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1、第十讲简单机械和功命题点一1. (xx副题4题2分)骑行自行车是一种便捷、健康、环保的出行方式下列说法正确的是()A自行车的车轮直径约2 mB骑行时自行车头相当于一个费力杠杆C在水平路面匀速直线骑行时，自行车在水平方向受到非平衡力的作用D刹车时用力捏闸是通过增大压力的方式来增大摩擦的2. (xx陕西26(2)题2分)如图所示是耕地用的犁，它凝聚着劳动人民的智慧犁是一个_杠杆，犁地时，提压扶手容易改变铧在泥土中的深浅；犁的铧表面很光滑，使用中可以_泥土对铧的摩擦力第2题图3. (xx陕西24题第2、3空2分)如图是一款带有放大镜的指甲刀拇指按压的杠杆是_杠杆，人的指甲对上刀刃的阻力方向是_的(选
2、填“向上”或“向下”)第3题图命题点二杠杆平衡条件的探究及应用4. (xx副题30(2)题2分)如图所示，在探究“杠杆的平衡条件”时，应先调节杠杆两端的_，使杠杆在水平位置平衡多次实验后，可得杠杆的平衡条件为_第4题图命题点三类型一杠杆相关作图5. (xx陕西29(1)题2分)在探究杠杆平衡条件时，使轻质弯曲杠杆在如图所示的位置平衡，请画出阻力F2和阻力臂L2.第5题图6. (xx陕西29(2)题2分)如图所示，O为支点，请画出路灯所受重力G的示意图及其力臂L.第6题图7. (xx陕西29(1)题2分)如图为揭开井盖的示意图，O为支点，请在图中画出拉力F的力臂L.第7题图8. (xx陕西28(
3、1)题2分)图甲是一种简易晾衣架它的横杆相当于一个杠杆，如图乙，O点是支点，F2是阻力请作出A点受到的动力F1的示意图和它的力臂L1.第8题图类型二滑轮组绕线作图9. (xx副题29(2)题2分)如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法第9题图10. (xx陕西29(1)题2分)请在图中用笔画线，画出用滑轮组提升重物最省力的绕法第10题图命题点四探究滑轮组的机械效率11. (xx陕西32题7分)在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组采用图甲中A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题(1)下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相
4、应的计算结果实验次数滑轮组物块重G/N物块上升的高度h/m有用功W有/J拉力F/N弹簧测力计移动的距离s/m总功W总/J机械效率1A0.500.20.100.200.40.08125%2A1.900.20.380.950.40.38100%3B0.500.20.100.250.64B1.900.20.380.750.60.4584.4%第11题图(2)实验中机械效率_1(选填“”“”或“”)，而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%.这是什么原因？通过观察图乙和图丙，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，图乙中指针在零刻线的下方(3)经过分析，找到了机械效率为100%
5、和125%的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要_，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要_，因此测得的机械效率比实际效率要高(4)实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向_移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处命题点五12. (xx陕西6题2分)如图所示，某工地用滑轮组将重为5 000 N的货物匀速提升6 m，所用时间为20 s，在绳的末端所用拉力为2 200 N，下列说法错误的是()第12题图A. M处滑轮的作用是改变力的方向B. 提升货物过程中的有用功是3104 JC. 拉力的功率
6、为660 WD. 若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大13. (xx陕西33题8分)“擦窗机器人”的质量为2 kg，它的“腹部”有吸盘，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上(g取10 N/kg)(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力_(选填“变大”“变小”或“不变”)(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2103 m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5105 Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大？(3)擦窗机器人以0.1 m/s的速度匀速竖直向下运动8 s，它所受重力做的功是多少？重力做功的功率是多大？第13题
7、图14. (xx陕西33题8分)图示为某型号压路机，其部分参数如下表其中，振动频率30 Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次(g取10 N/kg)整机质量(kg)18 000钢轮振动频率(Hz)30行驶速度(km/h)2.5/98钢轮振动振幅(mm)2.0/10发动机功率(kW)110钢轮激振力(103 N)320/160(1)压路机静止时对水平路面的压力是_N；钢轮的质量大、与地面_小，对地面的压强大(2)压路机以2.5 km/h的速度在路面上匀速行驶6 min，通过的路程是多少？(3)若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力，振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力
8、和较大振幅工作1 min，激振力对路面所做的功是多少？功率是多大？第14题图15. (xx陕西33题9分)上海世博会采用了我国自行开发研制的纯电动中巴车用于接待来宾该车部分技术参数如下表：长/宽/高(mm)7 030/2 050/2 650最大车速(km/h)100空车质量(kg)2 080最大功率(kW)80电源锂电池座位数(含司乘)15参考表中数据，完成以下要求：(g取10 N/kg)(1)该车轮胎上的花纹是为了增大_；电动车与以汽油为燃料的汽车比较，它的优点是_(写出一条即可)(2)该车静止在水平路面上，空载时轮胎与路面接触的总面积为0.15 m2，车对路面的压强是多大？(3)该车在最大
9、功率下，以最大车速在水平路面上匀速直线行驶5 km，需要多长时间？车在运动过程中受到的阻力是多大？命题点六16. (xx陕西28题4分)图甲所示为一种搬运建筑材料的装置，AB是个杠杆，O为支点杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力_A端受到的向下的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)；用于装载货物的小车自重为500 N，若搬运2 000 N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲1 600 N，该滑轮组的机械效率甲_；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为乙，考虑实际情况，则F甲_F乙,甲_乙(选填“”“”或“”)第16题图17. (xx副题27题3
10、分)人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上，某次搬运中用3 m长的木板将240 N的重物匀速推到1.5 m高处推力F为150 N该斜面的效率为_，物体所受的摩擦力为_ N若要提高该斜面的效率，可采取的措施是_(写出一条即可)第17题图18. (xx陕西28题3分)图示的起重机将重为6103 N的货物匀速提升 10 m，它的电动机做功1.25105 J，起重机匀速提升货物做的有用功为_ J，机械效率为_对于实际机械，机械效率总小于100%的原因是_第18题图19. (xx陕西27题4分)如图所示，用平行于斜面、大小为1.25 N的拉力F，将重为1.8 N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是
11、_J，机械效率是_第19题图20. (xx陕西33题7分)如图是一台两栖履带起重机它可以在陆地和水深不超过2.5米的滩涂路面行驶工作(1)起重机安装宽大履带的目的是减小起重机对地面的_(2)当起重机吊起4.8105 N的货物时，货物匀速升高15 m用时40 s若滑轮组的机械效率为75%，滑轮组上绳子自由端的拉力及拉力的功率各是多少？第20题图21. (xx陕西33题7分)如图甲所示，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的关系如图乙所示在此期间，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1 500 N.第21题图(1)05
12、 s内，这箱货物处于_状态，工人所做的功为_J.(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？答案1. D2. (每空1分，共2分)省力减小【解析】从题图可以看出所使用的犁的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；犁的铧表面光滑，可以减小泥土对铧的摩擦力3. (每空1分，共2分)省力向上【解析】由题图可知，使用该指甲刀时，拇指在杠杆上用力的力臂大于指甲对杠杆阻力的力臂，故它属于省力杠杆；当拇指用力压杠杆时，刀片要向下压指甲，又因物体间力的作用是相互的，且刀片对指甲的力和指甲对刀片的力是作用力与反作用力，这两个力的方向相反，故指甲对刀片的力的方向是向上
13、的4. (每空1分，共2分)平衡螺母F1l1F2l25. 如答图所示(2分)第5题答图【解析】阻力是右边钩码对杠杆向下的拉力，其作用点在杠杆上，方向和重力方向一致，是竖直向下的画阻力臂时，先将阻力的作用线用虚线反向延长，再过支点O给这个作用线作垂线段即为阻力臂如答图所示6. 如答图所示(2分)第6题答图【作图步骤】画重力示意图：过重心沿竖直向下的方向画带箭头的线段，并标上重力符号G(注：重力方向竖直向下)；画重力力臂：过支点O作重力作用线的垂线段，用大括号括起来，标上力臂符号L和垂足7. 如答图所示(2分)第7题答图【解析】力臂是支点到力的作用线的距离揭井盖时，力F是动力，O是支点，过O点作力
14、F的垂线，并标上垂足，支点到垂足之间的距离就是这个力的力臂，并用大括号括起来，用L表示8. 如答图所示(2分)第8题答图【解析】部分学生误认为OA就是力臂，这是错误的，力臂是从支点到力的作用线之间的垂直距离9. 如答图所示(2分)第9题答图10. 如答图所示(2分)第10题答图11. (1)0.15(1分)66.7%(1分)(2)(2分)(3)小(1分)小(少)(1分)(4)上(1分)【解析】(1)依据功的计算公式WFs和机械效率的计算公式100%很容易算出空白处所填的数据；(2)实际中机械效率应该小于1；(3)由题图乙、丙观察可知，由于实验时手持弹簧测力计的影响(图乙手持弹簧测力计时，重力对
15、结果有很大影响)，导致1、2两次实验机械效率大于(或等于)1，所以用它实验时，示数要比实际拉力小，则测得总功也比实际拉力做的功小；(4)为了防止类似现象的发生，实验时一般要将弹簧测力计竖直向上拉动12. C【解析】M处的滑轮固定不动，是定滑轮，其作用是改变力的方向，A正确；提升货物的过程中做的有用功是W有用Gh5 000 N6 m3104 J，B正确；滑轮组由三段绳子承重，该过程绳子自由端通过的距离是snh36 m18 m，所做总功是W总Fs2 200 N18 m39 600 J，因此拉力的功率是P1 980 W，C错误；在其他条件不变时，货物重力增大，有用功增大，而提升动滑轮所做额外功不变，
16、所以有用功在总功中所占比例增大，因此机械效率会增大，D正确故选C.13. (1)不变(1分)【解析】当机器人在竖直玻璃上静止时，它在竖直方向上只受到两个力的作用，即重力和摩擦力当真空泵继续向外抽气时，它在竖直方向上也只受这两个力的作用，根据二力平衡的知识可知，摩擦力的大小总等于重力的大小，所以摩擦力大小不变解：(2)由p知吸盘对玻璃的压力FpS1.5105 Pa1.2103 m2180 N(2分)(3)擦窗机器人8 s下降的高度hsvt0.1 m/s8 s0.8 m(1分)擦窗机器人的重力Gmg2 kg10 N/kg20 N(1分)重力做的功WGh20 N0.8 m16 J(1分)重力做功的功
17、率P2 W(2分)14. (1)1.8105(1分)接触面积(1分) 【解析】根据压路机的整机质量，可以求得压路机的重力Gmg，大小等于其在水平路面上静止时对水平路面的压力；因为钢轮的质量大，则压力大，与地面的接触面较小，故它对地面的压强大解：(2)6 min内通过的路程svt m/s660 s250 m(2分)(3)钢轮1 min压路的次数n30次/s60 s1 800次(1分)钢轮振动一次做的功WFs320103 N2103 m640 J(1分)1 min做功为W总nW1 800640 J1.152106 J(1分)功率P1.92104 W(1分)15. (1)摩擦(或摩擦力)(1分)环保
18、(1分)解：(2)空载时车对路面的压力FGmg2 080 kg10 N/kg2.08104 N(1分)车对路面的压强p1.39105 Pa(在 138 6671.39105 Pa范围均计分)(2分)(3)所用时间t0.05 h180 s或t179.99 s(在178.57180 s范围均计分)(1分)牵引力所做的功WPt8104 W180 s1.44107 J由WFs得，F2 880 N(在2 8572 880 N范围均计分)(2分)由题知该车做匀速直线运动，故fF2 880 N(在2 8572 880 N范围均计分)(1分)16. (每空1分，共4分)小于62.5%【解析】对杠杆AOB分析知
19、，由于B端受到的向下的拉力的力臂大于A端受到的向下的拉力的力臂，所以B端受到的向下的拉力小于A端受到的向下的拉力；分析甲图可知有两段绳子承担物重，由甲100%100%100%100%62.5%；分析乙图可知有三段绳子承担物重，则F甲大于F乙，乙图又增加了一个滑轮，摩擦力变大，所以甲也大于乙17. (每空1分，共3分)80%30使斜面更光滑(或减小摩擦力)【解析】有用功：W有用Gh240 N1.5 m360 J，总功：W总Fs150 N3 m450 J，故斜面的效率为100%100%80%；因为W总W有用W额，所以克服摩擦力做的额外功：W额W总W有用450 J360 J90 J，因为W额fs，所
20、以摩擦力f30 N；要提高斜面的效率，可减小由于克服摩擦力所做的额外功，如使斜面更光滑等18. (每空1分，共3分)610448%机械不可避免地要做额外功(或有用功总小于总功等)【解析】用起重机提升重物时，克服重物重力所做的功是有用功，即W有用Gh6103 N10 m6104 J；电动机所做的功是总功，则100%100%48%，即机械效率为48%；对于实际机械，不可避免地要做额外功，使得有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于100%.19. (每空2分，共4分)0.3672%【解析】把物体从斜面底端匀速拉至顶端做的有用功为W有用Gh1.8 N0.2 m0.36 J；拉力所做的总功为W总Fs1
21、.25 N0.4 m0.5 J，故斜面的机械效率为100%100%72%.20. (1)压强(1分)【解析】起重机安装宽大履带的目的是通过增大受力面积来减小压强解：(2)提升重物时做的有用功W有用G物h4.8105 N15 m7.2106 J(1分)由100%得，拉力做的总功W总9.6106 J(1分)由WFs得，拉力F3.2105 N(2分)拉力做功的功率P2.4105 W(2分)【一题多解】(2)问还可以这样求解：由100%100%100%得，拉力F3.2105 N(3分)绳子自由端移动的速度v0.75 m/s(1分)则拉力做功的功率为PFv3.2105 N0.75 m/s2.4105 W(2分)21. (1)静止(1分)0(1分)【解析】因为05 s内，物体静止，没有在力的方向上移动距离，所以这段时间工人不做功，即做功为0 J.解：(2)这箱货物运动的速度是：v0.2 m/s(1分)拉力做功为：WFs594 N5 m2 970 J(1分)拉力做功的功率是：P118.8 W(1分)(3)工人对这箱货物所做的功为有用功：W有用Gh1 500 N1 m1 500 J(1分)拉力所做的功是总功为：W总W2 970 J斜面的机械效率是：100%100%50.5%(1分)14 / 14文档可自由编辑打印