21.在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式,所用动力最小的是(不计机械自重、绳重和摩擦)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】不计机械自重绳重和摩擦,即在理想状况下:A. 图示是一个定滑轮拉力F1=G;B. 根据勾股定理知h=示,由图可知
=3m,图中为斜面,F2×5m=G×3m,得到F2=0.6G;C. 如图所,由杠杆平衡条件可得:F3×L2=G×LG,拉力F3=G×
G=
0.4G;D. 由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,拉力F4=G;因此最小拉力是F4;故选:D。
点睛:由图示滑轮组,确定滑轮组的种类,根据滑轮组公式求出拉力F1、F4;由勾股定理求出斜面的高,根据斜面公式求出拉力F2的大小;由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系,然后由杠杆平衡条件求出拉力F3;最后比较各力大小,确定哪个拉力最小。
22.下图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下,重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示(不计绳重与摩擦).下列说法错误的是( )
A.弹簧测力计的拉力是2.4N B.物体上升的速度为0.05m/s C.弹簧测力计拉力的功率为0.12W D.滑轮组的机械效率约83.3% 【答案】C 【解析】
分析:由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n,拉力端移动的距离
,利用
求拉力做的总功,再利用求功率;已知物体的重力和上升高度,利用
求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
解答:由图可知,弹簧测力计的拉力是2.4N ,故A正确;物体2s内匀速上升0.1m,物体上升的速度为
,故B正确;n=3,拉力端端移动距离
,拉力做的总功为:
率为:
,故C错误;拉力做的有用功为:;滑轮组机械效率为:
。故D正确;
故答案为C
【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,根据题图确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键。
;拉力的功
23.如图所示的是工人在平台上通过滑轮组向上拉起重物G的情景.已知重物G所受的重力为700 N,当他沿水平方向用400 N的力拉重物G时,重物G恰好做匀速直线运动.不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.该滑轮组的动滑轮所受的重力为100 N
B.若工人拉动绳子的速度为0.5 m/s,则4 s后,绳子的拉力所做的功为1 400 J
C.当工人用等大的力使绳子以不同速度匀速运动,且绳端运动相同的距离时,工人所做的功大小不同
D.若将重物G换为质量更大的物体,则在不改变其他条件的情况下,工人将更省力 【答案】A 【解析】
A、不计绳重及摩擦,动滑轮组进行受力分析,F?(G物?G动), 滑轮组的动滑轮所受的重力:G动=2F-G物=2×400N-700N=100N,故A正确; B、绳子移动的距离,s=vt=0.5m/s×4s=2m,
绳子的拉力所做的功:W=Fs=400N×2m=800J,故B错误;
C、工人所做的功,等于绳子的拉力与绳子移动距离的乘积,与绳子的不同速度无关,大小
12W=Fs,工人所做的功相同,故C错误;
D、不计绳重及摩擦,动滑轮组进行受力分析,F?(G物?G动),当重物G换为质量更大的物体时,F将变大,更费力,故D错误. 故选A.
12
24.用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重30N,不计绳重与摩擦,则
A.利用滑轮组所做的有用功是450J B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s C.拉力的功率是99W D.滑轮组的机械效率是80% 【答案】C 【解析】
利用滑轮组所做的有用功:W有=Gh=300N×3m=900J,故A错误;拉力做的功:W总=(G+G
动
)h=(300N+30N)×3m=990J,拉力的功率:P=W/t=990W10s=99W,故C正确;滑轮组的
机械效率:η=W有/W总×100%=900J/990J×100%≈90.9%,故D错误;由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=nh=2×3m=6m,绳子自由端移动的速度:v=s/t=6m/10s=0.6m/s,故B错误,故选C。
25.如图所示,是一种指甲刀的结构示意图下列说法中正确的是
A.杠杆ABC是一个省力杠杆 B.杠杆DBO的支点是B点 C.杠杆DEO是一个等臂杠杆
D.指甲刀有三个杠杆,两个省力杠杆,一个费力杠杆 【答案】A 【解析】 【详解】
A、在使用时,杠杆ABC的动力臂大于阻力臂,所以它是省力杠杆,故A正确; B、C、杠杆DBO和杠杆DEO,阻力作用点都在D点,动力作用点分别在B点和E点,支点都在O点,都是费力杠杆,故BC错误;
D、可见指甲刀中有三个杠杆:ABC、OBD、0ED,其中ABC是省力杠杆,其它两个都是
费力杠杆,故D错误. 故选A。 【点睛】
重点是杠杆的分类,即动力臂大于阻力臂时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,但省力杠杆费距离,费力杠杆省距离。
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