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2017年中考物理试题分项版解析汇编第01期专题09简单机械及其效率含解析

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                               专题    9 简单机械及其效率

一、选择题

1.【2017•泰安卷】如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是(  )


A.                 天平   B.               裁纸刀


C.                筷子    D.               钓鱼竿
【答案】B


【考点定位】杠杆的应用;杠杆的分类

2、【2017•自贡卷】如图所示的杠杆正处于水平平衡,若在标杆两边的钩码下再一个钩码(钩码的质量都

相同),杠杆将(     )


A、还继续处于水平平衡                     B、右端上升,左端下降   

C、右端下降,左端上升                     D、无法确定杠杆的运动状态

【答案】C

【解析】

原来杠杆处于平衡状态,加上相同的钩码,应由增加的力和力臂的乘积来判定.设每个钩码的质量为                                           m,
                                                           3
左侧力臂为      L,由杠杆的平衡条件可得:3mgL=2mgL           右,解得:     L    L ;
                                                       右   2
                                                                       3
两端增加一个钩码后,左侧力和力臂的乘积为                    4mgL,右侧力和力臂的乘积为          3mg    L  4.5mgL ,则右
                                                                       2
端力和力臂的乘积大,所以杠杆右端下降,左端上升,故                         ABD 错误、C  正确.故选     C.
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考点:杠杆的动态平衡分析.
3. 【2017•菏泽卷】下列工具中,在使用时属于费力杠杆的是(    )


                    A.                          B. 


                   C.                          D. 
【答案】B


考点:杠杆的种类

4. 【2017•广州卷】图      11 中力  F1 水平拉动重为     G 的物体   A 在水平路面匀速移动了         s。改用滑轮组拉动

A 在同一路面匀速移动了          s,拉力为    F2 (如图   12)。此过程滑轮组(    )


                                               Gs
A.总功为    F2s    B. 额外功为   F1s   C. 机械效率为              D. 额外功为    3F2s  F1s
                                            F2 3s

【答案】D

【解析】滑轮组中,有三段绳子承担,因此拉力移动的距离为                          3S,则总功为      3F2S,A 错误;拉力的有用功


                                                      W有    F1S
为  F1S,则额外功是      3F2S-F1S,B 错误,D  正确;机械效率为=             =       ,C 错误;
                                                      W总    3F2S
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考点:有用功,总功和额外功,滑轮组的机械效率。
5. 【2017•安徽卷】如图所示,当水平拉力               F=50N 时,恰好可以使物体        A 沿水平地面向右做匀速直线运动。
已知物体重为       200N,所受地面的摩擦力约为          80N,假如在    5s 时间内,物体水平移动了          0.6m,不计绳和滑轮
的自重,则在此过程中


A.拉力   F 做功为   30J  
B.物体重力做功为        120J   
C.拉力   F 做功的功率为     12W 
D.该装置的机械效率约为          60%
【答案】C
【解析】


考点:功的计算  机械效率  功率的计算

6、【2017•舟山卷】如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是(   )


A、刀刃很薄可以增大压力

B、铡刀实质上是一种费力杠杆

C、甘蔗放在      a 点比 b 点更易被切断
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D、手沿    F1 方向用力比沿     F2 方向更省力

【答案】C

【解析】

刀刃很薄是减小了受力面积,从而增大压强,故                     A 错误;铡刀当动力臂大于阻力臂时,是省力杠杆,故

B 错误;甘蔗放在       a 点比  b 点阻力臂小,根据       F1L1=F2L2  , 可知甘蔗放在      a 点比  b 点更易被切断,故       C 正

确;动力臂垂直于力的方向,可知               F2 动力臂大于    F1  , 因此   F2 更省力,故    D 错误;故应选      C。

【考点定位】杠杆的应用
7.【2017•丽水卷】如图所示,使用时属于费力杠杆的是(    )


                                                                   
  A.镊子夹石块       B.起子开瓶盖   C.羊角锤拔铁钉  D.天平称物体质量
【答案】A
【解析】
A. 镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故                        A 符合题意为答案。
B.起子开瓶盖,在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故                             B 不符合题意。
C.羊角锤拔铁钉,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,省力但费距离,故                              C 不符合题意。
D.天平是等臂杠杆,故          D 不符合题意。
考点: 杠杆的种类
8. 【2017•重庆    A 卷】工人师傅用图       5 所示的滑轮组,将重为         800N 的重物缓慢匀速竖直提升           3m,人对绳
的拉力    F 为 500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则(  )
A.绳子自由端移动的距离为           9m         B.动滑轮的重力为        200N
C.人通过滑轮组做的有用功为            1500J    D.滑轮组的机械效率为         53.3%


【答案】B
【解析】
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考点:滑轮组的机械效率  有用功   额外功

9、【2017•绍兴卷】如图甲是制作面团的情景,把竹竿的一端固定在绳扣中,人骑在另一端施加一个向下

的大小为     F 的力,面团被不断挤压后变得更有韧性,图乙为压面团原理图。关于压面团过程的叙述正确的

是(   )


A、面团对杆的作用力方向向下

B、面团对杆的作用力大小等于             F

C、面团被压扁说明力能使物体发生形变

D、A  点向下移动的距离小于          B 点向下移动的距离

【答案】C


【考点定位】杠杆的应用

10.【2017•烟台卷】踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群

众的喜爱,踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是(  )
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A.脚后跟是支点,是省力杠杆

B.脚后跟是支点,是费力杠杆

C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆

D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆

【答案】C

【解析】

如下图所示,踮脚时,脚掌与地面接触的地方是支点,小腿肌肉对脚的拉力向上,从图中可知动力臂大于

阻力臂,是省力杠杆,故应选             C。


【考点定位】杠杆的应用;杠杆的分类

11.【2017•岳阳卷】如图,用          300N 的力将重为     500N 的物体在   10s 内匀速提升     2m,不计绳重和摩擦,在

此过程中


A.绳子自由端移动的距离为            6m        
B.动滑轮重      100N
C.拉力做功的功率为         100W      

D.滑轮组的机械效率为          60%

【答案】B

【解析】
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A.绳子自由端移动的距离为            6m ,错误,绳子段数为         2,移动距离为      4m;B.动滑轮重      100N,正确,

2F=G 物+G 动,代入,解之得;C.拉力做功的功率为                100W,错误,正确答案为         120W;D.滑轮组的机械效率

为  60%,错误,正确答案为         83%;故应选    B。

【考点定位】滑轮组的机械效率

12.【2017•德阳卷】某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物,工人对绳的拉力                               F 为 400N,并能用

10s 的时间将    96kg 的重物匀速提升       2m,则拉力    F 的功率为                  W,此时滑轮组       的机械效率为      

%.(不计绳重和摩擦,取           g=10N/kg)


【答案】240;80

【解析】

由图知,n=3,则绳端移动的距离:s=3h=3×2m=6m,拉力                  F 做的功:W   总=Fs=400N×6m=2400J;拉力    F 做功


的功率:P=        =      =240W;重物的重力:G=mg=96kg×10N/kg=960N,有用功:W            有用


=Gh=960N×2m=1920J;滑轮组的机械效率:η=                 ×100%=       ×100%=80%。

【考点定位】滑轮(组)的机械效率;功率的计算

13.【2017•连云港卷】如图所示,在均匀杠杆的                  A 处挂  3 个钩码,B   处挂   2 个钩码,杠杆恰好在水平位置

平衡,已知每个钩码的质量均为              50g,若在   A,B  两处各加    1 个钩码,那么杠杆(  )


A.右边向下倾斜

B.左边向下倾斜

C.仍保持水平位置平衡

D.无法确定杠杆是否平衡

【答案】A
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【考点定位】杠杆的平衡条件

14.【2017•杭州卷】如图所示装置,在水平拉力                  F 的作用下,物体      M 沿水平地面做匀速直线运动,已知

弹簧秤读数为       10 牛,物体   M 的运动速度为      1 米/秒(若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮

与轴间摩擦),那么在此过程中(  )


A.物体    M 与地面间的摩擦力为        5 牛

B.物体    M 与地面间的摩擦力为        10 牛

C.水平拉力      F 做功的功率为     20 瓦

D.1  秒内滑轮对物体       M 做功为   10 焦

【答案】C

【解析】

如图所示,n=2,物体做匀速运动,f=2F=2×10N=20N;故                 AB 错误;物体移动的路程         s′=v 物 t,

拉力移动的距离:s=2s′=2×v          物 t=2×1m/s×1s=2m,拉力做功:W=Fs=10N×2m=20J,拉力做功功率:P=

  =    =20W;故  C 正确,D   错误;故应选      C。
【考点定位】功率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算
二、填空题

1.【2017•苏州卷】如图所示,用滑轮组将                1.5kg 的物体匀速提高      0.5m,拉力    F 为 10N,则有用功为   

▲     J,滑轮组机械效率为   ▲   .若增加所提物体的重力,滑轮组机械效率   ▲   (变大/变小

/不变).(不计绳重和摩擦,g              取  10N/kg)
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【答案】7.5;75%;变大


考点:有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率 

2.【2017•烟台卷】往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用

3m 长的斜面,把      120kg 的重物提高     1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为                         ,若实际用力为

500N,斜面的机械效率为    ,重物受到的摩擦力为   .(g                        取  10N/kg).


【答案】(1)400N;(2)80%;(3)100N
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【考点定位】斜面的机械效率;轮轴及其他常见简单机械

3.【2017•杭州卷】小金将长为           0.6 米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端                    A 挂一个   40 牛的物

体,肩上支点       O 离后端  A 为 0.2 米,他用手压住前端         B 使木棒保持水平平衡,如图所示,小金的质量为

50 千克,则此时手压木棒的压力大小为     牛,肩对木                      棒的支持力大小为     牛,人对地面的压力

大小为   牛(g=10       牛/千克)


【答案】20;60;560

【解析】

(1)由题根据杠杆的平衡条件有:F×OB=G×OA,即:F×(0.6m﹣0.2m)=40N×0.2m,所以:F=20N;即

手压木棒的压力大小为          20N;肩对木棒的支持力大小为            F′=F+G=20N+40N=60N;人对地面的压力大小为

 ″
F  =G 人+F′=mg+F′=50kg×10N/kg+60N=560N。

【考点定位】杠杆的应用
                                          1
4. 【2017•安徽卷】如图所示,将一把薄木尺的                 3 长度用多层报纸紧密地覆盖在水平桌面上,已知报纸的
上表面积为      0.25m2,则大气对报纸上表面的压力为          N;在木尺右端快速施加竖直向下的力                            F,要
将报纸掀开,则力         F 至少为                 N(假设报纸对木尺的压力全部作用在木尺的最左端,大气
压取   1.0×105pa,报纸和薄木尺的重力忽略不计)。


【答案】2.5×104     1.25×104
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考点:压力和压强   杠杆的平衡条件
5.【2017•扬州卷】如图,是塔式起重机上的滑轮组。在将                       210N 的重物匀速提高      2m 的过程中,作用在绳
端的拉力为      100N,则有用功是    J,该滑轮组的机械效率是    。


【答案】420    70%
【解析】

(1)有用功      W 有用=Gh=210N×2m=420J。
(2)由图可知,滑轮组承担重物的绳子股数为                    n=3 ,滑轮组的机械效率
    𝐺ℎ  𝐺   210𝑁
𝜂 =  =    =         = 70%
    𝐹 𝑠 3𝐹 3 × 100𝑁
考点:有用功     机械效率

6、【2017•绵阳卷】如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图,其动滑轮质量                                  15kg,某次提升材

料质量    240kg,材料在空中静止时,摩擦影响很小,绳很轻,可以不考虑,则竖着向上的拉力

F=______N;竖着向上匀速提升材料,摩擦影响较大,实际所用的拉力大小是                            1000N,并将材料提升了

10m 高。则滑轮组的机械效率是________。(取              g=10N/kg)


【答案】850     80%  
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【解析】

试题分析:忽略摩擦和绳重            F=(G+G  动)/n=(m+m  动)g/n= (15kg+240kg)×10N/kg/3=850N;

η=W  有/W 总=Gh/FS=(240kg×10N/kg×10m)/(1000N×30m)= 80%

考点:滑轮组的机械效率
三、作图与探究

1.【2017•烟台卷】如图为吊车起吊货物的工作示意图,请在图中画出动力、阻力和阻力臂.


【答案】如下图所示


【解析】

由图知,吊车起吊货物时,O            是支点,撑杆施加的是动力            F1,方向与吊臂垂直;货物施加的是阻力                F2,方

向竖直向下;从支点到阻力作用线的垂线段是阻力臂                       L2.如上图所示。

【考点定位】力臂的画法

2. 【2017•广州卷】用力       F1 把门推开,弹性绳会被拉长。如图              16,门处于静止状态。


(1)画出弹性绳对门的拉力            F2 的示意图;
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(2)O   为支点,画出      F1 的力臂;

(3)根据杠杆的平移条件_______________________可知            F1  __________ F2 (选填“>”、“=”、
“<”)。
【答案】(1)如图所示;(2)如图所示;


(3)   F1L1  F2 L2     <

【解析】(1)画出弹性绳对门的拉力                F2 作用点在门上,方向沿弹性绳的方向,在力的末端标注                       F2;
(2)从支点      O 向动力  F1 的作用线作垂线,则垂线段的距离为力臂                 L1;
(3)根据杠杆的平衡条件           F1L1=F2L2,L1>L2,可知     F1< F2。
 考点:力的示意图  力臂作图  杠杆平衡原理。 
3.【2017•扬州卷】 “暴走”是一种快速的徒步运动方式。观察分析人走路情形,可以将人的脚视为一
根杠杆,如图所示,行走时人的脚掌前端是支点,人体受到的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。已
知某人的质量为        80kg,g=l0N/kg。


(1)请画出小腿肌肉施加的拉力              F 的力臂   l1。
(2)根据图片,估算小腿肌肉产生的拉力是    N。
(3)人向前走一步的过程中,重心升高约                  4cm,人克服自身重力约做了    J           的功。
(4)通过查阅资料:人以不同方式徒步运动半小时,消耗人体内的能量如上表所示。请你从能量角度分
析“暴走”能健身的原因:    。
【答案】(1)
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(2)400   (3)32  (4)“暴走”消耗能量大概是散步的四倍,耗能多
【解析】


考点:力臂  杠杆平衡条件   功

4. 【2017•苏州卷】(4      分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:


(1)图甲中,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向   ▲   侧调节.

(2)图乙中,杠杆恰好处于水平平衡状态,若在                     A 处下方再挂一个钩码,则          B 处所挂钩码须向右移动   

▲   格,可使杠杆在水平位置再次平衡.

(3)杠杆处于图甲所示位置时,小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验,小明认为这样操作会对实验产牛

以下影响:

①杠杆白身重力可能会对实验产生影响

②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误

③无法得出杠杆平衡条件

你认为正确的是   ▲   .

A.①②    B.①③    C.②③
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【答案】(1)右;(2)1;(3)A

【解析】

(1)由图甲知,实验前没挂钩码时,发现杠杆右端上翘,则重心应向左移动,应将右端平衡螺母向

右旋一些,使杠杆在水平位置平衡;

(2)若在     A 处下方再挂一个钩码,根据杠杆平衡的条件,F1 ×L1 =F2×L2 ,4G×2                     格=2G×n  格,

n=4 则 B 处所挂钩码须向右移动          1 格,可使杠杆在水平位置再次平衡;

(3)杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,左、右两端的螺母(或一端的螺母)要向杠杆

上翘的一端调节;实验前先要调节杠杆在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的重力通过支点,从而

可以不考虑杠杆的重力对其转动的影响;调节好以后,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测

量力臂的长度,故选         A。

考点:探究杠杆的平衡条件实验

5.【2017•烟台卷】下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告.

实验名称:测量滑轮组的机械效率

实验步骤:

(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力                 G 并填入表格.

(2)按如安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置.

(3)拉动弹簧测力计并读出拉力              F 的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度                h 和弹簧测力计移动的距离          s,

将这三个量填入表格.

(4)算出有用功        W 有、总功   W 总、机械效率     η 并填入表格.

(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据.

实验记录:

       实验次数      钩码重力      物体上升      有用功       拉力  F/N   弹簧测力      总功  W 总   机械效率

                   G/N     的高度        W 有/J              计移动的         /J        η

                             h/cm                         距离

                                                           s/cm

          1         6        3.00     18.00      2.38      9.00     21.42     84.0%

          2         6        5.00     30.00      2.40     15.00     36.00     83.3%

          3         6        8.00     48.00      2.36     24.00     56.64     84.7%

          4         6       10.00     60.00      2.35     30.00     70.50     85.1%
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实验结论:在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关.

请你评价小明和小红的实验报告.

(1)指出实验步骤中存在的错误和不足; 

(2)从理论上分析说明他们实验结论的局限性.

【答案】(1)有用功和总功计算错误;在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,小明和小红没有改

变提升物体的重力大小;(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,原实验只使用了一个滑

轮组做了实验;研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,原实验没有改变物体的重力且只使用了

同一滑轮组做实验

【解析】

(1)①表中有用功        W 有用=Gh 和总功   W 总=Fs 的计算值都是错误的,原因在于计算时,物体上升的高度和测

力计通过的距离均以         cm 为单位,在计算时没有换算成国际单位                m;②在研究滑轮组机械效率与物体的重力

关系时,应改变提升的物体重力大小,由表中数据可知,小明和小红没有改变提升物体的重力大小,故无

法得出机械效率大小与提升物体重力的关系;(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,要

控制物体的重力相同,为使结论具有普遍性,应换用不同的滑轮组多次实验;原实验只使用了一个滑轮组

做了实验;研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,应改变物体的重力大小,使用不同的滑轮组

做实验,而原实验没有改变物体的重力用只使用了同一滑轮组做实验。

【考点定位】滑轮(组)机械效率的测量实验
四、计算题
1.【2017•长沙卷】如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在                           10s 的时间内,工人师傅用竖直向
上的拉力将建筑材料匀速提升了              1m,已知拉力     F 为 400N,建筑材料的重力        G 为 900N,求这个过程中:
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(1)绳子自由端移动的距离;
(2)此滑轮组的机械效率;
(3)拉力     F 的功率;
【答案】(1)3m;(2)75%;(3)120W

【解析】
(1)由建筑材料匀速提升           h 物=1m,由动滑轮上承载绳数           n=3

有绳子自由端移动的距离           s  nh物  31m  3m ;

(2)有用功W有用        Gh物  900N  1m  900J ,

总功W总     Fs  400N 3m  1200J ,
        W             900J
因此      有用 100%%  %     100    75  ;
         W总           1200J

               W                      W     1200J
(3)由功率      P    ,有拉力    F 的功率   P    总        120W  。
                t                  F   t     10s
答:(1)绳子自由端移动的距离              3m;
(2)此滑轮组的机械效率           75%;
(3)拉力     F 的功率  120W;
2.【2017•盐城卷】如图所示是一种塔式起重机,它将                    600kg 的建筑材料匀速吊起时,对绳子的拉力为
2500N,在建筑材料上升        5m 高度过程中,绳端移动的距离为              15m,g 取 10N/kg,求:


(1)建筑材料所受的重力;
(2)起重机对绳拉力做的功;
(3)塔式起重机的机械效率。
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【答案】(1)6000N  (2)3.75×104J   (3)80%


考点:功   机械效率

3.【2017•枣庄卷】如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深                                       10m,

物体重    G=4×103N,汽车重     G 车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力             F=2×103N,汽车受到的阻力为车重

的  0.05 倍。求:


(1)若汽车运动的速度为           1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?

(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)

(3)汽车的牵引力为多大?

(4)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?

【答案】答:(1)若汽车运动的速度为                 1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要              25s;

(2)滑轮组的机械效率是           66.7%;

(3)汽车的牵引力是         3500N;

(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是                       1.05×105J.

【解析】

(1)由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数                   n=3
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      1     1
 v    v    1.2m / s  0.4m / s
  物   3 汽   3
                                        h   10
则将物体由井底拉至井口,需要的时间:                  t        s  25s
                                       v物   0.4

                           W      Gh    Gh
(2)滑轮组的机械效率:              有用              66.7%
                           W真     FS   F 3h

(3)因为汽车做匀速直线运动,所以受到平衡力的作用

                                 3
 F牵  f  F  0.05G车  F  3.510 N

(4)将物体由井底拉至井口,汽车牵引力做功:

                      5
 W牵  F牵 3h 1.0510  J

答:(1)若汽车运动的速度为             1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要               25s;

(2)滑轮组的机械效率是           66.7%;

(3)汽车的牵引力是         3500N;

(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是                       1.05×105J.

考点:滑轮(组)的机械效率;速度公式及其应用;功的计算.

4、【2017•自贡卷】如图所示,A           物体受到的重力是        100N,在拉力    F 的作用下,能以       0.2m/s 的速度在   水

平地面上向左匀速直线运动。已知拉力                 F=5N,滑轮组的机械效率为          80%,试问:


(1)5s   内拉力   F 所做功的大小是多少?

(2)物体     A 受到水平地面的摩擦力大小是多少?

【答案】(1)5s       内拉力   F 所做功的大小是      15J;(2)物体      A 受到水平地面的摩擦力大小是            12N.

【解析】
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考点:功的计算;滑轮组绳子拉力的计算.
5.【2017•重庆    A 卷】图  16 甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图

16 乙所示。轻质杆杠的质点           O 距左端   l1=0.5,m,距右端   l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为           2kg 的物体  A,
右端挂边长为       0.1m 的正方体   B,杠杆在水平位置平衡时,正方体               B 对地面的压力为      20N。求:(1)此时
杠杆左端所受的拉力大小为多少牛顿?(2)正方体                      B 的密度为多少千克每立方米?(3)若该处为松软的
泥地,能承受的最大压强为            4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体                A 的重力至少为多少牛顿?


【答案】(1)20N  (2)7×103kg/m3    (3)12N
【解析】


             -2 2                      3        -2 2
(3)SB=1×10    m           F 支=pSB=4×10 Pa×1×10   m =40N

所以右边绳子的拉力    T=GB-F         支=70N-40N=30N

                        ’
欲使杠杆处于平衡状态: GA            ×0.5m=T×0.2m
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               ’
             GA =12N
即  A 的重力至少为      12N。
考点:杠杆平衡条件  压强  

6.【2017•泰安卷】如图是工人利用滑轮组提升重为                    810N 物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速

度为   0.1m/s,工人拉力     F 的功率为    90W,物体上升     10s 拉力  F 克服滑轮组的摩擦做的功是           60J,不计绳

重.求:


(1)工人拉绳子的速度;

(2)滑轮组的机械效率;

(3)滑轮组中的动滑轮的重力.

【答案】(1)0.3m/s;(2)90%;(3)30N

【解析】


(1)由图可知,n=3,绳端移动的速度:v                绳=nv 物=3×0.1m/s=0.3m/s;(2)根据      P= =   =Fv 可得,工


人的拉力:F=         =       =300N,滑轮组的机械效率:η=                ×100%=    ×100%=   ×100%=


         ×100%=90%;(3)重物上升的高度:h=vt=0.1m/s×10s=1m,拉力做的有用功:W                    有用

=Gh=810N×1m=810J,拉力做的总功:W         总=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J,提升动滑轮做的额外功:W             轮=W 总


﹣W  有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J,由     W 轮=G 轮 h 可得,动滑轮的重:G       轮=    =    =30N。

【考点定位】滑轮(组)的机械效率;速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算
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