力恰好为0。10412(2015苏州苏州)物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题。的问题。(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在

11、左右两侧各挂如图甲所小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的示的钩码后，杠杆的_端下降，要使杠杆重新在水平位置平衡，如端下降，要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将_即可。即可。(2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示。小丽在示。小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论

12、用多大的，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是_。左左左侧左侧2个钩码挂到右侧个钩码挂到右侧 水水平位置时动力平位置时动力臂为零，杠杆无法平衡臂为零，杠杆无法平衡(3)(3)他们认为他们认为(2)(2)问中拉力是做功的，如果水平向右的拉力问中拉力是做功的，如果水平向右的拉力F F大小大小不变，不变，OAOA长长L L，将杠杆从竖直位置拉着转过，将杠杆从竖直位置拉着转过3030的过程中，拉力的过程中，拉力F F做做功为功为_。12FL【解析】(1)若每个钩码重为G，杠杆上每格长L，由图甲，左侧力与力臂的乘积：5G4L20GL，

13、右侧力与力臂的乘积：2G3L6GL，因为：20GL6GL，所以杠杆左端下降；如果不改变钩码总数和悬挂点位置，若要杠杆平衡，左侧取下n个钩码挂到右侧，则：(5n)G4L(2n)G3L，解得：n2，即需将左侧 2 个钩码挂到右侧即可；(2)由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉，在A点施加一个始终水平向右的拉力F，当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点，即力臂为 0，不满足杠杆的平衡条件所以始终不能平衡；(3)由图杠杆从竖直位置转过 30的过程，F水平移动距离为OA长的一半，即L，所以拉力F做的功WFL/212FL。1313(2015(2015北京北京) )用如图所示的滑轮组提升物体用如图所示的滑轮组提升物

14、体A A，在匀速竖直，在匀速竖直提升物体提升物体A A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F F为为400 N400 N，物体，物体A A上升的速度上升的速度v vA A组为组为0.1 m/s0.1 m/s，滑轮的机械效率，滑轮的机械效率为为90%90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，求：，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，求：(1)(1)拉力拉力F F做功的功率做功的功率P P；(2)(2)物体物体A A所受的重力所受的重力G GA A；(3)(3)动滑轮所受的重力动滑轮所受的重力G G动动。【解析】(1)物体A上升的速度vA0.1 m/s，则绳子移动

15、的速度v2vA20.1 m/s0.2 m/s，拉力F做功的功率PFstFv400 N0.2 m/s80 W；(2)滑轮的机械效率W有用W总90%，即W有用W总GhFsGhF2hG400 N290%，解得G720 N；(3)(3)由图可知， 重物A由 2 段绳子承担， 则F(GAG动)， 即 400 N(720NG动)，解得G动80 N。1414(2015(2015青海青海) )如图所示，小明用滑轮组将重为如图所示，小明用滑轮组将重为500 N500 N的物体在的物体在10 s10 s内匀速提升了内匀速提升了1.5 m1.5 m，每个滑轮的重相等，均为，每个滑轮的重相等，均为20 N20 N，不计绳重及摩擦。，不计绳重及摩擦。求求：(1)(1)小明受到地面的摩擦力。小明受到地面的摩擦力。(2)(2)小明做功的功率。小明做功的功率。(3)(3)滑轮组的机械效率。滑轮组的机械效率。【解析】 (1)以下面动滑轮为研究对象可得F1G物G动212(500 N20N)260N，以上面动