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文档简介
全章高频考点专训考点
杠杆及杠杆的平衡1.[2023·驻马店二模]下列工具使用时,属于费力杠杆的是(
)A.食品夹
B.螺丝刀C.钳子D.瓶盖起子
食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A符合题意。【答案】A【点拨】2.[2023·重庆期中]如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将(
)A.一直变大B.保持不变C.先变大后变小D.先变小后变大
木杆是一个杠杆,O为杠杆的支点,在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F,则动力臂不变;根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,将木杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,阻力不变,阻力臂变大,所以动力变大;将木杆从水平位置拉到最终位置时,阻力不变,阻力臂变小,所以动力变小。故F先变大,后变小。【答案】C【点拨】3.[2023·滁州一模]如图所示,轻质杠杆OB的支点为O,一质量为0.2kg的物体挂在A处,已知OA=1.5m,AB=0.5m,小明在B处施加作用力F,方向与OB成30°角,使杠杆在如图所示的位置平衡,则力F的大小为
3
N。(忽略绳重,g取10N/kg)3
【点拨】4.[2023·盐城二模节选]小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示,则力臂L1∶L2=
2∶1
。若两边同时各取走一枚硬币,则杠杆的
右端将下沉。2∶1
右
设每个硬币重为G,由题图知,左边硬币对杠杆的作用力为2G,右边硬币对杠杆的作用力为4G,由杠杆的平衡条件得2G·L1=4G·L2,则L1∶L2=2∶1。从两边同时取走一枚硬币,则左、右两边力与力臂的乘积分别是(2G-G)L1=GL1=2GL2,(4G-G)L2=3GL2,右边力与力臂的乘积更大,所以右端下沉。【点拨】5.[2023·重庆]请按要求作图:如图所示,O点为支点,画出杠杆处于静止状态时动力F1的力臂L1、阻力F2及其力臂L2。
题图中重物对杠杆竖直向下的拉力是杠杆受到的阻力F2,O为支点,过O点作F1的垂线段L1,L1为动力臂,过O点作F2的垂线段L2,L2为阻力臂。【解】如图所示。【点拨】考点
滑轮和滑轮组6.[2023·北京期中]关于定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用,下列说法正确的是(
)A.使用定滑轮能省力,还能改变力的方向B.使用动滑轮能省力,还能改变力的方向C.使用滑轮组一定能改变力的方向D.使用滑轮组既能省力,又能改变力的方向
定滑轮相当于等臂杠杆,
使用定滑轮
不能省力,但能改变力的方向;动滑轮相当于省力杠杆,
使用
动滑轮可以省力
,但不能改变力的方向;使用滑轮组既可以省力,
又能改变力的方向。
【答案】D【点拨】7.[2023·济南一模改编]如图所示,用同一个滑轮按甲、乙两种方式提起同一个物体(G轮<G物),不计绳重和摩擦。以下说法正确的是(
)A.图甲中的滑轮相当于一个等臂杠杆B.图乙中滑轮的特点是可以改变力的方向C.图甲中的滑轮比图乙中的滑轮省力D.图乙中的滑轮相当于一个等臂杠杆
【答案】A【点拨】8.如图所示,拉力F1和F2分别经过滑轮A和B,使同一物体沿水平方向做匀速直线运动,不计绳重与滑轮摩擦。若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5N,则F1的大小为
5
N;F2的大小为
2.5
N,若F2水平移动2m,则物体移动
1
m。5
2.5
1
【点拨】9.如图所示,工人通过滑轮组将质量为60kg的物体从一楼匀速提升到12m高的五楼用时30s。已知动滑轮重20N,不计绳重与摩擦,g取10N/kg,求:(1)物体受到的重力。【解】物体受到的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N。
(2)物体上升的速度。(3)绳子自由端的拉力。
考点
功、功率和机械效率的概念辨析10.下列说法正确的是(
)A.小明背着书包站在路边等车,小明对书包做了功B.小刚从地上捡起篮球的过程中,小刚对篮球做了功C.运动员将篮球投出,篮球在空中运动时,运动员仍对篮
球做功D.起重机吊着水泥板水平匀速移动一段距离,起重机对水
泥板做了功
A选项中,书包没有移动距离,小明对书包没有做功;C选项中,篮球在空中运动时,运动员对篮球没有力的作用,运动员对篮球没有做功;D选项中,起重机对水泥板的力和水泥板移动方向垂直,起重机对水泥板没有做功。【答案】B【点拨】11.[2023·汉中一模]甲、乙两人分别提着书包并肩从一楼匀速爬上二楼,已知甲、乙两人对书包做功的功率P甲>P乙。下列说法正确的是(
)A.甲的书包受到的重力一定大B.甲对书包做的功可能少C.甲对书包做功可能慢D.甲一定先到达二楼
【答案】A【点拨】12.在生产和生活中经常使用各种机械,下列说法正确的是(
)A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功B.机械做功越快,机械效率越高C.功率越大的机械,做功越快D.机械做功越多,机械效率越高
使用任何机械都不能省功,故A错误;机械做功越快,表示功率越大,但不能说明机械效率越高,故B错误;功率是表示做功快慢的物理量,功率越大的机械,做功越快,故C正确;机械效率反映有用功占总功的比例,机械做功越多,机械效率不一定越高,故D错误。【答案】C【点拨】
解答此题时需要了解各物理量的物理意义:机械效率反映有用功占总功的比例;功率是指做功的快慢。这两者间没有关联。【点技巧】13.[2023·苏州模拟]在一次沿直杆滑降训练中,消防员从5m高处滑到离地面20cm处悬停,先后经历了a、b、c、d四个阶段(每个阶段经历的时间相同)。整个训练过程中,速度随时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是(
)A.消防员所受重力在b阶段做功最多B.只有在b阶段,消防员才处于平衡状态C.消防员四个阶段都在克服摩擦力做功D.a阶段,直杆受到的摩擦力等于消防员受到的重力
消防员所受重力在a、b、c阶段做功,d阶段不做功。消防员在a阶段处于加速过程,速度从0增加到v1,平均速度小于v1;在b阶段处于匀速过程,速度为v1;在c阶段处于减速过程,速度从v1减小到0,平均速度小于v1。由于每个阶段经历的时间相同,因此b阶段运动的距离最大,重力做功最多,故A正确;在b阶段处于匀速运动状态,消防员受力平衡,处于平衡状态,在d阶段处于悬停状态,也是平衡状态,故B错误;【点拨】消防员在d阶段没有移动距离,没有克服摩擦力做功,故C错误;a阶段,消防员处于加速过程,消防员受到的摩擦力小于重力,直杆受到的摩擦力与消防员受到的摩擦力为一对相互作用力,大小相等,即直杆受到的摩擦力小于消防员受到的重力,故D错误。【答案】A考点
斜面和轮轴14.[2023·西安月考]如图所示,斜面长4m,高1m,工人用300N、沿斜面向上的力将重为600N的箱子从斜面底端匀速推到车上。下列说法正确的是(
)A.使用斜面可以省功B.只改变斜面的倾斜角度,斜面
的机械效率不变C.斜面的机械效率为40%D.箱子受到的摩擦力为150N
【点拨】
【答案】D15.如图所示,螺丝刀是轮轴的一种应用,手柄
粗(填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉的螺纹相当于斜面,螺纹越
密(填“密”或“稀”),拧起来越省力。粗密
螺丝刀的手柄越粗,相当于轮轴中的轮半径越大,所以手柄越粗越省力。螺丝钉的螺纹越密,相当于斜面越平缓,斜面越平缓越省力,所以螺纹越密越省力。【点拨】16.如图所示的是一个风景区的盘山公路,把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的
斜面,使用它可以
省力。斜面省力考点
功、功率和机械效率的计算17.[2023·宿迁期末]小明同学用20N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了5m,所用时间为10s,在此过程中小明对书箱做功
100
J,功率为
10
W,书箱所受的重力做功
0
J。100
10
0
【点拨】18.[2022·上海期末]2022年2月8日北京冬奥会自由式滑雪大跳台女子组决赛中,我国选手以最后一跳的超高难度动作逆转对手夺得冠军。如图所示,人与装备的总质量约为80kg,从空中最高处下落10m,用时约2s。下落过程中,重力的方向
不变(填“不变”或“改变”),重力做功约为
8000
J,重力的功率约为
4000
W。(g取10N/kg)不变8000
4000
【点拨】
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