第九章人和机械9.1科学探究:杠杆的平衡条件一、选择题1.关于力臂,下列说法中正确的是()A.力臂是支点到力的作用点的距离B.杠杆的长度一定等于动力臂和阻力臂之和C.力臂一定在杠杆上D.有力作用在杠杆上,但力臂可能为零2.图5是开汽水瓶盖工具的受力示意图,其中正确的是图()3.在图6中,O为支点,力臂最长的力是[]A.F1B.F2C.F3D.F44.如图7所示,用力F将球形重物滚上台阶时,可以把它看成一个杠杆,那么[]A.它的两个力臂相等B.这杠杆的支点是球心O点C.这杠杆的支点是球与地面的接触点D.这杠杆的支点是球与台阶的接触点5.用剪刀剪东西时,如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断,而改用剪刀中部去剪就容易些,这是因为()A.增大了动力B.减小了阻力C.减小了阻力臂D.增大了动力臂6.室内垃圾桶,平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时,用脚踩踏板,桶盖开启.根据室内垃圾桶结构图可以确定()A.桶中有两个杠杆在起作用,一个省力杠杆,一个费力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆C.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆D.桶中有两个杠杆在起作用,且都是费力杠杆二、填空题1.杠杆静止不动时的状态叫做杠杆的__________,在做“研究杠杆平衡条件”实验时,把杠杆挂在支架上以后,首先要调节_________,使杠杆处在________位置并保持平衡。2.杠杆的平衡条件可以用公式表示为_____________,从这个公式中可以看出,杠杆平衡时动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的____________.3.如果使用撬棒的动力臂是100cm,阻力臂是30cm,当用60N的动力时,能撬动重______N的物体。4.重为9N的物体挂在B处,O为支点,要想使杠杆保持水平平衡,在A处施加的最小的力是______N,方向___________.5.一人挑担子,扁担AB长1.6米。在A端挂重物400牛,B端挂重物600牛,则人肩在离A端_____米处担子才能平衡。若使两边重物各减少100牛,人肩应向_______端(选填“A”、“B”)移动才有可能保持平衡。三、作图题画出各力的力臂四、计算题有一根1.5m长的杠杆,左端挂300N的物体,右端挂500N的物体,若不计杠杆重力,要使杠杆平衡,支点应在什么位置?如果两端各加100N的重物,支点应向哪端移动?移动多少?9.2滑轮及其应用1.使用定滑轮时,沿竖直方向向下拉,跟沿斜的方向向下拉,所用拉力的大小_______,这是因为它的力臂_______.2.用一个动滑轮与一个定滑轮组成的滑轮组,匀速提起重物,人作用在绳端的拉力是50N,动滑轮重10N,若不计摩擦和绳重,则被提起的重物可能是________N或____________.3.如图3所示,每个滑轮(不分大小)重为5N,要提升的重物重为120N,用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。画出能完全提升重物的滑轮组的绕法。4.如图12-5-4所示用滑轮使物体沿水平地面做匀速直线运动,已知物重为40N,它受到的摩擦力为10N,则所用的拉力是N。(不计动滑轮重与摩擦)5.如图5所示,动滑轮重为50牛顿,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是______N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降________m.6.如图6所示,当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时,弹簧测力计1示数为30N,则测力计2示数为____N,A受到的摩擦力为____N。(测力计及滑轮重不计)7.在水平桌面上放一个200N的重物,现用如图7所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力F为______N。若绳子自由端移动速度为0.6m/s,则物体移动速度为。8.如图12-5-6所示,a、b两个物体的重量分别为G1和G2,当滑轮平衡时G1∶G2为[](忽略滑轮重和摩擦)A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.1∶39.使用滑轮组时,下列说法正确的是[]A.一定省力但不改变力的作用方向B.一定能改变力的作用方向C.一定能省力,但不一定改变的方向D.一定能省力又改变力的方向9.3做功了吗1.物理学中所讲的做功包含两个必要因素:一是____________________,二是__________________,功的计算公式是_________,在国际单位制中功的单位是________.2.某同学用大小相等的水平推力推着小车在水平路上行走,路面一段是水泥的,一段上面铺满了粗糙的石子,两段距离相等,则推力在这两段路上做的功_________(填“相等”或“不等”)3.马用150N的水平拉力拉着重为900N的小车沿水平路面前进了30m,在这个过程中,重力对小车做的功为______J,拉力对小车做的功为___________J.4.下列运动中的物体,没有力对其做功的是()A.沿斜面下滑的物体B.从空中下落的雨滴C.在水平路面上匀速行驶的汽车D.在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体5.下列情况中,人对物体做功的是()A.学生拎着书包上楼B.人用力推讲桌,但没推动C.某同学提着一桶水沿水平路面运动了10mD.举重运动员举着杠铃不动6.如图1所示,三物体在相同的力F作用下沿力的方向移动了距离s,力对物体做功为W1、W2、W3,则W1、W2、W3的关系为()A.W1=W2=W3BW1>W2W3.C.W1<W2W3D.W1<W3<W27.步枪枪筒长0.5m,子弹重0.1N,射击时火药爆炸产生的高温高压气体对子弹的平均推力是2000N,子弹离开枪口后,在空中飞行200m击中目标,则高压气体对子弹做的功为多少?8.某同学体重为550N,他用50N的力沿水平方向推一筐砖,筐和砖总重为200N,经4s,木箱在地面上移动了2m.在这个过程中,该同学做的功为多少?如果他把木箱搬到二楼,已知每层楼高4m,则他对木箱至少要做多少功?9.4做功的快慢1.物体在_________功率,它是反应物体_______的物理量,国际单位制中的单位是______。某机器的功率为5W,其物理意义是______________。2.两台机器的功率之比为3:2,它们做同样多的功所需的时间之比为__________,在相同时里,做功之比为__________。3.举重运动员在3s内把1500N的杠铃举高到1.8m,他对杠铃做了_________J的功,功率是_____W,若举在空中停了3s,则这个过程做了________J的功,功率是_________W.4.如图1所示,重为100N的物体在F的作用下以12m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,此时,弹簧秤的示数为4N,则拉力F=_____,功率是_____W。5.质量为40kg的物体,在光滑的水平面上做匀速直线运动,在5s内通过的距离为10m,那么外力对物体做的功为_____J,功率是_____W。6.甲、乙两人各把200块砖从一楼搬到四楼,甲、乙需要的时间之比为2∶3,则甲、乙两人对砖做的功之比W甲∶W乙=_____,功率之比P甲∶P乙=_____。7.关于功率的概念正确的说法是[]A.功率越大,越省力B.功率越大,表示做功越快C.功率越大,做功越多D.功率越大,表示做功所用的时间越短8.下面说法中正确的是[]A.功率跟时间成正比,所以只要时间短,功率就大B.从P=Wt可知,功率的大小跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大C.功率大的机械比功率小的机械做的功多D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率就比乙的功率大9.甲、乙两台机器的功率之比为4∶3,它们工作时间之比为1∶3,它们所做的功之比W甲∶W乙为[]A.2∶9B.2∶1C.4∶9D.3∶210.甲、乙两物体质量相等,用外力使甲物体以速度v1匀速上升6m,外力做功W1,功率为P1,用外力使乙物体以速度V2匀速上升6m,外功做功W2,功率为P2,已知V1V2,则()A.W1=W2P1=P2B.W1<W2P1=P2C.W1=W2P1<P2D.W1<W2P1<P211.如图2所示,在绳子自由端用20N的拉力把重为80N的物体匀速提高8m时,拉力所做的功是多少?若重物匀速上升的速度是2m/s,则拉力的功率是多少?12.一辆汽车装满货物共重4.9×104N,在平直公路上匀速行驶,在10min内前进了6km,这时发动机的功率为6.615×104W,求:(1)这段时间内汽车的牵引力做了多少功?(2)汽车所受重力做了多少功?(3)汽车所受的阻力是多少?13.甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升,所得实验数据如下表(1)根据上表可知,做功最多的是_______同学,做功最快的是______同学。(2)为了表示做功的快慢,他们在表中增加了最后一列(空栏)项目,这个项目的含义是_____________________________,为此物理学中引入一个物理量叫______________.9.5提高机械的效率1.机械效率是______功跟______功的比值,公式η=_______________,由于________总是存在的,所以机械效率总____________1.2.用一个动滑轮把重为1000N的物体提高2m,所用的力是550N,则有用功为___________J,总功为_____J,这个滑轮组的机械效率为________。动滑轮的重力_________N(不计绳重及摩擦)3.如图1所示,用此装置拉一重为100N的重物,使其在地面上做匀速直线运动,若不计滑轮重和摩擦,所需拉力为8N,则物体与地面间的摩擦力为_______N.实际此装置的机械效率为80%,欲使物体以0.6m/s的速度沿水平地面前进,那么实际拉力为_____N,拉力在5s内做的功为________J.4.关于机械效率,下列说法正确的是()A.机械效率高的机械做功一定多B.使用机械可以省力,省力越多,机械效率越高C.没有摩擦时,机械效率一定等于100%D.做同样的有用功,额外功越小,机械效率越高5.用动滑轮、定滑轮、滑轮组分别提升一重物,在不计摩擦的情况下,机械效率最高的机械是()A.动滑轮B.滑轮组C.定滑轮D.都一样6.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较()A.总功不变,有用功增加了B.总功不变,额外功减小了同学铁块重力G/N升高高度h/m时间t/s甲21.52乙414丙50.55C.有用功不变,总功减小了D.以上说法都不对7.小华想将一大桶水提起来,结果未提动;小明来帮小华的忙,两人一起把这桶水提起来了。在这两种情况下,小华、小明分别做功了吗?8.为将一袋沙子提到四楼,小张直接把它扛上去了,王师傅用一个定滑轮把它拉上去。它们谁做有用功多,还是相等?___________.他们做功的效率谁大谁小,还是相等?___________9.为了测量斜面的机械效率,需要测四个量,它们分别是__________、____________、_______________、________________,斜面机械效率的表达式为η=_______________.10.起重机在1min内能把5.0×104N的物体匀速提高30m,它的机械效率是60%,在1min内,起重机所做的有用功为多少J?所做的总功为多少J?总功率是多少W?11.如图2所示,某工人用滑轮组往3m高的平台上运沙土,已知沙土的质量是40kg,袋子和动滑轮共重100N,不计绳重和摩擦。(g取10N/kg)的拉力是多大?此过程中工人做的有用功是多少?此滑轮组的机械效率是多大?12.如图3所示,用力F拉400N的物体在水平地面上做匀速直线运动,重物以10cm/s的速度移动,物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,则(1)弹簧秤的示数为多大?接力的功率为多大?(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,实际拉绳子的力为32N,则滑轮组的机械效率为多大?9.6合理利用机械能1.被举高的重锺具有_________能;拉弯的弓具有________能;被压缩