1、第一课时 简单机械一、选择题1(山西模拟)如图所示的工具 ,在使用时属于费力杠杆的是( C )2(2015眉山)如图所示,用开瓶器在 A 处用力开启瓶盖,下列说法正确的是( C )AB 点为开瓶器的支点 B开瓶器受到的阻力方向为竖直向上 C使用开瓶器能省力 D使用开瓶器能省功,第 2 题图) ,第 3 题图)3(2015广州)AC 硬棒质量忽略不计,在棒的 B、C 两点施加力 F1、F 2,F 2 的方向沿OO线, 棒在如图所示位置处于平衡状态,则( C )AF 1F2F3GCF 1F 2F 3GDF 1F2F 3G9(2015娄底)用如图所示的四种机械提起同一重物 ,不计机械自重和摩擦,最省
2、力的是( D )二、填空题10(2015吉林)如图所示的装置中 ,两支铅笔构成了一个_杠杆_,可以轻松地举起很重的书,小指离支点越远,所用的力越_小_。,第 10 题图) ,第 11 题图)11(2015桂林)如图所示,用滑轮拉着一重为 400 N 的物体向上做匀速直线运动,该滑轮为_动_(填“动”或“定 ”)滑轮,如果不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦 ,则竖直向上的拉力 F 是_200_N。12(2015益阳)如图是自行车手闸示意图 ,手闸是一个简单机械,这种简单机械的名称是_杠杆_,当图中手对车闸的作用力 F10 N 时,刹车拉线受到力的大小为_40_N 。,第 12 题图) ,第 13 题
3、图)13(2015绥化)如图,重为 50 N 的物体挂在杠杆 B 点, OB0.4 m,OA1 m,在 A端施加竖直向上的拉力 F,当 F_20_N(杠杆自重忽略不 计)时,杠杆在水平位置平衡;测量质量的工具托盘天平也是杠杆,它属于_等臂_(填“ 省力” “费力”或“等臂”) 杠杆。14(2015河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案,若拉船的力需要很大,则应选用_甲_(填“甲”或 “乙”) 方案,因为采用这种方案可以 _省力_。(不计机械的自重及摩擦) 15(2015菏泽)用一杆秤称得物体的质量是 2 kg,如图所示。根据杆秤上秤钩、提纽和秤砣三者的位置关系,估测出秤砣的质量大约是
4、_0.5_kg。三、作图与实验探究题16(1)如图(a)所示,小华用笤帚在扫地,O 为支点,作用在 A 点的动力为 F1。在图(b)中画出作用在 B 点的阻力 F2 的示意图及其力臂 l2。,第(1)题图) ,第(2)题图)(2)(2015佛山)工人站在地上利用滑轮组把货物提起来,请你把图中绳子的绕线方法补充完整。解:(1) (2)17(2015盐城)探究杠杆的平衡条件, (1)安装好杠杆,发现杠杆右端下沉。应把杠杆右端的平衡螺母向 _左_调节,使杠杆在水平位置平衡,此时杠杆自身重力的力臂为_0_。(2)弹簧测力计使用前指针如图所示,则测量时,首先应该进行的操作是 _校正“0”点_。(3)小红
5、在杠杆的一侧挂钩码,在杠杆的另一侧某一位置用弹簧测力计沿 _竖直向下_方向拉住杠杆,使其在水平位置平衡,以便直接从杠杆上读出力臂。(4)下表是小红实验得到的数据,据此分析可以发现这次实验不妥之处 _实验次数少;动力臂是阻力臂的两倍,实验数据没有普遍性_。实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm1 1.5 10 3.0 52 1.0 20 2.0 103 1.0 30 2.0 1518如图所示,小华正在做俯卧撑,可以将他的身体看作一个杠杆,O 为支点,A 为他的重心,相关长度已在图中标明,已知他的质量 m60 kg ,g10 N/kg。(1)求小华受到的重力 G;
6、(2)求图示时刻地面对双手支持力 F 的力臂 l1,并在图中画出此力臂;(3)求图示时刻地面对双手的支持力 F。解:(1)由 G mg 得 G600 N (2)支持力 F 的力臂 l1150 cm,力臂如图所示(3)由杠杆平衡条件 Fl1Gl 2 得 F400 N第二课时 机械效率一、选择题1(2013枣庄)甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,则( B )A甲吊车的电动机做的有用功较多B乙吊车的电动机做的额外功较多C甲吊车的电动机做的总功较多D甲、乙两吊车的电动机做的总功相同2(2015泉州)如图所示,用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不
7、计摩擦及绳重。则下列说法正确的是( B )A甲较省力,机械效率较低 B乙较省力,机械效率较低 C甲较省力,机械效率较高D乙较省力,机械效率较高3(2014广元)有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车 ,为了提高斜面的机械效率,下列做法中可取的是( D )A以较快的速度将木箱匀速拉上汽车B以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车C改由一个人将木箱匀速拉上汽车D板长不变,改用光滑的斜面板 ,将木箱匀速拉上车4(2015德阳)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是( B )A做功多的机器机械效率一定高B功率小的机器做功慢C机械效率高的机器功率一定大D功率大的机器做功时间一定短5(2015茂名)如图所示,用相同的
8、轮滑不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,在物体匀速上升的过程中( D )A甲图省力,机械效率甲图大 B甲图省力,机械效率一样大 C乙图省力,机械效率乙图大D乙图省力,机械效率一样大,第 5 题图) ,第 6 题图)6(2015武汉)如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为 G 的物体。若拉力的大小为 F,物体和地面之间的摩擦力大小为 f,A 点的拉力为 FA,则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( C )A. B.f2FA f3FC. D.FA2F G2F7(2015乌鲁木齐)为模拟盘山公路,现将连接了重 1 N 小球的细线穿入一根长 1 m 的细管。如图,将细管从竖直放置的圆
9、柱体底部 a 点 开始斜向上缠绕 5 圈后,恰好绕至顶部b 点,相邻细管间的高度均为 12 cm。在 b 点处通过细线用 0.8 N 的拉力( 与管的轴线平行)将管口的小球从 a 点匀速拉至 b 点。则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为( C )A83.3% B80%C75% D60%二、填空题8(2015赤峰)一台起重机将重 1800 N 的货物提高 4 m,做的有用功为_7200_J,如果额外功是 4800 J,总功为_12000_J,机械效率为_60%_。9(2015无锡)如图所示,小明用动滑轮把 90 N 的重物匀速提升 2 m,所用的拉力是60 N,则小明做的有用功是
10、_ 180_J,动滑轮的机械效率是_75%_。,第 9 题图) ,第 10 题图)10(2015镇江)测量滑轮组机械效率的装置如图所示,用 5 N 拉力将重为 8 N 的物体匀速提升 0.5 m,用时 4 s,拉力做的总功 W 总 _5_J,有用功 W 有用 _4_J,滑轮组的机械效率 _80%_,拉力的功率 P_1.25_W 。11(2015泸州)如图所示为电工师傅用移动式升降机抢修一条动力外线 ,已知升降机的箱篮重 900 N,用升降机将重 600 N 的王师傅匀速提升 8 m,升降机做的有用功_4800_J,升降机的机械效率是_40%_。(伸缩杆和所携 带的工具质量不计),第 11 题图
11、) ,第 12 题图)12(2014广西)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为 18 N 的物体缓慢升高 0.1 m,拉力大小为 8 N,拉力移动的距离为 0.25 m,该杠杆的机械效率为_90%_,此杠杆属于_省力_(填“省力” “费力”或“ 等臂”) 杠杆。三、实验探究题13(2015盘锦)在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了 4 次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前 3 组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第 4 组数据,如下表:实验次数 物重G 物 /N 动滑轮重G 动 /N 钩码上升的高度 h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离 s/m 滑轮组的机械
12、效率 /%1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.62 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.63 4 0.5 0.1 2 0.34 4 1 0.1 0.5 50.0(1)根据表中前 3 次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。解:(2)在实验中,测量绳端拉力 F 时,应尽量_竖直_匀速向上拉动弹簧测力计 ,读出乙图中弹簧测力计的示数为_1.6_N ,第 3 次实验时滑轮组的机械效率为_66.7%_。 (3)由表中第_1、2、3_组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。(4)由表中第 3、4 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和 _动滑轮重_有关,请计算出第 3 组实验中克服
13、摩擦所做的额外功_0.15_J 。四、综合应用题14(2015陕西)如图 1 所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离 s 与时间 t 的关系如图 2 所示。在此期间 ,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,此斜面的长为 5 m,高为 1 m,这箱货物重为 1500 N。(1) 05 s 内, 这箱货物处于 _静止_状态,工人所做的功为 _0_。 (2)530 s 内, 这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?(3)该斜面的机械效率是多少?解:(1)由图象可知,货物在 0 至 5 s 时,通过的路程为 0,这表明货物在 0 至 5 s 时处于静止状态;工人所
14、做的功为 0 (2) 货物运行的时间 t30 s5 s25 s,货物在这 25 s 内通过的路程是 s5 m,则货物的速度:v 0.2 m/s,拉力做功 W 总 Fs594 N5 st 5 m25 sm2970 J,则功率 P 118.8 W ( 3)有用功 W 有用 Gh1500 N1 W总t 2970 J25 sm1500 J,则机械效率 50.5%。W有 用W总 1500 J2970 J15用如图甲所示的滑轮组提升物体 M,已知被提升的物体 M 重为 760 N,卷扬机加在绳子自由端的拉力 F 将物体 M 以 0.5 m/s 的速度匀速提升到 10 m 的高度。拉力 F 做的功W 随时间
15、 t 的变化图象如图乙所示,不计钢丝绳的重力、摩擦力大小。求: (1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少? (2)滑轮组提升重物的机械效率是多少? (3)动滑轮的重力是多少?解:(1)有用功 W 有 Gh 760 N10 m7600 J (2)货物以 0.5 m/s 的速度匀速提升到10 m 的高度,故其运动的时间 v 可知,t 20 s,故据图乙可知,此时拉力做st sv 10 m0.5 m/s的总功是 8000 J,所以其机械效率是 95% ( 3)据图甲能看出有两段绳W有W总 7600 J8000 J子吊着动滑轮,故应该费 2 倍的距离,所以绳子自由端移动的距离是 s210 m20 m,据(2) 中的数据可知,WFs,故 F Error!400 N,所以动滑轮的重力是 G 动Ws2F G2400 N760 N 40 N 。