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1、明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。
(1)、如图甲所示,辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是(选填“A”“B”或“C”)点。(2)、设大轮与小轮的半径比为3:1,水桶受到的总重力为90 N。使周长为3m 的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C 点最小的力应为N。(不计井绳的粗细和自重)(3)、图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用(选填“①”或“②”)。 -
2、某起重机的滑轮组结构示意图如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g 取10 N/ kg。求:
(1)、克服钢板重力做的功 ;(2)、钢丝绳的拉力 F;(3)、滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。 -
3、如图所示,把重为40 N的物体从斜面底端匀速推到斜面顶端,斜面长2m,高0.6m,沿斜面的推力F 为20N。那么,此过程中有用功是J,斜面的机械效率是。

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4、小廖同学家里正在修建楼房,他通过调查了解到工人利用如图的装置,将重力为900 N 的物体匀速提升了6m ,工人对绳子施加的拉力 F 为475 N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦,下列说法中正确的是( )
①拉力F 做功为2850J;②动滑轮的重力为50N;③拉力F 做的额外功为600J;④如用该装置匀速提升重力为 950 N的物体,则该滑轮组的机械效率为95%。
A、①③ B、②④ C、①② D、③④ -
5、如图,有人利用该滑轮将G=100 N的物体匀速提升了20cm(不计绳重和摩擦),此过程克服物体重力做的功为J,若动滑轮重10 N,则F=N。

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6、如图所示,取两根光滑的木棍甲、乙,将绳子的一端系在甲木棍上,再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端,(选填“甲”或“乙”)木棍受到绳子的拉力更大,已知绳端拉力为F,则甲木棍受到绳子的拉力为F;若将甲、乙木棍长度增长,木棍受到绳子的拉力(选填“变大”“变小”或“不变”)。

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7、用如图所示的装置提升重为600 N的物体。不计摩擦和滑轮与绳的自重,下列说法正确的是( )
A、两个滑轮均为动滑轮 B、物体匀速上升时,人对绳子的拉力为 300 N C、若人将绳子匀速拉过2m,物体也上升2m D、使用该装置不能省力,但能改变力的方向 -
8、小明和小洁一起做“探究杠杆的平衡条件”实验,实验室提供了如图所示杠杆(支点为O)、支架、10个 (每个重0.5 N)。
(1)、如图甲所示,实验开始前,应向端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡;挂上钩码后,每次都要让杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于直接读取。(2)、小明取2个钩码,挂在支点左侧某处,再取4个钩码挂在支点的侧进行实验,使杠杆在水平位置平衡后,记录数据。(3)、完成三次实验后分析数据,他们得出了杠杆的平衡条件。如表主要呈现了第3次实验数据。实验次数
动力
动力臂l1/ cm
阻力 F2/N
阻力臂
1
…
…
…
…
2
…
…
…
…
3
2.5
20.0
2.0
25.0
小明在第3次实验的基础上,在支点左侧20cm处继续加钩码直到 为 3.5 N,如图乙所示,但发现此时用剩下的3个钩码无法让杠杆再次在水平位置平衡。小洁想利用现有器材帮助小明完成 为3.5N的第4次实验,她应该通过 , 使杠杆再次在水平位置平衡(请结合具体数据进行说明,保留一位小数)。
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9、图甲是压制饺子皮的“神器”,压皮时压杆可视为一个杠杆,图乙是简化示意图,图中O为支点,F2为压饺子皮时作用在 B点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A 点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。

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10、小兰自制了一把杆秤,由秤盘、提纽、秤杆以及200 g的秤砣构成,如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时,提起提纽,杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为10cm。当放入重物,将秤砣移至距O点30cm的B 处时,秤杆水平平衡,则重物质量为g;往秤盘中再增加20g 的物体,秤砣需要从 B 处移动cm才能维持秤杆水平平衡。

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11、健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小的变化情况是。若要增加训练强度,应将配重盘向(选填“a”或“b”)端移。

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12、如图所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作。下列说法正确的是( )
A、此杠杆的支点为A 点 B、此杠杆的阻力是哑铃受到的重力 C、此杠杆是一个费力杠杆 D、肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离 -
13、如图所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A、增大动力臂,能够省力 B、增大阻力臂,方便使用 C、减小动力臂,方便使用 D、减小阻力臂,能够省力 -
14、有人用斜面、滑轮组合在一起来提升重600N的木箱,如图所示,动滑轮重20N,用160N的拉力 F 使木箱沿着斜面滑动5m ,同时木箱也升高了3m ,此过程中由于绳、滑轮间摩擦而需做的额外功为40 J。求:
(1)、拉力做的有用功;(2)、整个装置的机械效率;(3)、斜面对木箱的摩擦力大小。 -
15、为了发展文化旅游事业,某地正在兴建特色文化主题园。园区建设中需把重1200 N的木箱A 搬到高h=2m、长L=10m的斜面顶端,如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时50 s将木箱A匀速沿直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力 F 的功率为80 W。求:
(1)、拉力F 的大小;(2)、该斜面的机械效率;(3)、木箱A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力。 -
16、工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为 的石材放在水平地面上,在拉力 F 的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%,滑轮组和绳子的自重不计(g 取10 N/ kg)。求:
(1)、石材受到的阻力;(2)、在石材移动40 s过程中,工人做的有用功;(3)、在石材移动40 s过程中,工人作用在绳子自由端的拉力F。 -
17、用如图所示的滑轮组提升重物,不计摩擦和绳重,当物重G为1800 N、拉力F 为500 N时,可使物体匀速上升。
(1)、当拉绳的速度为多大时,可使重物以0.65 m/s的速度匀速上升;(2)、当被提起的重物G'为2400 N时,使物体匀速上升时拉力F'为多大?机械效率是多少?(结果精确至0.1%) -
18、为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表:
实验次数
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力 F/N
斜面长度s/m
机械
效率η
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)、实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做运动,该过程中木块的机械能(选填“变大”“不变”或“变小”)。(2)、第2次实验中,斜面的机械效率为 , 斜面对木块的摩擦力为N。(3)、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:。(4)、试列举出生活中利用斜面的一个实例:。 -
19、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表:(不计绳重)

序号
动滑轮重G动/N
物重G/N
物体上升的高度 h/m
绳端受到的拉力 F/N
绳端移动的距离 s/m
滑轮组的
机械效率η/%
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6
3
0.5
4
0.1
2
0.3
66.7
4
1
4
0.1
0.5
(1)、根据表格前3次数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。(2)、实验中,测量绳端拉力 F 时,应尽量匀速向上拉动弹簧测力计。(3)、第4次实验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为N,滑轮组的机械效率为%。(4)、由表中第1、2、3三组数据可知,同一滑轮组的机械效率与有关。(5)、由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率与摩擦和有关,第3组实验中克服摩擦所做的额外功为J。 -
20、测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。

实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/ cm
拉力F/N
绳端移动距离s/ cm
机械
效率η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
(1)、实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为N。(2)、第2次实验时所做的有用功为J,滑轮组的机械效率是。(3)、分析1、2、3三次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4两次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度(选填“有关”或“无关”)。(4)、结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是____。A、增大绳重 B、减轻动滑轮重 C、加快物体提升的速度