1、1专题 08 力与机械1(2018从化区一模)羊角锤子是我们生活中常用的工具之一,在使用它拔钉子时如图所示,给手柄那个方向最省力( )AF 1 BF 2 CF 3 DF 4【考点】杠杆中最小力的问题【答案】B2(2018神木市校级模拟)图所示中,属于费力杠杆的是( )A瓶盖起子 B钓鱼竿 C钳子 D用羊角锤拔钉子【考点】杠杆的分类【解析】A、瓶盖起子的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 A 错误;B、钓鱼竿的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故 B 正确;C、钳子的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 C 错误;D、羊角锤的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 D 错误;故选 B。【答案】B3(20
2、18辉县市二模)小涛分别组装了如图所示的甲、乙两种滑轮,并用它们分别匀速将相同的重物拉至相同的高度,已知滑轮的重相同且不计绳重与摩擦,滑轮重小于物重,则( )2A使用两种装置,拉力相同,机械效率也相同 B甲装置更省力,但乙装置的效率更高C甲装置比乙装置省力且效率更高 D乙装置更省力,但甲装置效率更高【考点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点【答案】D4(2018绵阳二模)如图所示,物体 M 放在水平桌面上。现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)在绳子自由端施加一拉力 F,拉着 M 向左做匀速直线运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为 10N若在M 上加放一物块 m,要保持 M 向左继续做匀速
3、直线运动,需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F,则( )AM 运动时受到向左的摩擦力 B加放 m 前,M 受到 20N 的摩擦力C加放 m 前,M 受到 10 N 的摩擦力 D加放 m 后,力 F保持 10N 不变【考点】动滑轮及其工作特点【答案】B35(2018零陵区一模)如图所示,斜面长 10m,高 4m,用沿斜面方向的推力 F,将一个质量为 50kg 的货物由斜面底端匀速推到顶端,运动过程中克服摩擦力做功 500J,下列说法正确的是( )A机械效率为 75% BF=300NC摩擦力为 50N D推力做的总功为 3000J【考点】功的计算;功的计算公式的应用;斜面的机械效率【解析】AD、
4、推力做的有用功:W 有用 =Gh=mgh=50kg10N/kg4m=2000J,推力做的总功:W 总 =W 有用 +W 额=2000J+500J=2500J,故 D 错;该斜面的机械效率:= = 100%=80%,故 A 错;B、由 W 总=Fs 得推力:F= = =250N,故 B 错;C、由 W 额 =fs 得摩擦力:f= = =50N,故 C 正确;故选 C。【答案】C6(2018康巴什校级三模)如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的 0.1 倍,物体被匀速拉动的距离为 1m,物体质量为 2kg,绳子自由端拉力 F大小是 1.25N(不
5、计绳重和绳与滑轮间的摩擦;g=10N/kg)下列判断正确的是( )A地面上固定的滑轮是定滑轮,起到了省力的作用B物体被匀速拉动的距离为 1m 时,绳子自由端移动的距离是 3mC该滑轮组的机械效率为 80%D若增加物体的重力,滑轮组的机械效率不变【考点】定滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点;滑轮(组)的机械效率4【答案】C7(2018滨江区模拟)如图所示,某人用扁担担起两筐质量为 m1,m 2的货物,当他的肩处于 O 点时,扁担水平平衡,已知 l1l 2,扁担和筐的重力不计。(1)在 O 点时,根据杠杆平衡的条件可知,m 1_m2(填“”,“”或者“=”)(2)若将两筐的悬挂点向 O 点移近相
6、同的距离l,则扁担_端向下倾斜。(填“左”,或者“右”)(3)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_。【考点】杠杆的平衡条件【解析】(1)在 O 点时,扁担水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得:m 1gl1=m2gl2,由 l1l 2可知,m1m 2;(2)将两筐的悬挂点向 O 点移近相同的距离l 时,左边:m 1g(l 1l)=m 1gl1m 1gl,右边:m 2g(l 2l)=m 2gl2m 2gl,因为 m1m 2,所以,m 1lgm 2lg,即 m1g(l 1l)m 2g(l 2l),则扁担左端向下倾斜;(3)因 m1g(l 1l)m 2g(l 2l),所以,要使扁担恢
7、复水平平衡,应向右侧筐中加入货物,由杠杆的平衡条件可得:m 1g(l 1l)=(m 2+m)g(l 2l),且 m1gl1=m2gl2,解得:m= 。【答案】(1);(2)左;(3) 。8(2018西湖区模拟)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示。工人用 3m 长的斜面,把 1200N 的重物提高 1m。假设斜面很光滑,则需要施加的推力为_;若实际用力为 500N,则斜面的机械效率为_,推重物时,重物受到的摩擦力为_。5【考点】斜面的机械效率【答案】400N;80%;100N。9(2018杭锦后旗校级模拟)如图,在 A 点施加一个最小的力 F 使杠杆平衡在该位置,
8、画出力 F 及其力臂。【考点】杠杆中最小力的问题【解析】根据题意,动力 F 的最大力臂为 OA,动力 F 应与 OA 垂直斜向下,如图所示:。【答案】见解析10(2018汕头一模)如图画出滑轮组用最小力拖出陷入泥坑里的汽车的绕线方法。【考点】滑轮组的设计与组装【解析】只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后绕过右边的定滑轮,再绕过动滑轮。如图所示:6【答案】见解析11(2018福建模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)让杠杆在水平位置平衡的目的是_。(2)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的 A 位置挂上两个钩码,可在 B 位置挂上_个钩码,使杠杆在水平位置平衡。(3)
9、取下 B 位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的 C 点,当弹簧测力计由位置 1 转至位置 2 的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),弹簧测力计示数如何变化_。(4)在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们_(选填“可以”或“不可以”)同时改变多个量,进行探究测量。【考点】探究杠杆的平衡条件实验【答案】(1)便于测量力臂大小;(2)3;(3)先变小后变大;(4)可以。12(2018姑苏区校级二模)建筑工地有一块 6000N 的重物放在水平地面上,现用如图所示的滑轮组匀速提升,在重物上升 1m 的过程中,该滑轮组的机械效率为 80%
10、(不计滑轮组摩擦及绳重)则:(1)拉力 F 为多大?(2)动滑轮重为多少?(3)若提升的重物增加 1500N,则此时滑轮组效率为多大?7【考点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率(2)不计滑轮组摩擦及绳重,由 F= (G+G 动 )得,动滑轮的重力:G 动 =nFG 物 =32500N6000N=1500N;(3)不计滑轮组摩擦及绳重,提升的重物增加 1500N,则此时滑轮组的效率:= = = = 100%83.3%。【答案】(1)拉力 F 为 2500N;(2)动滑轮重为 1500N;(3)若提升的重物增加 1500N,则此时滑轮组效率为 83.3%。1(2018郴州)下列工具可以省
11、力的是( )A钓鱼竿 B钢丝钳 C镊子 D筷子【考点】杠杆的分类【解析】A、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 A 错误;B、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 B 正确;C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 C 错误;D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 D 错误;故选 B。【答案】B82(2018长春)悬挂重物 G 的轻质杠杆,在力的作用下倾斜静止在如图所示的位置。若力施加在 A 点,最小的力为 FA;若力施加在 B 点或 C 点,最小的力分别为 FB、F C,且 AB=BO=OC下列判断正确的是( )AF AG BF
12、 B=G CF CG DF BF C【考点】杠杆中最小力的问题【解析】在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越大,动力最小;若力施加在 A 点,当 OA 为动力臂时,动力最小为 FA;若力施加在 B 点,当 OB 为力臂时动力最小,为 FB;C 若力施加在 C 点,当 OC 为力臂时,最小的力为 FC,从支点做阻力的力臂 OB,如图所示:;【答案】C3(2018大庆)如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是 1.2m/s,拉绳的力 F是 9N由此可知( )A物重是 27N,物体的速度是 0.4m/s B物重是 18N,物体的速度是 0.6m/sC物体受到的摩擦力是 27N,物体的
13、速度是 0.4m/s D物体受到的摩擦力是 18N,物体的速度是0.6m/s【考点】滑轮组绳子拉力的计算9【解析】本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有 3 段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=39N=27N;物体移动的速度:v= =0.4m/s。故选 C。【答案】C4(2018郴州)如图所示,不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦,三个弹簧测力计拉力 FA、F B、F c三者的关系正确的是( )AF A:F B:F c=3:2:1 BF A:F B:F c=1:2:3CF A:F B:F c=6:3:2 DF A:F B:F c=2:3:6【考点】动滑轮及其工作特点【答案】B5(2018哈尔滨
14、)如图所示,利用滑轮组将重力为 2N 的物体,以 0.2m/s 的速度提升 0.1m,拉力 F 为1.2N,下列说法正确的是( )A绳自由端移动的速度为 0.6m/s B这个滑轮组是费力机械C滑轮组的机械效率为 83.3% DF 所做的有用功为 0.24J【考点】杠杆的分类;滑轮组及其工作特点;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率【解析】A、由图可知,使用滑轮组承担物重的绳子股数 n=2,绳自由端移动的速度 v=2v 物=20.2m/s=0.4m/s,故 A 错;B、由题知拉力 F=1.2N,G=2N,因为 FG,所以这个滑轮组是省力机10械,故 B 错;CD、拉力做的有用功 W 有用 =Gh
15、=2N0.1m=0.2J,拉力端移动距离 s=2h=20.1m=0.2m,拉力做的总功 W 总 =Fs=1.2N0.2m=0.24J,滑轮组的机械效率:= = 100%83.3%,故C 正确、D 错。故选 C。【答案】C6(2018宜昌)下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是( )A有用功越多,机械效率越高 B同一起重机提起的货物越重,机械效率越高C额外功越少,机械效率越高 D同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高【考点】机械效率的概念【答案】B7(2018鞍山)一段均匀铁管长为 2m、重 500N,当平放在水平地面上时,人抬起一端最少需要_N 的力,而要把它立起来,人至少需做功_
16、J;如果保持用力的方向与铁管垂直,则在扶起铁管的过程中,所需的力逐渐_(选填“增大”或“减小”)【考点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;功的计算【解析】(1)由题意知,此时可以将铁棒看做是一个以铁棒没有离地端为支点的杠杆,阻力是铁棒的重力为 500N,由于铁棒是均匀的,所以阻力臂是棒长的一半,即 L2= L;当动力垂直于铁棒向上时,动力臂最大等于铁棒的长 L,此时动力最小。根据杠杆的平衡条件可得最小动力:F 1= =250N。(2)把它立起来时,铁棒重心上升的高度 h= L= 2m=1m;人至少需做功等于克服铁棒重力做的功,即:W=Gh=500N1m=500J;(3)如果保持用力的方向与铁
17、管垂直,则动力臂不变,在扶起铁管的过程中,重力的力臂(阻力臂)逐渐变小,根据杠杆的平衡条件可知,所需的动力逐渐减小。11【答案】250;500;减小。8(2018巴中)如图所示,用滑轮组将 30kg 的物体匀速提高 1m,拉力 F 为 200N,则有用功为_J,滑轮组机械效率为_。若增加所提物体的重力,滑轮组机械效率_(选填“变小”、“变大”或“不变”)。(不计绳重和摩擦)【考点】有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率【答案】300; 75%; 变大。9(2018营口)如图所示是一种抽水马桶水箱自动上水装置的示意图。当水箱内的水达到一定高度时,浮标带动杠杆 AOB 压住入水口,停止上水。请在图中
18、画出动力 F1、阻力 F2和动力臂 L1。【考点】力臂的画法【解析】由图和题意可知,O 为支点,水对浮标的向上作用力为动力,入水口对 B 端的向上作用力为阻力;过杠杆 B 点作竖直向上的力即为阻力 F2;过浮标重心作竖直向上的力即为动力 F1,过支点 O 作动力 F1作用线的垂线段即为动力臂 L1如图所示:12【答案】见解析10(2017遂宁)如图所示,用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。【考点】滑轮组的设计与组装【答案】见解析11(2018西宁)小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小马认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效
19、率高”;小李却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”。两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。物理量滑轮组 装置甲 装置乙钩码重 G/N 4 4钩码上升高度 h/m 0.1 0.1绳端拉力 F/N 1.6 1.4绳端移动距离 s/m 0.3 0.4机械效率 71.4%(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如下表所示:(1)根据所测数据,请计算一个动滑轮的重力是_N,甲滑轮组的机械效率是_;13(2)由计结果可以确定_的说法是正确的,这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是_,由此可知,可采用_的方法来提高滑轮组的机械效率。(3)随后小马又设计了
20、一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率_(选填“大于”“等于”或“小于”)装置的机械效率。【考点】滑轮(组)机械效率的测量实验【答案】(1)0.8;83.3%;(2)小马;动滑轮的个数;尽可能的减小动滑轮的个数;(3)等于。12(2018呼和浩特)如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处,求:(1)若不计绳重,滑轮重及摩擦,两次拉力 F1和 F2之比;(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为 400g,动滑轮质量为 100g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。14【考点】滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率【答案】(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力 F1和 F2之比为 3:2;(2)若不计绳重及摩擦,甲、乙两装置的机械效率都是 80%。
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