安徽专用2019中考物理高分一轮第09单元简单机械课时训练 有答案

1 简单机械简单机械 (限时:40 分钟) |对点训练| 【考点 1】知道什么是杠杆平衡;能正确作出杠杆所受动力和阻力的力臂、能对探究“杠杆平衡条件”实验 的过程作出正确说明,以及如何得出正确的结论等;能利用杠杆平衡条件的关系式F1L1=F2L2进行计算。B(会) 1.如图 K9-1 所示,杠杆调平衡后,在A处挂 3 个钩码,要想杠杆继续平衡,则需在B处挂 个钩码。杠杆 在水平位置平衡后,两侧各去掉一个钩码,则杠杆的 端将上升。(每个钩码的质量都相同) 图 K9-1 2.2017·咸宁如图 K9-2 所示的四幅图中,力F的力臂画法错误的是( ) A B C D 图 K9-2 3.2018·攀枝花如图 K9-3 所示,一个绕O点转动的杠杆,已知动力F1的方向和阻力F2的力臂L2,请画出动 力F1的力臂L1以及阻力F2。 2 图 K9-3 4.如图 K9-4 所示,O是杠杆的支点,请画出作用在A点让杠杆保持平衡的最小力F的示意图,并标出其力臂 L。 图 K9-4 5.2018·南充如图 K9-5 所示,轻质杠杆AB可绕O点在竖直平面内旋转,请在图中画出物体M所受重力G和 使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 图 K9-5 6.如图 K9-6 所示是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把 点看作支点,此 时夹子可近似看作 (选填“省力” “费力”或“等臂”)杠杆。 图 K9-6 7.2018·河南如图 K9-7 所示工具中,使用时属于费力杠杆的是( ) 图 K9-7 8.城市的洁净离不开环卫工人的辛劳,如图 K9-8 所示是环卫工人的手推车的示意图。若小车与废弃物总重 3 600 N,重心离车轮轴心O的水平距离为 0.6 m,手离车轮轴心的水平距离为 1.8 m,则工人师傅至少需用 N 的力才能将小车抬起。 图 K9-8 9.如图 K9-9 所示的杠杆中,OA=1 m,OB=0.4 m,物体重力G=100 N,杠杆自身重力忽略不计,则关于此杠杆,下 列说法正确的是( ) 图 K9-9 A.如图所示的力F1的力臂L1=1 m B.若使杠杆在如图所示位置平衡,则拉力F1=80 N C.F1的方向如图中实线所示时,杠杆在图示的位置平衡时,则此时杠杆为费力杠杆 D.F1的方向从图示实线位置转到虚线所示位置的过程中,F1逐渐变大 10.2018·滨州小明在“探究杠杆平衡条件”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 0.5 N 重的钩码若干个。 (1)如图 K9-10所示,实验前,杠杆左端下沉,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 。支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对实验的影响。 图K9-10 4 (2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,他们记录的数值为动力F1=1.5 N,动力臂 L1=0.1 m,阻力F2=1 N,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,他做了如图所示的实验,此实验 (选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。图实验中,已知杠杆上每个小格长度为 5 cm,每个钩码重 0.5 N,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。 【考点 2】知道使用定滑轮和动滑轮的施力特点,能根据具体要求组装滑轮组。(B) 1.如图 K9-11 所示,GA=GB=120 N,滑轮均重 4 N,不计绳重与摩擦,当分别用力匀速提升A、B两物体时,FA= N, FB= N。 图 K9-11 2.如图 K9-12 所示,物体重G=50 N,在F=5 N 的拉力作用下向左匀速运动,若不计细绳与滑轮的摩擦,则物体 受到地面摩擦力的大小为 N,方向水平向 。 图 K9-12 3.五一期间,小华一家去黄山旅游,在高速公路上车坏了,为了及时把车拖到应急车道,小华想出了一个好的办 法,他利用车上的绳子和轮子,完成了这项工作,请你在图 K9-13 中画出拉动汽车最省力的办法。 5 图 K9-13 |综合训练| 一、填空题 1.2018·广安如图 K9-14 所示,AB是能绕B点转动的轻质杠杆,在中点C处用绳子悬挂重为 100 N 的物体 (不计绳重),在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡,则拉力F= N。若保持拉力方向始终 垂直于杠杆,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将 (选填“增大” “减小”或 “不变”)。 图 K9-14 2.2018·河南高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图 K9- 15 为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣,每个坠砣质量为 25 kg,不计滑轮、钢绳自 重和摩擦,输电线A端受到的拉力大小为 N。若某段时间内坠砣串下降了 30 cm,则输电线A端向左移动 了 cm。(g取 10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩) 图 K9-15 3.2018·遂宁小丽同学用水平力F拉动如图 K9-16 所示装置,使重 100 N 的物体A4 s 内在水平地面上匀速 运动了 80 cm,物体B重 50 N(物体B与物体A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为 10 N,弹簧测力计的 示数为 8 N。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦,则滑轮移动的速度为 m/s,物体 A受到物体B施加的摩擦力 (选填“水平向左” “水平向右”或“为零”),水平拉力F为 N,水平拉力F的功率为 W。 6 图 K9-16 4.2018·威海图 K9-17 为吊装工具示意图,物体M为重 5000 N 的配重,杠杆AB的支点为O,OAOB=12, 每个滑轮重 100 N。当重为 700 N 的工人用 300 N 的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为 N,物体M对地面的压力为 N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计) 图 K9-17 二、选择题 5.2018·常州 2018 年 2 月,我国台湾省发生地震,一个结构坚固的水塔因地基松软而倾斜,为阻止水塔继 续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔。图 K9-18 所示方案中,钢缆对水塔拉力最小的是( ) 图 K9-18 6.2018·福建 B 卷墨经最早记述了秤的杠杆原理。图 K9-19 中“标” “本”表示力臂,“权” “重”表 示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( ) 图K9-19 A.“权”小于“重”时,A端一定上扬 B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本” C.增大“重”时,应把“权”向A端移 7 D.增大“重”时,应换用更小的“权” 三、计算题 7.2018·乌鲁木齐如图 K9-20 所示,长 1 m、重 5 N 的匀质杠杆OB连接在竖直墙壁的O点,在杠杆的中点 A处悬挂 45 N 的重物。固定在A点的绳子跨过定滑轮,在拉力F作用下使杠杆在水平位置平衡,此时 OAC=45°。不计绳子重力和转动部分的摩擦。求: (1)缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,拉力做的功。 (2)杠杆从水平位置沿逆时针缓慢转动多大角度后,绳子的拉力开始小于 50 N。 图 K9-20 8 9 参考答案参考答案 【对点训练】 考点 1 1.5 左 2.D 3.如图所示 4.如图所示 解析 已知O是杠杆的支点,则连接OA就是最长的动力臂L,根据杠杆平衡的条件,此时所用的动力最小;要 使杠杆平衡,动力的方向应垂直于OA向下,据此可画出最小力F的示意图。 5.如图所示 6.B 等臂 7.B 8.200 解析 由杠杆的平衡条件可得GLG=FL, 即 600 N×0.6 m=F×1.8 m, 10 F=200 N。 600N × 0.6m 1.8m 9.B 10.(1)右 水平 力臂 重力 (2)0.15 (3)只做一次实验,结论具有偶然性 (4)能 等于 解析 (1)题图 I 中,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,此时作用点到 支点的距离和力臂相等,便于测量力臂;支点选在杠杆的中点与杠杆的重心重合,消除杠杆重力对实验的影响。 (3)甲同学只做一次实验,结论具有偶然性,找不到普遍规律,做法不合理。 考点 2 1.62 120 2.10 右 3.如图所示 【综合训练】 1.50 减小 解析 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得,FLF=GLG,图中的动力臂是阻力臂的两倍,即LF=2LG,所以F= G= GLG LF 1 2 ×100 N=50 N。若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,动力臂 1 2 和阻力不变,但是阻力臂会减小,所以动力也会减小。 2.104 15 解析 根据题图可知,输电线连在动滑轮上,有两根钢绳拉着动滑轮,每根钢绳的拉力等于坠砣的总重力,所 以输电线承受的拉力F=2G总=2×20×25 kg×10 N/kg=104 N。因为两根钢绳拉动滑轮,所以输电线A端移动 的距离s= =15 cm。 L 2 30cm 2 3.0.1 水平向右 36 3.6 11 解析 物体A运动的速度为vA= =0.2 m/s,滑轮移动的速度v滑=vA=0.1 m/s。由物体B与物体A始终 sA t 0.8m 4s 1 2 接触,且弹簧测力计的示数为 8 N 可知,物体B受到物体A施加的摩擦力为 8 N,方向水平向左,则物体A受到 物体B的摩擦力大小为 8 N,方向水平向右,故物体A受到地 面和物体B施加的总摩擦力为 18 N,则水平拉力F=2f=36 N;拉力F的功率为P=Fv滑 =36 N×0.1 m/s=3.6 W。 4.400 4500 解析 工人对地面的压力F压=G人-F=700 N-300 N=400 N。杠杆A端受到的拉力FA=3F+G动=3×300 N+100 N=1000 N,根据杠杆平衡条件可得FA×OA=FB×OB,所以杠杆B端受到的拉力FB=500 N,则物 FA× OA OB 1000N × 1 2 体M对地面的压力FM=GM-FB=5000 N-500 N=4500 N。 5.B 6.C 7.解:(1)题图中的滑轮为定滑轮,不计绳子重力和转动部分的摩擦,则拉力F做的功等于克服杠杆与物重所做 的功。根据题意可知,杠杆OB长 1 m,将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,杠杆和重物上升的高度h= ×OB= ×1 m=0.5 m,即W=W杠+W物=G杠h+G物h=5 N×0.5 m+45 N×0.5 m=25 J。 1 2 1 2 (2)如下图所示,由题可知,OAC=45°,所以OC=OA, 根据杠杆平衡条件可得G总×OM=F×ON, 当逆时针转动至某一角度时,拉力F=50 N,则 50 N×OM=50 N×ON, 所以,OM=ON,又因为OC=OA=OA',根据三角形知识可得OCNOA'NOA'A,则MOA'=A'ON=NOC=30°。 当杠杆从水平位置沿逆时针缓慢转动 30°角后,绳子拉力开始小于 50 N。