初中科學(xué)浙教版九年級上第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒第4節(jié)簡單機械 全國一等獎

簡單機械(4)A組使用簡單機械可以給人們的生活帶來便利。如圖甲所示，旗桿的頂端安裝著一個定滑輪，可以用來改變拉力的方向；如圖乙所示，把手盡量遠離鋼絲鉗的轉(zhuǎn)動軸，這是為了增大動力臂，從而在使用時更加省力。eq\a\vs4\al\co1(,（第1題）)如圖是小聰為拉船靠岸而設(shè)計的甲、乙兩種方案，若拉船的力需要很大，則應(yīng)選用甲(填“甲”或“乙”)方案，因為采用這種方案可以省力。(不計機械的自重及摩擦)eq\a\vs4\al\co1(,（第2題）)(第3題)3.利用如圖所示的裝置，工人用力F把重為100牛的物體以0.2米/秒的速度勻速提升6米。若不計繩重和摩擦，則這一過程中(C)A.拉力F的大小為50牛B.繩子自由端的速度為0.4米/秒C.拉力F所做的功為600焦D.拉力F的功率為10瓦如圖所示的幾種簡單機械，下列有關(guān)說法中正確的是(D)eq\a\vs4\al\co1(,（第4題）)A.圖甲所示的裝置中AB為動力臂B.使用圖乙所示的裝置可省一半的力C.圖丙所示的裝置是一種等臂杠桿D.圖丁所示的汽車方向盤也是一種杠桿(第5題)5.如圖所示是某建筑工地上正在運行的一臺起重機吊臂上的滑輪組(不計一切摩擦和繩重)。已知動滑輪和吊鉤共重200牛，在拉力F的作用下把重為×104牛的重物勻速提起，則拉力F＝1×104牛。(第6題)6.如圖所示，物體通過動滑輪在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度勻速運動，此時彈簧測力計的讀數(shù)為8牛，如果動滑輪、繩子、彈簧測力計的重力和摩擦均不考慮，那么物體與水平面的摩擦力以及2秒內(nèi)F做功分別為(D牛、32焦牛、32焦牛、64焦牛、64焦7.一輛汽車不小心陷進了泥潭中，按如圖甲、乙所示兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中拉出。如果汽車的動力比阻力小800牛，則甲圖安裝的是定滑輪，此人拉動汽車的拉力至少為800牛，乙圖中人拉動汽車的拉力至少為400牛。(繩與滑輪間的摩擦不計)eq\a\vs4\al\co1(,（第7題）)8.如圖所示的動滑輪，在用它把重15牛的物體勻速提升的過程中，彈簧測力計的示數(shù)是10牛，則拉力F＝10牛，若不計繩重和摩擦，則動滑輪重為5牛。若重物上升的速度為1米/秒，則繩子自由端移動的速度為2米/,(第8題)),(第9題))9.一裝置如圖所示，已知物體在拉力F作用下處于靜止狀態(tài)，不計滑輪重，若彈簧測力計示數(shù)為10牛，則拉力F＝5牛。(第10題)10.有人用如圖所示的滑輪組，把重為500牛的箱子在10秒內(nèi)勻速提升5米，動滑輪重80牛，不計繩重和摩擦。人對繩子的拉力為290牛，拉力的功率為290瓦，克服箱子的重力所做的功是2500焦。B組(第11題)11.如圖所示，物重為20牛，當滑輪在力F的作用下以1米/秒的速度勻速上升時，物體的速度是2米/秒，滑輪和繩的重力以及摩擦不計，拉力F為40牛。若滑輪重2牛，則此時拉力F為42【解析】若滑輪上升1米，物體將上升2米，所以物體的速度是滑輪速度的2倍，即v＝2米/秒。根據(jù)受力平衡可知F＝2G＝40牛，若滑輪重2牛，F(xiàn)′＝2G12.如圖所示，在A處或B處的虛框內(nèi)添加一個滑輪，利用三個滑輪組成的滑輪組，要求使用時最省力。添加滑輪并完成滑輪組繞法。,(第12題)),(第12題解))【解析】滑輪組的省力情況由通過動滑輪的繩子股數(shù)決定，該繩子股數(shù)越多則越省力，因此應(yīng)添加一個動滑輪，如解圖。(第13題)13.如圖所示，有一底面積為S＝1000厘米2，高2.1米的圓柱形容器中盛有水，水面高度H＝1.8米。在水中有一邊長為10厘米的立方體物塊，該物塊的密度為ρ＝×103千克/米3。開始時，物塊在滑輪組(不計摩擦及繩子和滑輪重力)的作用下靜止在水中，且下表面與容器底面間并未接觸，現(xiàn)拉著物塊以v＝0.2米/秒的速度勻速上升10秒。如果圖中各繩子都不會被拉斷，則物塊勻速上升過程中，拉力F的最大值和最小值分別是多少？(g取10牛/千克，ρ水＝×103千克/米3)【解】物體體積V＝(10×10－2米)3＝10－3米3，所受重力G＝mg＝ρVg＝×103千克/米3×10－3米3×10牛/千克＝25牛。物體勻速上升10秒通過的路程s＝vt＝0.2米/秒×10秒＝2米＞1.8米(容器內(nèi)水面高度H)，所以物體最終會離開水面。物體浸沒在水中勻速上升，還未露出水面時，物體受力平衡，2F＋F浮＝G物，F(xiàn)浮不變且最大，F(xiàn)＝eq\f(1,2)(G物－F浮)，此過程中拉力最小。物體浸沒時受到的浮力F?。溅阉甮V排＝×103千克/米3×10牛/千克×10－3米3＝10牛，通過動滑輪繩子的股數(shù)n＝2，拉力F的最小值Fmin＝eq\f(1,2)(G物－F浮)＝eq\f(1,2)(25牛－10牛)＝牛。當物體離開水面后，拉力F最大，F(xiàn)max＝eq\f(1,2)G物＝eq\f(1,2)×25牛＝牛。(第14題)14.小明和小杰握住兩根較光滑的木棍，小華將繩子的一端系在其中一根木棍上，然后如圖所示依次將繩子繞過兩根木棍，小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩(wěn)后，小華拉繩子的另一端，用很小的力便能拉動他們。(1)兩根木棍和繩子組成的機械相當于滑輪組。(2)若小華所用的拉力為20