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素养全练9 简单机械
(时间:45分钟 满分:100分)
基础巩固
一、选择题(每小题4分,共16分)
1.(xx江苏苏州)如图的常见器具都应用了杠杆,其中属于省力杠杆的是( )
答案:B
解析:托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力也不费力,A不符合题意;独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,B符合题意;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,C不符合题意;船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,D不符合题意。
2.(xx江苏连云港)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( )
A.F1 解析:设动力臂为L2,杠杆长为L(即阻力臂为L);由题图可知,F2与杠杆垂直,因此其力臂为最长的动力臂,由杠杆平衡条件可知F2为最小的动力,则F1>F2,故A错误、B正确;用力F2使杠杆在水平位置保持平衡时,由杠杆平衡条件可得:F2·L2=G·L,由图知L2 3.(xx广东深圳)下列图中的简单机械,不能省力但能省距离的是( ) 精品 . ?导学号77164122? 答案:C 解析:自行车的脚踏装置实质是轮轴,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,但费距离;盘山公路实质是利用的斜面,省力但费距离;用船桨划水时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,费力但省距离;动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆,能省力但费距离。所以选项C符合题意。 4. (预测题)建筑工人用如图所示的滑轮组,在4 s内将重为1 500 N的物体沿水平方向匀速移动2 m的过程中,所用的拉力大小为375 N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的。在此过程中,下列说法正确的是( ) A.绳子自由端沿水平方向移动了6 m B.绳子自由端沿水平方向移动的速度为1.5 m/s C.物体受到的拉力为750 N D.物体受到的拉力为600 N 答案:D 解析:由题图可知,n=2,则绳子自由端沿水平方向移动的距离s=nsA=2×2m=4m,绳子自由端沿水平方向移动的速度v==1m/s,故选项A、B错误;物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受 到的拉力和摩擦力是一对平衡力,则物体受到的拉力FA=Ff=0.4G=0.4×1500N=600N,故选项C错误,D正确。 二、非选择题(共44分) 5.(12分)如图甲所示,定滑轮 省力,但能改变 ;如图乙所示方式拉动旅行箱时,它相当于一个 杠杆;如图丙所示,用动滑轮提升重物,使用动滑轮的好处是 ,若物体重为4 N,不计绳重及摩擦,测力计示数为 N,动滑轮重力为 N。 精品 . 答案:不 力的方向 省力 可以省力 2.4 0.8 6.(4分)(xx甘肃兰州)如图所示为某街道路灯悬挂的情境图。画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L。 答案:如图所示 7.(4分)(xx黑龙江齐齐哈尔)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计),O是支点,A处挂一重为50 N的物体,为保证杠杆在水平位置平衡,在中点B处沿 (选填“F1”“F2”或“F3”)方向施加的力最小,为 N。 答案:F2 100 解析:为使拉力最小,动力臂要最长,拉力F的方向应该垂直杠杆向上,即竖直向上,即F2;动力臂OB最长,杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:F2·OB=G·OA,由于OA是OB的二倍,所以 F=2G=100N。 8.(4分)(xx四川凉山州)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物,请在图中画出最省力的绕法。 答案: 精品 . 9.(9分)(xx广西梧州)如图所示,将质量为6 kg,边长为0.1 m的正方体合金块,用细线挂在轻质杠杆A点处,在B点施加与杠杆垂直的力F1时,杠杆在水平位置平衡,其中OB=3OA(g取10 N/kg)。求: (1)合金块的重力; (2)合金块的密度; (3)拉力F1的大小。 答案:(1)60 N (2)6×103 kg/m3 (3)20 N 解析:(1)合金块的重力: G=mg=6kg×10N/kg=60N; (2)正方体合金块的体积: V=L3=(0.1m)3=10-3m3; 合金块的密度: ρ==6×103kg/m3; (3)已知OB=3OA, 根据杠杆的平衡条件可得:F1·LOB=G·LOA, 代入数据得F1=20N。 10. (11分)(xx内蒙古呼和浩特)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。 答案:(1)3∶2 (2)80% 解析:(1)由题知,甲图中,接在动滑轮上的绳子段数n1=2,乙图中,接在动滑轮上的绳子段数n2=3, 若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F=G, 两次拉力F1和F2之比: F1∶F2=G∶G=(2)重物的重力: =3∶2; G=mg=0.4kg×10N/kg=4N。 动滑轮的重力: 精品 . G轮=m轮g=0.1kg×10N/kg=1N, 不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率η=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: , η1=η2=×100%=80%。 能力提升 一、选择题(每小题5分,共15分) 1. (xx四川宜宾)指甲刀是生活中常用的小工具,如图所示,它包含三个杠杆,关于这三个杠杆的说法正确的是( ) A.一个省力杠杆,两个费力杠杆 B.一个费力杠杆,两个省力杠杆 C.三个都是省力杠杆 D.三个都是费力杠杆 答案:A 解析:杠杆ABC,支点是B,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆;杠杆OBD和OED,支点是O,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故选项A正确。 2.(xx贵州贵阳)人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是( ) A.筷子可以省距离 B.所有剪刀都一定省力 C.定滑轮可以省力 D.撬棒越短一定越省力 答案:A 解析:用筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,所以是一个费力杠杆,费力但省距离,故A正确;理发用的剪刀,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B错误;定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省力,故C错误;撬棒在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,在其他条件不变时,省力的多少取决于动力臂的长短,撬棒越短,动力臂越小,越费力,故D错误。 3. 精品