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初二物理简单机械练习题

一.选择题(共25小题)

1.某商店有一不等臂天平(祛码准确),一顾客要买2kg白糖,营业员先在左盘放一包白糖右盘加1kg祛码,待天平

平衡后;接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg循码,待天平平衡后。然后把两包白糖交给顾客。则两包白糖的总质

量()

A.等于2KgB.小于2KgC.大于2KgD.无法知道

2.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6Xl()5pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬

挂乙物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2Xl()5pa,已知:乙物体的质量为2kg,

AO:AB=I:4,g10N/kgo要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是()

A0R

△=

A.甲物体的底面积应小于2X|()7m2B.甲物体对地面的压力只需减少ION

C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kgD.可以移动支点0的位置,使OA:0B=2:9

3.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为。测力计移动距离s为

0.3m,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆A点卜面的钩码缓缓上升,实验中,将杠杆拉至图

中虚线位置,测力计的示数F为0.5N.若杠杆的本身的重力不计,则下列说法正确的是()

A.拉力对杠杆做的额外功为0.1JB.匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大

C.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低

D.若将钩码从A点移到R点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率升高

4.如图所示,甲、乙两个物体的体积相等,甲的质量是乙质量的2倍,现杠杆处于水平平衡状态。若将甲、乙二物体

同时浸没在水中,则杠杆将()

0由10:3

A.左端下沉B,右端下沉C.仍然保持水平状态D.无法确定

5.用水平力Fi拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,

)

连接R与竖直墙曳之间的水平绳的拉力大小为F2.不计滑轮重和维重.滑轮轴光滑.则F1与F2的大小关系是(

A.FI=F2B.F2VF1V2F2C.FI=2F2D.FI>2F2

6.如图,轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平

衡,下列有关说法正确的是()

A.使杠杆顺时针转动的力是物体的重力B.此杠杆为费力杠杆

C.杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N

D.保持F的方向竖直向上不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将增大

7.如图所示,某人用扁担担起两箧质量为mi、m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知LI>L2,扁担

4------------1\---------»◄—h—►

A/:oA:AJ

和管的重力不计。若将两位的悬挂点向O点移近相同的距离AL,则()®W18^

A.扁担仍能水平平衡B.扁担右端向卜倾斜

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(也-mi)△?

L2-AL

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(:n2・mi)AL

Ll-L2

8.在如图所示的滑轮组装置中,所挂重物的重力G=50N,当施加在绳子自由端的拉力为F=30N时,重物恰好匀速

上升,绳重及一切摩擦均可忽略不计。由此可知()

A.该装置的机械效率为60%B.该装置的机械效率为55.6%

C.该装置中动滑轮重为5ND.该装置中动滑轮重为10N

9.某实蛤小绢利用图示装置研究杠杆的机械效率.保持O点位置不变,呼音向上抖动弹簧测力计便重为G的钩码缓

慢匀速上升,在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出C、B两点上升的高度为hi、h2.则下列说

法错误的是()

A.杠杆机械效率的表达式为粤B.若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆的自重

Fh2

C.若只将钩码的悬挂点由A移至C,0、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将变大

D.若弹簧测力计始终竖直向上拉,则测力计示数不断变化

10.如图5所示,用完全相同的四个滑轮和两根细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自由端分别施加F1和F2的拉

力,在相同时间内将相同的重物竖直匀速提升相同的高度(不计绳重、轮重和一切摩擦)。下列说法正确的是()

甲乙

A.拉力Fi小于拉力F2B.甲绳子自由端移动速度小于乙绳的

C.甲、乙两滑轮组均属于费力的机械D.甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离相等

11.如图所示,不计滑轮重与摩擦,物体A质量为2千克,物体B质量为5千克,体积为IO?立方厘米。先用手握住

A,待放手后()

A.物体B将沉到杯底B.物体B将停留在水面下任何地方

C.物体B将离开水面上升D.物体B最后浮在水面上

12.如图所示,密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑校链较在B端,A、C两端也用光滑校链校于墙上,AB=BC,

16.如图是卜股力量健身器示意图,杠杆AB可绕。点在修育平面内转动,AB=3BO.配重的重力为120牛,重力为

50()牛的健身者通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为Fi时,杠杆在水平位置平衡,配重对地面的压力为85牛,

在B点施加竖直向下的拉力为F2时,杠杆仍在水平位置平衡,配重对地面的压力为60牛。已知Fi:F2=2:3,杠

杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计,下列说法正确的是()

A.配重对地面的压力为50牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为160牛

B.配重对地面的压力为90牛时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为120牛

C.健身者在B点施加400牛竖直向下的拉力时,配重对地面的压力为35牛

D.瓯重刚好被匀速拉起时,健身者在B点施加竖直向下的拉力为540牛

17.如图所示,实心物体A漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下运动(运动过程中始终未碰到

定滑轮)。己知A的体积为OZU?,密度为0.4X|()3kg/m3.动滑轮重为300N,电动机工作时拉绳子的功率为1.5X

I()3w且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,g=10N/kg,p水=1.0Xl()3kg/m3,下列说法中大正确的是()

一电动机

Ti二

-

A.物体向下运动的最小速度3m/sB.物体A浸没在水中时受到的浮力为2X1()3N

C.物体A向下运动过程中,电动机拉着绳子的力先变大,后不变

D.物体A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为80%

18.如图所示,质量不计的不等臂杠杆两端分别挂上实心铁球A,B时,恰好能使杠杆在水平位置平衡。若将A和B

同时浸没在水中,则杠杆的状态是()

A..右端下沉B.左端下沉C..仍然平衡D..不能判定

19.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保持竖直方向拉动

杠杆,使其绕O点缓慢转动.带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)()

TCBgL

AK铁

(J=3

A.在杠杆转动过程中,弹簧测力计的示数会变小

R.仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变

C.仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大

20.如图所示,一重物悬挂在轻质杠杆的中点处,在杠杆的最右端施加一个始终竖直向上的F,使杠杆在水平位置保

持平衡,下列说法正确的是()

A.若将重物向左移动,保持杠杆水平平衡,则F将变大B,将杠杆沿顺时针方向缓慢转动,F将不变

C.将杠杆沿逆时针方向缓慢转动,F将变大

D.若将重物和F的作用点向左移动相等的距离,且保持F大小不变,杠杆仍能在原位置平衡

21.一直杠杆(自重不计),已知动力作用点和支点在杠杆的两端,阻力作用在杠杆的中点,则该杠杆()

A.一定是省力的B.一定是费力的C.可能既不省力也不费力D.一定既不省力也不费力

22.如图是运动员利用器械进行训练的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=4:5,系

在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M.运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为i.lX104Pa,当他用力举

起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力Fi为300N,此时他对水平地面的压强

为1.6Xl()4pa.若在物体M下面再加物体N,小强需用更大的力举起横杆B端,当AB在水平位置再次平衡时,他

对横杆B端竖直向.上的作用力为F2.他对水平地面的压强为3.3Xl()4pa,此时细绳对横杆A端的拉力为F3,根据

上述条件,下列计算结果不正确的是(横杆AB与绳的质量均忽略不计)

()

A.物体M的质量为37.5kgB.F2的大小为750NC.小强的质量为66kgD.F3的大小为1650N

23.如件所示的杠杆,正处于水平平衡,若将杠杆左边的的码向右移动•段距离L,为使杠杆恢复:平衡,应将右边钩

码()

A.向右移动LB.向左移动LC.向右移动大于L的距离D.向左移动大于L的距离

24.电气化铁路的输电线常用图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端连接在滑轮组上。滑轮组

由a、b、c三个滑轮构成,配重P由多个混凝土圆盘悬挂在一起组成,配重的总重为G,若不计摩擦和滑轮的重量,

则以下说法中正确的是()

&b

A.a为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G

B.a为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为S

3

C.a、c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G

D.a、c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为色

3

25.如图所示,利用两种方式把吊篮中的人升高,拉动绳子所用的力F1和F2相同,人与吊篮的总重Gi和G2的关系

是(不计绳子重和摩擦)()

A.GI>G2B.GI=G2C.GI<G2D.无法确定

二.填空题(共5小题)

26.如图所示装置,物体B重为100N,它在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动,

当用一个水平向左的力臼拉物体A,使物体B在水中匀速上升(物体B未露出水面)时,当物体B完全露出水面

后,用另一个水平向左的力F2拉物体A,在4s内使物体B匀速上升0.4m,已知:物体B的密度pe=5p水,两次

拉力Fi:F2=9:10.若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力,gMX10N/kg.则水平面对物体A的滑动摩擦

力的大小为No

27.如图所示,质量为M,半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动,AB是它的直径,O

是它的圆心,重力加速度为go现在薄板上挖去一个直径为R的圆,则圆板的重心将从0点向左移动R的

距离,在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡,此时AB恰处于水平位置,则F=

28.如图所示,一重为750N,密度为5Xl()3kg/m3的金属块A沉在水中的斜面上,在沿斜面向上的拉力F作用下,物

块A以0.2m/s的速度沿斜面匀速上升,斜面的倾角a—30°,此时斜面的效率为75%,若不口水的阻力,则物块A

受到的摩擦力为。

29.对于杠杆的原理,我国古代也很注意研究,在古书《墨经》中就对杠杆作出了科学的说明。某物理小组探究如图1

所示的一杆秤,通过观察和测量知道:杆秤上标有刻度,提钮在B点,秤钩在A点,0点为刻度的起点(为零刻度

点,在B点左侧).用刻度尺量出OA=h,OB=12O

(I)秤钩不挂重物时,秤花挂在0点时杆科平衡,则重心C应在B点的侧(选填“左”、“右”或“不确

定”).设该杆秤科蛇的质量为m,贝J杆秤自身重力(不含秤泥)和它的力臂的乘积是。

(2)物理小组利用空瓶(空瓶质量比秤泥质量小•些)、细线测原有秤泥的质量。方法是:用细线系在空瓶上并置

于点,慢慢往瓶中加沙子,如果杆秤恰能平衡,相当于新做了一个秤坨,再把它挂在秤钩上,移动原秤坨

位置至杠杆平衡,秤杆上的读数即为原秤在质量。

(3)物理小组通过查资料得到''如果杠杆受两个阻力,杠杆的平衡条件是:F动1动=F4用+F/1才,如图2所

示”。则上一问中实际上只有刻度尺利用科学推理也可以测得秤石它质量•方法是:设想有两个完令一样的原秤碎甲、

乙将甲置于A点,乙置于B点右侧某点,杠杆恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知,量出长度11、12后,只须从B点

起向右量出长度,该位置杆秤上的读数即为秤坨的质量m°

30.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重

2N,测得的数据如下表:

物理量钩码总重钩码上升的高度测力计示数测力计移动距离机械效

G/Nh/mF/Ns/m率n

实验次

140.11.80.3

260.12.40.383%

340.11.40.557%

440.21.41.057%

(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。

(2)第1次实验测得的机械效率为。(结果保留两位有效数字)

(3)分析表中数据可知:第2次实验是用图做的;第4次实验是用图做的。(选填“a”、"b”或"c”)

(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数

据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率。

(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度。

abc

三.作图题(共5小题)

31.如图所示,用滑轮组提升物体,请画出最省力的绳子绕法。

%

32.如图所示,在B端施加一个最小的力FB,使杠杆平衡,请画出此力,并画出FA的力臂。

B

33.如图所示,曲棒ABC可绕A点转动。请画出曲棒ABC保持平衡时所需的最小动力及力憎。

34.如图所示,轻质杠杆的A点挂•重物G,绳受的拉力为F2,0为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保

持静止的最小的力F1的示意图,并作出F2的力臂12。

35.按规范作图:

(1)如图(1)是一种常见的活塞式抽水机示意图,在图中画出手柄所受动力Fi的力臂及阻力。

(2)如图(2)所示一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来,请画出滑轮组的绕线。

(3)请在图(3)中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F.(要求保留作图痕迹)

(1)(2)(3)

四.计算题(共5小题)

36.如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质

量为50kg。(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)

(1)求工人放绳的速度。

(2)求滑轮组的效率中

(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为甲,已知中:叱=4:3(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸

入水中口不计绳重及摩擦,g=10N/kg)o求当物体完仝浸没水中后,工人对地面的压力。

37.如图所示,A为直立固定的柱形水管,底部活塞B与水管内壁接触良好且无摩擦,在水管中装适量的水,水不会

流出。活塞通过竖直硬杆与轻质杠砰OCD的C点相连,O为杠杆的固定转轴,滑轮组(非金属材料)绳子的自由

端与杠杆的D端相连,滑轮组下端挂着•个磁体E,E的正下方水平面上也放着一个同样的磁体F(极性已标出)。

当水管中水深为40cm时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知OC:CD=1:2,活塞B与水的接触面枳为30cm活

塞与硬杆总重为3N,每个磁体重为1IN,不计动滑轮、绳重及摩擦。(g=ION/kg,p^=1.0Xl()3kg/m3)求:

(1)水管中水对活塞B的压强。

(2)绳子自由端对杠杆D端的拉力。

(3)磁体F对水平面的压力。

A

7胤77777

38.如图所示,某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中,他对水平地面的乐强为SXIO3^.已知滑轮组的

机械效率是75%,他双脚与水平地面的接触面积是4X10-2m2,求:

(1)他对绳子的拉力;

(2)此人所受的重力。

39.如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮处(图中未画出)将实心长方体A从江底沿竖直

方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象。A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为

6.25X103N,滑轮组的机械效率为80%,A上升的速度始终为O.lm/s。(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑

风浪、水流灯因素的影响),求:

(1)长方体A的重力;

(2)长方体A未露出水面时受到的浮力;

(3)长方体A静止在江底时上表面受到的水的压强;

(4)长方体A未露出水面时滑轮组的机械效率。

40.某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示)。该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以

绕O点自由转动的硬杆OB构成,AC为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升,盖板C所受的压力和浮球B所

受的浮力均逐渐增加,当浮球B刚好浸没到水中时,硬杆OB处于水平状态,盖板C恰好被打开,水箱中的水通过

排水管排出。经测量浮球B的体积为1X10盖板的横截面积为6Xl()-3m2,O点到浮球球心的距离为O点到

A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求:(g=l()N/kg)

(1)水箱内所能注入水的最大深度:

(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采取哪些措拖

可保证自动冲水装置正常工作?(写出一种措施即可)

I进水管

忑三三三三三三三三三三三三三

^11111

排水管

参考答案与试题解析

一.选择题(共25小题)

1.【分析】此题要根据天平的有关知识来解答,即在此题中天平的臂长不等,这是此题的关键。行分析工

【解答】解:

由于天平的两臂不相等,故可设天平左臂长为a,右臂长为b(不妨设a>b),

设第一包白糖的实际质量为mi,第二包白糖的实际质量为m2,

先在左盘放一包白糖右盘加1kg破码,天平平衡,

由杠杆的平衡条件可得:ami=bXI-------①,

接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg祛码,天平平衡,

则由杠杆的平衡条件可得:a(mi+1)=b(m2+l)------------②,

联立①②解得mi=2,m2=?,

ab

则两包白糖的总质量为m2+mi=3+Z,

ba

因为(mi+m2)-2=—+---2=」',二,)—2()

baab

又因为aKb,所以(nIi+m2)-2>0,即mi+m2>2,

这样可知称出的两包白糖的总质量大于2kgo

故选:Co

2.【分析】根据杠杆平衡条件求出细绳对A端的拉力,即等于甲减小的对地面的压力,再根据压强公式计算出甲物体

的重力;根据杠杆的平衡条件判断各选项。

【解答】解:乙物体的重力G乙nm^gnZkgXlON/kgnZON;

根据杠杆平衡条件FA1OA=G乙IOB,

细绳对A端的拉力:FA=GD—=20NX±l=60N,

B1OA1

绳子拉力处处相等,细绳对甲的拉力也为60N,甲对地面的压力4F减少了60N,

△F=Fi-F2=piS-p2S,

数据代入:60N=6X105PaS-2X105PaS,

解得:S=1.5X10-4m2,

542

则甲的重力G?=Fi=piS=6X10PaX1.5X10-m=90N;

甲物体恰好被细绳拉禽地面时,甲对地面的压力为0,A端受到的拉力等于甲的重力:

A、增大或减小受力面积只能改变压强,不能改变物体甲对压力,故不符合题意:

B、甲对地面的压力为F甲=6甲-△F=90N-60N=30N,甲物体恰好被细绳拉离地面,压力还要减小30N,故不

符合题意;

C、根据杠杆平衡条件:G甲1OA=G£1OB,G^=£^12A=90NX1=3()N,杠杆B端所挂物体的质量至少增加△

1OB3

1门=竺二=迎毕此=lkg,故不符合题意:

gWN/kg

/

D、根据杠杆平衡条件:G甲i:=G乙1:,则平=幺=迎=2,符合题意。

°,0B11G甲90N9

0B

故选:Do

3.【分析】(1)先找出钩码G和弹簧测力计拉力F的力臂,根据相似三角形得出竖直向上匀速拉动弹簧测力计时两者

的力臂之比是否发生变化,根据杠杆的平衡条件得出等式,然后分析判断弹簧测力计示数的变化,根据W=Fs求出

拉力做的总功,根据W—Gh求出拉力做的应用,总功减去额外功即为拉力对•杠杆做的额外功;

(2)将钩码的悬挂点从A点移至B点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度减小,克服杆与O点的摩擦力做

功减小,有用功不变,额外功减小,总功减小,机械效率增大。

【解答】解:(1)由图可知,OC为钩码G的力臂,OD为弹簧测力计拉力的力臂,

由△OCAs^ODE可得:生=怨,

OD0E

由杠杆的平衡条件可得:GXOC=FXOD,

则工=竺=怨,

GOD0E

由空和G不变可知,F不变,即匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变,故B错误;

0E

拉力做的总功:

W.dL=Fs=O.5NXO.3m=O.15J,

拉力做的有用功:

W^=Gh=1.0NX0.1m=0.1J,

拉力对杠杆做的额外功:

W削尸W总-W有=0.15J-O.1J=().OEJ,故A错误;

(2)若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m时,有用功不变,

此时杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离变小,克服杆与O点的摩擦力做功变小,则额外功变小,

由n=——--X100%可知,机械效率升高,故c错误、D正确。

W有川额

故选:Do

4.【分析】(1)知道甲乙两物体质量关系可得重力关系,根据杠杆的平衡条件,可得两边力臂大小关系;

(2)甲、乙两个物体体积相同,都浸没水中后,受到的浮力相同,力与力臂的乘积都减小,减小值小的那端杠杆

将下降。

【解答】解•:

(1)VG=mg,m甲=2m乙,

G甲=2G乙,

由杠杆平衡条件可知,G甲L甲=6乙1乙,

••L甲一L乙,

2

(2)•・•甲、乙两个物体体积相同,

・・・排开水的体积相同,

・•・两物体受到水的浮力相同,

可知甲减小的浮力与力臂的乘积小,所以杠杆不再平衡,甲所在一侧将下降,即左端下降。

故选:Ao

5.【分析】在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态。对动滑轮、物块B和木板A进行受力分析,明确

各自受哪些力,方向如何,确定大小关系。

【解答】解:由图知,

(1)动滑轮在水平方向上受到三个力的作用:水平向右的拉力Fi,墙壁对它水平向左的拉力F墙,木板A对它水

平向左的拉力F木板,

由于木板向右匀速运动,所以F]=F#:+F木板,

由于同一根绳子各处的拉力相等,所以F木板=2Fi,

2

由于力的作用是相互的,所以动滑轮对木板A的拉力为F动=F木板=2Fi------------------①;

2

(2)物块B在水平方向上受到两个力的作用:绳子对它向左的拉力F2,木板A对它向右的摩擦力fA对B;由于物

块R保持静止,所以F2=fA对B:

木板A在水平方向上受到三个力的作用:动滑轮对木板向右的拉力F动,物体B对木板向左的摩擦力对A,地面

对木板向左的摩擦力f地曲,

由于木板向右匀速运动,所以F动=£8对A+f电而-----------②

由于力的作用是相互的,所以fBxtA=fA对B=F2------------------------------------③

由②③可得F“j=F2+f地曲,

即1F1=F2+f地面,

2

也就是Fi=2F2+2f地面,

所以FI>2F2。

故选:D。

6.【分析】(I)使杠杆顺时针转动的力是物体对杠杆的拉力;

(2)在A位置如图,OA、0C为动力F和阻力G的力臂,知道C是0A的中点,也就知道两力臂的大小关系,知

道阻力G的大小,利用杠杆的平衡条件求动力F的大小,判断出杠杆的种类;

(3)在B位置,画出动力和阻力的作用线,找出动力臂的阻力臂,利用三角形的相似关系,确定动力臂和阻力臂

的大小关系,再利用杠杆平衡条件分析拉力F的大小变化情况。

【解答】解:(1)由图知,使杠杆顺时针转动的力是物体对杠杆的拉力,故A错误;

(2)杠杆在A位置(如下图),LOA=2LOC»

\tF

:p$

因为杠杆平衡,所以FLOA=GLOC,

则拉力F=竺"=』G=2X60N=30N,故C正确;

LOA22

因为拉力F<G,

所以此杠杆为省力杠杆,故B错误;

(3)如下图所示:

杠杆在B位置,0A'为动力臂,OC'为阻力臂,阻力不变为G,

因为Ds/\OA'B,

所以OC':OA'=OD:OB=1:2,

因为杠杆平衡,所以F'LOA'=GLoc',

GXL'

则F,=--------—=AG=AX60N=30N;

LOA22

由此可知,当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F的大小不变,故D错误。

故选:C.

7.【分析】根据杠杆原来平衡,设移动的距离为L,再比较Fi(li-l)和F2(12-1)即可作出判断,

【解答】解:(1)原来平衡时,migli=m2gl2,

由图知,li>12,所以

设移动相同的距离L,则左边:mig(11-Al)=migli-migAl,

右边:m2g(12~△1)=ni2gl2-nugAh

因为miVmz,所以mi2klgVm24Lg,mi(li-Al)g>m?(h-△1)g,则杠杆的左端向下倾以。故AB错误:

(2)因为mi(li-Al)g>m2(i2-Al)g,

故往右边加入货物后杠杆平衡,即mi(li-Al)g=(m2+m)g(h-△1)»且migh=m2g12,

解得m=(m2-mi)—,故C正确,D错误。

故选:Co

8.【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数2,则绳子自由端移动的距离s=nh;重物匀速上升,根据W=

Gh、W=Fs分别求有用功和总功,再根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率,根据总功等于有用功和额外功之和

求出额外功,因绳重及一切摩擦忽略不计,根据W=Gh求出动滑轮的重。

【解答】解:拉重物做的有用功为:W有用=Gh=50h;

绳子末端的拉力做的总功为:W总=Fs=Fnh=30NX2h=6()h;

滑轮组的机械效率为:

电=50h

*83.3%;

W总60h

对滑轮做的额外功:W8<=W.a-WOJ=60h-50h=10h;

•・•绳重及一切摩擦均忽略不计

:.G动=%■=皿1=]ON。

hh

故选:Do

9.【分析】(1)使用杠杆提升重物时,有用功等于克服钩码重力做的功,总功等于弹簧测力计的拉力做的功,机械效

率等于有用功和总功的比值;

(2)机械效率是有用功和总功的比值,它反映了有用功在总功中所占比例的大小,也反映了额外功所占比例的大

小,影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑;

(3)将钩码的悬挂点从A点移至C点,有用功一定,分析额外功的变化,从而可知总功变化和机械效率的变化;

(4)弹簧测力计计始终竖直向上拉,阻力不变,分析动力臂和阻力臂的比值变化情况,从而判断动力的变化。

【解答】解.:

A、有用功是提升钩码所做的功,钩码上升高度为hi,则W^=Ghi,

测力计拉力做的功为总功,拉力端上升高度为112,则W咫=Fh2,

W有Ghi

所以,杠杆机械效率的表达式为n=一2=—U故A正确;

W总Fh2

B、有用功是提升钩码所做的功,额外功主要是克服杠杆重力做的功,机械效率等于有用功与总功的比值;提升的

钩码重一定,在钩码上升高度一定时,有用功一定,所以影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆自身的重力,故B正

确;

C、悬挂点由A移至C点时,如果仍使钩码提升相同的高度,则有用功相同;钩码从A点到C点,钩码还升高相同

的高度,则杠杆旋转的角度减小,杠杆提升的高度h减小,由W^=G|「h可知,额外功减小,则总功减小,所以杠

杆的机械效率变大,故C正确;

D、若弹簧测力计始终竖直向上拉,动力臂与阻力臂的比值不变(等于强),阻力(即钩码和杠杆的总重力)不变,

0C

由杠杆平衡条件可知,拉力不变,即测力计示数不变,故D错误。

故选:D。

10.【分析】(1)由图可知,两滑轮组的绳子的有效股数n,不计绳重及摩擦,拉力F=1(G+G动)比较两滑轮组拉

n

力的大小关系;

(2)由图可知,两滑轮组的绳子的有效股数n,绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的倍,据此比较甲、乙绳

子白由端移动的速度关系:

(3)使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆;

(4)由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离-s=nh;

【解答】解:A、不计绳重及摩擦,因为拉力F=•1(G物+G动),m=2,n2=3,

n

所以绳端的拉力:Fi=2(G沟+G动),F2=2(G物+G动),所以FI>F2,故A错误;

23

B、由图知,n甲=2,n乙=3,甲滑轮组绳子自由端移动的速度v甲=2v物,乙滑轮组绳子自由端移动的速度v乙=3v

物,所以甲绳子自由端移动速度小于乙绳的自由端移动的速度,故B正确;

C、使用动滑轮能够省力,为省力杠杆,故C错误;

D、因为绳子自由端移动的距离s=nh,ni=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以si=2h,S2=3h,则siWs2,

故D错误;

故选:B.,

II.【分析】利用G=mg求出物体的重力,根据滑轮组的使用特点求出动滑轮对物体B的拉力,利用阿基米德原理求

出物体B的浮力;

然后对物体B受力分析,求出B受到的合力的方向,根据这个合力的方向可知运动情况。

【解答】解:GA=mAg=2kgXIONA<g=2ON,GB=mBg=5kgX10N/kg=50N;

由图可知n=2,不计滑轮重与摩擦,则GA=2FB,

2

,FB=2GA=2X20N=40N,

333

•・•物体B浸没在水中,V4#=V=10-cm=lX10m

・••受到的浮力为:F浮=p^gV推=1X103kg/m3X10N/kgX1X10_3m3=ION。

则物体B竖直向上的合力为F=FB+F浮=4ON+ION=5ON;

,F=GB,

・•・物体B将悬浮,即可以停留在水面下任何地方。

故选:Bo

12.【分析】BC为轻杆,质量忽略不计,

(1)如左图,以A为支点,画出并求出动力臂和阻力臂,知道阻力G,利用杠杆平衡条件求Fi的大小;

(2)如右图,以A为支点,画出并求出动力臂和阻力臂,知道阻力G,利用杠杆平衡条件求F2的大小;

最后求出Fi:F2O

【解答】解:

(1)如右图,以A为支点,AD为动力臂,AD=ABXcos37°=0.8AB;

AE为阻力臂,AE=>lABXsin37°=0.3AB;

2

•・•杠杆AB平衡,

/.F|XAD=GXAE,

即:FiX0.8AB=GX0.3AB,

・・.Fi=%

8

(2)如右图,ZBAN=Z0=37°,以A为支点,AN为动力臂,AN=ABXcos37°=0.8AB;

AM为阻力臂,AM=AAB;

2

•・,杠杆AB平衡,

AF2XAN=GXAM,

即:F2X0.8AB=GX0.5AB,

・・・F2=$G;

8

::

AFI:F2=3G$G=35O

88

,计算出拉力的大小;

s

(2)由图甲知通过动滑轮绳子段数n,由5=隔、W=Fs可以计算出绳子自由端的拉力,在不计绳子的重、摩擦时

计算出动滑轮的重力:

(3)根据公式亚行=(G-F浮)h计算拉力F对所提升物体M做的有用功。由图乙可知此时拉力做的功,即总功,

再据机械效率的计算公式计算即可;

(4)物体从刚露出水面到完全露出水面的过程中,排开水的体积变小,利用阿基米德原理分析受到的浮力变化;

滑轮受到的精力等于重力减夫浮力,可得滑轮受到的栉力变化,进一步分析抖力的功率变化,以及抖力做的有用功、

额外功变化,利用效率公式分析机械效率变化。

【解答】解:

A、由\,=巨得,物体运动的时间:

t

t=-g.=.1Qm=20s,

v0.5m/s

根据图乙可知,此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000J,

由图知,滑轮组由2段绳子承担物重,所以s=2h=2X10m=20m,

由W^=Fs得,拉力F=%>=上一=为则J-=400N,故A正确;

s2h物2X10m

B、因为匀速提升物体,对滑轮组受力分析可得:F=1(F^+GrfJ),

2

则动滑轮的重力:G功=2F-F绳=2X40()N-73()N=70N,故B正确;

C、物体M的重力:Gt«j=mg=76kgX10N/kg=760N;

由于物体未露出水面,完全浸没在水中,所以V”=V物,

33

则物体受到的浮力:F浮=p水gVJ(i=p水gV物=1XIOkg/mX10N/kgX3X3m3=30N,

当物体在水里匀速上升时受三个力的作用,物体的重力、浮力和动滑轮下方绳子的拉力,处于三力平衡,即F绳+F

;%=G物,

则F^=G沏-Fj?=760N-30N=730N;故C正确:

D、动滑轮卜方绳子的拉力所做的功为的用功,

则有用功:W行用=F绛Xh物=73ONXl()m=73(X)J,

滑轮组提升重物的机械效率:n=-^X100%=7300JX100%=91.25%;故D错误。

V总8000.T

故选:D。

14.【分析】(1)由图可知,两滑轮组的绳子的有效股数n,不计绳重及摩擦,拉力F=1(G+G动)比较两滑轮组拉

n

力的大小关系;

(2)由图可知,两滑轮组的绳子的有效股数n,绳子自由端移动的速度等于物体升高速度的倍,据此比较甲、乙绳

子自由端

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