【物理】簡單機(jī)械考點(diǎn)例題-全面解析(編輯修改稿)
2025-04-01 22:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 水箱進(jìn)水自動控制的結(jié)構(gòu)原理圖，為一可繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，已知， 端用細(xì)線掛一空心鋁球，質(zhì)量為． 當(dāng)鋁球一半體積浸在水中，在 端施加 的豎直向下的拉力 時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡．（， ）下列結(jié)果正確的是A．該鋁球空心部分的體積為B．該鋁球的體積為C．該鋁球受到的浮力為D．該鋁球受到的浮力為【答案】C【解析】【分析】根據(jù)密度的公式得到鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積，根據(jù)杠桿的平衡條件得到A端的拉力，鋁球在水中受到的浮力等于重力減去A端的拉力，根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實(shí)心部分的體積得到空心部分的體積．【詳解】鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：，由杠桿平衡的條件可得：FAOA=FBOB，鋁球受到的浮力：，鋁球排開水的體積：，鋁球的體積：，則空心部分的體積：．【點(diǎn)睛】本題考查杠桿和浮力的題目，解決本題的關(guān)鍵知道杠桿的平衡條件和阿基米德原理的公式．13．如圖所示，一均勻木板AB，B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，木板下墊有長方形木塊C，恰好使木板水平放置．現(xiàn)有水平拉力F拉木塊C，在粗糙水平地面上由B向A緩慢運(yùn)動過程中，拉力F將A．變小 B．不變C．逐漸增大 D．先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】以桿為研究對象，桿受重力G和C對它的支持力F支，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F支?l支=G?lG，水平力F由B向A緩慢勻速推動木塊，F(xiàn)支的力臂在增大，重力G及其力臂lG均不變，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知，在整個(gè)過程中支持力在逐漸減小；由于支持力逐漸減小，且力的作用是相互的，所以可知桿對物體C的壓力也逐漸減小，根據(jù)影響摩擦力大小的因素可知，C和木板間、C和地面間的摩擦力逐漸減小，拉力和摩擦力是平衡力，由力的平衡條件可知，水平拉力F也逐漸減?。?4．如圖所示，用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動，所用的拉力分別是FFF3，比較它們的大小應(yīng)是（ ）A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，第一個(gè)圖中滑輪為定滑輪，因?yàn)槭褂枚ɑ啿皇×?，所以F1=f；第二個(gè)圖中滑輪為動滑輪，因?yàn)閯踊唽?shí)質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,使用動滑輪能省一半力．所以F2=f；第三個(gè)圖中滑輪為動滑輪，但F3處作用在動滑輪上，此時(shí)動力臂是阻力臂的二分之一，所以要費(fèi)力即F3=2f；故F2F1F3；答案為D．15．用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機(jī)械效率η與物重G物的關(guān)系，改變G物，豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，計(jì)算并繪出η與G物關(guān)系如圖乙所示，若不計(jì)繩重和摩擦，則下列說法正確的是（ ）A．同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，最終將超過100%B．G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，滑輪組機(jī)械效率將改變C．此滑輪組動滑輪的重力為2ND．當(dāng)G物=6N時(shí)，機(jī)械效率η=%【答案】D【解析】【詳解】A、使用滑輪組時(shí)，克服物重的同時(shí)，不可避免地要克服動滑輪重、摩擦和繩子重做額外功，所以總功一定大于有用功；由公式η=知：機(jī)械效率一定小于1，即同一滑輪組機(jī)械效率η隨G物的增大而增大，但最終不能超過100%，故A錯(cuò)誤；B、G物不變，改變圖甲中的繞繩方式，如圖所示，因?yàn)榇藞D與題干中甲圖將同一物體勻速提高相同的高度，所以所做的有用功相同，忽略繩重及摩擦?xí)r，額外功：W額=G輪h，即額外功W額相同，又因?yàn)閃總=W有+W額，所以總功相同，由η=可知，兩裝置的機(jī)械效率相同，即η1=η2．故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，G=12N，此時(shí)η=80%，則η=====，即80%=，解得G動=3N，故C錯(cuò)誤；D、G物=6N時(shí)，機(jī)械效率η=100%=100%=100%=100%≈%．故D正確．故選D．16．如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度．若G1=G2，所用豎直向上的拉力分別為F1和F2，拉力做功的功率分別為P1和P2，兩裝置的機(jī)械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦）．則下列選項(xiàng)正確的是A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1=η2 P1=P2C．
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