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简单机械考点一：滑轮与滑轮组的机械效率1.如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）。A．使用该滑轮组一定省力；B．拉力的功率为2Fv；C．额外功为（2nF﹣G）s；D．滑轮组的机械效率为2.救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N。3.遂宁在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______（选填“甲”或“乙“）滑轮组。（2）在第一次实验中，当______拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为______N；该次实验滑轮组的机械效率是______（计算结果精确到0.1%）。（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是______（选填符号）。A．增加所提物重B．减轻机械自重C．机械加润滑油D．增加重物上升高度4.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N。（1）实验时应竖直向上拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5N；（2）若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为；（3）若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。5.如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起，其中N是柱塞，可向上支撑起起重臂ODC．重物和动滑轮总重为15000N，不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问：（1）钢丝绳自由端上作用力F的大小为N。（2）当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时，起重臂ODC是力杠杆。（3）当重物以0.4m/s的速度匀速上升时，钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少？6.如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力F1为400N，此时滑轮组的机械效率η1为75%（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g=10N/kg）。（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的图。（2）工人的质量为60kg，双脚与地面接触面积为2.5×10﹣3m2，物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4×104Pa，求物体浸没在水中时受到的浮力。（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为180W，求物体上升的速度。7.工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重1200N的建筑料，建筑材料在30s内上升了3m。（1）求工人师傅做的有用功；（2）提升该建筑材料时滑轮组的机械效率为80%，求工人师傅对绳端拉力的功率。考点二：杠杆及其平衡条件1.如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（）。A.B.C.D.2.如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（）。3.晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是（）。A.B.C.D.4.如图甲所示是建筑工地常用的塔式起重机示意图，水平吊臂是可绕点O转动的杠杆，为了左右两边吊臂在未起吊物体时平衡，在左边吊臂安装了重力合适的配重物体C，假设这时起重机装置在水平位置平衡（相当于杠杆平衡实验中调节平衡螺母使杠杆水平平衡），由于起吊物体时配重物体C不能移动，且被起吊物体重力各不相同，起重机装置将会失去平衡容易倾倒，造成安全事故，某科技小组受杠杆平衡实验的启发，为起重机装置增设了一个可移动的配重物体D，如图乙所示。不起吊物体时，配重物体D靠近支点O；起吊物体时，将配重物体D向左移动适当距离，使起重机装置重新平衡，现用该装置起吊重为5×103N，底面积为0.01m2的物体A，已知D的质量为900kg，OB长18m；当配重物体D移动到距支点6m的E点时，B端绳子对A的拉力为T，A对地面的压强为p；若再让配重D以速度V向左运动，25秒后，甲对地面的压力恰好为零；起吊过程中，物体A在10s内匀速上升了10m，B端绳子的拉力T′做功功率为P。（g=10N/kg）下列相关计算错误的是（）。A.P等于5kWB.V等于C.p等于D.T等于5.如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码，当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是（）。A.杠杆的动力臂为8cm；B.该杠杆为费力杠杆；C.该杠杆的阻力大小为；D.动力F的大小为【答案】B。6.图甲是海南网上扶贫超市给百香果配的多功能小勺子。把A点压在百香果上固定、B处的“刺刀”刺进果壳，用力使勺子绕A点转动一周，“刺刀”就把果壳切开（如图乙）。关于勺子的构造和使用说法正确的是（）。A．勺子转动切果时可作省力杠杆用B．勺柄表面有花纹是为了减小摩擦C．“刺刀”很尖利是为了增大压力D．勺子绕着果转动时运动状态不变7.如图所示是吊车吊起货物的示意图，已知AB=4m，BC=6m。吊臂是一个杠杆，当吊臂吊着2t的货物处于静止状态时，杠杆的支点是______点（选填“A”、“B”或“C”），伸缩撑杆对吊臂的支持力大小为______N。g=10N/kg。8.如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有_______段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为_______N。9.轻质杠杆OABC能够绕O点转动，已知OA＝BC＝20cm，AB＝30cm，在B点用细线悬挂重为100N的物体G，为了使杠杆在如图所示的位置平衡，请在杠杆上作出所施加最小动力的图示（不要求写出计算过程）。10.请画出图中杠杆动力F的力臂L。11.小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。（1）若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向（填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。（2）在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是。（3）在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂，多次实验并把数据记录在表格中。次数F1/NL1/cmF2/NL2/cm11102522101203215310小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是。（4）杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使在重新平衡，应在B点挂个钩码。当杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点0靠近一格，杠杆会（填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）。（5）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计在原位置逐渐向左倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（填“变大”，“变小”或“不变”）。12.小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有，刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。（1）如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在位置平衡，目的是便于测量，支点在杠杆的中点是为了消除杠杆对平衡的影响。（2）小明同学所在实验小组完成某次操作后，实验象如图B所示，他们记录的数据为动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=m。（3）甲同学测出了一组数据后就得出了”动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是。（4）丙同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明丙同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，此实验（选填“能”或”不能”）说明该结论是错误的，图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为5cm，每个钩码重0.5N，当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，动力×动力臂（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂”。13.在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后，某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件。以下是他们的部分实验过程：（1）首先，将杠杆放在水平桌面上，在不挂钩码的情况下，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆平衡在位置上，以方便直接读出力臂；（2）接下来，他们使杠杆在如图位置静止，多次实验，记录数据如表格所示（每个钩码的重力为1N，杠杆质量、刻度分别均匀）；小玲认为杠杆的平衡条件为F1=F2，L1=L2；而小军则认为实验还需要进一步改进。你认为小玲总结的杠杆平衡是（选填“正确的”或“错误的”）；实验序号F1/NL1/cmF2/NL2/cm123232333334343（3）如果小军在杠杆左端A点再挂2个钩码（即左端共4个钩码），接下来，他应该将右端的两个钩码向右移动格，杠杆才会在原位置再次平衡。参考答案考点一：滑轮与滑轮组的机械效率1.如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）。A．使用该滑轮组一定省力；B．拉力的功率为2Fv；C．额外功为（2nF﹣G）s；D．滑轮组的机械效率为【答案】BC。【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n′＝2，由于不计绳重、轮与轴间的摩擦，所以，绳端的拉力F＝（f+G动），由于f与G动的大小关系未知，所以无法比较F与f的大小关系，则使用该滑轮组不一定省力，故A错误；B、绳端移动的速度v绳＝n′v＝2v，则拉力的功率：P＝Fv绳＝2Fv，故B正确；C、由题意可知，物体运动时受到的摩擦阻力f＝G，克服摩擦阻力做的功为有用功，则：W有＝fs＝Gs，绳端移动的距离：s绳＝n′s＝2s，拉力F做的总功：W总＝Fs绳＝2Fs，则额外功：W额＝W总﹣W有＝2Fs﹣Gs＝（2nF﹣G）s，故C正确；D、滑轮组的机械效率：η＝＝＝，故D错误。故选BC。2.救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时，小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1t，斜面高为2m，斜面长为5m（不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，g＝10Nkg）在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中，钢绳所做的有用功为J，整个装置的机械效率为，小车A与斜面间的摩擦力大小为N。【答案】2×104；80%；1×103。【解析】（1）小车质量m＝1t＝1000kg，其重力G＝mg＝1000kg×10N/kg＝1×104N，钢绳做的有用功：W有用＝Gh＝1×104N×2m＝2×104J，（2）不计车长、拉力端移动距离s＝2L＝2×5m＝10m，拉力做的总功：W总＝Fs＝2.5×103N×10m＝2.5×104J，整个装置的机械效率：η＝＝×100%＝80%；（3）不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功，W额＝W总﹣W有用＝2.5×104J﹣2×104J＝5×103J，由W额＝fL可得摩擦力：f＝＝＝1×103N。故答案为：2×104；80%；1×103。3.遂宁在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______（选填“甲”或“乙“）滑轮组。（2）在第一次实验中，当______拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为______N；该