【正文】 12,3分 )小張用 40 N的推力將重為 100 N的物體沿水平方向勻速推動了 10 m, 則小張對物體所做的功是 ? ( ) J J 000 J 400 J 答案 A 小張對物體所做的功 :W=Fs=40 N 10 m=400 J。二力平衡的條件之一是兩個力的方向相反 ,箱子所受的重力與箱子對地面的壓力 方向都是豎直向下的 ,所以不可能是平衡力 ,故 D錯誤。重力的方向是豎直向下的 ,箱子雖然受重力 ,但箱子在豎直方向上 沒有移動距離 ,所以重力不做功 ,故 B錯誤 。D選項 ,有力且在力 的方向上移動了距離 ,做了功 ,故正確。B選項 ,拉力豎直向上 ,與通過的距離垂直 ,沒 有做功 ,故錯誤 。 (3)由杠桿平衡條件得 ,重心到 A端的距離 d=? = m。 (2)因為 W=Gh, 所以金屬棒的重力 G=? =? =5 N,即 F2=5 N。 (3)求金屬棒的重心到 A端的距離 d= 。 (2)在 B端拉起的過程中 ,當(dāng) x1= m,測力計的示數(shù)為 F1= N。 9.(2022湖南株洲 ,30,10分 )一根金屬棒 AB置于水平面上 ,今通過彈簧測力計豎直地將棒的右端 B緩慢拉起 ,如圖甲所示 ,在此過程中 ,彈簧測力計對棒所做的功 W與 B端離開地面的高度 x的關(guān) 系如圖乙所示 ,請根據(jù)圖像解答下列問題。測量實驗中進行多次實驗 ,如 果測得的值相差很小 (比如 :測量長度、測量定值電阻阻值 ),這些差異可以理解為誤差 ,則說明 這個物理量是一個定值 ,可以將多次測量的結(jié)果求平均值 ,以便減小誤差 ,如果測得的值相差較 大 (比如 :測小燈泡電阻、測小燈泡功率 ),說明這個物理量不是一個定值 ,多次測量的結(jié)果不能 求平均值 ,而是通過分析差異的原因得到一個普遍規(guī)律 。(3)該探究實驗中多次實驗的目的是得 到普遍規(guī)律 (或避免結(jié)論的偶然性 )。 ①減小摩擦 ②多次測量取平均值減小誤差 ③使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確 ④獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律 答案 (1)右 (2)20 (3)④ 解析 (1)由圖可知杠桿“左重右輕” ,應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向右調(diào) 。 ? (2)小張將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中 : 次數(shù) 動力 /N 動力臂 /cm 阻力 /N 阻力臂 /cm 1 1 10 2 5 2 5 15 3 2 15 ▲ 表格中空缺的實驗數(shù)據(jù)“▲”是 。 8.(2022湖南衡陽 ,28,6分 )小張在探究“杠桿平衡條件”實驗中 ,給他提供的實驗器材有 :杠 桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。 (3)由正確實驗可以得出杠桿的平衡條件是 :動力 動力臂 =阻力 阻力臂 ,即 F1L1=F2L2。 答案 (1)水平 (2)錯誤的 (3)3 解析 (1)杠桿在使用前 ,需調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母 ,使杠桿在水平位置平衡 。你認為小玲總結(jié)的杠桿的平衡條件是 (選填“正確的”或“錯誤 的” )。小玲認為杠桿的平衡條件應(yīng)為 F1=F2,L1=L2。以下是他們的部分實驗過程 : (1)首先 ,將杠桿放在水平桌面上 ,在不掛鉤碼的情況下 ,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母 ,使杠桿在 位置平衡 ,以方便直接讀出力臂 。 解題關(guān)鍵 力臂的畫法應(yīng)始終遵循從支點向力的作用線畫垂線這一原則 ,找最小的力時則一 定要遵循找最長的力臂這一原則 ,明確了這些才能按一定的作圖規(guī)則將力或力臂表示出來。 解題思路 由杠桿的平衡條件 F1l1=F2l2可知 ,當(dāng)動力臂最大時 ,動力最小 ,即最省力。 ? 答案 如圖所示 ? 解析 力臂越大越省力 ,最大的力臂即支點到力的作用點的距離 ,根據(jù)力的示意圖的畫法作出 垂直于 OA的作用力即作用在 A點的最小動力 F1,方向斜向下 。 ? 答案 2 解析 由圖可知 ,該滑輪為動滑輪 ,物體運動的速度為 m/s,則繩子的自由端的速度為 :v=2 m/s= m/s,拉力 F的功率為 P=Fv=5 N m/s=2 W。則重物甲與重物乙的密度之比為 ? ( ) ? ∶ 3 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 答案 D 兩重物體積之比為 ? =? =? 根據(jù)杠桿平衡條件有 :FA OA=FB OB 即 (G籃 +G甲 ) OA=(G人 G示甲 ) OB 解得 G甲 =600 N (G籃 +G乙 ) OA=(G人 G示乙 ) OB 解得 G乙 =1 600 N 故 ? =? =? =? ? =? =? ? =? ? =? ,故選 D。杠桿始終在水平位置保持平衡 ,A、 B兩端繩子拉力 保持豎直。 當(dāng)邊長為 20 cm的正方體重物甲剛被提起時 ,體重計示數(shù)為 43 kg。若在 杠桿兩端的鉤碼上分別加掛一個完全相同的鉤碼 ,則 ? ( ) ? ,左端上升 ,右端上升 答案 B 當(dāng)左右兩端各加掛一個完全相同的鉤碼后 ,左右兩端的鉤碼數(shù)分別為 2個和 3個 ,左 邊 2個鉤碼對杠桿的拉力與力臂的乘積大于右邊 3個鉤碼對杠桿的拉力與力臂的乘積 ,所以杠 桿不能平衡 ,左端下降 ,右端上升 ,故選 B。 s=nh,n1=2,n2=3,提升物體的高度 h相同 ,所以 s1=2h,s2=3h,則 s1≠ s2, 故 D錯誤。 因為動滑輪重相同 ,提升的物體重和高度相同 ,W額 =G動 h,W有用 =G物 h,所以利用滑輪組做的有用功 相同、額外功相同 ,則總功相同 ,因為 η=? ,所以兩滑輪組的機械效率相同 ,故 B正確 。 2.(2022湖南益陽 ,6,3分 )如圖所示 ,用完全相同的四個滑輪和兩根相同的細繩組成甲、乙兩個 滑輪組 ,在各自的自由端施加大小分別為 F1和 F2的拉力 ,將相同的重物緩慢提升相同的高度 (不 計繩重和一切摩擦 )。專題八 簡單機械 功和功率 考點一 簡單機械 A組 20222022年 湖南 中考題組 五年中考 1.(2022湖南邵陽 ,5,2分 )在如圖所示的簡單機械中 ,屬于省力杠桿的是 ? ( ) ? 答案 B 釣魚竿、筷子、鑷子在使用過程中 ,動力臂小于阻力臂 ,是費力杠桿。 解題關(guān)鍵 結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗 ,先判斷杠桿在使用過程中 ,動力臂和阻力臂的大小關(guān)系 ,再判 斷它是屬于哪種類型的杠桿。下列說法正確的是 ? ( ) ? F1小于拉力 F2 、乙兩滑輪組的機械效率相同 、乙兩滑輪組中的動滑輪都是費力機械 、乙兩滑輪組中繩子自由端移動的距離相等 答案 B 不計繩重及摩擦 ,因為拉力 F=? (G物 +G動 ),n1=2,n2=3,所以繩端的拉力 F1=? (G物 +G動 ), F2=? (G物 +G動 ),所以 F1F2,故 A錯誤 。 ,動滑輪為省力機械 ,故 C錯誤 。 1n 1213W有 用總3.(2022湖南邵陽 ,10,2分 )如圖 ,在探究杠桿平衡條件的實驗中 ,杠桿處于水平平衡狀態(tài)。 4.(2022湖南長沙 ,27,3分 )如圖為一健身器材模型 ,杠桿 AB可繞 O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動 ,OA∶ OB= 1∶ 4,質(zhì)量為 60 kg的小明站在水平放置的體重計上 ,通過該杠桿提起吊籃中的重物 ,吊籃重 80 N。當(dāng)邊長為 40 cm的正方體 重物乙剛被提起時 ,體重計示數(shù)為 18 kg。不計繩重、杠桿自重及摩擦 ,g取 10 N/kg。 VV 甲乙33( 2 0 c m )( 4 0 c m )18mm甲乙G甲乙600N1 600N38ρρ 甲乙mVmV甲甲乙乙mm甲乙V 乙甲381315.(2022湖南邵陽 ,26,2分 )如圖所示 ,物體在 5 N的水平拉力 F作用下 ,沿水平面以 m/s的速度 勻速運動了 4 s,拉力 F的功率為 W。 6.(2022湖南衡陽 ,20,2分 )如圖所示 ,一根木棒以 O點為支點撬動石塊 ,畫出作用在 A點的最小動 力 F1,并畫出阻力 F2的力臂 l2。作出力 F2的作用線 ,由支點 O向力 F2的作用線作垂線 ,O點到垂足的距離即阻力 F2的力臂 l2。支點到力 的作用點 A的距離就是最大的動力臂 ,當(dāng)作用力與之垂直時 ,作用力最小。 7.(2022湖南長沙 ,34,6分 )在認識到杠桿轉(zhuǎn)動跟力、力臂有關(guān)后 ,某實驗小組通過實驗進一步探 究杠桿的平衡條件。 (2)接下來 ,他們使杠桿在如圖位置靜止 ,多次實驗 ,記錄數(shù)據(jù)如表格所示 (每個鉤碼的重力為 1N, 杠桿質(zhì)量、刻度分布均勻 )。而小軍則認為實驗還 需要進一步改進。 ? 實驗序號 F1(N) L1(cm) F2(N) L2(cm) 1 2 3 2 3 2 3 3 3 3 3 4 3 4 3 (3)如果小軍在杠桿的左端 A點處再加掛 2個鉤碼 (即左端共 4個鉤碼 ),接下來 ,他應(yīng)該將右 端的兩個鉤碼向右移動 格 ,杠桿才會在原位置再次平衡。 (2)實驗時 ,實驗數(shù)據(jù)應(yīng)具有隨機性 ,不能在力臂相等的條件下進行多次實驗 ,應(yīng)在兩力臂不同 的情況下進行多次實驗 ,故小玲總結(jié)的杠桿的平衡條件是錯誤的 。若在 A 點處再加掛兩個鉤碼 ,設(shè)每個鉤碼重為 G,杠桿上每小格長度為 L,則根據(jù) F1L1=F2L2,可得 4G 3L= 2G nL,解得 n=6,則應(yīng)向右移動 3格 ,杠桿才會在原位置再次平衡。 (1)實驗前 ,將杠桿中點置于支架上 ,當(dāng)杠桿靜止時 ,如圖所示 ,此時應(yīng)把杠桿左端的平衡螺母向 (選填“左”或“右” )調(diào)節(jié) 。 (3)小張在實驗中多次改變力和力臂的大小主要是為了 (只有一個正確答案 ,選填答案 序號 )。(2)由表格中第 2 次實驗數(shù)據(jù)可得到一個初步結(jié)論 :當(dāng)杠桿平衡時 ,動力 動力臂 =阻力 阻力臂 ,將這一結(jié)論用到 第 3次實驗中 ,可以求得第 3次實驗的阻力臂應(yīng)為 20 cm。 拓展延伸 實驗大致分為三大類 :測量實驗 (目的是測量一個物理量的值 ),探究實驗 (目的是得 到一個結(jié)論或規(guī)律 ),驗證實驗 (驗證一個結(jié)論或規(guī)律的正確性 )。探究實驗、驗證實驗中多次實驗的目 的是讓結(jié)論更具有普遍性 (或避免結(jié)論的偶然性 )。 ? (1)該金屬棒的長度 l= m。當(dāng) x2= m時 ,測力計的示 數(shù) F2= N。 答案 (1) (2)3 5 (3) m 解析 (1)由于拉力始終豎直向上 ,由杠桿的平衡條件可知 ,拉力不變 (動力臂與阻力臂之比不 變 )由圖甲可知 ,當(dāng) B端離地 m時 ,A端剛離地 ,所以金屬棒長 。 由圖乙可知拉力 F1=? =? =3 N。 Wh?? ??11Wh3 .6 J1 .2 m3N ?考點二 功、功率、機械效率 1.(2022湖南長沙 ,26,3分 )下列關(guān)于功的說法正確的是 ? ( ) ,推力對汽車做了功 ,吊車的拉力對重物做了功 ,重力對足球做了功 ,舉重運動員對杠鈴做了功 答案 D A選項 ,有力無距離 ,沒有做功 ,故錯誤 。C選項 ,重力豎直向下 ,與通過的距離垂直 ,沒有做功 ,故錯誤 。 2.(2022湖南岳陽 ,2,3分 )如圖 ,小明沿水平地面推箱子 ,但箱子沒有移動 ,此過程 ? ( ) 答案 A 小明推箱子雖然用了力 ,但箱子仍然靜止在原位置 ,即有推力沒有移動距離 ,所以小 明對箱子沒有做功 ,故 A正確 。小明推箱子時 ,在水平方向上箱子受到推力和地面的 阻力作用 ,在這兩個力的作用下箱子保持靜止 ,說明這兩個力是一對平衡力 ,這兩個力大小相 等 ,故 C錯誤 。 解題關(guān)鍵 掌握并理解做功包含的兩個必要因素和二力平衡的條件及應(yīng)用。 4.(2022湖南長沙 ,24,3分 )甲、乙兩個滑輪組如圖所示 ,其中的每一個滑輪的重量都相同 ,用它 們分別將重物 G G2提高相同的高度 ,不計繩重和摩擦 ,下列說法中正確的是 ? ( ) G1=G2,則拉力做的總功相同 G1=G2,則甲的機械效率大于乙的機械效率 G1G2,則拉力做的有用功相同 、乙中的任何一個滑輪組提起不同的重物 ,機械效率不變 答案 B 不計繩重和摩擦 ,則只有動滑輪的重力做額外功 ,若 G1=G2,則 W有 相同 ,W額甲 W額乙 ,所 以 W總甲 W總乙 ,A錯誤 。若 G1G2,根據(jù) W=Gh,可知 W有甲 W有乙 ,C錯誤 。 WW 有總解題關(guān)鍵 (1)搞清有用功、額外功、總功三者之間的關(guān)系。 5.(2022湖南婁底 ,16, 6分 )如圖是用滑輪組提升物體 A的示意圖 ,物體 A受到的重力大小為 GA= 100 N。 (2)拉力 F做功的功率 P= W。 ? 答案 (1)50 (2)40 (3)增加 解析 (1)由圖知 ,n=2, 因滑輪質(zhì)量、