杆平衡条件可知,A处的拉力将减小,以保证支架和室外机的安全。
★考点三:滑轮、其滑轮组及斜面
15.(2019?盐城)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,不改变施力的方向 B.不省力,改变施力的方向 C.既省力,也改变施力的方向 D.既不省力,也不改变施力的方向 【答案】A
【解析】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮时能省力,但不能改变施力的方向,故A正确、BCD错误。
16.(2019?自贡)如图所示,物体A、B的重分别为20N、10N,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右作匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左作匀速直线运动,则( )
A.F=20N 【答案】B
B.F=10N
C.F=5N
D.F=30N
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【解析】由图知,此滑轮组由2段绳子承担物重,所以FA=GB=×10N=5N; 在水平方向A受到的摩擦力和绳对A的拉力平衡,所以f=FA=5N,方向水平向左; 若使物体A向左作匀速直线运动,则A受摩擦力水平向右,则F′=FA+f=5N+5N=10N。 17.(2019?嘉兴)为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是( )
A.两个滑轮在装置中起的作用相同 B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重,所用的力大小相等 D.将配重提升相同高度,用该装置与直接提升所做的功相等 【答案】C
【解析】A、由图可知,该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,动滑轮能够省力,但不能改变力的方向;定滑轮不能省力,可以改变力的方向,故A错误;
B、该滑轮组中n=2,由s=2h可知,拉力移动距离等于配重上升高度的二倍,故B错误; C、如图所示,绳子最后绕过的是定滑轮,定滑轮相当于等臂杠杆,沿方向1与2匀速拉动配重,动力臂都等于定滑轮的半径,所以两次的拉力相等,若不计摩擦,均等于(G+G动),故C正确;
D、直接提升配重做的功是有用功,用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功,即用该装置所做的功(总功)大于有用功,故D错误。
18.(2019?常德)用如图所示的工具提升相同重物G,(不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重)最
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省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题知,不计摩擦和动滑轮、杠杆重, A、使用的是动滑轮,F=G; B、使用的是滑轮组,n=3,F=G; C、使用的是定滑轮,F=G;
D、设杠杆的长度为L,则动力臂为L,阻力臂为,
则FL=G×
,F=
。
故由以上计算可知B最省力。
19.(2019?陕西)工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是(
A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
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)
B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆 C.绳子自由端下拉1m,桶上升2m
D.质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石 【答案】B
【解析】A、定滑轮能改变力的方向,但不能改变力的大小,故A错误; B、动滑轮实质是动力臂等于阻力臂二倍的杠杆,属于省力杠杆,故B正确;
C、由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,若绳子自由端下拉1m,则桶上升0.5m,故C错误; D、工人向下拉绳子时,绳子会对人施加向上的拉力,为避免人被绳子拉上去, 所以人提供的最大拉力F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N; 不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重G1300N,
则提升物体的最大质量:m最大=
=
=130kg,故D错误。
最大=2F最大=2×650N=
20.(2019?安徽)图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为 N。
【答案】4
【解析】物体甲受竖直向下的重力G甲=12N、竖直向上的拉力F拉=G乙=8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止,处于平衡状态,由力的平衡条件得:G甲=F拉+F支,则甲受到地面的支持力:F支=G甲﹣F拉=12N﹣8N=4N。
21.(2019?德阳)如图,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已
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知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N。
【答案】400;210
【解析】图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400N;
图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力F乙=(G+G动)=(400N+20N)=210N。
22.(2019?吉林)有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运,小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是 ,但小雪的方法会 。
【答案】相同的;省力
【解析】由题意可知,箱子重不变,箱子上升的高度相同,由W=Gh可知,甲乙两种方法将同一箱子搬上车,克服箱子重力所做的功是相同的; 小雪用斜面向上推箱子要比甲直接搬运省力。 ★考点四:杠杆及滑轮的画图
23.(2019?铁岭)如图甲所示是一种鸡蛋开壳器,AOB相当于一个杠杆。图乙为其简化的示意图,图中O点为支点,F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受阻力。请在图乙中画出: (1)给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F1及其动力臂l1。
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