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(河北专版)2019中考物理总复习 第14讲 简单机械检测

第 14 讲

简单机械

第 1 课时 杠杆和滑轮

命题点 1

杠杆分类(8 年 1 考)

1.(2013·河北)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是(C)

①核桃夹 A.①② 命题点 2

②船桨 B.②③

③手推车

④碗夹

C.②④ D.③④

探究杠杆的平衡条件(8 年 1 考)

2.(2018·河北)探究杠杆的平衡条件.

(1)杠杆两端的螺母作用是__调节杠杆在水平位置平衡__. (2)小明用如图甲所示装置,进行实验并收集了下表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是__F1l1=

F2l2__.

实验 次数 1 2 3

动力

动力臂

阻力

阻力臂

F1/N
0.5 1.0 3.0

l1/m
0.2 0.15 0.1

F2/N
1.0 1.5 2.0

l2/m
0.1 0.1 0.15

(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,请在图中画出拉 F 的力臂,弹簧测力计的读数应是__2__N.(一个钩 码重 0.5 N)

1

解: (4)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡.她用刻 度尺测出 l1 和 l2,则 2l1__>__(填“>”“<”或“=”)3l2. 【拓展】探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出 L1 和 L2(如图丁 5L 2 所示),则游码的质量为__ __g. 2L1 命题点 3 杠杆平衡条件及其应用(8 年 2 考)

3.(2015·河北)如图所示,将边长为 10 cm 的正方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的 A 点处,在 B 点施加力 F1=30 N 时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为 0.撤去 F1,在 B 点施加力 F2 时,合金块对地 3 面的压强为 1.2×10 Pa.(OB=3OA,g 取 10 N/kg)

(1)画出 F2 的力臂. (2)求合金块的质量. (3)求 F2 的大小. 解:(1)如图所示

(2)由杠杆的平衡条件:F 动 l 动=F 阻 l 阻 则 G=

F1×lOB 30 N×3OA = =90 N lOA OA G 90 N =9 kg g 10 N/kg
3

根据 G=mg,所以 m= =

(3)由于 p= ,则 F 支=F 压=pS=1.2×10

F S

Pa×(0.1 m) =12 N

2

1 由于 F2 与 OB 的夹角为 30°,所以 F2 的力臂 l2= OB, 2 则(G-F 支)×lOA=F2×l2

F2=

(G-F支)×lOA

l2

2×(90 N-12 N)×OA = =52 N 3×OA

4.(2014·河北)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在 O 点.他将身体撑起时,地面对 2 2 两脚尖的支持力为 250 N,两脚尖与地面的接触面积为 60 cm ,双手与地面的接触面积为 300 cm .
2

(1)画出以 B 点为支点时重力的力臂 l. (2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为 5∶2,地面对双手的支持力为多少? (3)小明在 1 min 内做了 30 个俯卧撑,每次肩部上升的距离都为 0.36 m,则他 1 min 内克服重力所做的功为 多少? 解:(1)

(2)由于 p= ,

F p脚尖 5 = S p手 2
-4

2F脚尖×S手 2×250 N×300×10 则 F 手= = -4 2 5S脚尖 5×60×10 m (3)由杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2 以 B 为支点时:F 脚尖×AB=Gl……①

m

2

=500 N

以 A 为支点时:F 手×AB=G(AB-l)……② 将 F 脚尖=250 N、F 手=500 N、AB=1.5 m 代入①②式,解得:G=750 N,l=0.5 m

构建数学模型如图所示, 利用相似三角形得 = ,当肩部上升的距离为 h=0.36 m 时,重心上升的距离为 Δ h Δ h AB-l 则:Δ h=

h

AB

h(AB-l) 0.36 m×(1.5 m-0.5 m) = =0.24 m AB 1.5 m

1 min 内克服重力所做的功:

W=nGΔ h=30×750 N×0.24 m=5 400 J

重难点 1

杠杆的动态平衡问题

(2018·临沂)图(a)所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物 体,如图(b)所示,则杠杆(A)
3

A.右端下沉 B.左端下沉 C.要保持平衡应将左端的物体向右移动 D.要保持平衡应在右端再加挂一个物体 【变式训练 1】 如图所示,刻度均匀的杠杆处于水平平衡状态,每个钩码质量均相等.若将两边的钩码分 别向靠近支点的方向移动相同的距离后,杠杆将(C)

A.仍然平衡 B.右端下降 C.左端下降 D.无法判断 重难点 2 杠杆的最小力问题

(2018·眉山)如图所示,轻质杠杆 OA 能绕 O 点转动,请在杠杆中的 A 端画出使轻质杠杆保持平衡的 最小的力 F 的示意图(要求保留作图痕迹).

解: 【变式训练 2】 如图所示,画出使杠杆 AB 在如图位置静止时所用最小力 F 的作用点和方向.

解: 实验突破 探究杠杆的平衡条件 (2018·枣庄)如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置.

4

(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示,此时应将螺母向__右__调节,使杠杆在水平位置平衡. (2)杠杆平衡后,小李在左右两侧分别挂上钩码,如图乙所示,杠杆的__左__端会下沉,要使杠杆重新在水平 位置平衡,在不改变钩码悬挂点的位置和较少钩码的前提下,只需将__左侧的钩码去掉一个__即可. (3)小李和小王又分别设计了两种实验方案,小李的方案如图丙所示,小王的方案如图丁所示.你认为__小李 __的实验方案更好,请说明你的理由__弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直,力臂在杠杆上便于测量__. (4)实验中小王发现:如果在杠杆的 O 点用弹簧测力计施加一个向上的力,这个力在探究实验时是否影响到杠 杆的平衡?请说明理由__这个作用在杠杆 O 点的力的力臂等于零,不影响杠杆的平衡__.

(5)如图戊所示,若不在 D 点挂钩码,改用弹簧测力计在 D 点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力 计从 a 位置转到 b 位置时,其示数大小将__变大__.





(6)小明组在实验中,发现用如图己装置的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师建议 同学们不宜采用这种方式,主要是因为__C__(填字母). A.一个人无法独立操作 B.力臂与杠杆不重合 C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡

1.(2018·烟台)如图所示的杠杆,属于费力杠杆的是(C)

5

2.(2017·济宁)如图是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向,杠杆 OBA 可绕 O 点转动,重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力.图中能够正确表示动力臂的是(B)

A.l1 B.l2

C.l3 D.l4

3.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是(D)

4.(2018·邯郸一模)如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图.下列说法中正确的是(C)

A.刀刃很薄可以增大压力 B.铡刀实质上是一种费力杠杆 C.甘蔗放在 a 点比 b 点更易被切断 D.手沿 F1 方向用力比沿 F2 方向更省力 5.(2018·潍坊)如图所示,杠杆处于平衡状态.如果杠杆两侧的钩码各减少一个,杠杆将(B)

A.左端下降 B.右端下降

C.仍然平衡 D.无法判断

6.(2018·连云港)如图所示,O 为杠杆的支点,杠杆右端挂有重为 G 的物体,杠杆在力 F1 的作用下在水平位 置平衡.如果用力 F2 代替力 F1 使杠杆仍在水平位置保持平衡,下列关系中正确的是(B)

A.F1<F2 B.F1>F2

C.F2<G

D.F1=G

7.(2018·乌鲁木齐)如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙两 种情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止.则每个动滑轮的重力为(B)

6

A.3 N B.6 N

C.11 N

D.22 N

8.(2017·聊城)如图所示,在“探究杠杆的平衡条件”实验中,已知杠杆上每个小格长度为 2 cm,当弹簧 测力计在 A 点斜向上拉(与水平方向成 30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时.下列说法正确的是(D)

A.动力臂为 0.08 m B.此时为省力杠杆 C.弹簧测力计的示数为 4 N D.钩码总重为 2 N 9.在生活和生产实践中,很多地方用到了简单机械,比如汽车方向盘实际上是一个__轮轴__,盘山公路实际 上是一个__斜面__.(填“杠杆”“滑轮”“轮轴”或“斜面”) 10.(2018·天津)利用图甲中的撬棒撬石块时,撬棒相当于__省力__(填“省力”或“费力”)杠杆:利用图 乙中的滑轮组匀速提升 900 N 的重物时,若忽略滑轮自重、绳重及摩擦,人对绳的最小拉力为__300__N.

11.(2018·河南)高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触.如 图为输电线的牵引装置.钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣,每个坠砣质量为 25 kg,不计滑轮和钢绳自重和 摩擦,输电线 A 端受到的拉力大小为__10__000__N.若某段时间内坠砣串下降了 30 cm,则输电线 A 端向左移动 了__15__cm.(g 取 10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)

12.(2017·曲靖)如图所示,小轿车的方向盘相当于一个轮轴,若 F1=20 N,盘的半径为 20 cm,轴的直径 为 4 cm,不计摩擦阻力,则 F2=__200__N.门锁的把手相当于一个__省力__(填“省力”或“费力”)轮轴.
7

13.(2018·广安)如图,AB 是能绕 B 点转动的轻质杠杆,在中点 C 处用绳子悬挂重为 100 N 的物体(不计绳 重)在 A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡,则拉力 F=__50__N.若保持拉力方向始终垂直于杠杆, 将 A 端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力 F 将__减小__(填“增大”“减小”或“不变”).

14.(2018·唐山古冶区模拟)在探究杠杆平衡条件的实验中:

(1)小明把杠杆支在支架上,若杠杆左端下沉,可调节左端的平衡螺母向__右__端移动,使杠杆在水平位置平 衡. (2)如图甲所示,在杠杆右侧 B 处挂两个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,应在杠杆左侧 A 处挂 __3__个相同的钩码. (3)如图乙所示,用弹簧测力计在 C 处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,杠杆仍然在水平位置平 衡,弹簧测力计的示数__变大__(填“变大”“不变”或“变小”),原因是__弹簧测力计拉力的力臂变小__. (4)探究过程中,如图丙在杠杆左端某一固定位置挂一个重力 G=2.5 N 的物体,在杠杆右端不同位置处施加 1 不同的竖直向下的力 F,保证杠杆处于平衡状态.根据多次测量的 F、L 数据,画出 F 和 的图线如图丁,由图丁

L

可得出杠杆平衡的条件是 F 与 L 成__反比__,根据杠杆平衡条件,可求出重力 G 的力臂是__0.2__m.

15.(2018·荆州)如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20 cm,G1 是边长为 5 cm 的正方 4 体,G2 重为 20 N.当 OB=10 cm 时,绳子的拉力为__10__N,此时 G1 对地面的压强为 2×10 Pa.现用一水平拉力 使 G2 以 5 cm/s 的速度向右匀速直线运动,经过__10__s 后,可使 G1 对地面的压力恰好为零.

16.(2018·威海)如图为吊装工具示意图,物体 M 为重 5 000 N 的配重,杠杆 AB 的支点为 O,OA∶OB= 1∶2,每个滑轮重 100 N.当重为 700 N 的工人用 300 N 的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为 __400__N,物体 M 对地面的压力为__4__500__N.(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)
8

17.(RJ 教材 8 下 P80T2 变式)(2018·宜昌)如图甲所示,钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合,图乙是其中的 一个杠杆.用钢丝钳剪铁丝时,将铁丝放在 A 处还是 B 处更省力呢?请在图乙中你认为更省力的位置处画出阻力 F2 的示意图和动力 F1 的力臂.

解: 18.(RJ 教材 8 下 P84T4 变式)如图所示,滑轮组用 80 N 的力提起了重 300 N 的物体(不计摩擦),请你画出 该滑轮组的绕绳方法.

解: 第 2 课时 机械效率

命题点 1

影响滑轮组机械效率的因素(8 年 1 考)

1.(2015·河北)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 F1 和 F2 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(ABD)

A.F1 大于 F2 B.F1 和 F2 做的功一定相等 C.甲、乙的机械效率不相等 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 命题点 2 测量滑轮组的机械效率(8 年 1 考)

2.(2011·河北)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
9

动滑轮重

物重

钩码上升 高度 h/m 0.1 0.1 0.1

动力

动力作用点 移动距离 s/m 0.3 0.3 0.3

滑轮组的 机械效率 η 47.6% 60.6% 66.6%

G 动/N
1 2 3 0.5 0.5 0.5

G/N
1 2 4

F/N
0.7 1.1 2

(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.

解: (2)将表格中的数据补充完整. (3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其他额外 功将__变大__(填“变大”“变小”或“不变”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的 机械效率与__物重__和__摩擦力__有关. (4)若第一次实验中,钩码上升 0.1 m 所用的时间为 1.5 s,则动力的功率为__0.14__W. 命题点 3 机械效率相关计算(8 年 5 考)

3.(多选)(2017·河北)用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳子自由端分别 用力将重力为 G 的物体匀速提升,乙滑轮组的效率为 η 乙,不计摩擦、绳和木板的重,下列说法正确的是(BCD)

A.两个滑轮组的机械效率可能相等 B.F1 一定大于 F2 (1-η 乙)G C.每个滑轮重为 2η 乙 D.甲、乙将重物提升相同的高度,F1 与 F2 的功率可能相等 4.(2018·河北)一台起重机在 10 s 内将重为 3 600 N 的货物匀速提高了 4 m,起重机做的有用功是 4 __1.44×10 __J__.若起重机做的额外功是 9 600 J,则机械效率是__60%__,起重机的总功率是__2__400__W. 5.(2016·河北)如图所示是某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置,将重为 1 600 N 的建材从斜面 底端匀速拉到顶端.已知斜面倾角为 30°,斜面高为 4.5 m,建材移动的速度为 0.4 m/s,电动机的输出功率为 400 W,斜面的效率与整个装置的效率之比 η 1∶η 2=10∶9.(忽略定滑轮处摩擦及绳重)求:

10

(1)对建材做的有用功. (2)斜面的效率. (3)电动机消耗的电能. 解:(1)W 有用=Gh=1 600 N×4.5 m=7 200 J (2)∵P=

W s W=Fs v= t t P 400 W =1 000 N v 0.4 m/s

∴拉力:F= =

斜面的机械效率: η 1=

W有用 W有用 7 200 J = = =80% W总 Fs 1 000 N×2×4.5 m

9 9 (3)装置的效率:η 2= η 1= ×80%=72% 10 10 电动机消耗的电能:W=

W有用 7 200 J
η =
2

0.72

=1×10 J

4

6.(2013·河北)如图所示,重为 1 140 N 的物体,它与水平地面的接触面积为 1.5×10 cm .工人师傅用 600 N 的力匀速提升物体,物体的速度为 0.2 m/s.(不计摩擦及绳重)求:

3

2

(1)工人师傅拉绳的功率. (2)滑轮组的机械效率. (3)体重为 450 N 的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大. 解:(1)拉力的功率:P 拉= (2)滑轮组的机械效率: η =

W总 Fs = =Fv 绳=600 N×2×0.2 m/s=240 W t t

W有用 Gh G 1 140 N = = = =95% W总 Fs绳 F×2 600 N×2

(3)由于忽略摩擦及绳重,2F=G+G 动 动滑轮重:G 动=2F-G=2×600 N-1 140 N=60 N
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绳端最大拉力等于人的重力,则物体对滑轮组的拉力:F 拉′=2G 人-G 动…①滑轮组提升物体的拉力:F 拉′ =G-F 支…② 则物体受到的支持力:F 支=G+G 动-2G 人=1 140 N+60 N-2×450 N=300 N 所以物体对地面的最小压强:

F压 F支 300 N 3 p= = = =2.0×10 Pa S S 0.15 m2

7.(2012·河北)如图所示,重为 16 N 的物体 A 在拉力 F 的作用下,5 s 内匀速运动了 0.5 m.拉力 F 做的功 随时间变化的图象如图乙所示.已知动滑轮重 0.5 N,物体 A 在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力 f 为物重 G 的 0.25 倍.求:

(1)拉力 F 的功率. (2)拉力 F 大小. (3)克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例. 解:(1)由图乙可知,5 s 内拉力 F 做的功为 2.5 J 拉力的功率:P= =

W 2.5 J =0.5 W t 5 s

(2)由图甲可知,绳子末端移动的距离为物体移动距离的 2 倍. 绳子末端的速度:v 绳=2v 物=2× 由于物体匀速运动,则 P=Fv 所以拉力:F=

s物 0.5 m =2× =0.2 m/s t 5 s

P 0.5 W = =2.5 N v绳 0.2 m/s

(3)克服绳重及摩擦所做的额外功:

W 额外=W 总-W 有用-W 动
由于物体 A 做匀速运动,拉力 F′与其受到的摩擦力 f 大小相等,即 F′=f=0.25G=0.25×16 N=4 N 则克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例:

W额外 W总-W有用-W动 Fs绳-F′s物-G动s物 2.5 N×2×0.5 m-4 N×0.5 m-0.5 N×0.5 m 1 = = = = W总 W总 Fs绳 2.5 N×2×0.5 m 10

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重难点 有关机械效率的计算 (2018·咸宁)如图所示,用滑轮组在 4 s 内将重为 160 N 的物体匀速提升 2 m,若动滑轮重 20 N, 不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.则在此过程中,下列说法正确的是(B)

A.绳子自由端向上移动了 4 m B.拉力 F 的功率为 90 W C.拉力 F 为 90 N D.滑轮组的机械效率为 80% 【变式训练 1】 (多选)(2018·滨州)如图所示,重 400 N 的物体在 30 N 的水平拉力 F 的作用下,以 0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 10 s,滑轮组的机械效率为 80%,则在此过程中,下列说法正确的是 (ACD)

A.绳子自由端移动的距离为 3 m B.有用功为 400 J C.拉力 F 的功率为 9 W D.物体与地面间的滑动摩擦力为 72 N 【变式训练 2】 (2018·德阳)如图所示,沿斜面把一个质量为 12 kg 的物体匀速拉到最高处,沿斜面向上 的拉力是 F=100 N,斜面长 2 m、高 1 m,则其机械效率是__60__%,物体所受摩擦力是__40__N.(g 取 10 N/kg)

【变式训练 3】 如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆 OB 下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数 F 为__2.5__N,测力计上升的高度 s 为 0.2 m.物块重 G 为 1.5 N,物块上升的高度 h 为 0.3 m,则杠杆的机械效率为__90__%.

实验突破 测量滑轮组的机械效率 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.

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实验次数 1 物理量 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率 η 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 6 0.1 2.4 2 3

(1)实验中应沿竖直方向__匀速__拉动弹簧测力计,使钩码上升. (2)通过表中数据可分析出第 2 次实验是用__乙__(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验. (3)通过第 1 次实验和第 2 次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个 数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率__越低__(填“越高”“不变”或“越低”). (4)小组同学再用第 1 次实验中使用的装置做第 3 次实验,表中第 3 次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离 s=__0.3__m,机械效率η =__83.3%__. (5)比较第 1 次实验和第 3 次实验可得出结论:使用同一滑轮组,__增大提升的物重,可以提高滑轮组的机械 效率__.

(6)有的同学认为:机械越省力,它的机械效率越高.分析表中数据,你认为这句话是__错误__(填“正确” 或“错误”)的. (7)只要滑轮组结构一定,知道绕动滑轮的有 n 段细绳,测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要__刻度尺 __(填一种测量工具名称),且机械效率的表达式通式为 η =__ __(用本题中有关字母表示). (8)如采用图丙装置,改变动滑轮重 G 动,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象,分 析图象中的 A 点可知,被提升物体所受的重力为__3__N.(忽略绳重和摩擦) (9)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有__AE__(填序号,可 能不止一项正确). A.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小 B.在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大 C.忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同
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G nF

D.忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同 E.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大 F.忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小

1.(2018·东营)对物理概念的理解是学好物理的关键.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是(C) A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100% B.做功多的机械,功率一定大 C.功率大的机械,做功一定快 D.做功快的机械,机械效率一定高 2.(2017·东营)如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩 擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是(B)

甲 A.甲更省力,甲机械效率大 B.乙更省力,机械效率一样大 C.乙更省力,乙机械效率大 D.甲更省力,机械效率一样大



3.(2018·重庆)部分农户在新建住房时,常利用如图所示的简易滑轮提升建材.在一次提升建材的过程中, 建筑工人用 400 N 的拉力,将重 600 N 的建材在 10 s 内匀速提高 3 m.则下列判断正确的是(C)

A.滑轮所做的有用功为 1 200 J B.滑轮受到的重力为 100 N C.该滑轮的机械效率 η =75% D.绳子自由端移动的速度大小为 0.3 m/s 4.(2018·乐山)图甲中用力 F1 水平拉着重为 G 的物体在水平路面上匀速移动 s 的距离.图乙中用动滑轮拉 着它也在同一路面上匀速移动 s 的距离,水平拉力为 F2.使用动滑轮的过程中(D)

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A.总功为 W 总=F2s B.有用功为 W 有=Gs C.机械效率为 η =

Gs 2F2s

D.额外功为 W 额=2F2 s-F1s 5.(2017·随州)同一物体(质量为 m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升,后沿斜面(如图乙)匀速提升,两次提升 3 高度均为 h,两次拉力大小均为 mg,斜面长 AB=2h,则这两次提升物体的机械效率比较(C) 4

甲 A.η C.η


乙 >η =η


B.η



<η







D.条件不足无法比较

6.(2017·重庆 B 卷)工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为 300 N 的货物从图示位置向上缓慢提升一 段距离.F1、F2 始终沿竖直方向;图甲中 OB=2OA,图乙中动滑轮重为 60 N,重物上升速度为 0.01 m/s.不计杠杆 重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是(C)

A.甲、乙两种方式都省一半的力 B.甲方式 F1 由 150 N 逐渐变大 C.乙方式机械效率约为 83.3% D.乙方式 F2 的功率为 3 W 7.(2017·达州)用如图所示滑轮组拉着重为 30 N 的物体 A 匀速前进 0.2 m,则绳子自由端移动的距离为 __0.6__m;若物体 A 与地面的摩擦力为 9 N,则拉力所做的有用功是__1.8__J;若实际拉力 F=4 N,则该滑轮组 的机械效率为__75%__.

16

8.如图所示,小明在 3 s 内将一个重 100 N 的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端,沿斜面的拉力 F 为 75 N,物体沿斜面移动的距离 s 为 5 m,上升的高度 h 为 3 m,则人对物体做的有用功是__300__J__,拉力做功的 功率是__125__W__;斜面的机械效率为__80%__.

9.(2018·临沂)小明用如图所示的动滑轮提起 140 N 的水桶,动滑轮重 20 N(不计绳重和摩擦),小明拉绳 子的动力为__80__N;如果向水桶内再加入 40 N 的水,提起时动滑轮的机械效率__变大__(填“变大”“变小”或 “不变”).

10.小代用如图所示的滑轮组将重为 640 N 的物体匀速提升了 2 m,用时 40 s,此过程中滑轮组机械效率为 80%,不考虑绳重及摩擦,则绳端的拉力是__400__N,拉力的功率是__40__W.

11.(2018·石家庄路北区三模)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图 所示),实验数据记录如下表.

钩码 次数 重/N 1 2 3 2 4 6

钩码上升 距离/cm 10 10 10

弹簧测力计 示数/N 0.8 1.5

弹簧测力计 上升距离/cm 30 30 30

机械 效率 83.3%

90.9%

(1)第 2 次实验中滑轮组的机械效率为__88.9%__(结果保留一位小数). (2)第 3 次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知弹簧测力计示数为__2.4__N. (3)分析数据可得结论:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越__高__(填“高”或“低”). (4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重 8 N 的物体匀速提升 10 cm,此时滑轮组的机械效率可能为 __C__(只填字母).
17

A.71.6%

B. 82.4%

C.92.1%

(5)根据表中的数据分析可知,随着物重的增大,额外功__变大__(填“变大”“变小”或“不变”).原因是 __克服摩擦做功更多__. 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 400 g,动滑轮质量为 100 g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效 率. 解:(1)由图知,甲图中,n1=2;乙图中,n2=3, 1 若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力 F= G,

n

G F1 n1 n2 3 两次拉力 F1 和 F2 之比: = = = F2 1 n1 2 G n2
(2)重物的重力:G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N 动滑轮的重力:G 轮=m 轮 g=0.1 kg×10 N/kg=1 N 不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率 η =

1

W有 Gh G = = W总 (G+G轮)h G+G轮 W有 Gh G = = = W总 (G+G轮)h G+G轮

由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、乙两装置的机械效率相等:η = 4 N =80% 4 N+1 N

13.如图所示,用一个重为 18 N 的动滑轮来提升物体,在实际工作中匀速竖直向上的拉力为 30 N,则动滑 轮的机械效率(D)

A.一定等于 30% B.一定等于 70%
18

C.可能大于 70% D.一定小于 70% 14.(2018·枣庄)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用 FA、FB 匀速提升重力为 GA、GB 的 甲__>__η 乙;若 FA=FB,则 GA__<__GB.(填“>”“<”或 “=”)

A、B 两物体,不计绳重和摩擦.若 GA>GB,则 η

15.(2018·石家庄裕华区二模)如图所示,救援车辆 A 通过滑轮组对坠入深沟的汽车 B 进行救援,已知 A 车 在向右匀速行驶过程中,发动机功率为 33 kW,受到地面阻力为 A 车重的 0.1 倍.已知 A 车质量为 2 t,B 车质量 为 2.6 t,提升过程中,B 车匀速上升速度为 1 m/s,忽略滑轮组的绳重和摩擦.求:

(1)救援车 A 在行驶中的发动机牵引力多大? (2)在匀速提升 B 车时,滑轮组的机械效率多大?(结果保留一位小数) (3)当 A 车牵引力为 6×10 N 时,B 车对地面的压强多大?(已知 B 车 4 个车轮,每个车轮与地面的接触面积 2 为 250 cm ). 解:(1)A 车速度:vA=3v=3×1 m/s=3 m/s 由 P= = =Fv 得,
3

W Fs t t

P 3.3×104 W 4 F 牵= = =1.1×10 N vA 3 m/s
(2)A 车对绳的拉力:F 拉=F 牵-f=1.1×10 N-0.1×2×10 N=9×10 N
4 4 3

GB 2.6×104 N η = = =96.3% nF 3×9×103 N
(3)因为 F 拉=(GB+G 动)/3,故 G 动=3F 拉-GB=3×9×10 N-2.6×10 N=1×10 N 当 A 车牵引力为 6×10 N 时,绳端拉力为 F=F′牵-f=6×10 N-0.1×2×10 N=4×10 N 提升汽车 B 的力为:F 提=3F-G 动=3×4×10 N-1×10 N=1.1×10 N 汽车 B 对地面的压力为:F 压=F 支=GB-F 提=2.6×10 N-1.1×10 N=1.5×10 N
4 F压 1.5×10 N 5 故汽车 B 对地面的压强为:p= = -2 2=1.5×10 Pa 4S 4×2.5×10 m 4 4 4 3 3 4 3 3 4 3 3 4 3

19

16.(RJ 教材 8 下 P88T3 变式)(2018·广安)如图所示,斜面长 3 m,高 0.6 m,建筑工人用绳子在 6 s 内将 重 500 N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是 150 N(忽略绳子的重力).则下列说法正确的是(A)

A.斜面上的摩擦力是 50 N B.拉力的功率是 50 W C.拉力所做的功是 300 J D.斜面的机械效率是 80%

一、选择 题

1.下列 属于相 对脆弱 的自然 生态系 统的是(

)

A.绿洲 荒漠交 界带

B.水土 流失严 重区

C.地质 灾害易 发区

D.高寒 带生态 系统

解析:选 D

相 对脆弱 的自然 生态系 统常见 的有海 岛生态 系统、 干旱区 生态系 统和高 寒带生 态系统 等。

2.下列 属于非 洲的荒 漠化问 题特别 严重的 自然原 因是 (

)

A.气候 干旱

B.乱垦 滥伐

C.过度 放牧

D.破坏 植被

解析:选 A

非 洲北部 为热带 沙漠气 候,降 水稀少 ,气候 干旱, 荒漠化 问题特 别严重 ;乱垦 滥伐、 过度放 牧和破 坏植被 为人为 原因。

新中国成 立以来 ,我国 沙漠化 土地面 积不断 扩大, 河北怀 来沙漠 离北京 天安门 已不足 70 km 。我国 形成的 沙漠化 土地有 85%是 滥垦、 滥牧和 滥伐森 林的结 果;10% 是水资 源利用 不当和 工矿建 设破坏 林草造 成的; 5%是沙 丘入侵 农田和 草场所 致。据 此完成 3~4 题。

3.这些 沙漠化 土地主 要分布 在(

)

A.华南 、华东 和华北 地区

B.西北 、西南 和东北 地区

C.西北 、东北 和华北 地区

D.东北 、华北 和西南 地区

4.这些 沙漠化 土地的 形成(

)

A.主要 是人类 对土地 进行不 合理的 开发和 利用, 使植被 受到破 坏所致

B.是人 类发展 工农业 所致

C.主要 是由于 降水减 少,蒸 发加剧

D.是由 于气候 干旱, 沙丘不 断向农 牧业土 地推进

解析:3. C

4.A

第 3 题,沙 漠化土 地主要 分布在 干旱、 半干旱 和具有 旱害的 半湿润 地区, 在我国 主要分 布在东 北、华 北和西 北地区 。第 4 题,由 材料可 知,我 国形成 的沙漠 化土地 有 85% 是滥垦 、滥牧 和滥伐 森林的 结果。

位于长江 中上游 的某茶 场,茶 园面积 600 亩 ,每年 四月、 七月、 十一月 要锄草 三次, 久而久 之,茶 园“消 瘦”了 。同时 ,锄草 需要大 量劳动 力,困 惑之际 ,茶场 主人想 到“羊 喜吃嫩 草,却 不吃嫩 茶”, 于是把 羊引进 茶园, 既节约 人力、 物力, 又保持 了水土 ,肥沃 了茶园 ,可谓 一 举两得。 据此完 成 5~ 7 题。

5.长江 中上游 植被破 坏后, 给下游 地区带 来的危 害是(

)

A.泥沙 淤积河 、湖, 洪水排 泄不畅 ,致使 洪涝灾 害频繁

B.水土 流失日 趋严重

C.气候 恶化, 导致全 球气候 变暖

D.河流 径流的 季节变 化减小

6.根据 长江流 域地理 特征可 以推知 ,三次 锄草中 ,水土 流失最 严重的 是 (

)

A.四月 、七月

B.四月

C.七月

D.十一 月

7.茶园 “消瘦 ”的主 要原因 是(

)

A.缺乏 分解者

B.缺少 枯枝落 叶

C.土壤 中有机 质被微 生物分 解

D.表层 土壤被 大量冲 走

解析:5. A

6.C

7.D

第 5 题,长 江中上 游植被 破坏后 ,导致 水土流 失加重 ,河流 含沙量 增大, 因而造 成下游 淤积严 重,洪 水排泄 不畅, 致使洪 涝灾害 频繁。 第 6 题 ,长江 流域降 水夏季 最为集 中,在 暴雨冲 刷下, 水土流 失严重 ,因此 四月、 七月、 十一月 相比, 水土流 失最严 重的 是七月。 第 7 题 ,从材 料中可 以看出 茶园“ 消瘦” 的主要 原因是 水土流 失造成 的表层 土壤被 大量冲 走。

二、综合 题

20

一、选择 题

1.下列 属于相 对脆弱 的自然 生态系 统的是(

)

A.绿洲 荒漠交 界带

B.水土 流失严 重区

C.地质 灾害易 发区

D.高寒 带生态 系统

解析:选 D

相 对脆弱 的自然 生态系 统常见 的有海 岛生态 系统、 干旱区 生态系 统和高 寒带生 态系统 等。

2.下列 属于非 洲的荒 漠化问 题特别 严重的 自然原 因是 (

)

A.气候 干旱

B.乱垦 滥伐

C.过度 放牧

D.破坏 植被

解析:选 A

非 洲北部 为热带 沙漠气 候,降 水稀少 ,气候 干旱, 荒漠化 问题特 别严重 ;乱垦 滥伐、 过度放 牧和破 坏植被 为人为 原因。

新中国成 立以来 ,我国 沙漠化 土地面 积不断 扩大, 河北怀 来沙漠 离北京 天安门 已不足 70 km 。我国 形成的 沙漠化 土地有 85%是 滥垦、 滥牧和 滥伐森 林的结 果;10% 是水资 源利用 不当和 工矿建 设破坏 林草造 成的; 5%是沙 丘入侵 农田和 草场所 致。据 此完成 3~4 题。

3.这些 沙漠化 土地主 要分布 在(

)

A.华南 、华东 和华北 地区

B.西北 、西南 和东北 地区

C.西北 、东北 和华北 地区

D.东北 、华北 和西南 地区

4.这些 沙漠化 土地的 形成(

)

A.主要 是人类 对土地 进行不 合理的 开发和 利用, 使植被 受到破 坏所致

B.是人 类发展 工农业 所致

C.主要 是由于 降水减 少,蒸 发加剧

D.是由 于气候 干旱, 沙丘不 断向农 牧业土 地推进

解析:3. C

4.A

第 3 题,沙 漠化土 地主要 分布在 干旱、 半干旱 和具有 旱害的 半湿润 地区, 在我国 主要分 布在东 北、华 北和西 北地区 。第 4 题,由 材料可 知,我 国形成 的沙漠 化土地 有 85% 是滥垦 、滥牧 和滥伐 森林的 结果。

位于长江 中上游 的某茶 场,茶 园面积 600 亩 ,每年 四月、 七月、 十一月 要锄草 三次, 久而久 之,茶 园“消 瘦”了 。同时 ,锄草 需要大 量劳动 力,困 惑之际 ,茶场 主人想 到“羊 喜吃嫩 草,却 不吃嫩 茶”, 于是把 羊引进 茶园, 既节约 人力、 物力, 又保持 了水土 ,肥沃 了茶园 ,可谓 一 举两得。 据此完 成 5~ 7 题。

5.长江 中上游 植被破 坏后, 给下游 地区带 来的危 害是 (

)

A.泥沙 淤积河 、湖, 洪水排 泄不畅 ,致使 洪涝灾 害频繁

B.水土 流失日 趋严重

C.气候 恶化, 导致全 球气候 变暖

D.河流 径流的 季节变 化减小

6.根据 长江流 域地理 特征可 以推知 ,三次 锄草中 ,水土 流失最 严重的 是(

)

A.四月 、七月

B.四月

C.七月

D.十一 月

7.茶园 “消瘦 ”的主 要原因 是(

)

A.缺乏 分解者

B.缺少 枯枝落 叶

C.土壤 中有机 质被微 生物分 解

D.表层 土壤被 大量冲 走

解析:5. A

6.C

7.D

第 5 题,长 江中上 游植被 破坏后 ,导致 水土流 失加重 ,河流 含沙量 增大, 因而造 成下游 淤积严 重,洪 水排泄 不畅, 致使洪 涝灾害 频繁。 第 6 题 ,长江 流域降 水夏季 最为集 中,在 暴雨冲 刷下, 水土流 失严重 ,因此 四月、 七月、 十一月 相比, 水土流 失最严 重的 是七月。 第 7 题 ,从材 料中可 以看出 茶园“ 消瘦” 的主要 原因是 水土流 失造成 的表层 土壤被 大量冲 走。

二、综合 题

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