1、1.(2019广西贺州,10,3分)生活中利用杠杆原理的情况极为常见,如图所示不能省力的杠杆是 ( ) A.用船桨划船 B.用钉锤拔钉子 C.用撬棒撬石块 D.用起子开启瓶盖,A组 2019年广西中考题组,答案 A 使用船桨时,船桨的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故选A。,2.(2019广西玉林,8,3分)如图所示,“长征”火箭在加速升空过程中 ( ) A.惯性变大 B.机械能保持不变 C.动能增加,重力势能减小 D.动能增加,重力势能增加,答案 D 火箭的质量不变,惯性不变,A错误;火箭质量不变,加速升空,速度增大,所处高度变大,则火箭的动 能和重力势能都增加,机械能增加,B、C错误,D正
2、确。,3.(2019广西桂林,4,3分)如图所示,物块在光滑斜面上由静止开始下滑,依次经过a、b两个点,不计空气阻力, 比较物块在a、b两点的能量,下列说法正确的是 ( ),A.物块在a点动能大 B.物块在b点动能大 C.物块在b点重力势能大 D.物块在a、b两点的重力势能一样大,答案 B 重力势能跟物块的质量和所处高度有关,质量一定,b点所处高度低于a点,物块在b点的重力势能 小于a点的重力势能,不计空气阻力,物块在光滑斜面上下滑,机械能守恒,从a点下滑到b点,重力势能转化为 动能,物块在b点的动能大于a点的动能,故选B。,解题思路 可以通过判断物块所处的高度,判断重力势能的变化,从而判断动
3、能的变化。,4.(2019广西北部湾经济区,15,2分)如图所示,杠杆在拉力F的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕c点从a位 置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F的变化情况是 ( ) A.一直变大 B.一直变小 C.一直不变 D.先变大后变小,答案 A 保持杠杆水平平衡,将弹簧测力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中,动力臂l1会一直减小,阻 力F2=G和阻力臂l2不变,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,可知动力F1即拉力F一直变大,故选A。,易错警示 要充分理解力臂是指支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离,另外将弹簧测 力计绕c点从a位置转动到b位置的过程中
4、,动力臂是在变小的,在a位置,动力臂最大。,5.(2019广西百色,11,3分)如图所示,用相同滑轮组成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内 匀速提高相同高度,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( ) A.F甲=F乙 B.甲、乙绳子自由端移动的速度相同 C.甲、乙两个拉力的功率相同 D.乙滑轮组的额外功多,答案 C 甲图中,n甲=2,不计绳重和摩擦,2F甲=G动+G物,即F甲= ,乙图中,n乙=3,不计绳重和摩擦,3F乙= G动+G物,即F乙= ,则F甲F乙,A错误;甲图中,v绳=n甲v物=2v物,乙图中v绳=n乙v物=3v物,则v绳v绳,B错误;P= = Fv=nFv物,即甲图中拉
5、力的功率:P甲=2F甲v物=(G动+G物)v物,乙图中,P乙=3F乙v物=(G动+G物)v物,则P甲=P乙,C正确;不计 绳重和摩擦,甲、乙滑轮组将物体提升相同高度h,做的额外功都是提升动滑轮所做的功,即W额1=W额2=G动h, D错误。 知识拓展 本题中两个滑轮组的绕绳方式不同,导致n值不同,但是提升相同物体时,在不计绳重和摩擦的情 况下,机械效率相等。在不计绳重和摩擦的情况下,根据公式= = = = ,滑轮组的机械效率 只跟物体重力和动滑轮重力有关。,6.(2019广西北部湾经济区,22,3分)如图所示,利用电动机通过滑轮组(虚线框内的滑轮组未画出)依次拉动物 体A、B。图中效率为60%的
6、电动机拉绳子的功率为30 W且保持不变,不计绳重与摩擦,动滑轮的重力为6 N。拉动A向右做匀速直线运动时,A所受阻力为24 N,电动机拉绳的力为F1,此过程中,A所受的拉力与阻力 的大小 (选填“相等”或“不相等”),电动机工作3 s消耗的电能为 J。拉动B向右做匀速 直线运动时,B所受阻力为18 N,电动机拉绳的力为F2,F2比F1小2 N,此时电动机拉绳的力F2为 N。,答案 相等 150 8,解析 由于A做匀速直线运动,在水平方向上对A受力分析,则拉力等于阻力; 根据P= 得,W有=Pt=30 W3 s=90 J 又= ,则消耗的电能W电= = =150 J 若绳子拉动滑轮的股数为n,则
7、由题意对动滑轮有nF1=G动+f1=6 N+24 N nF2=G动+f2=6 N+18 N F1-F2=2 N 联立解得n=3,F2=8 N,7.(2019广西贵港,22,3分)如图是探究“动能的大小跟哪些因素有关”的实验装置图。 (1)若让同一钢球分别从斜面不同的高度由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越 ,木块B被撞得越 。 (2)若让不同质量的钢球分别从斜面相同的高度h由静止开始滚下,比较木块B被撞击后运动距离s的远近。 这是为了探究动能的大小与 的关系。,答案 (1)大 远 (2)质量,解析 (1)同一钢球在斜面上由静止滚下,钢球在斜面上做加速运动,高度h越高,则加速运动
8、的时间越长,钢 球到达水平面时速度越大,木块B受到水平面的摩擦力一定,将被撞得越远。(2)改变钢球的质量,让不同质 量的钢球从斜面相同的高度由静止滚下,钢球到达水平面时速度相同,这是探究动能大小与质量的关系。 知识拓展 本题应用的方法有控制变量法和转换法。影响动能的因素是速度和质量,在速度和质量两个因 素中,速度对动能的影响更大一些。,8.(2019广西玉林,24,5分)小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测 量,测得数据如下表所示:,(1)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s= m,机械效率= 。 (2)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一
9、滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率 。 (3)在忽略摩擦力和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的重力为 N。 (4)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是 ( ) A.动滑轮的重力 B.绳子与滑轮之间的摩擦 C.物体上升的高度,答案 (1)0.4 50% (2)越高(大) (3)2.2 (4)C,解析 (1)由图知,n=4,s=nh,则s=4h=40.1 m=4 m,机械效率4= = 100%= 100%=50%。 (2)根据表中数据1=31.25%、3=41.67%、4=50%可知,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。 (3)忽略绳重及摩擦,则nF1=G物+G动,故G动=nF1
10、-G物=40.8 N-1 N=2.2 N。 (4)= = = = ,可知不影响滑轮组机械效率的因素是物体上升的高度;由表中1、2两次实验 数据也可知,物体上升的高度不影响滑轮组的机械效率。,解题拓展 影响滑轮组的机械效率的因素有:物体的重力、动滑轮的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦等。,9.(2019广西贺州,26,6分)在平直公路上某轿车以30 m/s的速度做匀速直线运动,恒定的牵引力为3103 N,在 20 s的时间内,求: (1)牵引力所做的功; (2)牵引力做功的功率。,答案 (1)1.8106 J (2)9104 W,解析 (1)轿车牵引力保持不变,在20 s时间内, 轿车通过的路程s=
11、vt=30 m/s20 s=600 m 轿车牵引力做的功W=Fs=3103 N600 m=1.8106 J (2)在20 s时间内轿车牵引力的功率为 P= = =9104 W,10.(2019广西北部湾经济区,28,6分)我们在超市购物时,常常使用购物车。已知购物车的质量为10 kg,小明 用10 N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4 m,用时4 s。g取10 N/kg。求: (1)购物车的重力; (2)推力所做的功; (3)推力的功率。,答案 (1)100 N (2)40 J (3)10 W,解析 (1)购物车的重力G=mg=10 kg10 N/kg=100 N(2分) (2)推力所做的
12、功W=Fs=10 N4 m=40 J(2分) (3)推力的功率P= = =10 W(2分),11.(2019广西桂林,27,8分)小段用如图所示装置,使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起,滑 环C可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度=1.1104 kg/m3;所用拉力F为500 N,且始终竖直向下;O为 支点,且AO=4OB,动滑轮的机械效率为75%。若杠杆质量、杠杆与支点间摩擦不计,整个过程中合金块始终 未露出水面,g取10 N/kg,水=1.0103 kg/m3。求: (1)当拉力F向下移动距离为1.2 m时,拉力F对杠杆所做的功?此时绳子对杠杆B点的拉力? (2)合金块的体
13、积?,答案 (1)600 N 2 000 N (2)0.03 m3,解析 (1)拉力F对杠杆所做的功W=Fs=500 N1.2 m=600 J 由F1l1=F2l2得FlOA=FBlOB, = =4 则FB= =500 N4=2 000 N (2)由图知n=2,s绳=nh=2h,动滑轮的机械效率为75% 则= = = 解得F拉=3 000 N 对合金块受力分析 F拉+F浮=G合金块 合金块浸没在液体中,由阿基米德原理得 F浮=G排=水gV排=水gV合金块 由= 得G合金块=mg=V合金块g,联立得F拉+水gV合金块=V合金块g 即3 000 N+1.0103 kg/m310 N/kgV合金块=
14、1.1104 kg/m310 N/kgV合金块 解得V合金块=0.03 m3,B组 20152018年广西中考题组,考点一 功、功率,1.(2016广西钦州,6,3分)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是 ( ),答案 C 提着滑板在水平路面上前行,有力但在力的方向上没有移动距离,不做功;搬而未起,有力但没有 移动距离,不做功;推着小车向前运动了一段距离,施加了力,并且在力的方向上移动了距离,对小车做了功; 举着杠铃静止不动,有力但没有移动距离,不做功。故选C。,思路分析 做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;有 力无距离,有距离无力,力不做功;
15、力与运动方向垂直时,力不做功。 解题关键 回忆做功的两个必要因素是解决本题的关键。,2.(2018广西柳州,10,3分)下列四组数据给出了4个力做功与做功所用的时间,其中功率最大的是 ( ) A.40 J,8 s B.80 J,8 s C.80 J,10 s D.90 J,10 s,答案 B 根据P=W/t计算,PA=5 W,PB=10 W,PC=8 W,PD=9 W。,3.(2017广西北部湾四市,9,2分)在水平地面上,小明在10 s内用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前 进了5 m,则小明的功率是 ( ) A.25 W B.50 W C.250 W D.500 W,答案 A
16、 小车在水平方向上移动了5 m,拉力做的功W=Fs=50 N5 m=250 J;拉力做功的功率:P= = =25 W。故选A。,4.(2017广西百色,27,8分)骑行是青少年最喜爱的运动项目之一。图所示是小明的山地车及相关数据。某 次骑行,小明沿着平直的公路匀速行驶3 km,耗时10 min。求:(g=10 N/kg) (1)停放时,山地车对水平地面的压强; (2)若在该路段骑行时受到的平均阻力为20 N,小明骑行时的功率。,答案 (1)1.25105 Pa (2)100 W,解析 (1)整车受到的重力为G=mg=10 kg10 N/kg=100 N, p= = = =1.25105 Pa;
17、 (2)骑车时做功为W=Fs=fs=20 N3 000 m=60 000 J; P= = =100 W。,5.(2017广西贺州,26,7分)小明用如图所示的动滑轮提升重物,将重为200 N的物体A以0.1 m/s的速度匀速提 升了1 m(不计摩擦,忽略绳、滑轮的重力)。求: (1)拉力F的大小; (2)拉力F所做的功; (3)拉力F做功的功率。,答案 (1)100 N (2)200 J (3)20 W,解析 (1)由图可知n=2,因为忽略绳重、滑轮重,不计摩擦,所以,绳端的拉力:F= G物= 200 N=100 N; (2)绳子自由端移动的距离:s=2h=21 m=2 m, 拉力F所做的功:
18、W总=Fs=100 N2 m=200 J; (3)拉力F做功的功率: P= = = =20 W。,考点二 机械能及其转化,1.(2017广西桂林,8,3分)下列物体重力势能发生变化的是 ( ) A.水平拉长的弹簧 B.正在下落的篮球 C.水平滑行的玩具车 D.静止在桌面上的课本,答案 B 重力势能的变化与物体的质量和高度变化有关。拉长的弹簧变化的是弹性势能;下落的篮球质 量不变,高度改变,重力势能变小;水平滑行的玩具车、静止的书本没有发生质量和高度的改变,重力势能不 变。故选B。,2.(2018广西北部湾经济区,8,2分)体育测试中,小明立定跳远的运动轨迹如图所示,他在上升过程中 ( ) A.
19、动能减小 B.动能增大 C.重力势能减小 D.重力势能不变,答案 A 上升过程中,小明质量不变,但速度减小,高度增大,则动能减小,重力势能增大,故选A。,要点提示 此题需掌握动能、重力势能的影响因素。动能的变化需分析质量和速度的变化,重力势能的变 化需分析质量和高度的变化。,3.(2018广西玉林,6,3分)2018年世界杯正在俄罗斯举行,如图所示,是正在加速下降的足球,在此过程中,对其 机械能的变化情况,下列分析正确的是 ( ) A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大 C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小,答案 A 由题意知足球的质量不变,速度变大,所以动能
20、增大,高度下降,所以重力势能减小,故选A。,知识归纳 (1)动能大小的影响因素:质量、速度。(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度。,4.(2018广西梧州,9,3分)2018曼谷汤尤杯羽毛球赛于5月27日收官,中国男队时隔六年再次捧起汤姆斯杯,如 图所示,是中国队新人石宇奇在比赛中的情景,在他挥拍把羽毛球击回到对方场地的过程中,下列说法正确 的是 ( ),A.羽毛球上升过程中机械能变大 B.羽毛球下落过程中机械能变大 C.羽毛球上升过程中重力势能变大 D.羽毛球下落过程中动能变小,答案 C 羽毛球无论在上升过程还是下落过程,都受阻力作用,机械能减小,A、B错误;上升过程中,质量不 变
21、,羽毛球所处位置越来越高,所以重力势能增大,C正确;下落过程中,羽毛球速度越来越大,质量不变,所以 动能增大,D错误。,5.(2016广西南宁,8,2分)骑自行车下坡时,人不蹬车,车速也会加快,这是因为 ( ) A.人与车的动能保持不变 B.人与车的重力势能不断增大 C.人与车的机械能不断增大 D.人与车的重力势能转化为动能,答案 D 在下坡的过程中,人和自行车的质量不变,所处的高度不断降低,其重力势能不断减小,但其速度 越来越大,所以动能越来越大,重力势能转化为动能,故D正确。故选D。,思路分析 影响动能的因素是质量和速度,质量一定,速度越大,动能越大;影响重力势能的因素是质量和高 度,高度
22、减小,重力势能减小,据此分析解答。 解题关键 本题考查动能和重力势能的转化,需要掌握影响动能和重力势能的因素。,6.(2018广西贵港,14,2分)如图所示,不考虑空气阻力,小球从A点自由摆动到B点的过程中, 能转化 为 能。,答案 重力势 动,解析 从A到B的过程中,小球所处位置越来越低,质量不变,所以重力势能减小,速度越来越快,动能增大,忽 略空气阻力,减小的重力势能全部转化为动能。,7.(2018广西贺州,14,2分)为了探究动能与物体质量的关系,让质量 (填“相同”或“不同”)的物体 从同一高度静止下落,这种实验方法是 法。,答案 不同 控制变量,解析 动能与物体的质量和速度有关,要研
23、究其中一个因素与动能的关系,用到控制变量法,为了研究动能 与质量的关系,要控制物体速度相同,改变物体质量。,8.(2017广西柳州,14,2分)落久水电站位于广西融木县贝江下游,已列入广西域内西江流域柳江控制性防洪 工程之一。落久水电站用拦河坝提高水位,被提高了水位的水下泄时,冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电, 在这个过程中,水的 能转化为水的动能,水的动能转化为 能。,答案 重力势 电,解析 拦河坝提高了水位,水的重力势能增加,当水下泄时,水的重力势能转化为水的动能,带动发电机发电, 把水的动能转化为电能。,9.(2015广西柳州,17,2分)a、b、c是一个苹果下落过程中的三个位置(如图)
24、,苹果经过位置 时重力 势能最大,经过位置 时动能最大。,答案 a c,解析 由于动能的大小与物体的质量和速度有关,c点时的速度最大,故c点时的动能最大;由于重力势能与 物体的质量和高度有关,a点时的高度最大,故a点时的重力势能最大。,思路分析 动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素: 质量、被举的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。,10.(2017广西北部湾四市,26,7分)如图1所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从 高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示 的三
25、次实验,其中h1=h3h2,mA=mBmC。 图1 图2,(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的 能转化为动能,其动能大小是通过 (选填“高度 h”或“距离s”)大小来反映的。 (2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有 。小木块最终会停下来是因为受到 力的作用。 (3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 。 (4)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。,(5)综合上述可知,图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 。,答案 (1)重力势 距离s (2)惯性 摩擦 (3)大 (4)甲、丙 (5)行驶速度(或速度),解析 (1)小钢球
26、沿斜面滚下来的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动 能;实验中动能的大小是通过观察小木块被推动的距离来判断的,这是转换法的运用。(2)小钢球由于惯性 还将继续保持原来的运动状态,所以小钢球在水平面上不能立即停下来;被推动的小木块最终会停下来是 因为受到接触面的摩擦力作用。(3)甲和乙两组实验让小钢球从斜面的不同高度由静止滚下,是为了改变 小球到达水平面的速度,实验目的是探究动能的大小与速度的关系。实验表明,质量相同时,速度越大,动能 越大。(4)甲、丙两组实验用质量不同的小钢球使它们从同一高度滚下,推动木块做功,目的是保证速度不 变,探究动能的大小与质量的关系。
27、(5)在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的 动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,所以不同车型限速就不同。,思路分析 (1)动能大小与速度和质量有关,本实验中通过小钢球推动木块的距离来反映动能的大小,用的 是转换法;(2)对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质 量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低。 解题关键 此题是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验,记住转换法、控制变量法在实验中的应 用,并要掌握实验中控制小钢球滚下速度的方法,这些都是此实验中常考查的内容。,11.(2016广西桂林,24,6分)
28、小明在玩“水枪”玩具时,发现“水枪”水平放置,如果推动活塞的速度越快,水 枪离地面的高度越高,水就会射得越远,据此,他提出了如下猜想:在空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关,为验证猜想,小明找来了如图所示装置进行实验。,(1)让小球从斜槽上自由滚下,是为了使小球到达水平槽时具有一定的 ;小球从斜槽滚下,重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)保持 不变,分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平 距离sA、sB、sC,发现sAsBsC,这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 有关。 (3)逐步降低抛出点
29、离地面的高度,分别为h1、h2、h3,每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,分别 测出小球落地的水平距离s1、s2、s3,发现s1s2s3,这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 有关。 (4)若在水平槽铺上毛巾,使抛出点离地面的高度为h3,让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,测出小球落 地的水平距离为s4,根据上述实验的结果,应该有s4 s3(选填“”、“”或“=”)。,答案 (1)速度 减小 (2)抛出点离地面的高度 速度 (3)距落地点的高度 (4),解析 (1)实验中,让小球从斜槽上自由滚下,是为了使小球到达水平槽时具有一定的速度;小球从斜槽滚下, 高度降低,所以重力势能
30、减小。(2)根据控制变量法的要求,保持抛出点离地面的高度不变,分别让同一小球 从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平距离sA、sB、sC,发现sAsBsC,这表明:空中 水平抛出的物体,落地的水平距离与速度有关,速度越大,则平抛的距离越远。(3)逐步降低抛出点离地面的 高度,分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3,发现s1s2s3,这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 距落地点的高度有关,相同情况下,距落地点的高度越大,落地点的水平距离越大。(4)若在水平槽上铺毛巾, 由于毛巾的表面较粗糙,摩擦力大,小球的速度减小,则小球的动能减小,因此,根据上述实验的结果,
31、小球落 地的水平距离变小,即s4s3。,考点三 杠杆,1.(2015广西南宁,2分)如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠 杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂钩码的个数是 ( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.6个,答案 B 设每个钩码的重力为G,每个小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2得,3G2L=F23L,解 得F2=2G,所以在A处所挂钩码的个数为2。故选B。,思路分析 杠杆的平衡条件:动力臂动力=阻力臂阻力;根据杠杆的平衡条件,将已知条件代入便可求得。 解题关键 本题是有关杠杆的题目,解决本题的关键是知道杠杆的平衡条件。,2.(
32、2016广西桂林,6,3分)图所示的简单机械,属于省力杠杆的是 ( ),答案 C 天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A错误;筷子在使用过程中,动力臂小于阻 力臂,是费力杠杆,故B错误;钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C正确;火钳在使用过程 中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误。故选C。,思路分析 结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系;动力臂大于阻力 臂的是省力杠杆,据此分析各个选项。 解题关键 分析题意,回顾杠杆的分类知识。,3.(2018广西北部湾经济区,16,2分)在探究“杠杆平衡条件”实验中,杠杆在拉力F作用下水平平
33、衡,如图所 示。现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F与其力臂的乘 积变化情况是 ( ),A.一直变小 B.一直变大 C.一直不变 D.先变小后变大,答案 C 由杠杆平衡条件知:F1L1=F2L2,由图知阻力与阻力臂的乘积不变,所以F与其力臂的乘积不变。,4.(2018广西玉林,20,2分)如图所示,长为40 cm、重为10 N的匀质杠杆可绕着O点转动,作用在杠杆一端且始 终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30的位置拉至水平位置(忽略摩擦阻力),在这个过 程中,力F的大小将 (选填“增大”、“不变”或“减小”),力F所做的功为 J。,答
34、案 增大 1,解析 拉力F始终与杠杆垂直,所以拉至水平位置的过程中,动力臂l不变,G的大小不变,而阻力臂l却逐渐增 大,根据Fl=Gl,当L、G不变时,l越大,那么F越大;杠杆重心上升的高度h= l sin 30= 40 cm =10 cm=0. 1 m,W=Gh=10 N0.1 m=1 J。,解题关键 根据杠杆平衡条件进行分析;根据h= l sin 30求出杠杆重心上升的高度,然后求出克服重力做 的功。,5.(2017广西桂林,19,2分)如图所示,推走独轮车之前,需先将其撑脚抬离地面,慢慢抬起的过程中,独轮车属 于 杠杆,若向上施加在车把手上的力始终与把手垂直,则这个力的大小 (选填“逐渐
35、增大” “逐渐变小”或“始终不变”)。,答案 省力 逐渐变小,解析 在将独轮车撑脚抬离地面过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。向上施加在车把手上的力始终 与把手垂直,则动力臂大小不变,而阻力G不变,阻力臂变小,由杠杆平衡条件可得,动力F将变小。 解题关键 本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用,易错点在第二问,确定动力臂不变、阻力臂变 小是关键。,6.(2016广西南宁,26,7分)在“探究杠杆平衡条件的实验”中: (1)如图甲所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),直到 杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量 。,(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在
36、A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂 个相同 的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆 (选 填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡。 (3)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计 从a位置转动到b位置时,其示数大小将 。 (4)如图丁所示,已知每个钩码重0.5 N,杠杆上每个小格长度为2 cm,当弹簧测力计在C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,拉力F的力臂大小为 cm,弹簧测力计示数大小为 N。,答案 (1)右 力臂的大小 (2)6 不能 (3)变
37、大 (4)4 3,解析 (1)调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端上翘,左端的平衡螺母应向右端移动,使杠杆在水平位置平衡, 此时力臂在杠杆上,便于测量力臂的大小。 (2)设杠杆上每个格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件:FALA=FBLB,即4G3L=FB2L,解得 FB=6G,需挂6个钩码;若A、B两点下方所挂的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧4G4L=16GL, 右侧6G3L=18GL,因为16GL18GL,所以杠杆不能平衡。 (3)弹簧测力计在B点拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,力应变大。 (4)当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30角)杠杆,此时动力
38、臂等于 OC= 42 cm=4 cm。根据 杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1= = =3 N。,思路分析 调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母应向上翘的一端移动,探究杠杆平衡条件时,应使杠杆在 水平位置平衡,这样力臂在杠杆上;根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量及移动后杠杆是否平衡;力 臂变短,作用力变大;当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30角)时,根据杠杆的平衡条件求出弹簧 测力计的读数,据此解答。,考点四 滑轮和滑轮组,1.(2017广西桂林,9,3分)某升降式晾衣架的结构如图所示,该晾衣架没有应用到的简单机械是 ( ) A.动滑轮 B.定滑轮 C.轮轴 D.斜面,答案 D
39、升降式晾衣架是一组简单机械,由固定在天花板上的定滑轮、横梁上的动滑轮和把手处轮轴组 成,没有应用斜面。故选D。,2.(2016广西柳州,8,3分)借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重力大小及摩擦,如图所示的装置中最省力 的是 ( ),答案 D A中拉力FA=G;B中n=2,拉力FB= G;C中使用定滑轮,拉力FC=G;D中n=3,拉力FD= G;故选D。,解题关键 解决本题关键是知道滑轮组及其工作特点。,3.(2017广西梧州、玉林、崇左,19,2分)如图所示,重为100 N的物体A在拉力F=5 N作用下沿水平面做匀速 直线运动。已知滑轮组机械效率为60%,物体A运动的速度为0.5 m/s,则
40、物体A在20 s内通过的路程为 m,该机械所做的有用功的功率为 W。(忽略绳子和滑轮的重力),答案 10 4.5,解析 物体移动的路程为s=vt=0.5 m/s20 s=10 m;由= 解得f=9 N,克服摩擦力做功W=fs=9 N10 m=90 J, 该机械所做的有用功的功率为P= = =4.5 W。,4.(2017广西河池,24,4分)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一个滑轮组提升不同的物体,如图 甲、乙所示,实验数据记录如下:,(1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计,使物体升高。 (2)图乙中弹簧测力计的示数为 N,表格中处数据为 %。 (3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法
41、,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“不变”或“变小”),答案 (1)匀速 (2)3.2 62.5 (3)不变,解析 (1)当匀速拉动时,系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。(2)由图乙可知,测力计分度值为0.2 N,示数为3.2 N,第二次机械效率为= 100%= 100%= =62.5%。(3)将滑轮组换另一种绕 绳方法后提升相同的物体时,不计摩擦及绳重,有用功和额外功均没变化,故滑轮组的机械效率不变。,考点五 有关杠杆、滑轮以及机械效率的计算,1.(2016广西来宾,11,3分)如图,用一个重为2 N的动滑轮,把G物=12 N的物体在2 s内匀速提
42、升0.2 m(不考虑绳 子的重力和摩擦),则 ( ) A.绳子的拉力F=6 N B.绳子自由端移动速度v=0.1 m/s C.有用功W有=2.8 J D.动滑轮的机械效率=85.7%,答案 D 由图示可知,滑轮承重绳子的有效股数n=2, 不计绳重及摩擦,F= (G轮+G物)=7 N,故A错误; 物体上升的速度:v= =0.1 m/s,绳子自由端移动的速度:vF=2v=20.1 m/s=0.2 m/s,故B错误; 有用功W有=G物h=12 N0.2 m=2.4 J,故C错误; 总功W总=Fs=720.2 J=2.8 J,滑轮的效率= 100%= 100%=85.7%,故D正确。,思路分析 不计绳
43、重及摩擦,拉力F= (G轮+G物),绳子自由端移动的速度vF=nv物;有用功是克服物重所做的 功,总功是拉力F所做的功,机械效率可以根据= 100%求出。,2.(2018广西贵港,8,3分)如图所示,使用同一滑轮的甲、乙两种装置,匀速提升重均为10 N的A、B两物体, 已知滑轮重1 N,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则下列说法中正确的是( ) A.手的拉力F乙=10 N B.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等 C.若A、B两物体都被提升0.5 m,则手的拉力F乙做的有用功比较多 D.若A、B两物体都被提升0.5 m,则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多,答案 B 对于动滑轮,绳重和摩擦不计,使
44、用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一 半,F乙= (G+G动)=5.5 N,A错误;两物体被匀速提升,合力为0,B正确;由W有=Gh得手的拉力做的有用功是相同 的,C错误;乙中拉力要克服动滑轮的重力做功,比甲中拉力做的总功要多,D错误。,3.(2016广西贵港,16,2分)用如图所示的滑轮组提升重2 000 N的物体,绳子自由端匀速上升10 m,已知滑轮组 机械效率为80%,则拉力F为 N,拉力F做功为 J。,答案 500 5 000,解析 从图中可以看出,有5段绳子在拉重物,则根据s=nh可知: h= s= 10 m=2 m, 有用功W有用=Gh=2 000 N2 m=4
45、000 J, 由= , 可得:W总= = =5 000 J; 由W=Fs可知: 拉力F= = =500 N。,思路分析 根据题图分析滑轮组有几段绳子吊着物体,利用s=nh计算出物体上升的高度;根据有用功公式 W有用=Gh计算出有用功的值;由W总=W有用/计算出总功;根据公式F= 计算出拉力的值。,4.(2015广西河池,14,2分)如图所示,用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块。由图中数据可知,弹簧测 力计示数为 N,斜面的机械效率为 。,答案 6 80%,解析 图中弹簧测力计的分度值为0.2 N,弹簧测力计示数为6 N。拉力大小为6 N,h=20 cm=0.2 m,s=50 cm= 0.5
46、 m, W有=Gh=12 N0.2 m=2.4 J, W总=Fs=6 N0.5 m=3 J, 机械效率是:= 100%= 100%=80%。,思路分析 知道物体的重力、升高的距离求出有用功,知道拉力和斜面的长度求出总功,根据机械效率公 式求出机械效率。,5.(2017广西河池,28,9分)“贵阳至南宁高速铁路”项目于2016年12月开工,全线长约512 km,设计最高行车 速度达350 km/h。该高铁线途经河池市的环江、金城江、都安等地。预计2021年正式通车运行,通车后河 池市将步入高铁时代。建设中用到的某种起重机的结构示意图如图所示,用该起重机将放在水平地面上的 长方体混凝土墩放入水中。
47、起重机的吊臂OAB粗细不计,可以看做杠杆,吊臂B端连着滑轮组,已知混凝土墩 的密度为2.5103 kg/m3、底面积为4 m2、高为2 m,水=1.0103 kg/m3,g=10 N/kg。求:,(1)混凝土墩的质量; (2)混凝土墩被提起到最高点静止时,立柱CA恰好竖直,OAOB=16。若忽略滑轮组、钢丝绳和吊臂的重 力及各种摩擦,则起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少N; (3)混凝土墩浸没在水中后,它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力。(不计水的阻力),答案 (1)2104 kg (2)1.2106 N (3)4104 N,解析 (1)混凝土墩体积为V=Sh=4 m22 m=8 m
48、3;混凝土墩质量为m=V=2.5103 kg/m38 m3=2104 kg; (2)若忽略动滑轮、钢丝绳和吊臂的重力及各种摩擦,则阻力为F2=G=mg=2104 kg10 N/kg=2105 N;如图, 作出动力臂和阻力臂,在RtAOC和RtBOD中,ACBD,所以AOCBOD,OAOB =16,所以, OC OD =16,由F2l2=F1l1得,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力:F1= = =1.2106 N; (3)混凝土墩在水中受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg8 m3=8104 N; F拉=G- F浮=2105 N-8104 N=1.2105 N;由题图可知,绕在动滑轮上的绳子为三段,所以,F= 1.2105 N=4 104 N。,6.(2015广西玉林、防城港,28,10分)如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图。该装置主要由两个重 力均为20 N的动滑轮、长方体物块A和B以及轻质杠杆MN组成,物块A通过细绳与滑轮相连,物块B
