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1、第九章 机械和功第一节 杠杆1（11年江西联考）如图所示为世界大力士比赛中选手用力抬动“大手指”的情景。该比赛的规则是运动员将质量为250 kg左右的“大手指”的一端抬起移动180，如果该大力士所用的力始终垂直于“大手指”，则他抬起“大手指”的过程中，用力的大小将（）A保持不变B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 先减小后增大2（2012无锡）如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放。车前行时，需经过障碍物，当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重200 N，动力臂和阻力臂之比为23，则乘务员作用在扶把上的动力为 N。当后轮遇到障碍物A时，乘务员
2、竖直向上提扶把，这时支点是 （选填“A”“B”或“C”）点，这种情况下，手推车可以视为 （选填“省力”或“费力”） 杠杆。3（2012哈尔滨）如图所示，工人用撬棒撬起石块，O为支点。（1）画出阻力F2的力臂L2。（2）画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图。4（2012天津）小明要测量一根1 m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程，于是，他想用其他方法进行测量。现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足够长的细绳。只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，要求：（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量。（2）写
3、出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）。5（13年武汉联考）一个600 N重的成年人和一个小孩都过一道5 m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4 m长的坚实木板，请你想出一种方式过水渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛?参考答案1D 【解析】我们把大力士对“大手指”所用的力看作是动力，“大手指”自身的重力就是阻力。将“大手指”的一端抬起移动180的过程中阻力臂先减小，后增大，而动力臂始终保持不变。根据杠杆平衡条件可知，动力先减小后增大。2300 B 省力3如图所示4（1）主要实验步骤：用天平称出
4、金属块的质量m；用细绳和刻度尺测出木棒的长度L；将用细绳系好的金属块系在木棒的一端，然后再将另一细绳一端做成绳环套在木棒上，用手提起该绳的另一端，并移动绳环的位置，使木棒保持水平平衡；用细绳和刻度尺测量出绳环到系金属块那端的木棒长度L。（2）【解析】（2）如图所示，以O为支点，因为杠杆平衡，所以G铁L=G（LL）即：mgL=Mg（LL）解得：木棒的质量：。5小孩体重不能轻于200 N【解析】方法如图，小孩站在B处让成年人先从木板上过水渠，待成年人站在原小孩处，再让小孩过水渠。把AB木板视为杠杆，A为支点，成年人对木板压力视为阻力，A对B的支持力视为动力，那么阻力臂总小于动力臂，所以，人在A时，
5、A对B的支持力最大，最大值为600 N。把AB视为杠杆，O为支点，成年人对AB压力视为阻力F1，小孩对木板的压力视为动力F2。则：F1AOF2OB，而OA1 m，OB3 m，F1600 N， 所以F2200 N，即小孩体重不能轻于200 N。第二节 滑轮1（97复赛）如图所示，吊篮的重力为400 N，动滑轮总重力为50 N，定滑轮重力为40 N，人的重力为600 N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（）A218 NB220 NC210 ND236 N2（上海15初赛）如图所示的装置中，已知重物G1500 N，重物G21200 N，在不考虑摩擦和动滑轮重力的情况下，使重物G1保持平衡的拉力F应等于
6、（）A500 NB600 NC1200 ND250 N3（2011年中考山东枣庄）如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。4（2012哈尔滨）同学们共同研究滑轮的特点：（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮 。（2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示，据此可知，使用动滑轮 。（3）他们组装了滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，为此，他们进行的实验如丙图所示，动滑轮的重力G= 。（不计绳重和摩擦）5（13年湖北武汉中考模拟） 如图甲所示，我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼15”飞机起降飞行训练，置于甲板下的拦阻
7、索装置完全由我国自主研发制造。如图乙所示是拦阻索装置简化后的示意图，它是由压缩汽缸、滑轮组和拦阻索组成，汽缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连。战舰着舰时，拦阻索与战机的尾钩咬合，使高速运行的战机瞬间停下来。（1）请在图乙中作出飞机的尾钩受到的拉力的示意图。（2）如果汽缸内活塞A的横截面积为20 dm2，活塞受到的最大气压为1.6107 Pa，那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为多少牛？拦阻索上的最大拉力约为多少牛？（不计拦阻索装置各部件之间的摩擦及大气压）参考答案1. C 【解析】G总=G篮+G动+G人=1050 N，设人用力F拉绳子时吊篮不动，由于滑轮组承担重物的绳子有
8、4段，且人用力拉绳时，绳也用同样大小的力拉人，故拉力和重力之间的关系应满足4F=G总-F，解得F =210 N。2. A【解析】在本题中三个滑轮实质上都是定滑轮，重物G1受重力和拉力作用，重物G1保持平衡时重力和拉力是一对平衡力，所以拉力F=G1500牛。3如图所示 【解析】利用一个定滑轮和一个动滑轮构成滑轮组来拉动物体A，最省力的绕线方法是绳子的起点在动滑轮上。4（1）可以改变力的方向，但不省力（2）能省力，但不能改变力的方向（3）1.6 N 【解析】（1）从图甲中可看出，三种情况，每次拉力的方向都不相同，在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1 N，等于物重，可得出结论：定滑
9、轮可以改变力的方向，但不省力。（2）在图乙中，拉力F=0.6 NG=1 N，故使用动滑轮时省力。（3）把动滑轮作为研究对象。根据平衡力的知识可知3F=G物+G动，G动=3.6 N2 N=1.6 N。5. （1）如图所示 （2）3.2106 N 8.0105 N。【解析】（2）活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为：F推=pS=1.6107 Pa2010-2 m2=3.2106 N，拉阻索上的最大拉力约为：。第三节 功1（2012内江）如图所示，以下实例所列举的几个力中，没有对物体做功的力是（）2（95初赛）若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面的高度的观察与了解，估算人手
10、克服课本所受重力所做的功约为（）A0.l JB10 JC1 JD0.01 J3（浙江10届初赛）如图所示为教室里两块可上下拉动的活动黑板。两块黑板形状和质量均相同，通过两只定滑轮相连。擦黑板时，某同学推拉其中一块黑板觉得较“费力”。则下列说法中正确的是（）A定滑轮不能省力，向上推黑板的力等于一块黑板的重力B定滑轮不能省力，向下拉黑板的力等于两块黑板的重力C向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力也做功D向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力不做功4（浙江12届初赛）如图所示，一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木
11、棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是（）ABFL+DC2FLD2FL+D5（2012杭州）如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（habbc），则在上述过程中F1 （选填“大于”“小于”或“等于”） F2；F1所做的功W1 （选填“大于”“小于”或“等于”） F2所做的功W2；第一次克服重力所做的功 （选镇“大于”“小于”或“等于”）第二次克服重力所做的功。参考答案1D 【解析】判定是否做功，就看其是否同时
12、满足做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，两个条件缺一不可。2C 【解析】课桌高大约1 m，物理课本质量大约0.1 kg，根据W=mgh计算得出结果。3C 【解析】在本题中所谓“费力”是指推拉黑板时要对它做功，而不是指需要很大的力。4C【解析】在力的方向上移动的距离等于木板的长度加上中间的距离即为2L：推力F做的功：W=2FL。5等于 等于 等于 【解析】F1 和 F2向上拉物体时，动力臂的长度均为阻力臂长度的2倍，则动力的大小也均为阻力大小的一半，即长方体砖重力大小的一半。F1 和 F2在竖直方向上均移动h，由W=Fs得，F1 和F2所做的功大小相等。在两次移动过
13、程中，重心移动的高度也相等，重力大小不变。则两次克服重力所做的功也相等。第四节 功率1（教材再现）学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较。可行的是（）. 只有B只有C只有D都可以2（2012宜宾）如图所示，用F为30 N的拉力，通过滑轮组拉着重为300 N的物体，在水平面上以0.5 m/s的速度向左做匀速直线运动。则物体
14、受到的摩擦力大小为 N，拉力F的功率为 W。（不计绳和滑轮的重力以及所有的摩擦力）3（浙江2届竞赛）如图所示，矿井深10 m，装满矿石的箱子重2400 N，每只滑轮重都为60 N（不计绳重及滑轮摩擦）。求：（1）为了能把箱子利用图示装置从井底拉出井口，应选派体重大于多少牛的工人才行。（2）若要使矿石箱以0.1 m/s速度上升，则把矿石箱从井底拉到井口过程中，工人的功率是多少。4（2012陕西）图示为某型号压路机，其部分参数如下表所示。振动频率30 Hz是指压路机在施工中钢轮1 s压路30次。求：（g取10 N/kg ）整机质量（kg）18000钢轮振动频率（Hz）30行驶速度（km/h）2.5/9.8钢轮振动振幅（mm）2.0/1.0发动机功率（kW）110钢轮激振力（103N）320/160（1）压路机以2.5 km/h的速度在路面上匀速行驶6 min，通过的路程是多少？（2）若钢轮的激振力为大小不变、垂直作用在路面上的力，振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作l min，激振力对路面所做的功是多少？功率是多大？5（新闻再现）2013年5月31日，普湾新区中小学2万名学生提前
