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[考点研究] 河北省中考物理考点:第13讲简单机械 复习试题

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发表于 2017-4-17 13:35:18 | 显示全部楼层 |阅读模式

  第13讲 简单机械
  第1课时 杠杆、斜面
  命题点1 杠杆分类
  1.(2013·河北)如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是(C)
  A.①②             B.②③              C.②④               D.③④
  命题点2 杠杆平衡条件及其应用
  2.(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,合金块对地面的压强为1.2×103  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)
  (2)由杠杆的平衡条件:F动l动=F阻l阻
  则G=F===90 N
  根据G=mg,所以m= ==9 kg
  (3)由于p=,则F支=F压=pS
  =1.2×103 Pa×(0.1 m)2=12 N
  由于F2与OB的夹角为30°,所以F2的力臂
  l2=OB (G-F支)×lOA=F2×l2 则:
  F2===52 N
  3.(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,地面对两脚尖的支持力为250 N,两脚尖与地面的接触面积为60  cm2,双手与地面的接触面积为300  cm2.
  (1)画出以B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=,=
  则:F手= ==500 N
  (3)由杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2
  以B为支点时:F脚尖×lAB=Gl…①
  以A为支点时:F手×lAB=G(lAB-l)…②
  将F脚尖=250 N、F手=500 N、lAB=1.5 m代入①②式,解得:G=750 N,l=0.5 m
  肩部上升的距离为h=0.36 m时,重心上升的距离为Δh,则:Δh= = =0.24 m
  1 min内克服重力所做的功:
  W=nGΔh=30×750 N×0.24 m=5 400 J
  命题点3 斜面
  4.(2016·河北)如图所示,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η1:η2=10∶9.(忽略定滑轮处摩擦及绳重)求:
  (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=Fs v=
  ∴拉力F===1 000 N
  斜面的效率η1====80%
  (3)装置的效率η2=η1=×80%=72%
  电动机消耗的电能W====104 J
  绿版练
  1.(2016·哈尔滨)如图,用撬棒撬起石块并保持平衡,下列说法正确的是(B)
  A.动力对撬棒的转动效果小于阻力对撬棒的转动效果
  B.手在A点竖直向下施力时,撬棒是个省力杠杆
  C.手在A点向不同方向施力时,力的大小都相等
  D.手分别在A、B两点沿竖直向下方向施力时,在B点比在A点费力
  2.(2016·天津)如图所示,在处于水平平衡的杠杆上A点,挂上4个钩码(每个钩码的质量为50 g),若使杠杆在水平位置保持平衡,作用在杠杆B点的力量最小为(g取10 N/kg)(D)
  A.15 N                 B.6 N     C.3 N     D.1.5 N
  3.(2016·乐山)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO, 不计杠杆重力,则m1、m2的关系为(B)
  A.m1>m2                  B.m1<m2                          C.m1=m2              D.无法判断
  4.(2016·随州)如图,工人沿斜面把一箱货物(重为G)从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢,拉力恒为F,斜面高为h,斜面倾角为θ,用此斜面拉升货物的机械效率为η,则下列选项正确的是(D)
  A.总功为W总=Gh                    B.η=                   C.η=                  D.η=
  5.如图所示,斜面长s=4 m,高h=2 m,用平行于斜面向上的7.5 N的拉力将10 N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端,则(D)
  A.斜面的机械效率是75%
  B.物体所做的额外功为20 J
  C.物体所受的摩擦力等于拉力
  D.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关
  6.(2016·揭阳)轻质木杆AB可以绕O点转动,OA∶OB=3∶1,A端细线下挂300 N的重物静止在水平地面上,若使木杆保持水平位置,且重物对水平地面的压力为零,在B点要用900 N的力竖直向下拉.此木杆为费力(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.
  7.(2016·聊城)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时它相当于一个省力(填“省力”或“费力”)杠杆.若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210 N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为70 N.
  8.(2016·绥化)将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端,人沿斜面向上的推力为120 N,如图所示,物体沿斜面移动的距离s=3 m,上升的高度h=1.2 m,则人对物体做的有用功是288 J,斜面的机械效率是80%.
  9.(2016·兰州)一个重为300 N的物体Q,底面积400 cm2,将其放在水平地面上,它对地面的压强是7500 Pa.如图所示,现将物体Q挂在杠杆的B端,在A端悬挂一个重为100 N的物体P,使杠杆在水平位置平衡,忽略杠杆自重的影响,若OA∶OB=2∶5,那么地面对物体Q的支持力为260 N.
  10.(2016·石家庄裕华模拟)如图所示,沿斜面向上拉一个重为5 N的物体匀速运动到斜面顶端,斜面长1.2 m,高0.3 m,拉力做功为2.4 J,这个斜面的机械效率是62.5%,物体受到的摩擦力是0.75 N,若增大斜面的倾斜程度,仍把该物体从斜面底端匀速拉到相同的高度,在此过程中所做的额外功减小(填“增大”“减小”或“不变”).
  11.(2016·揭阳)请画出门手柄受到的压力F的力臂.
  解:
  12.(2016·钦州)某学习小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验.
  (1)实验前,发现杠杆左高右低,这时应将平衡螺母向左(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.
  (2)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
  次数动力
  F1/N动力臂
  l1/cm阻力
  F2/N阻力臂
  l2/cm
  16556
  2510105
  3415610
  42208
  分析实验数据得到两种结论:①F1+l1=F2+l2;②F1l1=F2l2.你认为正确的是第②(填“①”或“②”)种结论,实验4中的阻力臂是5cm.
  (3)如图甲所示,在杠杆的左端20 cm处挂2个50 g的钩码,而在杠杆的右端10 cm处用弹簧测力计竖直往下拉,使杠杆在水平位置平衡,这时测力计的读数F=2N;如果测力计沿图中虚线方向向下拉,使杠杆在水平位置平衡,则测力计读数F′>(填“>”“<”“=”)F,g取10 N/kg.
  (4)杠杆在图乙的水平位置平衡后,用手使杠杆缓慢地转过一个角度(如图丙)后松手,杠杆能(填“能”或“不能”)保持静止.
  13.(多选)(2016·邢台二模)如图所示,杠杆AB质量忽略不计,支点O固定不动,在A端用细绳挂一物体M,OA∶OB=2∶3,物体M为正方形,边长为0.2 m,所受重力为200 N,在B端施加竖直向下的拉力F,大小为40 N,此时杠杆在水平位置平衡,则下列说法中正确的是(ACD)
  A.杠杆A端受到的拉力为60 N
  B.地面对物体M的支持力为260 N
  C.若只改变拉力F的方向,则物体M对地面的压强变大
  D.若只在B端悬挂重物N,恰好使得M对面的压力为零,则GN∶GM=2∶3
  14.(2013·乌鲁木齐)小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=0.50 m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0 N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.
  (1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22 m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0 N,则有用功为1.1__J,机械效率为55%.
  (2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
  L(m)0.450.400.350.30
  W额外(J)0.900.800.700.60
  通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成正比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40 m时,斜面的机械效率为65.2__%;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为2 N.
  15.(2016·常州)学完杠杆知识后,小明在综合实践活动中制作杆秤,他取一根质量均匀分布的圆木棒,测得木棒AB长度为80 cm,质量为50 g;一质量为350 g的小盘和一个未知质量的螺母.(g取10 N/kg)
  (1)如图甲所示,小明将小盘悬于棒的A端,用细线在O点提起木棒,木棒恰好水平平衡,则OA为多长?
  (2)小明用螺母作为秤砣,他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量,平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示,则螺母的质量为150 g.
  (3)小明用该杆秤称某物体的质量,平衡时的情形如图丙所示,则该物体的质量有多大?
  解:(1)因为木棒质量均匀分布,所以OA段木棒的质量mOA=×LOA,OB段木棒的质量mOB=50 g-×LOA,OA段木棒重力的力臂lOA=,OB段木棒的力臂lOB=,由杠杆的平衡条件可得:m小盘gLOA+mOALOA=mOBgl
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发表于 2017-4-20 12:40:48 | 显示全部楼层

既能开阔学生的视野,又能使学生全面系统的掌握知识,很实用,支持楼主。

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