简单机械和功。
一、填空题:(每题3分,共30分)
2.有一轻质杠杆,动力臂是阻力臂的3倍,当用它提升重力为30n的物体时,需施力为___n。若将物体提升40cm,则动力作用点将移动___m。
3.一把杆秤不计自重,提纽到秤钩的距离为3cm,秤砣质量为250克,用这杆秤来称质量为3kg的物体时,秤砣应离提纽___米。
4.如图1所示,水平台上的物体a重50n,在水平向右的拉力f的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为10n,若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计,则拉力f为___牛,物体a受到的摩擦力为___牛,拉力的功率为___w。
图1图25.如图2所示,杠杆ab可绕o转动,绳ad连在以a为圆心的弧形导轨mn上,d可在mn上自由滑动,当绳的d端从n向m滑动过程中,杠杆仍保持平衡,则ad对杠杆的拉力变化情况是。
6.将一木箱推上长6m、高2m的斜面,所用的推力为250n,若斜面的机械效率为80%,则木箱重为___n。
8.抽水机每秒钟能把20kg的水抽到10m高处,它每分钟做的功是___j,抽水机的功率是___w。(g取10n/kg)。
9.用一个定滑轮和一个动滑轮来提升260n的重物,每个滑轮重10n,不计摩擦时,当匀速提升重物时最多可省___n的力。当重物上升40cm时,绳子自由端通过的距离是___m.
二、选择题:(每题3分,共30分)
11.如图3所示,轻质杠杆可绕o转动,在a点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从a转动a’位置时,力f将( )
a. 变大 b.变小 c.先变大,后变小 d.先变小,后变大。
12.将一动滑轮改为定滑轮使用,这样一定是( )
a. 提高了功率 b.提高了机械效率 c.节省了力 d.节省了功。
13.一把粗细均匀的杠杆ab,在端点a、b处分别作用竖直向下的力f1、f2时,杠杆在水平位置处于平衡。若使力f1、f2同时各减少2n,则杠杆失去平衡,且a端上升,b端下降,由此可以判断杠杆ab的支点位置是( )
a. 在杠杆的中点 b.不在杠杆的中点,而且靠近b端。
c.不在杠杆的中点,而且靠近a端 d.无法确定。
14.如图4所示,一个工人用滑轮组提起2000n的重物,所用的拉力是800n, 绳子自由端被拉下4m,下列说法正确的是( )
a. 总功是3200j,效率为40% b.有用功是8000j,效率是40%
c.有用功是3200j,效率为62.5% d.总功是3200j,效率是62.5%
16.如图5所示,物体a在拉力作用下沿水平面匀速运动了一段距离s,试比较拉力f1、f2及拉力所做的功w1、w2的大小(滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。下列说法正确的是( )
a. f1=f2 w1=w2b. f1=f2 w1=w2
w1=w2 w1=w2
图5图617.如图6所示,密度均匀的直尺ab放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分ob是全尺长的三分之一,当b端挂5n的重物p时,直尺的a端刚刚翘起,则此直尺受到的重力为。
a.10n b.5n c.2.5n d.以上答案都不对。
19.如图7所示,物重为20n,摩擦不计。绳的一端拴在。
地面上,用力f使滑轮匀速上升2m的过程中(滑。
轮自重不计),则有。
a.重物上1m
b.f为40n
c.重物上升2m
d.f为10n 图7
20.处于平衡状态的杠杆,如再加一个力f后,杠杆仍处于平衡,则力f( )
a.一定在阻力一边
b.一定在动力一边。
c.作用线通过支点
d.无法判断
五、计算题:(每题7分,共21分)
1.如图12所示,一个厚度均匀的薄木板长2m,木块右端用一根绳子悬挂。绳子所能承受的最大拉力为10n。一个大小不计的木块重40n,它从木块左边的o点开始以0.
2m/s的速度向木板右端匀速移动,求:木块运动多长时间绳子断裂?(木板重力不计)。
图122.如图13所示,物体重1500n,地面对物体的摩擦阻力为物体重的0.4倍,一个人用240n的拉力f,在8秒内使物体沿水平地面匀速移动了5m,求:(1)力f做的功;(2)人做功的功率;(3)滑轮组的机械效率。
3、暑假里,“家电下乡”大棚车来到农村,小明家买了台空调。
1)如图是一个支架的结构示意图(每台空调有两个支架支撑),其上紧固螺丝的孔眼有三个(a、b、c),为了保证较好的固定效果,你觉得安装工应选择填a、b、c)处的孔眼用膨胀螺丝固定。
2)如果膨胀螺丝固定在a处的孔眼,小明想粗略知道两个支架上放了空调后,膨胀螺丝对其中一个支架产生的垂直于支架ad部分的拉力有多大。小明测得:af=25cm,df=15cm,ef=30cm,空调外机的质量m=60kg,假设空调室外机对一支支架的压力集中在e点,且露出两支架部分长度相同。
试求出膨胀螺丝对支架产生的垂直于支架ad部分的拉力。
4、家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料,材料的质量为1ookg.(g取10n/kg)。
1)使用定滑轮是为了。
2)材料放在水平地面上,与地面的接触面积为0.5m2
此时轻绳无拉力,求材料对地面的压强.
3)开启电动机,电动机实际消耗的电功率为1500w,通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼,求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度.
4)材料离开地面后匀速上升了6m,求该过程中轻绳对材料所做的功以及机械效率?
5、图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图.这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送.
1)由杠杆的平衡条件可知,塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化,起吊幅度越大,起重量越小。
2)某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的.已知起吊重为3×104n的物料时,电动机的输出功率为60kw,物料匀速上升的速度为1.5m/s.试求:
电动机作用在滑轮组上的水平拉力f;
这次起吊时滑轮组的机械效率.
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