資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
物理部分--------簡單機械
功或功率的計算式中路程S或速度v是指誰通過的距離或誰的速度？我們知道功是用來描述力在空間的積累效果的，力是施力物體對受力物體的作用，而力的效果又是體現在受力物體上的，所以功和功率計算式中的路程或速度, 應該指對應的那個力的受力物體移動的路程或移動速度。www.21-cn-jy.com
簡單機械包括杠桿、滑輪和斜面及它們的變形等， 運用機械的目的是省力或者省距離。涉及的運動形式是機械運動中的平動和轉動，如斜面上物體的平動， 桿的轉動，滑輪涉及轉動和平動。所以運用的物理原理，從力和運動的關系來說，有力的平衡，有轉動的杠桿平衡；從功與能的關系來說，有能量轉化與守恒定律和機械效率的定義
2.杠桿平衡條件：F1L1= F2L2。
3.定滑輪不省力，但能夠改變力的方向；動滑輪能夠省一半力，不能改變力的方向。
4.在不計動滑輪重力和繩重、不計一切摩擦的情況下，滑輪組用幾段繩子吊著重物，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
5.斜面：當不計一切摩擦的情況下，當斜面長L是斜面高h的幾倍時，所用推力F就是物重G的幾分之一，即F=hG/L。
6.機械效率η=×100%。機械效率是標志機械做功性能好壞的物理量，機械效率越高，機械的性能越好。
7.功的原理：使用任何機械都不省功。
8、畫好力臂是解決杠桿問題的關鍵所在。先從整體中抽象出杠桿，然后確定支點O，找出動力、阻力，畫出動力作用線和阻力作用線，再由支點向兩個力的作用線作垂線，得到力臂。21*cnjy*com
知識點1、杠桿平衡條件的應用
1、在機械制造中有一個給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發生微小的位移，以使它準確位于軸心上。如圖所示，一個質量為M＝80kg、半徑為R＝0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內繞軸心（圖中兩虛線的交點）自由轉動。用力推動一下大飛輪，飛輪轉動若干周后停止。多次試驗，發現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置。
（1）根據以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖　 　。
A．軸心正下方的某一位置 B．軸心左側的某一位置 C．軸心右側的某一位置
（2）工人在飛輪邊緣上的某點E處，焊接上質量為m＝0.4kg的金屬后，再用力推動飛輪，當觀察到每次推動飛輪后，飛輪邊緣上的標記F可以停在任意位置時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了。試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l＝　 　m． （提示：利用杠桿平衡條件）
知識點2、杠桿的動態平衡分析
2、如圖所示，一塊均勻的厚木板長15m，重為400N，對稱的擱在相距8m的A、B兩個支架上，一個體重為500N的人，從A點出發向左走，求到離A點多遠時，木板將開始翹起？2-1-c-n-j-y
知識點3、動、定滑輪的特點
3、如圖所示裝置，物體B重為100N，它在水中勻速下沉時，通過滑輪組拉著重200N的物體A在水平面上勻速運動，當用一個水平向左的力F1拉物體A，使物體B在水中勻速上升（物體B未露出水面）時，當物體B完全露出水面后，用另一個水平向左的力F2拉物體A，在4s內使物體B勻速上升0.4m，已知：物體B的密度ρB＝5ρ水，兩次拉力F1：F2＝9：10．若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg。則水平面對物體A的滑動摩擦力的大小為　　N。
1、一根均勻木條，支點在中點時恰好平衡，如果左端鋸斷全長的，并疊放在左端剩余部分的上面，則此木頭（　　）【來源：21·世紀·教育·網】
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍然平衡 D．無法判斷是否仍平衡
2、如圖所示的滑輪組掛上重物A、B后，恰好處于靜止狀態，若在A、B下面分別各掛一個質量相等的小鉤碼（不計動滑輪和繩子的自重及摩擦力的大小），將出現（　　）
A．A下降 B．A上升 C．仍然靜止 D．以上都有可能
3、11．有四條完全相同的剛性長條薄片AiBi（i＝1，2，3，4），其兩端下方各有一個小突起，薄片及突起的重力均不計。現將四薄片架在一只水平的碗口上，使每條薄片一端的小突起Bi搭在碗口上，另一小突起Ai位于其下方薄片的正中，由正上方俯視如圖所示。現將一個質量為2m的小物體放在薄片A4B4上的一點，這一點與A3，A4的距離相等，則薄片A4B4中點受A3的壓力是 　牛。【出處：21教育名師】
4、密度為ρ＝500kg/m3，長a、高b、寬c分別為0.8m、0.6m、0.6m的勻質長方體，其表面光滑，靜止在水平面上，并被一個小木樁抵住，如圖甲所示。21*cnjy*com
（1）當有與水平方向成45°角的風斜向上吹到長方體的一個面上時，如圖乙所示，若風在長方體光滑側面上產生的壓力為F，則力F要多大才能將長方體翹起？（g取10N/kg）
（2）實驗表明，風在光滑平面上會產生垂直平面的壓強，壓強的大小跟風速的平方成正比，跟風與光滑平面夾角正弦值的平方成正比。現讓風從長方體左上方吹來，風向與水平方向成θ角，如圖丙所示。當θ大于某個值d時，無論風速多大，都不能使長方體翹起。請通過計算確定d的值。
5、如圖所示，將高為10cm的圓柱體甲放在水平地面上，細繩的一端系于圓柱體甲上表面的中央，另一端豎直拉著杠桿A端。當把質量為800g的圓柱體乙懸掛在杠桿的B端并處于圓柱形容器M中時，杠桿在水平位置平衡，此時圓柱體甲對水平地面的壓強為3200Pa．把質量為900g的水注入容器M中，水未溢出，水靜止后，水對容器M底面的壓強為2500Pa，圓柱體甲對水平地面的壓強為5000Pa．已知：AO：OB＝2：3，容器M的底面積為60cm2（不計杠桿的質量，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）圓柱體乙所受的浮力為多大？
（2）圓柱體甲的密度為多少？
1．有一“不倒翁”，形狀可以簡化成由半徑為R的半球體與頂角為74°的圓錐體組成（如圖所示），它的重心在對稱軸上。為使“不倒翁”在任意位置都能恢復豎直狀態，則該“不倒翁”的重心到半球體的球心的距離必須大于（　　）21教育網
A．0 B． C． D．
2．如圖所示，A、B兩小球的質量之比為3：1，用輕質細桿相連。同時用一根細繩將兩個小球系住，繩子跨過光滑的定滑輪C，并設法讓兩球和輕桿組成的系統保持平衡，則系統平衡時，AC繩與BC繩的長度之比為（　　）21教育名師原創作品
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
3．兩個人共同搬一個50千克質量分布均勻的木箱上樓梯，如圖所示。木箱長1.25米，高0.5米；樓梯和地面成45°，而且木箱與樓梯平行。如果兩人手的用力方向都是豎直向上的，那么在下面的人對木箱施加的力與上面的人對木箱施加的力的比值是（　　）
A． B． C． D．
4．如圖所示，用滑輪組牽引重G＝1000N的物體沿水平面以0.3m/s的速度勻速滑動時，加在繩子自由端的拉力F＝100N，若滑輪重以及摩擦不計，則彈簧測力計的示數是　 　N，重物與地面之間的摩擦力是　 　N，總的功率（拉力做功的功率）是　 　W，滑輪組的有用功率是　 　W。21·cn·jy·com
5．如圖，將n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組，每個動滑輪的質量與所懸掛的物體質量相等，不計一切摩擦和繩的重力，滑輪組平衡時拉力大小為F．若在圖中再增加一個同樣質量的動滑輪，其它條件不變，則滑輪組再次平衡時拉力大小應為　 　。
6．水平地面上有一根不均勻長木桿，小明同學稍微抬起A端需用力200N，稍微抬起B端需用力300N，這根木桿的 　 　（填“A”或“B”）端較細，整個木桿所受的重力為 　 　N。如圖所示的盤山公路相當于簡單機械中 　 　的。【版權所有：21教育】
7．如圖所示是鍋爐保險閥門的示意圖。當閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時，閥門就會被拉開。如OB＝2m，OA＝0.5m，閥門的底面積S＝2cm2，鍋爐內氣體壓強的安全值p＝6×105Pa，則B所掛的重物G是 　 　N（杠桿的重力，摩擦均不計）。
8．如圖所示，重力G＝700N的水平木板在滑輪組的作用下保持靜止。三個滑輪等大、光滑，質量均忽略不計。所有細繩的重力均不計，與天花板間的固定點分別叫做A、B、C，與木板間的固定點分別叫做D、E；各條細繩中不與滑輪接觸的部分均豎直。則B點處的細繩對天花板的拉力大小為　 　。
9．如圖所示，密度、粗細均勻的木棒，一端懸掛重為G的小物塊（體積忽略不計），棒的浮出水面，則棒所受重力的大小為多大？21世紀教育網版權所有
10、如圖所示，用200N的拉力拉著物體A在水平面上勻速向左運動，物體A與滑輪相連的繩子所受的拉力為A所受摩擦力的4倍，若不計滑輪重，繩重及滑輪裝置摩擦，則物體B與底面間的摩擦力為多大？21cnjy.com
11．工人師傅經常使用一種稱為“大力鉗”的工具夾緊或切斷金屬材料，圖所示為用于切斷金屬所常用的一種小型大力鉗，其各部分尺寸已在圖中標明（單位為cm）．若工人師傅的單手最大握力為900N，他使用該大力鉗時，在被鉗材料處能夠產生的最大壓力為多大？
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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物理部分--------簡單機械
功或功率的計算式中路程S或速度v是指誰通過的距離或誰的速度？我們知道功是用來描述力在空間的積累效果的，力是施力物體對受力物體的作用，而力的效果又是體現在受力物體上的，所以功和功率計算式中的路程或速度, 應該指對應的那個力的受力物體移動的路程或移動速度。www.21-cn-jy.com
簡單機械包括杠桿、滑輪和斜面及它們的變形等， 運用機械的目的是省力或者省距離。涉及的運動形式是機械運動中的平動和轉動，如斜面上物體的平動， 桿的轉動，滑輪涉及轉動和平動。所以運用的物理原理，從力和運動的關系來說，有力的平衡，有轉動的杠桿平衡；從功與能的關系來說，有能量轉化與守恒定律和機械效率的定義
2.杠桿平衡條件：F1L1= F2L2。
3.定滑輪不省力，但能夠改變力的方向；動滑輪能夠省一半力，不能改變力的方向。
4.在不計動滑輪重力和繩重、不計一切摩擦的情況下，滑輪組用幾段繩子吊著重物，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
5.斜面：當不計一切摩擦的情況下，當斜面長L是斜面高h的幾倍時，所用推力F就是物重G的幾分之一，即F=hG/L。
6.機械效率η=×100%。機械效率是標志機械做功性能好壞的物理量，機械效率越高，機械的性能越好。
7.功的原理：使用任何機械都不省功。
8、畫好力臂是解決杠桿問題的關鍵所在。先從整體中抽象出杠桿，然后確定支點O，找出動力、阻力，畫出動力作用線和阻力作用線，再由支點向兩個力的作用線作垂線，得到力臂。21*cnjy*com
知識點1、杠桿平衡條件的應用
1、在機械制造中有一個給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發生微小的位移，以使它準確位于軸心上。如圖所示，一個質量為M＝80kg、半徑為R＝0.6m的金屬大飛輪可在豎直平面內繞軸心（圖中兩虛線的交點）自由轉動。用力推動一下大飛輪，飛輪轉動若干周后停止。多次試驗，發現飛輪邊緣上的標記F總是停在圖示位置。
（1）根據以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖　 　。
A．軸心正下方的某一位置 B．軸心左側的某一位置 C．軸心右側的某一位置
（2）工人在飛輪邊緣上的某點E處，焊接上質量為m＝0.4kg的金屬后，再用力推動飛輪，當觀察到每次推動飛輪后，飛輪邊緣上的標記F可以停在任意位置時，說明飛輪的重心已調整到軸心上了。試求調整前飛輪的重心P到軸心的距離l＝　 　m． （提示：利用杠桿平衡條件）
【解答】解：（1）重心在最低點時，飛輪才能靜止，因每次F都與轉軸在同一水平面上，則說明重心應在軸心的正下方，故選A；
（2）如果重心在軸心處，則停止時，飛輪可以停在任意位置，即F可能出現在任意位置，考慮到調整后，飛輪可以停在任意位置，
那么當飛輪的重心P和焊接點E轉動到同一水平線上時，如圖所示：
根據杠桿平衡條件：Mgl＝mgR，
解得：l＝＝＝3×10﹣3m；
故答案為：（1）A；（2）3×10﹣3。
知識點2、杠桿的動態平衡分析
2、如圖所示，一塊均勻的厚木板長15m，重為400N，對稱的擱在相距8m的A、B兩個支架上，一個體重為500N的人，從A點出發向左走，求到離A點多遠時，木板將開始翹起？2-1-c-n-j-y
【解答】解：
如圖，因為木板對稱的擱在相距8m的A、B兩個支架上，所以木板的重心在木板的中點上，以A為支點，木板的重心在離A點右邊4m處，即木板重力的力臂AC＝4m．當人（重為G1＝500N）向左走到D處時，木板將開始翹動，根據杠桿平衡條件可得：
G1×AD＝G2×AC，
即：500N×AD＝400N×4m，
解得：
AD＝3.2m。
答：到離A點3.2m時，木板將開始翹起。
知識點3、動、定滑輪的特點
3、如圖所示裝置，物體B重為100N，它在水中勻速下沉時，通過滑輪組拉著重200N的物體A在水平面上勻速運動，當用一個水平向左的力F1拉物體A，使物體B在水中勻速上升（物體B未露出水面）時，當物體B完全露出水面后，用另一個水平向左的力F2拉物體A，在4s內使物體B勻速上升0.4m，已知：物體B的密度ρB＝5ρ水，兩次拉力F1：F2＝9：10．若不計繩重、滑輪組裝置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg。則水平面對物體A的滑動摩擦力的大小為　　N。
【解答】解：當B在水中下沉，物體A在水平面上勻速運動，A水平方向受力情況如圖甲所示。
當用力F1拉物體A，物體B在水中勻速上升時，A水平方向受力情況如圖乙所示。
當物體B完全露出水面后，用力F2拉物體A，A水平方向受力情況如圖丙所示。
當物體B浸沒在水中時，動滑輪與物體B的受力情況如圖丁所示。
當物體B完全露出水面時，動滑輪與物體B的受力情況如圖戊所示。
由甲圖：Ff＝F拉；由乙圖：F1＝Ff+F拉
由丙圖：F2＝Ff+F拉′
由丁圖：3F拉＝G動+GB﹣F浮
由戊圖：3F拉′＝G動+GB
（1）因為GB＝ρBgVB
所以，VB＝＝，
F浮＝ρ水gVB＝ρ水g＝＝＝20N；
又＝＝，
將GB＝100N，F浮＝20N代入上式得：G動＝10N，
所以，水平面對物體A的摩擦力Ff＝F拉＝＝＝30N。
故答案為：30。
1、一根均勻木條，支點在中點時恰好平衡，如果左端鋸斷全長的，并疊放在左端剩余部分的上面，則此木頭（　　）【來源：21·世紀·教育·網】
A．左端下沉 B．右端下沉
C．仍然平衡 D．無法判斷是否仍平衡
【解答】解：
如圖，鋸下疊放在左邊后，F1的大小不變（等于G），
但作用點由A點移至C點，力臂減小變為LOC；
F2的大小不變（等于G），力臂不變為LOB。
∵LOC＜LOB，F1＝F2，
∴F1LOC＜F2LOB，
∴杠桿右端將下沉。
故選：B。
2、如圖所示的滑輪組掛上重物A、B后，恰好處于靜止狀態，若在A、B下面分別各掛一個質量相等的小鉤碼（不計動滑輪和繩子的自重及摩擦力的大小），將出現（　　）
A．A下降 B．A上升 C．仍然靜止 D．以上都有可能
【解答】解：
由圖可知，n＝2，不計動滑輪和繩子的自重及摩擦力的大小，
此時恰好處于靜止狀態，則由滑輪組的特點可知GA＝GB，
若在A、B下面再掛一個質量相等的小鉤碼，此時A和鉤碼的總重GA′＝GA+mg，
若要使A、B靜止，動滑輪下面受力為：2（GA+mg）＝2GA+2mg＝2×GB+2mg＝GB+2mg，
而現在動滑輪下面受力為GB+mg＜GB+2mg，
所以A下降，B上升。
故選：A。
3、11．有四條完全相同的剛性長條薄片AiBi（i＝1，2，3，4），其兩端下方各有一個小突起，薄片及突起的重力均不計。現將四薄片架在一只水平的碗口上，使每條薄片一端的小突起Bi搭在碗口上，另一小突起Ai位于其下方薄片的正中，由正上方俯視如圖所示。現將一個質量為2m的小物體放在薄片A4B4上的一點，這一點與A3，A4的距離相等，則薄片A4B4中點受A3的壓力是 　牛。【出處：21教育名師】
【解答】解：設A3對A4B4的壓力為F，根據杠桿平衡的原理和力的作用是相互的，A2對A3B3的壓力為2F，A1對A2B2的壓力為4F，A4對A1B1的壓力為8F，那么A1B1對A4B4的壓力為8F，以B4為支點，根據杠桿平衡的條件可得：www-2-1-cnjy-com
8F×4＝2mg×3+F×2
F＝0.2mg。
故答案為：0.2mg。
4、密度為ρ＝500kg/m3，長a、高b、寬c分別為0.8m、0.6m、0.6m的勻質長方體，其表面光滑，靜止在水平面上，并被一個小木樁抵住，如圖甲所示。21*cnjy*com
（1）當有與水平方向成45°角的風斜向上吹到長方體的一個面上時，如圖乙所示，若風在長方體光滑側面上產生的壓力為F，則力F要多大才能將長方體翹起？（g取10N/kg）
（2）實驗表明，風在光滑平面上會產生垂直平面的壓強，壓強的大小跟風速的平方成正比，跟風與光滑平面夾角正弦值的平方成正比。現讓風從長方體左上方吹來，風向與水平方向成θ角，如圖丙所示。當θ大于某個值d時，無論風速多大，都不能使長方體翹起。請通過計算確定d的值。
【解答】解：（1）物體受到的重力為：G＝mg＝ρVg＝500kg/m3×0.8m×0.6m×0.6m×10N/kg＝1440N；
無論風向為哪個方向，他對物體產生的壓力總是垂直于作用面的（流體的特點），因此風產生的壓力為F，方向水平向右，如圖所示：
根據杠桿平衡條件，有：F ＝mg ，
解得：F＝mg＝×1440N＝1920N；
（2）根據“風在光滑平面上會產生垂直平面的壓強，壓強的大小跟風速的平方成正比，跟風與光滑平面夾角正弦的平方成正比”可得：【來源：21cnj*y.co*m】
風在頂面產生的壓力：N1＝kacv2sinθ，
風在側面產生的壓力：N2＝kbcv2cos2θ，
當（N1+mg）＞N2×時，長方體將不會翹起，即mga＞kc2（v2﹣bcos2θd﹣asin2θ），
由于kv2可以取足夠大，為使上式對任意大kv2都成立，必須有b2cos2θ﹣a2sin2θ≤0，
即tanθ≥＝＝0.75，即：d≥act0.75。
答：（1）力F為1920N時才能將長方體翹起；（3）d的值為act0.75。
5、如圖所示，將高為10cm的圓柱體甲放在水平地面上，細繩的一端系于圓柱體甲上表面的中央，另一端豎直拉著杠桿A端。當把質量為800g的圓柱體乙懸掛在杠桿的B端并處于圓柱形容器M中時，杠桿在水平位置平衡，此時圓柱體甲對水平地面的壓強為3200Pa．把質量為900g的水注入容器M中，水未溢出，水靜止后，水對容器M底面的壓強為2500Pa，圓柱體甲對水平地面的壓強為5000Pa．已知：AO：OB＝2：3，容器M的底面積為60cm2（不計杠桿的質量，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（1）圓柱體乙所受的浮力為多大？
（2）圓柱體甲的密度為多少？
【解答】解：（1）由p＝ρgh可得，容器M水的實際深度：
h1＝＝＝0.25m；
由ρ＝和V＝Sh可得，圓柱體乙未浸入水中時的深度：
h2＝＝＝0.15m，
則圓柱體乙排開水的體積為：
V排＝（h1﹣h2）×S容器＝0.1m×0.006m2＝0.0006m3，
乙物體受到的浮力：
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg＝6N；
（2）由杠桿的平衡條件得，F甲 AO＝F乙 OB
即：（m甲g﹣F壓）×2＝0.8kg×10N/kg×3，
則有：（ρ甲S甲×0.1m×10N/kg﹣3200Pa×S甲）×2＝0.8kg×10N/kg×3……①
注水后乙物體提供的阻力：F2＝8N﹣6N＝2N，
注水后根據杠桿的平衡條件得，
（ρ甲S甲×0.1m×10N/kg﹣5000Pa×S甲）×2＝2N×3……②
由①②可解得：ρ甲＝5.6×103kg/m3。
答：（1）水注入容器M后，圓柱體乙受到的浮力為6N；
（2）圓柱體甲的密度為5.6×103kg/m3。
1．有一“不倒翁”，形狀可以簡化成由半徑為R的半球體與頂角為74°的圓錐體組成（如圖所示），它的重心在對稱軸上。為使“不倒翁”在任意位置都能恢復豎直狀態，則該“不倒翁”的重心到半球體的球心的距離必須大于（　　）21教育網
A．0 B． C． D．
【解答】解：如圖所示，連接BE，延長AC，并過B點做AB的垂線交于點D，按題意，至少當其發生最大傾倒時，其重點仍在B點右側位置，則“不倒翁”在任意位置都能恢復豎直狀態。那么此時在△BDC和△ADB中，不難證明它們是相似三角形。即△BDC∽△ADB，21·世紀*教育網
故∠DBC＝∠BAD＝＝37°，
則DC＝BC tan37°≈BC×0.75≈。
故選：D。
2．如圖所示，A、B兩小球的質量之比為3：1，用輕質細桿相連。同時用一根細繩將兩個小球系住，繩子跨過光滑的定滑輪C，并設法讓兩球和輕桿組成的系統保持平衡，則系統平衡時，AC繩與BC繩的長度之比為（　　）21教育名師原創作品
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4
【解答】解：以兩個小球及桿組成的系統為研究對象，以C為支點，并作出力臂LA、LB如圖所示：
C為定滑輪，則AC、BC對滑輪的拉力相等，如圖所示：
所以∠ACD＝∠BCD，
以C為支點，根據杠桿的平衡條件：
mAg LA＝mBg LB
mA：mB＝3：1
則LA：LB＝1：3
由圖知，△ACE與△BCF均為直角三角形；
∠ACD＝∠BCD
則∠EAC＝∠FBC，∠ACE＝∠BCF
所以，△ACE∽△BCF
則AC：BC＝LA：LB＝1：3。
故選：C。
3．兩個人共同搬一個50千克質量分布均勻的木箱上樓梯，如圖所示。木箱長1.25米，高0.5米；樓梯和地面成45°，而且木箱與樓梯平行。如果兩人手的用力方向都是豎直向上的，那么在下面的人對木箱施加的力與上面的人對木箱施加的力的比值是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：如圖，木箱質量均勻故其重心在幾何中心，標為G，則此題變為一個杠桿問題，
下面的人抬箱子時，支點在上面的人手B處，動力臂為BF，阻力臂為BH，
根據杠桿的平衡條件可得：F1×BF＝G×BH；
上面的人抬箱子時，支點在下面的人手A處，動力臂為AC，阻力臂為AD，
根據杠桿的平衡條件可得：F2×AC＝G×AD；
∵AC＝BF，BH＝CD，
∴兩個力的比值為F1：F2＝DC：AD
下面是DC：AD的求法
∵∠BAC＝45度
∴AC＝BC＝＝＝，
∵木箱為一個矩形故對角線長為＝
∴GB＝AG＝×對角線＝
+＝BC＝
解得AD＝
所以CD＝AC﹣AD＝﹣＝
∴F1：F2＝DC：AD＝7：3
故選：B。
4．如圖所示，用滑輪組牽引重G＝1000N的物體沿水平面以0.3m/s的速度勻速滑動時，加在繩子自由端的拉力F＝100N，若滑輪重以及摩擦不計，則彈簧測力計的示數是　 　N，重物與地面之間的摩擦力是　 　N，總的功率（拉力做功的功率）是　 　W，滑輪組的有用功率是　 　W。21·cn·jy·com
【解答】解：由圖可知，有兩段繩子拉著定滑輪，定滑輪處于靜止狀態，則兩段繩子的拉力等于彈簧測力計的示數，即測力計示數為2F＝2×100N＝200N；
由圖可知，有三段繩子拉著動滑輪，物體做勻速直線運動，水平方向上受到平衡力的作用，則該裝置對物體的拉力F'等于摩擦力f，由于滑輪重以及摩擦不計，則f＝F'＝3F＝3×100N＝300N；2·1·c·n·j·y
有三段繩子拉著動滑輪，則繩子自由端移動的速度為v＝3×0.3m/s＝0.9m/s；
滑輪重以及摩擦不計，則所做的額外功為0，即拉力的功率等于有用功的功率：P＝＝＝Fv＝100N×0.9m/s＝90W。
故答案為：200；300；90；90。
5．如圖，將n個動滑輪和一個定滑輪組成滑輪組，每個動滑輪的質量與所懸掛的物體質量相等，不計一切摩擦和繩的重力，滑輪組平衡時拉力大小為F．若在圖中再增加一個同樣質量的動滑輪，其它條件不變，則滑輪組再次平衡時拉力大小應為　 　。
【解答】解：每個動滑輪的質量與所懸掛的物體質量相等，可設它們的重力均為G，
第一個動滑輪，拉力F1＝（G+G動）＝（G+G）＝G，
第二個動滑輪，拉力F2＝（F1+G動）＝（G+G）＝G，
第三個動滑輪，拉力F3＝（F2+G動）＝（G+G）＝G，
…
第n個動滑輪，拉力Fn＝（Fn﹣1+G動）＝（G+G）＝G，
滑輪組平衡時拉力大小為F，則再增加一個同樣質量的動滑輪時，滑輪組再次平衡時拉力仍為F。
故答案為：F。
6．水平地面上有一根不均勻長木桿，小明同學稍微抬起A端需用力200N，稍微抬起B端需用力300N，這根木桿的 　 　（填“A”或“B”）端較細，整個木桿所受的重力為 　 　N。如圖所示的盤山公路相當于簡單機械中 　 　的。【版權所有：21教育】
【解答】解：根據題意作圖如下，重心偏向質量大的一端：
（1）如上圖，抬A端，以B點為支點：
FALAB＝GLBC，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）如下圖，抬B端，以A點為支點：
FBLAB＝GLAC，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①+②得：
LAB（FA+FB）＝G（LBC+LAC）
木桿的重力為：G＝FA+FB＝300N+200N＝500N；
由①得：LBC＝＝×LAB＝LAB
由此可知重心C離A端遠，力臂長，A端較細；
盤山公路相當于斜面，可以省力。
故答案為：A；500；斜面。
7．如圖所示是鍋爐保險閥門的示意圖。當閥門受到的蒸汽壓力超過其安全值時，閥門就會被拉開。如OB＝2m，OA＝0.5m，閥門的底面積S＝2cm2，鍋爐內氣體壓強的安全值p＝6×105Pa，則B所掛的重物G是 　 　N（杠桿的重力，摩擦均不計）。
【解答】解：由p＝得，氣體產生的向上的力：
F1＝p1S＝6×105Pa×2×10﹣4m2＝120N，
大氣產生的向下的壓力為：F2＝p2S＝1×105Pa×2×10﹣4m2＝20N，
則閥門受到的向上的力為：F＝F1﹣F2＝120N﹣20N＝100N；
根據杠桿的平衡條件可知，F OA＝G OB，
所以物體的重力：G＝＝＝25N。
故答案為：25。
8．如圖所示，重力G＝700N的水平木板在滑輪組的作用下保持靜止。三個滑輪等大、光滑，質量均忽略不計。所有細繩的重力均不計，與天花板間的固定點分別叫做A、B、C，與木板間的固定點分別叫做D、E；各條細繩中不與滑輪接觸的部分均豎直。則B點處的細繩對天花板的拉力大小為　 　。
【解答】解：
由題知，滑輪光滑（即摩擦不計），細繩、滑輪重力不計，如圖，
水平木板受到F1、F2、F3和G的作用，且木板保持靜止，
則有：F1+F2+F3＝G﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由于中間滑輪受到兩個向上的拉力（每個力均為F1）、向下的拉力F2，則有F2＝2F1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
且下面滑輪上的兩個拉力F2＝F3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
將②③代入①可得：
F1+2F1+2F1＝G＝700N，
解得：F1＝140N，
因同一根繩子各處的拉力大小相等，所以B點處的細繩對天花板的拉力大小為140N。
故答案為：140N。
9．如圖所示，密度、粗細均勻的木棒，一端懸掛重為G的小物塊（體積忽略不計），棒的浮出水面，則棒所受重力的大小為多大？21世紀教育網版權所有
【解答】解：由于均勻的木棒處于漂浮狀態，
根據漂浮條件得：F浮＝G木+G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
木棒的受力分析如圖，其中A為木棒的重心，B為浮力的作用點：
設木棒的長度為L，棒的浮出水面，則：
OC＝L﹣L＝L，OA＝L﹣L＝L，OB＝OC＝L，
設木棒與水面的夾角為α，以O為支點，則根據杠桿平衡條件得：
OBcosα F浮＝OAcosα G木+OCcosα G，
化簡可得：OB F浮＝OA G木+OC G，
所以，L F浮＝L G木+L G，
整理得：F浮＝G木+G﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：G木＝（n﹣1）G。
答：棒所受重力的大小為（n﹣1）G。
10、如圖所示，用200N的拉力拉著物體A在水平面上勻速向左運動，物體A與滑輪相連的繩子所受的拉力為A所受摩擦力的4倍，若不計滑輪重，繩重及滑輪裝置摩擦，則物體B與底面間的摩擦力為多大？21cnjy.com
【解答】解：
由題意知，用200N拉物體在水平面上勻速向左運動，設F為拉力，F1為繩子拉物體的力，則F＝f+F1，
由題意可知F1＝4f，則F＝f+F1＝f+4f＝5f＝200N，
解得f＝40N，則F1＝4f＝4×40N＝160N，
因為是同一根繩，所以B受拉力＝＝80N，
則B與地面間的摩擦力等于B受拉力為80N。
答：物體B與底面間的摩擦力為80N。
11．工人師傅經常使用一種稱為“大力鉗”的工具夾緊或切斷金屬材料，圖所示為用于切斷金屬所常用的一種小型大力鉗，其各部分尺寸已在圖中標明（單位為cm）．若工人師傅的單手最大握力為900N，他使用該大力鉗時，在被鉗材料處能夠產生的最大壓力為多大？
【解答】解：大力鉗工作時相當于杠桿組合，其中ABC、CDE以及對應的下半部分分別為杠桿，假設力的方向沿豎直方向，則杠桿CDE可以模型化為圖答2的情況，其中D為支點；根據杠桿平衡條件可得F1L1＝F2L2；
從題意可得L2＝2cm；動力臂L1＝12cm；動力F1＝900N；
所以在被鉗材料處能夠產生的最大壓力為F2＝＝＝5400N。
同理杠桿ABC可以模型化為圖答3的情況，其中B為支點；根據杠桿平衡條件可得F3L3＝F4L4；
由題意可知F3＝F2＝5400N；L3＝4.5cm；L4＝1.5cm；
所以F4＝＝＝1.62×104N。
答：他使用該大力鉗時，在被鉗材料處能夠產生的最大壓力為1.62×104N。
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