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类型2023年四川省中考物理复习专题练:11简单机械.docx

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    2023 四川省 中考 物理 复习 专题 11 简单机械
    资源描述:

    1、2023年四川省中考物理复习专题练:11简单机械一选择题(共11小题)1(2022广元)小李家在自建房屋的过程中,自制了向高处运送材料的装置如图所示,其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N,在拉力F作用下,材料在20s内匀速上升4m,不计绳的质量和滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A滑轮组所做的额外功为1600JB材料上升的速度大小为0.4m/sC拉力F做功的功率为80WD滑轮组的机械效率为80%2(2022眉山)小廖同学家里正在修建楼房,他通过调查了解到工人利用如图的装置,将重力为900N的物体匀速提升了6m,工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下

    2、列说法中正确的是()拉力F做功为2850J动滑轮的重力为50N拉力F做的额外功为600J如用该装置匀速提升重力为950N的物体,则该滑轮组的机械效率为95%ABCD3(2022乐山)如图所示,在50N的水平拉力F的作用下,重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍,绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则()A拉力F的功率为3WB1min内物体移动的距离为36mC1min内所做的有用功为1440JD该滑轮组的机械效率为85%4(2022丹棱县模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平钢架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,5s内使物体A匀速上升

    3、1m,提升过程中拉力F的功率为200W。已知物体A重920N,该工人重600N。关于该过程,下列说法正确的是()A绳子自由端移动的速度为0.2m/sB动滑轮重80NC该工人对地面的压力为500ND此时滑轮组的机械效率为92%5(2022市中区校级二模)如图所示,将同种材料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡。已知:G甲150N,G乙30N,AO:OB1:3,甲物体与水平地面的接触面积为0.2m2,不计绳重。下列说法正确的是()A乙物体对杠杆的拉力为10NB甲、乙两物体质量之比为4:1C水平地面对甲物体的支持力为60ND甲物体对水平地面的压强为750Pa6(2

    4、022剑阁县模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,绳子自由端受到竖直向下的拉力为350N,使物体A以0.3m/s的速度匀速上升,提升到支架过程中滑轮组的机械效率为80%。已知工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是()A物体的重量为560NB工人对地面的压力为200NC物体上升的功率为210WD支架受到滑轮组的拉力为1050N7(2022江油市模拟)用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M重力为760N,M的体积为3103m3,在物体M未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0

    5、.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小(g取10N/kg)下面分析中()动滑轮的重力为40N当物体M没有露出水面的过程中,该滑轮组提升货物的机械效率为95%此过程中,绳子自由端的拉力F大小为400N当物体M没有露出水面时,动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730NA只有正确B只有正确C只有正确D只有正确8(2022青羊区校级模拟)如图所示,每个滑轮的重力为6N,物体A的重力GA100N,物体B的重力GB60N,F116N,F212N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动。绳重及滑

    6、轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计。下列说法正确的是()AF2的功率为1.2WB物体A与地面之间的摩擦力为2N,方向向左C如果增大F2,物体A可能向左运动D滑轮组的机械效率为75%9(2022隆昌市一模)如图所示,用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端(可以把木箱看作质点),斜面的倾斜角为30,木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍,则下列说法正确的是()A木箱克服摩擦力做功80JB拉力大小为480NC斜面的机械效率80%D拉力做功为880J10(2022绵阳模拟)如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮重力G动大

    7、于物块重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的效率为1;乙沿斜面(如图乙所示)把物块从A点匀速提升至B点,SAB2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为2。若两次拉力大小F1F2,则下列说法一定正确的是()AW1W2Bf1F2C12D若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功11(2022绵竹市二模)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g10N/kg,则下列说法正确的是()A工人做的总功为900JB工人做的额外功为300J

    8、C工人做功的功率为60WD此斜面的机械效率为80%二填空题(共3小题)12(2022凉山州)工人师傅用如图所示的滑轮组将重为400N的货物匀速提升了1m,动滑轮重为100N,不考虑绳重和摩擦,工人师傅做的额外功为 J,该滑轮组的机械效率为 。13(2022达州模拟)如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:ON3:4,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 ,若将 A、B同时浸没在水中后,则杠杆的 (选填“M”或“N”)端会上升。14(2022达州模拟)用如图所示的滑轮组拉着重为40N的物体A匀速前进0.4m,则绳子自由端移动

    9、的距离为 m;若物体A与地面的摩擦力为12N则拉力所做的有用功是 J;若实际拉力F5N,则该滑轮组的机械效率为 。三实验探究题(共7小题)15(2022巴中)小明在超市买了一个哈密瓜,回到家用弹簧测力计测量其重力时,发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程,身边又找不到其它合适的测量工具,于是他找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按示意图进行了改进:步骤一:将细绳系在米尺的50cm刻度线处,米尺刚好能在水平位置平衡。步骤二:将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)。步骤三:在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜,用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处,并竖直向下拉挂钩,使米尺在水平位置平衡,

    10、如图甲所示。(1)小明是利用 (选填“二力”或“杠杆”)平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。(2)在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免 对测量结果的影响。(3)当小明在操作步骤三时,他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题,你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果 (选填“偏大”或“偏小”)。(4)小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作:他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后,重新调零(如图乙左),并重新测出拉力为3N,最后计算出哈密瓜的重力为 N。(5)小明发现:如图乙和图丙所示,先后竖直向下和斜向下拉弹簧测力计,均使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计两次的示数分别为F和F,你认为F F(选填“”、“

    11、”或“”)。(6)如图丁所示,小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果,当杠杆再次在水平位置平衡时,弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示,它们的力臂分别为L1、L2、L3,于是小明猜想F1L1 也能使杠杆平衡。16(2022眉山)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验,已知每个钩码重0.5N。(1)杠杆处于如图甲状态时,若要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡,是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的,这是利用了重力的方向总是 。(

    12、2)小叶同学完成一次操作后,实验现象如图乙所示。记录的数据为:动力F12N,动力臂l11cm;阻力F21N,阻力臂l22cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。(3)小叶与同学又将实验改装成图丙,在A处正下方悬挂一不吸水的石块,B处施加一个与竖直方向夹角为60的拉力F4N,杠杆恰好在水平位置平衡,此时杠杆为 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底,要使杠杆在水平位置再次平衡,应在B处竖直向上施加拉力为 N。(已知石2.0103kg/m3,水1.0103kg/m3,g10N/kg

    13、)17(2022南充)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端适当调节,使杠杆水平平衡;(2)该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是: (用F1、F2、l1、l2表示);序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.01.020.033.010.02.015.0(3)若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将 (选填“增大”、“减小”或“

    14、不变”);(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度。如图丁所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OMOA5cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在 (选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡。重物质量10g,ON15cm,N点位置应标注的密度刻度值是 g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线 (选填“是”或“不是”)均匀分布的。(g10N/kg)18(2022蓬安县模拟)小明在探究杠杆的平衡条件时,以匀质杠杆的中点为支点。(1)在调节杠杆平衡时,小明发现杠杆静

    15、止后右端低、左端高,接下来他应将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。(2)小明在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是 。(3)如图甲所示,然后小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离,则杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉。(4)如图乙所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的拉力F将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(5)实验结束后,小明想:若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否成立?于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧

    16、测力计竖直向上拉杠杆使其处于水平平衡时,测出的拉力与支点到拉力作用线的距离的乘积并不等于钩码的重力与钩码悬挂点到支点的距离的乘积,其主要原因是 。19(2022青羊区校级模拟)如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有:三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。实验序号重物G/N弹簧测力计示数F/N重物沿斜面移动得距离L/m重物上升得高度h/m机械效率/%12.01.510.800.4066.222.51.890.800.4066.133.02.260.800.4066.4上述实验中,保持斜面长

    17、度不变,将斜面高度改为0.2m,把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.5N,则此过程中拉力所做的功为 J,物体受到的摩擦力为 N,此过程中木块的机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”),斜面的机械效率为 %,由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 (选填“有关”或“无关”)。20(2022江油市模拟)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置:(1)实验前,小明同学发现实验装置处于如图甲所示的状态,使用时,首先应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 ;(2)如图乙,调节平衡后在A位置挂上3个钩码,为使杠杆在水平

    18、位置平衡,B位置应挂 个钩码;(3)小明又用图丙装置进行实验,请在图中画出拉F的力臂,弹簧测力计的读数应是 N;(一个钩码重0.5N)(4)小红同学采用了图丁的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是 。21(2022新都区模拟)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:轻质杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆静止时如图甲所示。此时应把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。(2)小郑调节杠杆水平平衡后,如图乙在杠杆左右两侧挂钩码,调节杠杆平衡,并记录三组数据如

    19、表所示:实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m11.00.051.00.0521.50.100.50.3032.00.151.50.20分析表中的数据,小郑得出杠杆的平衡条件是: 。(3)如图乙所示,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 (选填“左”或“右”)端将下沉。(4)同学们在实验的交流评估环节中,小巫提出她们小组未能完成实验,原因是无论怎样调节平衡螺母,都不能使杠杆在水平位置平衡,于是同学们就此展开了热烈的讨论,下列说法合理的是 。A.可能是实验器材未放置在水平桌面上B.可能是杠杆左右两边平衡螺母质量相差太大C.可增大支点处的摩擦,使杠杆

    20、在水平位置平衡D.在杠杆偏低一侧的平衡螺母处粘上适量橡皮泥,使杠杆在水平位置平衡四作图题(共6小题)22(2022丹棱县模拟)如图所示,轻质杠杆ABC的A处悬挂着一物体,能绕固定点O转动,请在C位置画出使杠杆在如图位置静止时所用最小力F的示意图。23(2022达州模拟)如图是司机在用脚踩下刹车踏板的情景,请在图中画出此杠杆的动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2。24(2022锦江区模拟)如图,小卓正在借用一个平台做俯卧撑,此时可将他视为一个以脚尖为支点O的杠杆,若重心在A点,请画出:小卓受到重力G的示意图;小卓向上支撑时平台对手的支持力F及其力臂L。25(2022金牛区模拟)如图甲所示,这是个门把

    21、手,握住门把手向下压就可以打开这道门,门把手可以看成如图乙所示的一个杠杆,O为支点,请你在图中画出阻力臂L2、最小动力F1及其力臂L1。26(2022合江县模拟)按要求作图:如图所示为拉杆旅行箱示意图。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请画出拉力F的力臂L。27(2019雁江区模拟)如图所示,F作用在杠杆上,使小球在水平杠杆B处静止。已知LABLOC2LBO要使小球在水平杠杆上静止,请在杠杆上画出最小力F的示意图和小球在水平杠杆静止时受力示意图。五计算题(共2小题)28(2022达州)某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置

    22、,图甲是该装置的部分简化模型。轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动,AO:OB2:3;物体N是一个不吸水的柱体。打开阀门,假定水的流量相同,物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示,t2时刻装置自动报警,t3时刻塔内水流完,杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6103kg/m3,棱长为0.1m;悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长,g取10N/kg,水1.0103kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量。求:(1)物体M的重力大小。(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小。(3)物体N的密度。29(2022遂宁)小超与同学到某工地参观,看到工人操作电动机通过如图所示滑

    23、轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知:石料的边长为0.2m,密度为2.5103kg/m3,石料上升时速度恒为0.4m/s,圆柱形水池的底面积为0.2m2,动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求(不计绳重和摩擦,水1.0103kg/m3,g取10N/kg):(1)石料露出水面前受到的浮力;(2)石料的重力;(3)石料露出水面前滑轮组的机械效率;(4)石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间;并推导出该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数关系式。2023年四川省中考物理复习专题练:11简单机械参考答案与试题解析一选择题(共11小题)1(2022广元)小

    24、李家在自建房屋的过程中,自制了向高处运送材料的装置如图所示,其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N,在拉力F作用下,材料在20s内匀速上升4m,不计绳的质量和滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A滑轮组所做的额外功为1600JB材料上升的速度大小为0.4m/sC拉力F做功的功率为80WD滑轮组的机械效率为80%【解答】解:A.因为不计绳的质量和滑轮的摩擦,对动滑轮所做的功为滑轮组所做的额外功,所以滑轮组所做的额外功为:W额G动h100N4m400J,故A错误;B.材料上升的速度:v=st=4m20s=0.2m/s,故B错误;C.拉力的大小为:F=12(G+G动)=12(400N+

    25、100N)=250N绳段移动的距离:s2h24m8m拉力F做功的:W总Fs250N8m2000J拉力F做功的功率:P=W总t=2000J20s=100W,故C错误;D.滑轮组所做的有用功:W有Gh400N4m1600J滑轮组机械效率:=W有W总=1600J2000J=80%,故D正确。故选:D。2(2022眉山)小廖同学家里正在修建楼房,他通过调查了解到工人利用如图的装置,将重力为900N的物体匀速提升了6m,工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是()拉力F做功为2850J动滑轮的重力为50N拉力F做的额外功为600J如用该装置匀速提升重力为950N

    26、的物体,则该滑轮组的机械效率为95%ABCD【解答】解:由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n2,拉力移动距离s2h,拉力F做功:W总Fs475N26m5700J,故错误;不计绳重和摩擦时,由F=1n(G+G轮)可得,动滑轮的重力:G动nFG2475N900N50N,故正确;有用功W有Gh900N6m5400J,拉力F做的额外功W额W总W有5700J5400J300J,故错误;滑轮组的机械效率=W有用W总100%=Gh(G+G动)h100%=GG+G动100%=950N950N+50N100%95%,故正确。故选:B。3(2022乐山)如图所示,在50N的水平拉力F的作用下,重600N的物体沿

    27、水平地面做匀速直线运动,物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍,绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则()A拉力F的功率为3WB1min内物体移动的距离为36mC1min内所做的有用功为1440JD该滑轮组的机械效率为85%【解答】解:A、根据P=Wt=Fst=Fv计算拉力的功率:PFv50N0.6m/s30W,故A错误;B、绳子自由端移动的距离:svt0.6m/s60s36m;动滑轮上绳子的股数n3,物体移动的距离:s物=13s=1336m12m,故B错误;C、物体与地面间的滑动摩擦力:f0.2G0.2600N120N,克服物体与地面间的滑动摩擦力做的功为有用功,W有用fs物120

    28、N12m1440J,故C正确;D、1min内拉力做的功:W总Pt30W60s1800J,该滑轮组的机械效率为:=W有用W总100%=1440J1800J100%80%,故D错误。故选:C。4(2022丹棱县模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平钢架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,5s内使物体A匀速上升1m,提升过程中拉力F的功率为200W。已知物体A重920N,该工人重600N。关于该过程,下列说法正确的是()A绳子自由端移动的速度为0.2m/sB动滑轮重80NC该工人对地面的压力为500ND此时滑轮组的机械效率为92%【解答】解:A、由图可知n2,绳子自由端移动的距离:snh21

    29、m2m,绳子自由端移动的速度:v=st=2m5s=0.4m/s,故A错误;B、由P=Wt=Fst=Fv可知,绳子自由端的拉力:F=Pv=200W0.4m/s=500N,若不计绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可知,动滑轮的重力:G动nFG2500N920N80N,但题中未说明不计绳重和摩擦,因此动滑轮的重力小于80N,故B错误;C、由力的平衡条件和力的作用是相互的可知,该工人对地面的压力:F压GF600N500N100N,故C错误;D、滑轮组的机械效率:=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF=920N2500N100%92%,故D正确。故选:D。5(2022市中区校级二模)如图所示,将同种材

    30、料制成的实心物体甲、乙用细绳分别挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水平位置平衡。已知:G甲150N,G乙30N,AO:OB1:3,甲物体与水平地面的接触面积为0.2m2,不计绳重。下列说法正确的是()A乙物体对杠杆的拉力为10NB甲、乙两物体质量之比为4:1C水平地面对甲物体的支持力为60ND甲物体对水平地面的压强为750Pa【解答】解:A、假设甲物体对杠杆A端绳子向下的拉力为FA,力臂是AO,而乙物体对杠杆B端向下的拉力FBG乙30N,故A错误;B、根据=mV可知,用同种材料制成的实心物体甲、乙,它们的体积与质量成正比,即V甲:V乙m甲:m乙G甲:G乙150N:30N5:1,故B错误;C、根据杠

    31、杆的平衡条件可知,FAAOG乙OB,则有:FA=OBAOG乙=3130N90N,则绳子对甲物体的拉力FAFA90N,对甲物体受力分析可知,甲物体受到三个力的作用,分别是:重力G甲150N,地面对甲物体的支持力F支,甲物体在三个力的作用下保持平衡,即:F支+FAG甲;则有F支G甲FA150N90N60N,故C正确;D、甲物体对地面的压力与地面对甲物体的支持力是一对相互作用力,所以甲物体对地面的压力F压F支60N;甲物体对地面的压强:p=F压S=60N0.2m2=300Pa,故D错误。故选:C。6(2022剑阁县模拟)如图所示,滑轮组悬挂在水平支架上,某工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,

    32、绳子自由端受到竖直向下的拉力为350N,使物体A以0.3m/s的速度匀速上升,提升到支架过程中滑轮组的机械效率为80%。已知工人重600N,两个滑轮质量相等,不计滑轮组的绳重和摩擦,关于该过程,下列说法正确的是()A物体的重量为560NB工人对地面的压力为200NC物体上升的功率为210WD支架受到滑轮组的拉力为1050N【解答】解:A、由图可知n2,因为滑轮组的机械效率=W有W总=GhFs=GhFnh=GnF,所以物体的重力:GnF80%2350N560N,故A正确;B、该工人对地面的压力:F压G人F600N350N250N,故B错误;C、物体上升的功率:P=Wt=Ght=Gv物560N0.

    33、3m/s168W,故C错误;D、不计滑轮组的绳重和摩擦,由F=1n(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动nFG2350N560N140N,由两个滑轮质量相等和Gmg可知,定滑轮的重力G定G动140N,则支架受到滑轮组的拉力:F拉3F+G定3350N+140N1190N,故D错误。故选:A。7(2022江油市模拟)用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体M重力为760N,M的体积为3103m3,在物体M未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计绳重和摩擦力大小(g取10N/kg)

    34、下面分析中()动滑轮的重力为40N当物体M没有露出水面的过程中,该滑轮组提升货物的机械效率为95%此过程中,绳子自由端的拉力F大小为400N当物体M没有露出水面时,动滑轮下端挂钩上绳子的拉力为730NA只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【解答】解:(1)由v=st得物体运动的时间:t=hv=10m0.5m/s=20s,根据图乙可知,此过程中绳子自由端拉力F做的总功是8000J,由图甲可知,滑轮组由2段绳子承担物重,则拉力端移动距离s2h210m20m,由W总Fs得拉力:F=W总s=8000J20m=400N,故正确;(2)当物体M没有露出水面时,物体受到的浮力:F浮水gV排水gV1103

    35、kg/m310N/kg3103m330N,不计绳重和摩擦力大小,绳子自由端的拉力F=12(GF浮+G动),则动滑轮的重力:G动2FG+F浮2400N760N+30N70 N,故错误;(3)当物体M没有露出水面时,动滑轮下端挂钩上绳子的拉力:F拉GF浮760N30N730N,故正确;(4)当物体M没有露出水面时,滑轮组的机械效率:=W有W总=(G-F浮)hFs=(G-F浮)hFnh=G-F浮nF=760-30N2400N100%91.25%,故错误。故选:C。8(2022青羊区校级模拟)如图所示,每个滑轮的重力为6N,物体A的重力GA100N,物体B的重力GB60N,F116N,F212N,此时

    36、物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计。下列说法正确的是()AF2的功率为1.2WB物体A与地面之间的摩擦力为2N,方向向左C如果增大F2,物体A可能向左运动D滑轮组的机械效率为75%【解答】解:A、由图可知,滑轮组绳子的有效股数n2,则绳子自由端移动的速度:v2nvB20.1m/s0.2m/s,则F2的功率:P2=W总t=F2s2t=F2v212N0.2m/s2.4W,故A错误;B、因绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,所以,由F=1n(G动+f)可得,物体B受到的摩擦力:fBnF2G动212N6N18N

    37、,因物体A对物体B水平向右的摩擦力和物体B对物体A水平向左的摩擦力是一对相互作用力,所以,物体B对物体A水平向左的摩擦力fBfB18N,因物体A静止时处于平衡状态,其合力为零,所以,由F1fB可知,地面对物体A的摩擦力方向水平向右,此时物体A受到水平向右的拉力F1和地面对A的摩擦力f、物体B对物体A水平向左的摩擦力fB作用处于平衡状态,由物体A受到的合力为零可得:F1+ffB,则地面对A的摩擦力大小为ffBF118N16N2N,方向向右,故B错误;C、如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,还是处于静止状态,故C错误;D、滑轮组的机

    38、械效率=W有W总=fBsBF2s2=fBsBF2nsB=fBnF2=18N212N100%75%,故D正确。故选:D。9(2022隆昌市一模)如图所示,用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端(可以把木箱看作质点),斜面的倾斜角为30,木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍,则下列说法正确的是()A木箱克服摩擦力做功80JB拉力大小为480NC斜面的机械效率80%D拉力做功为880J【解答】解:A、由题意知,木箱的重力Gmg80kg10N/kg800N,木箱受到的摩擦力是木箱重力的0.1倍,则摩擦力f0.1G0.1800N80N,克服摩擦力做功W额fL80N2m

    39、160J,故A错误;BD、由斜面的倾斜角为30,斜面长为L2m可得,h=12L=122m1m,则木箱克服重力做功:W有用Gh800N1m800J,拉力做功W总W有用+W额800J+160J960J,由W总FL可得,拉力大小为F=W总L=960J2m=480N,故B正确;C、斜面的机械效率=W有用W总100%=800J960J100%83.3%,故C错误。故选:B。10(2022绵阳模拟)如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮重力G动大于物块重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的效率为1;乙沿斜面(如图乙所示)把物块从A点匀速提升至B点,SAB2h,

    40、拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为2。若两次拉力大小F1F2,则下列说法一定正确的是()AW1W2Bf1F2C12D若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功【解答】解:A、已知F1F2,由于不确定物体上升高度的关系,所以由WFs可知,无法比较W1、W2的关系,故A错误;B、斜面上的物体受重力、支持力、拉力和摩擦力的作用做匀速直线运动,受力平衡,由于重力的方向竖直向下,支持力的方向垂直斜面向上,二力不平衡,故拉力与摩擦力也不平衡,f1与F2大小不相等,故B错误;C、根据图甲可知,提升物体的有效绳子段数为2,则滑轮组的机械效率:1=W有用W总=GhF1s=G2F1,已知

    41、sAB2h,斜面的机械效率:2=W有用W总=GhF22h=G2F2因为F1F2,所以12,故C正确;D、若提升高度相同(h)则F1方向上移动的距离:s12h,F2方向移动的距离:sAB2h,所以由WFs可知F1、F2做的总功相等;又因为12,所以由=W有用W总可知,有用功相等;由W总W有用+W额可知,额外功也相等,即滑轮组的额外功等于斜面的额外功,故D错误。故选:C。11(2022绵竹市二模)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g10N/kg

    42、,则下列说法正确的是()A工人做的总功为900JB工人做的额外功为300JC工人做功的功率为60WD此斜面的机械效率为80%【解答】解:货物质量为60kg,货物的重力Gmg60kg10N/kg600N,车厢的高度h1.5m,工人做的有用功:W有用Gh600N1.5m900J,工人沿斜面所用的拉力为400N,木板长3m,则工人做的总功:W总Fs400N3m1200J,故A错误。工人做的额外功:W额外W总W有用1200J900J300J,故B正确。工人做功的功率:P=W总t=1200J15s=80W,故C错误。此斜面的机械效率:=W有用W总=900J1200J100%75%,故D错误。故选:B。二

    43、填空题(共3小题)12(2022凉山州)工人师傅用如图所示的滑轮组将重为400N的货物匀速提升了1m,动滑轮重为100N,不考虑绳重和摩擦,工人师傅做的额外功为 100J,该滑轮组的机械效率为 80%。【解答】解:不考虑绳重和摩擦,工人师傅做的额外功:W额G动h100N1m100J,所做的有用功W有用G物h400N1m400J,W总W额+W有用100J+400J500J,滑轮组的机械效率:=W有用W总=400J500J100%80%。故答案为:100;80%。13(2022达州模拟)如图所示,O为杠杆MN的支点,OM:ON3:4,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

    44、积之比为2:1,则 A、B两物体物质的密度之比是 2:3,若将 A、B同时浸没在水中后,则杠杆的 M(选填“M”或“N”)端会上升。【解答】解:(1)根据杠杆平衡条件F1L1F2L2可得:GAOMGBON,即:mAgOMmBgON,所以,mAmB=ONOM=43,根据=mV可得,A、B两物体物质的密度之比为:AB=mAVAmBVB=mAmBVBVA=4312=23。(2)若将 A、B同时浸没在水中后,排开水的体积之比为:VA排:VB排VA:VB2:1,由阿基米德原理F浮水gV排水gV物,故此时作用在杠杆左、右两端的力分别为:FAGA水gVA排,FBGB水gVB排,则杠杆左边:FAOM(GA水g

    45、VA排)OMGAOM水gVA排OM,杠杆右边:FBON(GB水gVB排)ONGBON水gVB排ON,因VA排:VB排2:1,OM:ON3:4,则:VA排OM236VB排ON144,因GAOMGBON,所以,FAOMFBON,故杠杆不平衡。杠杆的M端会上升。故答案为:2:3;M。14(2022达州模拟)用如图所示的滑轮组拉着重为40N的物体A匀速前进0.4m,则绳子自由端移动的距离为 1.2m;若物体A与地面的摩擦力为12N则拉力所做的有用功是 4.8J;若实际拉力F5N,则该滑轮组的机械效率为 80%。【解答】解:(1)由图可知n3,绳子自由端移动的距离:sns物30.4m1.2m;(2)拉力

    46、所做的有用功:W有fs物12N0.4m4.8J;(3)滑轮组的机械效率:=W有W总=fs物Fs=fs物Fns物=fnF=12N35N100%80%。故答案为:1.2;4.8;80%。三实验探究题(共7小题)15(2022巴中)小明在超市买了一个哈密瓜,回到家用弹簧测力计测量其重力时,发现哈密瓜的重力超出了弹簧测力计的量程,身边又找不到其它合适的测量工具,于是他找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按示意图进行了改进:步骤一:将细绳系在米尺的50cm刻度线处,米尺刚好能在水平位置平衡。步骤二:将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)。步骤三:在米尺45cm刻度线处挂上哈密瓜,用细绳把弹簧测力计

    47、的拉环系在75cm刻度线处,并竖直向下拉挂钩,使米尺在水平位置平衡,如图甲所示。(1)小明是利用 杠杆(选填“二力”或“杠杆”)平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力。(2)在步骤一中使米尺在水平位置平衡是为了避免 米尺自身重力对测量结果的影响。(3)当小明在操作步骤三时,他父亲指出弹簧测力计的使用存在问题,你认为小明这样使用弹簧测力计会使测量结果 偏小(选填“偏大”或“偏小”)。(4)小明分析后改用如图乙所示的正确方法操作:他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后,重新调零(如图乙左),并重新测出拉力为3N,最后计算出哈密瓜的重力为 15N。(5)小明发现:如图乙和图丙所示,先后竖直向下和斜向下拉弹簧测

    48、力计,均使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计两次的示数分别为F和F,你认为F F(选填“”、“”或“”)。(6)如图丁所示,小明又在米尺40cm刻度线处挂了一个重力为2.5N的苹果,当杠杆再次在水平位置平衡时,弹簧测力计示数为4N。若将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示,它们的力臂分别为L1、L2、L3,于是小明猜想F1L1F2L2+F3L3也能使杠杆平衡。【解答】解:(1)该实验中米尺能绕悬挂点转动,则米尺可看做杠杆,所以小明是利用杠杆平衡的条件相关知识来计算哈密瓜的重力;(2)将细绳系在米尺的50cm刻度线处,使米尺刚好能在水平位置平衡,是为了防止

    49、米尺自身重力对测量结果的影响;(3)用细绳把弹簧测力计的拉环系在75cm刻度线处,弹簧测力计自身有一定的重力,只需较小的拉力作用在米尺的右侧就能使杠杆平衡,所以这样使用弹簧测力计会使测量结果偏小;(4)根据杠杆平衡条件得:G(50cm45cm)3N(75cm50cm),解得:G15N;(5)将弹簧测力计斜向下拉时,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂将变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位置平衡时,拉力变大,所以FF;(6)如图丁,将弹簧测力计、系哈密瓜的细绳、系苹果的细绳对米尺的拉力分别用F1、F2、F3表示,它们的力臂分别为L1、L2、L3,杠杆左侧的两个拉力可看做阻力,则阻力与阻力臂乘积之和为

    50、F2L2+F3L3;杠杆右侧的拉力F1可看做动力,则动力与动力臂的乘积为F1L1,所以我们可以猜想:若满足F1L1F2L2+F3L3,也能使杠杆平衡。故答案为:(1)杠杆;(2)米尺自身重力;(3)偏小;(4)15;(5);(6)F2L2+F3L3。16(2022眉山)在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验,已知每个钩码重0.5N。(1)杠杆处于如图甲状态时,若要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 右(选填“左”或“右”)调节。杠杆是否处于水平位置平衡,是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的,这是利用了重力的方向总是 竖直向下。(2)小叶同学完成一次操作后,实验现

    51、象如图乙所示。记录的数据为:动力F12N,动力臂l11cm;阻力F21N,阻力臂l22cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂阻力+阻力臂”的结论,你认为他的结论是 错误(选填“正确”或“错误”)的,理由是 不同的物理量不能相加减。(3)小叶与同学又将实验改装成图丙,在A处正下方悬挂一不吸水的石块,B处施加一个与竖直方向夹角为60的拉力F4N,杠杆恰好在水平位置平衡,此时杠杆为 等臂(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底,要使杠杆在水平位置再次平衡,应在B处竖直向上施加拉力为 1N。(已知石2.0103kg/m3,水1.0103kg/m3,g10N/kg)

    52、【解答】解:(1)如图甲所示,杠杆处于向左倾斜,故平衡螺母要向右调节;由于重力方向总是竖直向下,和水平线相互垂直,所以可以根据杠杆与重垂线是否垂直来判断杠杆是否处于水平位置平衡;(2)小叶得出了“动力+动力臂阻力+阻力臂”的结论,这个结论是错误的,因为不同的物理量不能相加减;(3)杠杆的支点在O点,阻力为石块重力,阻力臂为OA,由第(2)可知每格是0.5cm,故OA1cm;动力为F,动力臂为OB12=1cm;动力臂和阻力臂相等,所以为等臂杠杆;杠杆的平衡原理可知:F1cmG1cm,GF4N;石头的体积V=Gg石=4N10N/kg2.0103kg/m3=2104m3,当石块完全浸没水中,排开水的

    53、体积V排V2104m3,石块受到浮力F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg2104m32N;对石头进行受力分析:重力,绳子拉力和浮力。绳子拉力F拉GF浮4N2N2N;由杠杆的平衡条件可知:F拉1cmF2cm,解得F1N;故答案为:(1)右;竖直向下;(2)错误;不同的物理量不能相加减;(3)等臂;1。17(2022南充)某同学在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)实验前,发现杠杆如图甲所示,则应将杠杆左端平衡螺母向 右(选填“左”或“右”)端适当调节,使杠杆水平平衡;(2)该同学通过如图乙所示实验得到相关数据如下表,由表中数据推测出杠杆的平衡条件是:F1l1F2l2(用F1、F2、l1

    54、、l2表示);序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.015.01.510.021.020.01.020.033.010.02.015.0(3)若将乙图右侧钩码换成弹簧测力计,如图丙所示,保持杠杆水平平衡,弹簧测力计拉力方向由竖直方向a变为方向b后,弹簧测力计的示数将 增大(选填“增大”、“减小”或“不变”);(4)该同学在科技创新实验中将此装置改装成了一个杠杆液体密度计,该装置可测量小桶内液体的密度。如图丁所示,将容积为20mL的小桶挂在M点,调节平衡螺母使杠杆水平平衡,已知OMOA5cm,则杠杆密度计的“0刻度”线应在 O(选填“O”或“A”)点,将待测液体倒满小

    55、桶,在杠杆右端挂上重物并调节至N点位置时,杠杆刚好水平平衡。重物质量10g,ON15cm,N点位置应标注的密度刻度值是 1.5g/cm3,改装后杠杆右端的密度刻度线 是(选填“是”或“不是”)均匀分布的。(g10N/kg)【解答】解:(1)杠杆左端下沉,应将左端的平衡螺母向右调节;(2)根据表格数据归纳可得:F1l1F2l2;(3)弹簧测力计的拉力方向改变后,拉力的力臂会随之变小,根据杠杆平衡条件可知,要想使杠杆仍在水平位置保持平衡,应使拉力增大;(4)小桶内没有液体时:根据杠杆平衡条件可知,当右侧挂上重物时杠杆不可能在水平位置平衡,只有重物在O点是杠杆才能在水平位置平衡,故密度计的“0刻度”

    56、在O点;小桶内装入液体时:根据杠杆平衡条件可知,当杠杆处于水平平衡状态时,G液lOMG物lON,小桶内所装液体的重力为G液液gV,整理可得液=G物lONgVlOM,代入数据可得:液1.5g/cm3。由于G物、gV和lOM都是定值,故液与lON成正比,故改装后杠杆右端的密度刻度线是均匀分布的。故答案为:(1)右;(2)F1l1F2l2;(3)增大;(4)O;1.5;是。18(2022蓬安县模拟)小明在探究杠杆的平衡条件时,以匀质杠杆的中点为支点。(1)在调节杠杆平衡时,小明发现杠杆静止后右端低、左端高,接下来他应将杠杆右端的平衡螺母向 左(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。(2)小

    57、明在调好的杠杆上挂上钩码,调节钩码的数量和位置,重新使杠杆水平平衡,这样做的目的是 为了直接从杠杆上读出力臂。(3)如图甲所示,然后小明将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离,则杠杆 左(选填“左”或“右”)端将下沉。(4)如图乙所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的拉力F将 变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(5)实验结束后,小明想:若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否成立?于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆使其处于水平平衡时,测出的拉力与支点到拉力作用线的距离的乘积并

    58、不等于钩码的重力与钩码悬挂点到支点的距离的乘积,其主要原因是 杠杆自重对实验的影响。【解答】解:(1)在调节杠杆平衡时,杠杆右端低左端高,要使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向左端调节;(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是直接从杠杆上读出力臂;(3)设一个钩码重为G,杠杆一个格的长度为L,杠杆在水平位置平衡后,如果将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离L后,左端力与力臂的乘积为3G3L9GL,右端力与力臂的乘积为2G4L8GL,左端下沉;(4)图中,当弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,要保持杠杆仍在水平位置

    59、平衡,则拉力F将变大,这是因为,当拉力倾斜时,阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变小,所以力才会变大;(5)如图丙示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆自重对实验的影响。故答案为:(1)左;(2)为了直接从杠杆上读出力臂;(3)左;(4)变大;(5)杠杆自重对实验的影响。19(2022青羊区校级模拟)如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有:三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。实验序号重物G/N弹簧测力计示数F/N重物沿斜面移动得距离L/m重物上升得高度h/m机械效率/%12.01.51

    60、0.800.4066.222.51.890.800.4066.133.02.260.800.4066.4上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面高度改为0.2m,把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.5N,则此过程中拉力所做的功为 1.2J,物体受到的摩擦力为 0.75N,此过程中木块的机械能 变大(选填“变大”、“变小”或“不变”),斜面的机械效率为50%,由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度 有关(选填“有关”或“无关”)。【解答】解:由表中数据可知,斜面的长度为0.8m,则拉力所做的功:W总Fs1.5N0.8m1.2J;有用功:W有用Gh3N0.2m0.6J,额外功:W额W总W

    61、有用1.2J0.6J0.6J,由W额fs可得,物体受到的摩擦力:f=W额s=0.6J0.8m=0.75N;匀速拉动木块上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能变大,所以木块的机械能变大;斜面的机械效率:=W有用W总100%=0.6J1.2J100%50%,由表中数据可知,第3次实验的机械效率为66.4%,显然斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。故答案为:1.2;0.75;变大;50;有关。20(2022江油市模拟)在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图甲所示的实验装置:(1)实验前,小明同学发现实验装置处于如图甲所示的状态,使用时,首先应将杠杆两端的平衡螺母向 右(选

    62、填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 便于测量力臂;(2)如图乙,调节平衡后在A位置挂上3个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,B位置应挂 2个钩码;(3)小明又用图丙装置进行实验,请在图中画出拉F的力臂,弹簧测力计的读数应是 2N;(一个钩码重0.5N)(4)小红同学采用了图丁的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与其他同学得出的正确的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是 杠杆的自重对杠杆平衡有影响。【解答】解:(1)图甲可知,杠杆的右端上翘,应将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做便于测量力臂,并能消除杠杆自身重力的影响;(2)设杠杆每个格的长度为L,每个

    63、钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FAlAFBlB,即3G2LFB3L,解得:FB2G,需挂2个钩码;(3)过支点O向力的作用线作垂线,垂足与支点的距离,就是力臂,如下图:由图可知弹簧测力计的拉力的力臂为126L,由F1L1F2L2得,0.5N34LF16L12,解得,F12N;(4)利用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。故答案为:(1)右;便于测量力臂;(2)2;(3)2;(4)杠杆的自重对杠杆平衡有影响。21(2022新都区模拟)在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:轻质杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。(1)实验前,将杠杆中点置

    64、于支架上,杠杆静止时如图甲所示。此时应把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。(2)小郑调节杠杆水平平衡后,如图乙在杠杆左右两侧挂钩码,调节杠杆平衡,并记录三组数据如表所示:实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m11.00.051.00.0521.50.100.50.3032.00.151.50.20分析表中的数据,小郑得出杠杆的平衡条件是:F1L1F2L2。(3)如图乙所示,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(选填“左”或“右”)端将下沉。(4)同学们在实验的交流评估环节中,小巫提出她们小组未能完成实验

    65、,原因是无论怎样调节平衡螺母,都不能使杠杆在水平位置平衡,于是同学们就此展开了热烈的讨论,下列说法合理的是 B。A.可能是实验器材未放置在水平桌面上B.可能是杠杆左右两边平衡螺母质量相差太大C.可增大支点处的摩擦,使杠杆在水平位置平衡D.在杠杆偏低一侧的平衡螺母处粘上适量橡皮泥,使杠杆在水平位置平衡【解答】解:(1)应该向较高的一端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置保持平衡,本题杠杆左端下沉,说明右侧较高,应该将平衡螺母向右侧调节;(2)根据表格中的实验数据可知,杠杆平衡条件是:F1L1F2L2;(3)设一个钩码的重力为G,杠杆上一个小格长度为L,如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,杠杆的左端:

    66、3G3L9GL,杠杆的右端:2G4L8GL,则杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积,所以杠杆左端下沉;(4)A、若实验器材未放置在水平桌面上,可以通过再次向较高的一端调节平衡螺母,使杠杆在水平位置保持平衡,故A错误;B、若杠杆左右两边平衡螺母质量相差太大,即使再次向较高的一端调节平衡螺母,也无法使杠杆在水平位置保持平衡,故B正确;C、增大支点处的摩擦,使杠杆在水平位置平衡,会增大摩擦力对实验的影响,故C错误;D、若在杠杆偏低一侧的平衡螺母处粘上适量橡皮泥,会使偏低一侧下沉,故D错误。故选:B。故答案为:(1)右;(2)F1L1F2L2;(3)左;(4)B。四作图题(共6小题)22(2

    67、022丹棱县模拟)如图所示,轻质杠杆ABC的A处悬挂着一物体,能绕固定点O转动,请在C位置画出使杠杆在如图位置静止时所用最小力F的示意图。【解答】解:由杠杆平衡条件F1L1F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,C点离支点最远,当OC作为动力臂时,动力臂最长;由图知动力的方向应该向下,过点C垂直于OC向下作出最小动力示意图,如下图所示:23(2022达州模拟)如图是司机在用脚踩下刹车踏板的情景,请在图中画出此杠杆的动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2。【解答】解:延长动力F的作用线,从支点作动力的作用线的垂线段,即为动力F的动力臂L1;点B处对杠杆的推力为阻

    68、力F2,方向水平向左,从支点O做阻力作用线F2的垂线段,用L2表示,即为阻力臂,如图所示:24(2022锦江区模拟)如图,小卓正在借用一个平台做俯卧撑,此时可将他视为一个以脚尖为支点O的杠杆,若重心在A点,请画出:小卓受到重力G的示意图;小卓向上支撑时平台对手的支持力F及其力臂L。【解答】解:从A点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段末尾标上字母G,即为小卓所受重力示意图;从手与地面的接触点沿竖直向上画一条带箭头的线段,在线段末尾标上字母F,即为小卓所受支持力示意图;从支点作支持力作用线的垂线段即为支持力F的力臂L如图所示:25(2022金牛区模拟)如图甲所示,这是个门把手,握住门把手向

    69、下压就可以打开这道门,门把手可以看成如图乙所示的一个杠杆,O为支点,请你在图中画出阻力臂L2、最小动力F1及其力臂L1。【解答】解:(1)由杠杆平衡条件F1 L1F2 L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂L1最长;动力的方向应该向下,过点B垂直于OB向下作出最小动力F1的示意图。(2)从支点O作阻力F2作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;如图所示:26(2022合江县模拟)按要求作图:如图所示为拉杆旅行箱示意图。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请画出拉力

    70、F的力臂L。【解答】解:由图知,O为支点,反向延长力F画出力的作用线,由O点向力F的作用线作垂线,则垂线段长为其力臂L,如图所示:27(2019雁江区模拟)如图所示,F作用在杠杆上,使小球在水平杠杆B处静止。已知LABLOC2LBO要使小球在水平杠杆上静止,请在杠杆上画出最小力F的示意图和小球在水平杠杆静止时受力示意图。【解答】解:由图可知,O为支点,水平杠杆LABLOC2LBO;力作用在杠杆的最左端A点,且垂直杠杆向上时力臂最长,力臂为OA,此时的力最小;做力臂的垂线即为力F;小球静止在水平杠杆上时,受到重力和杠杆的支持力,二力为平衡力;如下图所示:五计算题(共2小题)28(2022达州)某

    71、兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置,图甲是该装置的部分简化模型。轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动,AO:OB2:3;物体N是一个不吸水的柱体。打开阀门,假定水的流量相同,物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示,t2时刻装置自动报警,t3时刻塔内水流完,杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6103kg/m3,棱长为0.1m;悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长,g取10N/kg,水1.0103kg/m3,单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量。求:(1)物体M的重力大小。(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小。(3)物体N的密度。【解答】解:(1)M的体积V(0.1m)3

    72、103m3;物体M的重力GmgVg6103kg/m3103m310N/kg60N;(2)由图分析可知,当在t1时,液面刚好到N的上表面。Fps4000Pa(0.1m)240N;根据力的作用是相互的,F支F40N;对于M受力分析:受到支持力,重力和B端绳子的拉力。FBGF支60N40N20N;对于杠杆平衡原理:FAOAFBOB;FA220N3,解得FA30N;(3)t2时压力传感器的压强为0,t3时压力传感器的压强也为0,说明在t2时,物体N已经完全露出水面;则FBG60N;对于杠杆平衡原理:FAOAFBOB;FA260N3,解得FA90N;此时N受力分析:重力和A端拉力;所以GNFA90N;t

    73、1时N受力分析:重力,A端拉力和浮力;F浮GNFA90N30N60N;此时N完全浸没,N的体积VNV排=F浮水g=60N1.0103kg/m310N/kg=6103m3;N的密度N=mNVN=GNgVN=90N10N/kg610-3m3=1.5103kg/m3。答:(1)物体M的重力大小是60N;(2)t1时刻杠杆A端所受拉力大小是30N;(3)物体N的密度是1.5103kg/m3。29(2022遂宁)小超与同学到某工地参观,看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知:石料的边长为0.2m,密度为2.5103kg/m3,石料上升时速度恒为0.4m/s

    74、,圆柱形水池的底面积为0.2m2,动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求(不计绳重和摩擦,水1.0103kg/m3,g取10N/kg):(1)石料露出水面前受到的浮力;(2)石料的重力;(3)石料露出水面前滑轮组的机械效率;(4)石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间;并推导出该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数关系式。【解答】解:(1)石料的边长为0.2m,V石(0.2m)38103m3,石料露出水面前,即浸没时,V排V石8103m3,石料露出水面前受到的浮力:F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg8103m380N;(2)石料的质量:m石石V石2.5

    75、103kg/m38103m320kg,石料的重力:G石m石g20kg10N/kg200N;(3)石料露出水面前石料对滑轮组拉力:F拉G石F浮200N80N120N,滑轮组的机械效率:=W有W总=W有W有+W额=F拉hF拉h+G动h=F拉F拉+G动=120N120N+30N=80%;(4)石料完全露出水面的过程,由于V排的减小,池中水面会下降,由VV石S池h可得,水面下降高度:h=V石S池=810-3m30.2m2=0.04m,石料上升的实际高度:hLh0.2m0.04m0.16m,所以石料被拉出水面的时间:t=hv石=0.16m0.4m/s=0.4s;石料从刚露出水面到完全露出水面过程中上升的

    76、高度:h1v石t0.4m/st0.4t,水面降的高度:h2=V露S池-S石=v石tS石S池-S石=0.4m/st(0.2m)20.2m2-(0.2m)2=0.1t,石料露出水面的高度:h露h1+h20.4t+0.1t0.5t,石料排开水的体积:V排(Lh露)S石(0.2m0.5t)(0.2m)281030.02t,石料受到的浮力:F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg(81030.02t)200t+80,由图知,通过动滑轮绳子段数n2,不计绳重和摩擦,nFG石+G动F浮,绳端拉力:F=G石+G动-F浮2=200N+30N-(-200t+80)2=100t+75,绳端速度:v2v石20.4m/s0.8m/s,绳端拉力功率,即电动机的输出功率:PFv(100t+75)N0.8m/s80t+60,即:当0t0.4s,电动机的输出功率与时间的表达式为:P80t+60。答:(1)石料露出水面前受到的浮力为80N;(2)石料的重力为200N;(3)石料露出水面前滑轮组的机械效率为80%;(4)石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间为0.4s;该过程中电动机的输出功率P(单位:W)与时间t(单位:s)的函数关系式为P80t+60。

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