期末复习之简单机械
一、画图题之杠杆作图
1、如图1所示,人做俯卧撑时相当于一个杠杆,请画出人所受重力、地面对人手的支持力的示意图,并分别画出它们的力臂。
2、如图2所示,课桌的重心在O点,若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面,在抬起时另一桌腿A没有滑动,请在图中画出F相对于A点的力臂L。
3、如图3,使杠杆OA保持静止,请画出F2的力臂l2和在A点所加最小力F1的示意图.
图1 图2 图3
4、如图4所示,请在杠杆A端处画出把物体拉起时的最小拉力F1的作用线及其力臂。
5、如图5所示,人拉着拉杆箱静止,以O为支点,请画出拉力F的力臂。(3分)
6、如图6一根木棒,画出在棒上用最小的力撬动石块1的力的示意图;并标明它的力臂。
图4 图5 图6
二、画图之滑轮作图
1、利用如图7所示的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方式。
2、如图8所示,用滑轮组提升重物,要求绳子自由端的拉力大小等于物体重量的三分之一,请画出绳子的绕法(动滑轮和绳子的重量、摩擦力均忽略不计)。
3、如图9,人站在地面上将重物拉起,画出滑轮组最省力的绕线方法。
4、如图10,小华借助滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方法.
5、如图11所示,某同学要用滑轮组将陷入泥中的汽车拉出来,画出最省力的绕线方法。
图7 图8 图9 图10
图11
三、机械计算
1.(9分)用如图12所示的滑轮组匀速提起90kg的重物,10s内绳子的自由端向下拉动了6m,已知动滑轮的质量为10kg,若不计绳重和摩擦,g取10N/kg,试求:
(1)绳自由端拉力F的大小; (2)绳自由端拉力F做的功及其功率;
(
图
12
F
)(3)滑轮组做的有用功和额外功; (4)滑轮组的机械效率;
2.(6分)如图5所示,用滑轮组提升重物,工人所用的拉力为165N,物体M 的重力为300N,将物体拉升1m,则上升过程中,克服物体M所受的重力做的功是 J,如果忽略各种摩擦力和绳子的重量,那么该滑轮组中动滑轮的重量是 N。
3.如图是提升货物的某升降机示意图,货厢内所装货物的重量是6000N,货厢的重量是2000N,货厢顶部装有两个滑轮,问:
(1)若不计钢丝绳和动滑轮的重量、不计摩擦.则在匀速提升过程中,电动机对钢丝绳的拉力是多少?
(
电动机
货物
货
厢
第
21
题
)(2)若匀速提升时,电动机对钢丝绳的实际拉力是2500N,且升降机在20s内将货厢和货物匀速提升了2m,求这个过程中的有用功、该升降机的机械效率、电动机对钢丝绳拉力做功的功率。
4.建筑工地上,工人用如图所示的装置拉升建材,工人的体重为800N,将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为400N,时间为20s.不计摩擦和绳重,(g取10N/kg)求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率。
(
第
22
题图
)
5.工人用如图所示的滑轮组装置,把重为100牛的物体匀速向上提起,在10秒内绳子自由端拉动了6米,已知每个滑轮重10N,不计机械摩擦及绳重,求:
(1)绳子自由端的拉力F;
(2)拉力F的功率;
(3)在此过程中滑轮组的机械效率
6、张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子,且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题:
(1)每个滑轮的重是多少?
(2)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?
(3)绳子能承受的最大拉力是多少?
(4)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少
四、滑轮组的机械效率实验
1、某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想。
(1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作 .
(2)同学们提出了下面两个猜想:
猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关;
为了验证上述猜想,同学们准备分别按图1、图2、图3的滑轮组进行实验,在实验中。
①为了验证猜想A,应按图__________两种绕线方法进行实验。若实验测得两个滑轮组的机械效率大小______(选填“相等”、“不相等”),则可初步判断猜想A是错误的;
②为了验证猜想B,应按图__________两种绕线方法进行实验。若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是________的(选填“正确”、“错误”).
(4)接着,小组进行了实验验证.
(5)小组在实验时应__________沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计,且在 (选填“静止”或“拉动”)时读数。
通过“测量滑轮组的机械效率”实验,所得到的影响滑轮组机械效率高低的主要因素应该是__________________________________及绳重和摩擦.
(7)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
(8)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为 N。
(9)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示。小红多使用一个滑轮,目的是 (请在以下选项中选择)
A.可以省力B.可以省功C.可以省距离D.可以改变拉力的方向
(10)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时(忽略绳重及摩擦),甲、丙滑轮组的机械效率 (选填“相同”或“不相同”)。
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