第十一章简单机械和功 姓名________
一、选择与填空
1. 如图1所示,林雨将两只鸡蛋举高,所做的功最接近于:
J B. 0.2 J
C. 2J D. 20 J
2. 如图2所示,人的前臂可视为杠杆,当将茶杯沿箭头方向举起时,下列说法中正确的是:
A. 前臂是省力杠杆,阻力臂变大
B. 前臂是省力杠杆,阻力臂变小
C. 前臂是费力杠杆,阻力臂变大
D. 前臂是费力杠杆,阻力臂变小
3.图3机械中,属于费力杠杆的是:
A、起子 B、道钉撬 C、筷子 D、钢丝钳
4.如图4所示,杠杆处于平衡状态,则F的力臂是:
A.OA B.OC C.OD D.FD
5.下列说法中错误的是:
A.使用费力杠杆可以省距离 B.使用省力杠杆一定费距离
C.使用杠杆一定省力 D.既省力,又省距离的杠杆是没有的
6. 如图6轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和
G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则:
A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆的A端向下倾斜
C. 杠杆的B端向下倾斜 D. 无法判断
7.下列说法中正确的是:
A. 机械效率越高,机械做功一定越快 B. 做功越多的机械,机械效率一定越高
C. 功率越大的机械做功一定越多 D. 做功越快的机械,功率一定越大
8. 如图7所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是:
A. 在a到b的过程中,运动员对铅球做了功
B. 在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功
C. 在c到d的过程中,没有力对铅球做功
D. 在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断的变化
9. 两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图9,则:
A. 甲做功较多,甲、乙功率相等 B. 甲做功较多,功率较小
C. 甲做功较多,功率较大
D. 甲、乙做功相等,乙的功率较大
10. 如图10,是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N,
滑轮重均为10N,不计摩擦和绳重,下列说法正确的是:
A. 甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B. 甲图中的拉力小于乙图中的拉力
C. 甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率
D. 甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
11.如图12所示,杠杆在水平方向处于静止状态,O是支点,AB=,BO=,物体重90N,在A点用力,它的大小和方向是:A.135N,竖直向上 B.54N,竖直向下
C.60N,竖直向上 D. 54N,竖直向上
12.一根粗细均匀的铁丝,支点在中间时保持平衡,现将B端一部分铁丝向下弯曲,如图13所示则这时铁丝将:
A. 仍然平衡 B. A端下沉 C. B端下沉 D. 无法确定
13.功率是表示物体做功的 物理量。人骑自行车的功率约为80W,物理意义是: 。
14.图14中,如果不计摩擦,重物重为180N,每个滑轮重30N,在匀速吊起重物的过程中,作用在绳子自由端的拉力F为 。
15.如图15,用撬棒撬起石头,向上向下用力都可以,谁更省力? 。(F上或F下)
16.如图16所示,作用在杠杆左端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆由水平位置OA缓慢拉至OB,则在这个过程中力F将 (变大/变小/不变)。
17. 杠杆的应用非常厂泛,如图18所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是_____剪刀(填甲、乙)根据功的原理,使用这两处剪刀都不能省______。
18. 如图20所示,物体 A 和 B 的质量相等(滑轮重力、绳与滑轮间摩擦不计),当分别用力匀速提升物体A和B时,FA︰FB= 。
19.钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图21,它是一个________杠杆,其支点位于图中的________点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应________一些(填增大或减小).
19.如图表示人肱二头肌收缩使前臂曲肘时的情况,图中已标出了
支点位置、桡骨及茶杯受力方向。人的前臂是一个__________杠杆
,这种结构给人带来的好处是___________。
二、作图与计算
1.如图24所示,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态,l2是力F2的力臂,在图中画出F1的力臂和阻力F2。
2. 如图26所示的剪刀就是杠杆.请画出这把剪刀的动力F1的力臂l1,和这根杠杆上B点所受阻力F2的大致方向.
3. 如图27所示要用滑轮组将陷入泥潭的汽车拉出,请在图中画出最省力的绳子绕法.
4. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在
位置平衡,这样做是为了使杠杆的 在支点上;挂上钩码后再调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是 ;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向 调节,或将左端的平衡螺母向 调节.
上图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长,部分实验数据已记录在下表中.
(1) 将表格中的实验数据补充完整.
(2) 小明的第3次实验存在错误,其错误是 __________________________.
(3)实验中多次测量的目的是 __________________________ 。
5.(6分)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 ▲ N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为,测力计移动距离s为,则杠杆的机械效率为 ▲ %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: ▲ .
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答: ▲ ;
请简要说明两条理由:① ▲ ;② ▲
6.学校新购了一箱物理器材,小红同学将它从一楼搬到三楼,小张同学想测定小红搬运器材过程中对箱子做功的功率。
⑴实验原理:________________;
⑵实验器材:________、________、________;
⑶实验步骤:小张同学设计的测量步骤如下,其中多余的是 ( )
A.测出箱子的质量m B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小云上楼所用的时间t
⑷实验测出的表达式为 。
7.学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,想探究这种机械的特点。
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图16(a)所示,测量时应让木块保持 状态,并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)他将木块放在如图16(b)所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面匀速上拉木块,收集到下表中的实验数据:
比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:
使用斜面时 (选填“能”或“不能”)省力;
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向 移(选填“左”或“右”);
③请举出斜面的一种应用实例: 。
8.小徐的体重为500牛顿,他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功
率。他用尺量出握拳时手臂的长度为0.,并测出自
己连续拉上去5次的时间为10秒(如图所示),请计算:
(1)小徐在这段时间内克服重力所做的功为多少?
(2)小徐做引体向上运动的功率为多大?
9.如图所示,斜面长S=,高h=.用沿斜面方向的推力F,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:
(1)运动过程中克服物体的重力做的功;
(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小.
10. 如图30所示,某同学在做俯、卧撑运动,可将他视为一个杠杆,支点在O点,他的重
心在A点,重力为600N.求:
(1) 他将身体撑起时,地面对双手的支持力至少多大?
(2) 若他在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为,则他的功率至少为瓦?
11.如图31所示,是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组,由电动机向滑轮组提供动力。若用该滑轮组匀速提升质量为的物体,在重物上升的过程中,拉力F的2000N,求:
(1)滑轮组做的有用功为多少?(g=10N/kg)
(2)提升的重物所做总功是多少?
(3)吊车滑轮组的机械效率是多大?
(4)不计滑轮轴承间及与绳子间的摩擦,则动滑轮重多少?
(5) 若用该滑轮组匀速提升质量为的物体,机械效率是多大?
第十一章简单机械和功课后练习 姓名________
1.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的目的是为了
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离 B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力 D.减小阻力臂,省力
2.在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力
4.如图4所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是 ( )
A.文具盒所受重力对它做了功B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功D.在此过程中没有力对文具盒做功
5.如图5所示,工人利用动滑轮在10 s内将重为100 N的重物(包括桶)沿竖直方向匀速向上提升了Sm。若该动滑轮重10 N,忽略绳与滑轮之间的摩擦,不计空气阻力,则下列说法正确的是
A.提升过程中,绳的拉力F做了500 J的功B.提升过程中,绳的拉力F做了550 J的功
C.提升过程中,绳的拉力F做功的功率是50 WD.该滑轮装置的机械效率是100%
6.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个_________(填“省力”或“费力”)杠杆,若箱和物品共重100N,设此时动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力F 为_________N。
7.滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升,如右图所示,绳自由端的拉力F=250N。拉力做的功是 J,该滑轮组的机械效率等于 ,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重 N
8.杭州市政府投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造。施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重(如右图所示)。若工人在5s内将泥桶匀速提高.求:
(1)工人使用滑轮组时做的有用功为 焦。
(2)工人拉绳子的力为 牛;拉力的功率为 瓦。
(3)滑轮组的机械效率为
9.按要求作图.
(1)在图1中,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图.
(2)如图2是列车上售食品的手推车,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,使手推车前轮向上翘起,请画出售货员所用的最小动力及其力臂.
(3)如图3,杠杆AB处于平衡状态,请作出力臂l对应的力的示意图.
(4)如图4,在杠杆AB上挂了一个重为G 的物体。为使杠杆在图中的位置静止.请在杠杆上画出最小的动力F 和它的方向。 (5)如图5所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点. 请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图. (注意:请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)
13.如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升,动滑轮的质量为,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.求:(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少?
(4)若人提升600N的物体,求拉力