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押题选择题7——简单机械-备战2024年中考物理临考题号押题(辽宁专用)
展开分析辽宁省样题及模拟题,省样题在选择题中考察生活中的杠杆,杠杆的变形。省模拟题在作图题和最后一题综合体的电路图中考察,将杠杆和开关结合,联系电学进行综合考察。简单机械的必考,但考察形式不定,现对简单机械在填空题中的考察形式进行归纳总结。
必备知识
杠杆的平衡条件F1l1=F2l2
杠杆分类:省力杠杆,等臂杠杆、费力杠杆
定滑轮:改变力的方向
动滑轮:省力
滑轮组:F=(G+G动)/n ,s=nh,v=nv物
W总=W有+W额
Ƞ=W有/W总
解题技巧
杠杆最小力:依据杠杆的平衡条件,力臂越长越省力,要找最小的力,确定最长力臂。
既省力又省距离的杠杆是不存在的。
杠杆的平衡条件做3次实验的目的是使实验结论具有普遍性。
动滑轮上绳子的段数越多越省力。
滑轮结构不变时,物体重力越大,机械效率越高。
斜面的机械效率与接触面粗糙程度和斜面的倾斜程度有关。
一.选择题(共54小题)
1.如今大城市普遍存在着停车难的问题,图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴,存车亭固定在A端,电动机借助定滑轮用绳将杆拉起。如果不考虑杆的重力和机械各部分的摩擦力,小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置,作用在A点的动力将( )
A.逐渐变小B.逐渐变大
C.先变小后变大D.先变大后变小
【答案】A
【解答】解:小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置时,动力的力臂L1逐渐变大、阻力臂L2变小,且阻力不变(阻力为车架和汽车的总重力),根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 可知,在此过程中作用在A点的动力逐渐变小。
故选:A。
2.春晚节目《只此青绿》舞绘千里江山图,其中“青绿腰”惊艳众人,演员能保持图甲状态一定时间。若用F1、F2、G表示舞蹈演员前脚、后脚受到的支持力和舞蹈演员的重力,则下列说法正确的是( )
A.演员为非平衡状态
B.演员受力示意图为图乙
C.演员缓慢起身过程,F2变小
D.适当增大两脚之间的距离,F1变大
【答案】C
【解答】解:A、演员能保持图甲状态一定时间,处于静止状态,为平衡状态,故A错误;
B、如图所示,
A、B两点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点,O为舞蹈演员的重心,重力从重心竖直向下画,标出符号G,支持力分别从两个支持点A、B竖直向上画,标出符号F1、F2,如图丙所示,故B错误;
C、演员缓慢起身过程,重心O向左移动,F1的力臂变小,F2的力臂变大,重力大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,F2变小,故C正确;
D、适当增大两脚之间的距离,F1的力臂、F2的力臂的比值大小不变,重力大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,F1大小不变,故D错误。
故选:C。
3.如图,在轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物,在A端施加一个力F,由1位置缓慢移到如图虚线2的位置,在这个过程中杠杆始终在水平位置平衡,则下列说法正确的是( )
A.力F的大小变大
B.力F的大小先变大后变小
C.力F和它力臂的乘积先变大后变小
D.力F和它力臂的乘积始终保持不变
【答案】D
【解答】解:AB.由图知道,O为杠杆的支点,重物对杠杆拉力为阻力,大小等于重物的重力,由1位置缓慢移到如图虚线2的位置的过程中,阻力臂不变,动力臂先变大后变小,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道,力 F的大小先变小后变大,故AB错误;
C.由1位置缓慢移到如图虚线2的位置的过程中,阻力不变,阻力臂不变,则阻力和它力臂的乘积始终保持不变,由杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道,力F和它力臂的乘积始终保持不变,故C错误,D正确。
故选:D。
4.小明在电视上看到物理教师在动物园内用弹簧测力计称出了一头大象的质量,称重时用到了吊车、铁笼(内有可增减的配重)等辅助工具,吊铁笼的横杆是一根长的槽钢,称重时先对装置进行了平衡调节,再将大象赶进铁笼进行称重,现场如图所示。关于称重过程,下列说法中正确的是( )
A.铁笼越轻,称量结果越准确
B.槽钢越轻,称量结果越准确
C.弹簧测力计读数时,槽钢必须处于水平状态
D.悬挂吊钩的位置可以设置在槽钢上不同位置
【答案】D
【解答】解:AB、如下图甲,测量前,先将空铁笼挂在槽钢的B点,左右移动吊钩到O点,直到槽钢水平静止,可以消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响;
甲图中,槽钢重力作用在AB中点,设槽钢重心到O点距离l,
槽钢在水平位置平衡时根据杠杆的平衡条件可得:G槽钢×l=G铁笼×OB﹣﹣﹣﹣①
大象引入铁笼后(如图乙,F1沿竖直方向),再次在水平位置平衡时有:G槽钢×l+F1×AO=(G象+G铁笼)×OB﹣﹣﹣②
②﹣①式得:F1×AO=G象×OB,
据此可算出大象的重力,进一步求出大象的质量,所以铁笼和槽钢轻重对称量没有影响,故AB错误;
CD、弹簧测力计读数时,槽钢不一定处于水平状态,若槽钢是倾斜静止的且铁笼离开地面,也处于平衡状态,但测力计的拉力方向必须竖直向下,如下图:
根据图示结合相似三角形的性质可知,此时各力臂之比等于对应悬挂点到支点的距离之比,所以测出各悬挂点到支点的距离即可,且测量前消除了槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,仍然满足F1×AO=G象×OB;
悬挂吊钩的位置也可以设置在槽钢上不同位置,但吊钩和铁笼的悬挂点之间的距离应比较小(才能利用杠杆平衡条件测出大象的重力),且改变悬挂吊钩的位置后,应重新用空铁笼使槽钢在水平位置平衡,才能消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,才能进行之后的测量,故D正确,C错误。
故选:D。
5.盘子夹是厨房常见的工具,如图所示。为了防止烫手,常用盘子夹夹取盘子。使用盘子夹( )
A.省力但费距离B.省力且省距离
C.费力但省距离D.费力且费距离
【答案】C
【解答】解:
如图,在使用盘子夹时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但能省距离;
故选:C。
6.如图所示,修理汽车使用扳手时,会在手柄上加一个钢制套筒。下列工具在使用时与其目的相同的是( )
A.筷子B.钢丝钳C.镊子D.船桨
【答案】B
【解答】解:修理汽车使用扳手时,在手柄上加一个钢制套筒的目的是增长动力臂,使之成为省力杠杆;
A.筷子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不正确;
B.钢丝钳的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B正确;
C.镊子的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不正确;
D.船桨的动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不正确;
故选:B。
7.某同学利用拉杆箱运物品,如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点,在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法正确的是( )
A.只伸长拉杆的长度,拉力F增大
B.只将拉力F的方向沿顺时针方向改变20°,拉力F减小
C.拉力F的方向沿顺时针方向改变40°,拉杆箱无法保持静止
D.箱内物体下滑,重心由B变至B',拉力F增大
【答案】C
【解答】解:A、由图知,O为支点,反向延长力F的作用线,由O点做F作用线的垂线,垂线段长为其力臂L,如下图所示:
;
其它条件不变时,仅伸长拉杆的长度,由图可知,动力臂会变大,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变大,根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知,拉力F减小,故A错误;
B、其它条件不变时,使拉力F的方向沿顺时针改变20°,动力臂会变小,在阻力、阻力臂不变时,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F增大,故B错误;
C、使拉力F的方向沿顺时针改变40°,此时力臂在O点上方,与重力都是使得杠杆转动,杠杆不能平衡,故C正确;
D、箱内物体下滑,重心位置由B变至B′,阻力不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,拉力F减小,故D错误。
故选:C。
8.如图所示的杆秤是利用杠杆的原理工作的。当分别利用两个提线测量时,所测最大质量分别为5斤和20斤(1千克=2斤)。若利用提线A测量物体的质量,秤砣位置如图所示,所测物体的质量( )
A.小于2.5kgB.大于2.5kg小于10kg
C.大于10kgD.无法确定
【答案】B
【解答】解:由题意知,利用提线A测量物体的质量为20斤=10kg,秤砣位置几乎在秤杆的中间处,根据杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂知,动力(秤砣)、阻力不变,动力臂减小一半,则阻力(所测物体)减小一半,所以所测物体的质量大于2.5kg小于10kg,故选:B。
9.如图所示,杠杆水平静止,当拉力F绕作用点A转动时,为保持杠杆水平平衡,F大小随θ(F方向与水平方向的夹角)变化关系图象符合实际的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解答】解:杠杆水平静止,当拉力F绕作用点A点转动,θ逐渐变大时,F的力臂先变大后变小,阻力和阻力臂大小不变,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,F先变小后变大;当θ=90°时,动力臂最大,动力最小;当θ=180°时,动力臂为0,不会出现这种情况,故B正确。
故选:B。
10.杆秤是中国发明的传统衡器,使用时可视为一个杠杆,把物品放入秤盘中,将秤砣拨至合适的位置使杆秤静止后,对应的刻度值即为物品的质量,如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解答】解:使用杆秤时,支点是杆秤的秤纽处,即图中杠杆的偏右端O,左端重物视为阻力F1,方向竖直向下,右端秤砣处视为动力F2,方向竖直向下,动力臂大于阻力臂,故ABD错误,C正确。
故选:C。
11.在一次劳动课程中,小明在用掀铲土的过程中发现,适当增大两手间的距离可以更省力。通过小明的发现,可以进行探究的科学问题是:在杠杆平衡的情况下( )
A.动力臂和阻力一定时,动力和阻力臂的关系
B.动力和阻力一定时,动力臂和阻力臂的关系
C.阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂的关系
D.动力臂和阻力臂一定时,动力和阻力的关系
【答案】C
【解答】解:图中增大两手之间的距离,目的是改变动力臂大小,阻力和阻力臂基本不变,因而探究是阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂的关系。
故选:C。
12.如图所示,下列现象与其对应的物理知识正确的是( )
A.甲图:钓鱼者使用的钓鱼竿是省力杠杆
B.乙图:在旗杆顶部安装定滑轮是为了改变拉力的方向
C.丙图:C919飞机飞行时机翼上方空气流速大压强大
D.丁图:不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力
【答案】B
【解答】解:A、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B、学校旗杆顶部安装定滑轮是为了改变力的方向,故B正确;
C、C919飞机飞行时机翼上凸下平,上方空气流速大压强小,产生向上的升力,故C错误;
D、图中滑轮组绳子股数n=2,不计绳重、滑轮重与摩擦,拉力,故D错误。
故选:B。
13.如图所示是从前商店常用的案秤,下列说法正确的是( )
A.案秤相当于一个等臂杠杆
B.标有2kg字样的槽码质量就是2kg
C.称量前,如果秤杆右端上翘,则应该将调零螺丝向左调
D.称量时,往秤盘底部吸附了一小块磁铁,则测量结果偏大
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,两力臂长短不同,不是等臂杠杆,故A错误;
B、根据杠杆的平衡条件可判断,槽码所对应力臂较长,故这个标识为2kg的槽码真实质量小于2kg,故B错误;
C、案秤的秤盘相当于天平左盘,砝码盘相当于天平右盘,秤杆右端上翘,说明左端下沉,则调零螺丝应向右移,故C错误;
D、称量时,往秤盘底部吸附了一小块磁铁,右面需要增加砝码或移动游码,则测量结果偏大,故D正确。
故选:D。
14.“节约用水,人人有责”,我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中最省力的是( )
A.aB.bC.cD.d
【答案】B
【解答】解:根据杠杆平衡条件F1 L1=F2 L2可知,当阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小。由题图可知,当动力作用点在杠杆末端且动力方向与杠杆垂直的时候,即b方向,动力臂最大,故此时动力最小,最省力,故B正确。
故选:B。
15.如图所示,将若干重物放在4个自制天平的秤盘上,放入重物前天平在水平位置平衡,放入重物后天平都向右倾斜,秤盘最终落在桌面上,若不改变秤盘的悬挂位置,仅将重物左右互换,互换后可能重新在水平位置平衡的天平是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
【答案】C
【解答】解:
AD、图甲、丁中的杠杆为等臂杠杆,由杠杆平衡条件可知,两边所挂重物重力不相同,将天平上的重物各自左右互换,两边力和力臂的乘积还是不相等,杠杆仍不平衡,故AD错误;
B、图乙中的杠杆,左边力臂大于右边力臂,由杠杆平衡条件可知,左边重力小于右边重力,将天平上的重物各自左右互换,左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积,杠杆不平衡,杠杆向左端倾斜,故B错误;
C、图丙中的杠杆,左边力臂小于右边力臂,由杠杆平衡条件可知,左边重力可能小于右边重力,将天平上的重物各自左右互换,左边力和力臂的乘积可能会等于右边力和力臂的乘积,杠杆可能会平衡,故C正确。
故选:C。
16.如图工人先将金属杆一端的空心吸盘按压在半成品玻璃上固定,再在A处用力,使玻璃刀在玻璃上绕转轴转动一周,圆形玻璃制品就成型了。下列分析不正确的是( )
A.玻璃刀绕转轴转动时,金属杆是一个费力杠杆
B.玻璃刀绕转轴转动时,受到玻璃施加的摩擦力
C.吸盘被按压后即可固定,是由于吸盘受到大气压作用
D.玻璃刀口做得锋利,是为了减小受力面积,增大对玻璃的压强
【答案】A
【解答】解:A、玻璃刀绕转轴转动时,作用在A处的动力F1和玻璃刀对金属杆的阻力F2不一定在同一直线上,所以动力臂与阻力臂不一定相等,则金属杆不一定始终是一个等臂杠杆,故A符合题意;
B、玻璃刀绕转轴转动时,刀与玻璃之间有相对运动,故玻璃刀受到玻璃施加的摩擦力,故B不符合题意;
C、吸盘被按压后即可固定在玻璃上,由于大气压的作用,故C不符合题意;
D、玻璃刀口做得锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大对玻璃的压强,故D不符合题意;
故选:A。
17.如图所示是小丽“探究杠杆的平衡条件”时的几张实验装置图,下列说法正确的是( )
A.图甲中,欲使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向左调节
B.图乙中,若杠杆左右端两端钩码各加一个,则杠杆右端下沉
C.图丙中,当F的大小等于钩码重力一半时,可以使杠杆平衡
D.图丁中,在A点用力拉杠杆,一定是省力杠杆
【答案】B
【解答】解:A.根据图示可知,杠杆的右端上翘,平衡螺母应向上翘的右端移动,可使杠杆在水平位置平衡,故A错误;
B.杠杆左右端两端钩码各加一个,则左右两侧力与力臂的乘积关系为:4G×2L<3G×3L,杠杆不能平衡,杠杆右端下沉,故B正确;
C.当F的大小等于钩码重力一半时,F与钩码的重力都是使得杠杆转动的动力,杠杆不能平衡,故C错误。
D.图乙中,若在A点用弹簧测力计拉杠杆使杠杆平衡,由于没有明确力的方向,动力臂可能小于阻力臂,则此时杠杆可能是费力杠杆,故D错误。
故选:B。
18.工人在竖起水泥电线杆(图中用白色长方形表示)的过程中,要先挖土方,再竖起来,如图所示,下列方案中既省力又便捷的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解答】解:由杠杆平衡条件F1L1=F2L2知,动力臂越长越省力,挖成图A所示的深坑要比挖成图D所示的深坑少挖土方,这样可以少做功,避免人力浪费,提高劳动效率,挖成图A所示的深坑不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上,重心上升高度小,施工时即省力又省功。
故选:A。
19.我国古代《墨经》把秤的支点到重物一端的距离称作“本”,把支点到杆一端的距离称作“标”,“权”“重”分别表示两侧的力。下列说法错误的是( )
A.“标”“本”表示的是力臂
B.“权”“重”增加相同的质量,右端会上扬
C.“重”减少时,应把“权”向左适当移动才能平衡
D.“标”“权”的乘积与“本”“重”的乘积相等时,杆秤平衡
【答案】C
【解答】解:A.杠杆水平平衡时,“标”“本”表示的动力和阻力的是力臂,故A正确;
B.“权”“重”增加相同的质量,权增加相同的质量与力臂的乘积较大,左端会下沉,右端会上扬,故B正确;
C.“重”减少时,重和力臂的乘积减小,权不变,应把“权”向右适当移动,使权和力臂的乘积也减小,杠杆才能平衡,故C错误;
D.根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,“标”“权”的乘积与“本”“重”的乘积相等时,杆秤水平平衡,故D正确。
故选:C。
20.如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”。用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m。若硬棒质量、桶外表面沾有的水的质量忽略不计,则对于人向下拉绳放下空桶(未触水面)的过程和桶装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起(桶离开水面以后)的过程,下列说法中正确的是( )
A.向上拉绳时桔槔为费力杠杆
B.向上拉绳拉力为40N
C.向下拉绳时桔槔为省力杠杆
D.向下拉绳拉力为20N
【答案】B
【解答】解:A、向上拉绳提起装满水的桶时,在A端的力为动力,B端的力为阻力,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A错误;
BD、根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得杠杆平衡时B端的拉力FB===80N,
放下空桶时,向下拉绳子的力F1=FB﹣G桶=80N﹣20N=60N,故D错误;
装满水时,桶和水的总重力G总=G桶+G水=20N+100N=120N,
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2=G总﹣FB=120N﹣80N=40N,故B正确;
C、向下拉绳时,B端的力为动力,A端的力为阻力,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C错误。
故选:B。
21.下列几组生活现象与其所蕴含物理知识的应用,对应完全正确的是( )
A.“菜刀的刀刃磨得很锋利”“拧螺丝时加一个垫圈”都是增大受力面积减小压强
B.“用筷子夹菜”“利用筷子撬开瓶盖”都是利用省力杠杆
C.“用力捏车闸可使自行车停下”“在自行车车轴处加润滑油”都是减小摩擦
D.“助跑能使运动员跳得更远”“拍打衣服能清除表面上的灰尘”都是利用了物体具有惯性
【答案】D
【解答】解:A、由压强公式知菜刀的刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积增大压强,拧螺丝时加一个垫圈是在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故A错误;
B、用筷子夹菜时,动力臂小于阻力臂,此时筷子相当于一个费力杠杆,利用筷子撬开瓶盖时,动力臂大于阻力臂,此时筷子相当于一个省力杠杆,故B错误;
C、用力捏车闸可使自行车停下是通过增大压力的方法来增加摩擦,在自行车车轴处加润滑油是通过使接触面分离的方法来减小摩擦,故C错误;
D、助跑能使运动员在跳起时具有较高的速度,由于运动员具有惯性,运动员在空中时能够保持较大的速度,从而使运动员跳得更远,拍打衣服时,衣服受力运动,衣服表面的灰尘由于惯性仍保持在原来的位置,从而使灰尘与衣服分离,它们都是利用了惯性,故D正确。
故选:D。
22.小明周末到乡下姥姥家学习挑扁担。假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻),在不用手臂帮扶的情况下让扁担处于水平平衡。请你根据劳动体验结合杠杆平衡知识,判断下列说法中正确的是( )
A.肩膀应该靠近“轻”的一头
B.肩膀应该靠近“重”的一头
C.肩膀应该居于扁担正中间
D.挑着担子走路时扁担两端会上下颤动,此时一端向上运动,同时另一端向下运动
【答案】B
【解答】解:ABC.假如一个筐子重一个筐子轻(一头重一头轻),在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,则重的一头动力大,必须动力臂较小,因而支点即肩膀必须靠近较重的一头,故B符合题意,AC不符合题意;
D.挑着担子走路,扁担一般会上下颤动,由于杠杆仍然平衡,则动力臂同时增大或同时减小,即两侧同时向下或同时向上,即一个筐子向上运动同时另一个筐子向上运动,故D不符合题意。
故选:B。
23.如图甲所示,将物体A放在水平地面上,它对地面的压强为6×103Pa。把物体A用细绳挂在杠杆的C端,杠杆的D端悬挂重为20N的物体B,如图乙所示,当杠杆在水平位置平衡时,物体A对地面的压强为2×103Pa。已知:OC:OD=1:3,g取10N/kg,不计杆重与绳重。要使物体A恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是( )
A.移动支点O的位置,使OC:OD=1:4
B.物体A对地面的压力需要减少20N
C.杠杆D端所挂物体的质量增加1kg
D.物体A的底面积为300cm2
【答案】C
【解答】解:(1)根据杠杆平衡条件FCLOC=GBLOD,OC:OD=1:3,则细绳对C端的拉力:FC=GB×=20N×=60N,
则细绳对A的拉力也为60N,甲对地面的压力ΔF减少了60N,
根据F=pS可得ΔF=F1﹣F2=p1S﹣p2S,代入数据得60N=6×103PaS﹣2×103PaS,解方程可得:S=1.5×10﹣2m2=150cm2,故D错误;
A的重力等于A对地面的压力,则GA=p1S=6×103Pa×1.5×10﹣2m2=90N,
A对地面的压力为F甲=G甲﹣ΔF=90N﹣60N=30N,要使A物体恰好被细绳拉离地面,A物体对地面的压力只需减少30N即可,故B错误;
(2)要使物体恰好被细绳拉离地面,A对地面的压力为0,C端受到的拉力等于A的重力:
根据杠杆平衡条件可得GALOC=GB′LOD,则GB′==90N×=30N,
杠杆D端所挂物体的质量至少增加Δm===1kg,故C正确;
根据杠杆平衡条件可得GALOC′=GBLOD′,则===;故A错误。
故选:C。
24.我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,如图甲所示,“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足踏其末面舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。依据你对机械和功的理解,舂在工作过程中会( )
A.省力B.省距离
C.省功D.提高机械效率
【答案】B
【解答】解:AB、舂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,费力但省距离,故A错误,B正确;
C、使用任何简单机械都不能省功,故C错误;
D、舂在使用过程中,有用功和额外功都没有发生变化,机械效率不变,故D错误。
故选:B。
25.公筷公勺是文明新“食尚”。当你用筷子夹菜时,你就在使用杠杆了。下列用具正常使用时也是杠杆,其中与筷子同属于费力杠杆的是( )
A.扳手B.开瓶器
C.划赛艇的船桨D.钳子
【答案】C
【解答】解:
A、扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:C。
26.如图所示工具在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是( )
A. 羊角锤B. 核桃夹
C. 镊子D. 瓶起子
【答案】C
【解答】解:
A、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、核桃钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、瓶起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
故选:C。
27.我国古代科技著作《天工开物》中记载了用脚踏碓给稻谷去壳的过程,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落,如图所示。下列说法正确的是( )
A.脚踏碓在应用中属于省力杠杆
B.人脚越靠近O点越省力
C.碓的头部较细,是为了增大压力
D.脚踩位置有粗糙的花纹是为了增大摩擦
【答案】D
【解答】解:A、脚踏碓在应用中动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B、人脚越靠近O点,动力臂越短越费力,故B错误;
C、碓头部较细,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故C错误;
D、滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,脚踩位置有粗糙的花纹,是增大了接触面的粗糙程度增大摩擦,故D正确。
故选:D。
28.饸饹是我国北方部分地区的一种特色面食,制作时把面团放入圆筒,按动杠杆带动活塞挤压面团,被挤出来的长长的饸饹面落进沸水中,再辅以各种调料即成。如图是常用的压饸饹工具——饸饹床子,下面是小明帮妈妈做饸饹时的一些思考,其中正确的是( )
A.在揉面过程中,面团发生的是弹性形变
B.面团被压成饸饹,说明力可以改变物体的形状
C.若压杠杆的力方向不变,作用在B点比A点更省力
D.盖锅煮面是通过增大气压来降低沸点,使饸饹熟得更快
【答案】B
【解答】解:A、揉面时,面团形状发生改变,当外力去除后,面团不能恢复原来的形状,故面团发生的是塑性形变,故A错误;
B、面团被压成饸饹,面的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故B正确;
C、若压杠杆的力方向不变,在阻力和阻力臂不变时,作用在A点比B点动力臂更长,则作用在A点比B点更省力,故C错误;
D、盖锅煮面是通过增大气压来升高沸点,使饸饹熟得更快,故D错误。
故选:B。
29.对简单机械的巧妙应用从我国古代就已经开始了。如图,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子。下列说法正确的是( )
A.C为定滑轮,可以省力
B.AB为吊桥,可以看做一个杠杆,动力为F′
C.拉起吊桥的过程中,阻力臂不变
D.拉起吊桥的过程中,动力与动力臂的乘积一直在变小
【答案】D
【解答】解:A、在拉起吊桥过程中,滑轮C固定不动,为定滑轮,可以改变力的方向,但不能省力;
BCD、吊桥可看作杠杆,绕着B点转动,因而其支点为B点,绳子在A点的拉力为动力,阻力为吊桥受到的重力;吊桥被吊起的过程中,根据力臂的定义可知,开始时动力臂小于桥长,当桥与绳垂直时,动力臂最大,随后动力臂又变小,即拉力的力臂L先增加后减小;
吊桥重力的力臂L′始终在减小,重力不变,则GL′始终在减小;根据杠杆的平衡条件:FL=GL′可知,FL始终在减小,故BC错误、D正确。
故选:D。
30.图甲是在杭州第19届亚运会开幕式上,宋青华举着质量为3.5kg的引导牌引导中国代表团入场的场景。图乙是宋青华举着引导牌匀速前进的简化模型,设前进时引导牌遇到水平向后风的阻力等效作用在A点,大小为18N,B、C分别是她的两只手在引导牌上的作用点,且AB=0.9m,BC=0.3m,如果将引导牌视为杠杆,则下列说法正确的是( )
A.此杠杆是省力杠杆
B.以B点作为支点,另一只手对杠杆的水平作用力为54N,这个力的方向水平向后
C.以C点作为支点,另一只手对杠杆的水平作用力为72N,这个力的方向水平向后
D.杠杆的重力越大,人的手对杠杆的水平作用力越大
【答案】B
【解答】解:AB、若以B点为支点时,在C处用力,且动力的方向垂直于杠杆水平向后,BC为动力臂,AB为阻力臂,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆;
根据杠杆平衡条件可得FA×AB=FC×BC,代入数据可得18N×0.9m=FC×0.3m,解方程可得FC=54N;
由于杠杆受到的阻力的方向是水平向后的,所以动力的方向也是水平向后;故A错误,B正确;
C、若以C为支点时,B处垂直于杠杆向右的力为动力,A处垂直杠杆向左的力为阻力,BC为动力臂,AC为阻力臂,阻力臂大于动力臂,属于费力杠杆;
根据杠杆的平衡条件知FA×AC=FB×BC,代入数据可得18N×(0.9+0.3)m=FB×0.3m,解方程可得FB=72N;
由于杠杆受到的阻力的方向是水平向后的,所以动力的方向也是水平向前,故C错误;
D、杠杆的重力方向向下,人的手对杠杆的水平作用力与此无关,故D错误。
故选:B。
31.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆,下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解答】解:踮起脚时,脚尖O为支点,人的重力落在脚掌中为阻力,脚干对脚跟的拉力为动力,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆;如A。
故选:A。
32.如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉柱展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解答】解:根据题意可知,该装置为一个杠杆,MN能绕N点点转动,所以N点为支点O;展示物对MN的压力为阻力F2,方向向下;PQ对杠杆的拉力为动力F1,方向沿QP斜向上,故A正确。
故选:A。
33.如图所示,手握铅球抬起手臂时,手臂在肱二头肌的拉力作用下绕肘关节转动。下列说法正确的是( )
A.这是一个费力杠杆,并且费距离
B.这是一个费力杠杆,可以省距离
C.这是一个省力杠杆,但是费距离
D.这是一个省力杠杆,可以省距离
【答案】B
【解答】解:由图可知,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,费力省距离,故ACD错误,B正确。
故选:B。
34.如图所示是我国古代工匠通过杠杆将巨木一端抬起时的情景,图中横杆和支架组成了一个杠杆。关于该杠杆,下列说法正确的是( )
A.杠杆的动力臂比阻力臂短
B.杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小
C.增大工匠与支架之间的距离,工匠抬起巨木时更费力
D.减小横杆上悬绳与支架之间的距离,工匠抬起巨木时更省力
【答案】D
【解答】解:A.支架是杠杆的支点,靠近巨木,因而杠杆的动力臂比阻力臂长,故A错误;
B.因为杠杆的动力臂长,是省力杠杆,必定费距离,则杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离大,故B错误;
C.增大工匠与支架之间的距离,相当于增大动力臂,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件知,工匠抬起巨木时更省力,故C错误;
D.减小横杆上悬绳与支架之间的距离,减小了阻力臂,在阻力和动力臂不变时,更加省力,则工匠抬起巨木时更省力,故D正确。
故选:D。
35.我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时OA=3cm,OB=10cm。下列说法正确的是( )
A.该秤砣的质量为3kg
B.若秤砣粘了东西,所称质量偏大
C.要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更小的秤砣
D.若换称质量较小的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在B点右边
【答案】A
【解答】解:A、作用在杠杆A点的力等于孩子及秤钩和所坐篮子的总重力,作用在杠杆B点的力等于秤砣的重力,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,
m人和篮g×3cm=m秤砣g×10cm,解得m秤砣=3kg,故A正确;
B、若秤砣粘了东西,秤砣对杠杆的力就变大,这一侧对应的力臂就必须变短,才能使杠杆平衡,所以显示的示数就要偏小,故B错误;
C、由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:m人和篮g×OA=m′g×OB,即m′=,所以要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤砣,故C错误;
D、因为OA<OB,所以孩子及秤钩和所坐篮子的总重力大于秤砣的重力,根据G=mg可知孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量,若换称下一个体重较小的孩子,秤砣和篮子等都不变,则作用在杠杆A点的力变小,动力臂不变,作用在杠杆B点的力不变,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知阻力臂会变小,所以调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在B点左边,故D错误。
故选:A。
36.尊老爱幼是中华民族的传统美德,为了方便剪指甲,小明送了爷爷一个带有凸透镜的指甲剪,如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.用指甲剪剪指甲时,拇指按压的手柄是省力杠杆
B.剪指甲时,指甲应位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间
C.凸透镜的作用相当于投影仪,成放大的像
D.指甲剪的刀刃做得很锋利,是为了增大压力
【答案】A
【解答】解:A、用指甲剪剪指甲时,拇指按压的手柄,此时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A正确;
BC、由图可知,指甲剪上的凸透镜相当于放大镜,此时u<f,成倒立、放大的虚像,故BC错误;
D、指甲剪的刀刃做得很锋利,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D错误。
故选:A。
37.物体B的重力为G,此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动;若对A施加一个水平向左的力F,物体A以速度2v匀速向左运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦,则下列选项正确的是( )
A.物体A向右运动时,物体B的速度大小是
B.对物体A施加的水平向左的力F大小为2G
C.物体A向右做匀速直线运动时的摩擦力大小为2G
D.物体B匀速上升时,克服重力做功的功率为2Gv
【答案】C
【解答】解:若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦。
AD、从图中可知n=2,此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动,则物体B的速度大小为vB=2v;
若对A施加一个水平向左的力F,物体A以速度2v匀速向左运动,则物体B的速度大小为vB′=2×2v=4v,
根据P===Fv可知物体B匀速上升时,克服重力做功的功率P=FvB=GvB=G×4v=4Gv,故A错误、D错误;
BC、当物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动时,A处于平衡状态,A所受的摩擦力f=FA=2G;
若对A施加一个水平向左的力F,物体A以速度2v匀速向左运动,A仍处于平衡状态,且A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变,所受摩擦力不变,此时A在水平方向上受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力f、拉力FA,则对物体A施加的水平向左的力F=f+FA=2G+2G=4G,故B错误、C正确。
故选:C。
38.如图所示,在一水平地面上,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,用力F拉动木箱使它在2s内匀速直线运动了3m(不计绳重、滑轮重及摩擦),下列说法正确的是( )
A.拉力F的大小为400NB.拉力F功率为150W
C.绳自由端移动了6mD.木箱移动速度为3m/s
【答案】C
【解答】解:A、由图知,n=2,不计绳重、滑轮重及摩擦,拉力:F=f=×200N=100N,故A错误;
BD、木箱移动的速度:v木箱===1.5m/s,
拉力F移动速度:v=nv木箱=2×1.5m/s=3m/s;
拉力F功率P===Fv=100N×3m/s=300W,故BD错误;
C、绳子自由端移动的距离:s=ns木箱=2×3m=6m,故C正确。
故选:C。
39.用如图所示的核桃夹夹核桃,在A点用力FA或在B点用力FB捏核桃夹时,核桃上表面受到的压力大小均为F,则( )
A.F>FA>FBB.FA>F>FBC.FB>FA>FD.FA>FB>F
【答案】A
【解答】解:用如图所示的核桃夹夹核桃,核桃上表面受到的压力最大,阻力和阻力臂一定时,由杠杆平衡条件可知,动力越大,动力越小,B点时动力臂最大,动力最小,所以F>FA>FB。
故选:A。
40.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,小明进行了如图所示的实验,每个钩码质量相同,下列说法错误的是( )
A.如图甲所示的杠杆静止在水平桌面上,此时它处于平衡状态
B.要使图甲所示的杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节
C.将如图乙所示的两侧钩码均向外移动一格,杠杆右端下沉
D.如图丙所示,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计从a转到b的过程中示数不变
【答案】D
【解答】解:A、实验前,将杠杆的中点放在支架上,当杠杆静止时,发现杠杆如图甲所示,此时杠杆处于平衡状态,故A正确;
B、调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,平衡螺母应向上翘的右端移动,使杠杆在水平位置平衡,故B正确;
C、如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,将左右两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格,则左侧2G×4L=8GL,右侧3G×3L=9GL,因为8GL<9GL,杠杆不能平衡,右端将下沉,故C正确;
D、根据杠杆的平衡条件分析,将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其阻力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变,而动力臂在从a到b的过程逐渐减小,动力F逐渐增大,即弹簧测力计示数变大,故D错误。
故选:D。
41.中国古代有一项和现代高尔夫球类似的运动——锤丸。如图,参赛者手持球棒依次上场击球,打进球洞即可得分。下列说法正确的是( )
A.球棒在击球时可以看作省力杠杆
B.球速越大,球的动能越大
C.球进洞时,重力势能会增大
D.球在滚动过程中,机械能保持不变
【答案】B
【解答】解:A、球棒在击球时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B、运动过程中,球的质量不变,球速越大,球的动能越大,故B正确;
C、球进洞时,质量不变,高度降低,重力势能会减小,故C错误;
D、球在滚动过程中会受到阻力,一部分机械能转化为内能,机械能减小,故D错误。
故选:B。
42.如图甲所示,停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆,如图乙所示,O为杠杆的支点,下列说法正确的是( )
A.闸杆升起时,施加在A端的力F1为动力,此时闸杆是费力杠杆
B.闸杆升起时,沿F1方向比沿F2方向更省力
C.闸杆升起的过程中,阻力臂保持不变
D.适当将支点O远离B端,可以减小升起闸杆的动力
【答案】A
【解答】解:A、在升起横杆时,施加在A端的力F1为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
B、升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故B错误;
C、闸杆升起的过程中,重力的方向不变,阻力的方向不变,阻力臂逐渐减小,故C错误;
D、适当将支点O远离B端,动力臂变小,阻力臂变大,阻力大小不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力变大,故D错误。
故选:A。
43.如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,OB=2BA,在B点悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A.在A点施加竖直向上的力F1时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力F1的大小为5N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,F1应变小
D.若将作用于A点的力F1变为图中F2,要使杠杆水平平衡,F2应小于F1
【答案】C
【解答】解:A.在A点施加竖直向上的力F1时,动力臂是OA,阻力臂是OB,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆,故A错误;
B.由杠杆的平衡条件可知,F1×OA=G×OB,且OA=OB+BA=3BA,即F1×3BA=G×2BA,F1=G=×10N≈6.7N,故B错误;
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,则OB变小,由F1×OA=G×OB可知,OA与G大小不变,要使杠杆水平平衡,F1应变小,故C正确;
D.将作用于A点的力F1变为图中F2,动力臂会变小,由杠杆的平衡条件可知,在OB与G不变情况下,F2应大于F1,故D错误。
故选:C。
44.在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg的空桶,AO:OB=2:1,将质量分布均匀,重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连,如图所示。此时杠杆在水平位置平衡,且M对地面的压强为5000Pa,不计摩擦。若将M沿竖直方向截去部分,并将截取的部分放入空桶中,使M对地面的压强变为原来的五分之三。取g=10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.工件M的密度6×103kg/m3
B.工件M的密度1.2×103kg/m3
C.截去部分的质量4.0kg
D.截去部分的质量3.2kg
【答案】D
【解答】解:AB.截去部分前,假设细线对M的拉力为F,由杠杆平衡条件得:G桶×OA=F×OB;
可得细线对M的拉力为:;
工件对地面的压力为:F压=G﹣F=240N﹣40N=200N;
求得工件的底面积为:;
则M的边长是:;
根据G=mg,可求工件的质量为:;
工件的体积为:V=(0.2m)3=8×10﹣3m;
由密度公式求得工件的密度为:,故AB错误;
CD.截取部分的体积为,切去部分的底面积为:;
工件M切去一部分后与地面的接触面积为:;
由题意可知,切割后M对地面的压强为:
由压强定义式求得此时地面对M的支持力为:;
压力和支持力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,因此,此时的支持力为:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
此时B端绳子的拉力为:FB'=(GM﹣m切g )﹣F支﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由杠杆平衡原理可知:OA×(GA+m切g )=OB×FB';
解得:﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③解得:,故D正确,C错误。
故选D。
45.如图所示的裁纸刀,在使用时,首先放好需要裁剪的纸张,然后通过裁纸刀的把手向下用力进行裁剪,关于裁纸刀下列说法正确的是( )
A.裁纸刀正常使用时,省力且省距离
B.在A点施加竖直向下的力时,力臂最大
C.在A点施加垂直于OA向下的力裁剪时最省力
D.生活中使用镊子时,与裁纸刀属于同类型杠杆
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,用裁纸刀裁纸过程中,裁纸刀绕着O点转动,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,省力但费距离,故A错误;
BC、在A点施加垂直 OA向下的力裁剪时动力臂最大,最省力,故B错误、C正确。
D、镊子在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,裁纸刀正常使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆,两者不同,故D错误。
故选:C。
46.如图所示的不锈钢空调架,安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑,其中O、A两点固定在墙上,C端固定在横杆OB上,通常将空调室外机置于该支架上不靠近墙体,下列说法正确的是( )
A.空调架对墙没有力的作用
B.若以O为支点,OB一定是一个省力杠杆
C.若室外机向外移动,AC对OB的支撑力变大
D.室外机不能紧靠墙体主要是为了美观
【答案】C
【解答】解:
A、空调对空调架有向下的压力,而空调架通过斜杆对墙施加了力的作用,故A错;
B、如图,对于横杆OB来说,O为支点,空调对OB的压力F2为阻力,此时阻力臂为OD;斜杆AC对OB的支撑力F1为动力,
此时动力臂为OC<OD,此时动力臂小于阻力臂,则此时OB为费力杠杆;故B错;
C、若室外机向外移动,阻力臂增大,而动力臂OC、阻力F2(等于空调的重力)不变,由杠杆平衡条件可知,动力F1变大,即AC对OB的支撑力变大,故C正确;
D、若室外机紧靠墙体,不利于空气的对流,不能加快热传递达到散热的目的;所以,室外机不能紧靠墙体主要是为了加快散热,而不是为了美观,故D错.
故选:C。
47.骑自行车不仅能锻炼身体,也能减少碳排放,下列有关自行车说法正确的是( )
A.自行车轮胎有花纹可以减小摩擦力
B.不蹬自行车时,车还能继续前行,是因为自行车具有惯性
C.自行车的坐垫宽大是为了增大对臀部压强
D.自行车手闸工作时相当于一个费力杠杆
【答案】B
【解答】解:A、自行车轮胎上的花纹可以在压力一定时,增大接触面的粗糙程度,可增大摩擦,故A错误;
B、当停止蹬脚踏时,由于惯性,自行车还要保持原来向前运动的状态,因此还会继续向前运动,故B正确;
C、自行车的坐垫宽大是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故C错误;
D、自行车手闸工作时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D错误。
故选:B。
48.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是( )
A.刀刃很薄可以增大压力
B.使用铡刀可以省距离
C.甘蔗放在a点比b点更易被切断
D.手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
【答案】C
【解答】解:A、刀刃很薄是为了在压力一定时减小受力面积,增大压强,故A错误;
B、铡刀的动力臂比阻力臂长,可以省力,费距离,故B错误;
C、甘蔗放在a点的阻力臂更短,根据杠杆的平衡条件可知:在阻力和动力臂一定时,阻力臂越短,越省力,所以甘蔗放在a点比b点更易被切断,故C正确;
D、在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,力F2的力臂更长,手沿F2方向用力比沿F1方向更省力,故D错误。
故选:C。
49.下列图例是我国古代劳动人民的智慧成果,其中所涉及的物理知识,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,孔明灯内气体密度一定大于灯外气体密度
B.乙图中,石磨选用厚重的石材可减小对豆的压强
C.丙图中,篆刻刀的刀口做得锋利是为了增大压强
D.丁图中,杆秤利用二力平衡条件进行称量
【答案】C
【解答】解:A、孔明灯加速上升是因为灯罩内的气体被加热,体积膨胀,密度减小,灯内热气的密度小于灯外界的冷空气密度,故A错误;
B、石磨选用厚重的石材在受力面积一定时,增大压力,增大对豆的压强,故B错误;
C、篆刻刀的刀口做得锋利是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故C正确;
D、杆秤是利用杠杆平衡条件(动力×动力臂=阻力×阻力臂)进行测量的,不是利用二力平衡条件,故D错误。
故选:C。
50.如图是我国古代人民的智慧成果——舂米工具的示意图,杆AB可绕O点转动,脚踏B端可以使A端的石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。若石球的体积为2×103cm3、密度为2.5×103kg/m3,不计杆的自重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.利用此杠杆可以省功
B.石球的质量为50kg
C.要将石球抬起,脚施加的竖直向下的动力F1为25N
D.如果考虑杆的自重,脚会更省力
【答案】D
【解答】解:
A、根据功的原理可知,利用此杠杆不能省功,故A错误;
B、石球质量m=ρv=2.5×103kg/m3×2×103×10﹣6m3=5kg,故B错误;
C、石球重力G=mg=5kg×10N/kg=50N,则:F2=G=50N,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力为:F1===20N,故C错误;
D、由图可知,杆的重心与脚的位置在支点的同一侧,根据杠杆的平衡条件可知:F2•OC+G杆×L杆=G•OD,所以如果考虑杆重的话,脚会更省力,故D正确。
故选:D。
51.中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分,如图是用切刀将黄芪切片的示意图,小明在切刀的N点施加作用力、将切刀M点下方的黄芪切断,下图能正确表示切刀工作示意图的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解答】解:据图可知,当切黄芪时,其会绕着切刀右边的固定点转动,即为支点,所按压的那一点,即动力作用点,方向向下;而黄芪对切刀有一个向上的阻力,该点就是阻力作用点,阻力的方向是向上的。
故选:C。
52.图甲所示的吊车,通过液压伸缩撑杆推动吊臂,可使其绕O点转动。吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中,下列说法正确的是( )
A.货物的机械能保持不变
B.货物受到的拉力大于重力
C.吊臂可看作是一个费力杠杆
D.图乙是该车四冲程内燃机的吸气冲程
【答案】C
【解答】解:A、吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中,货物的动能不变,重力势能增大,机械能增大,故A错误;
B、吊车将货物沿竖直方向匀速吊起过程中,货物处于平衡状态,拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故B错误;
C、由图甲可知,吊臂在起吊过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C正确;
D、由图乙可知,图中两个气门都关闭,火花塞没有点火,此时活塞向上运动,是第二个冲程压缩冲程,故D错误。
故选:C。
53.他找到一根匀质的、粗细均匀的长木杆,在杆中间安装了水平转轴(忽略阻力),做成一个等臂的杠杆。他又找了两个相同的厚壁气球及不计质量的细线,将充入空气后的气球分别挂在杠杆两端离转轴等距的地方,杠杆保持水平平衡。一段时间后左侧气球因缓慢漏气瘪了,如图所示。以下分析正确的是( )
A.杠杆仍将保持水平平衡
B.右侧气球受到空气的浮力较大,所以杠杆会向左倾斜
C.若想让杠杆再次水平平衡,可将右侧气球的悬点向左移动
D.若仅降低右侧气球内气体的温度,可能让杠杆再次水平平衡
【答案】C
【解答】解:AB、将充入空气后的气球分别挂在杠杆两端离转轴等距的地方,杠杆保持水平平衡。
由于左右力臂相等,原来左右气球和内部气体的重力减去空气的浮力是相等的,由于气球内气压大,密度大,重力大于浮力,而漏气后左侧气球的重力减小,浮力也减小,因而向下的拉力减小了,右侧不变,因而杠杆右侧下沉;故AB错误;
C、若想让杠杆再次水平平衡,右侧的拉力较大,则应该减小右侧的力臂,可将右侧气球的悬点向左移动。故C正确;
D、若仅降低右侧气球内气体的温度,右侧气体压强减小,气球变小,浮力变小,重力与拉力的差值变大,更加下沉,不可能让杠杆再次水平平衡,故D错误。
故选:C。
54.如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。下列有关说法正确的是( )
①刀刃很薄可以增大压力
②铡刀实质上是一种省力杠杆
③甘蔗放在a点比b点更易被切断
④手沿F1方向用力比沿F2方向更省力
A.只有②④正确B.只有②③正确
C.只有③④正确D.只有①③正确
【答案】B
【解答】解:
①刀刃很薄,是通过减小受力面积来增大压强的,故①错误;
②铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,实质上是一种省力杠杆,故②正确;
③由图知,甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小,而甘蔗对铡刀的阻力一定,根据杠杆的平衡条件可知,动力会越小,更易被切断,故③正确;
④由图知,手沿F1方向用力比沿F2方向用力时的动力臂要小,根据杠杆平衡条件可知,动力越更大,故④错误。
综合分析可知,只有②③正确。
故选:B。
二.多选题(共6小题)
(多选)55.如图所示,小明用手握住一个核桃很难将其捏破,而使用核桃夹或将两个核桃放在一起捏,则变容易了很多。根据以上发现,下列说法正确的是( )
A.图乙中,用核桃夹能轻松地夹开坚硬的核桃,说明核桃夹是省力杠杆
B.图乙中,力作用在B点比作用在A点更容易将核桃夹碎
C.图丙中,两个核桃放在一起容易捏破,主要是通过减少受力面积来增大压强
D.图丙中,两个核桃接触处,A受到的压力小于B受到的压力
【答案】ABC
【解答】解:
A、核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A正确;
B、根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,动力作用在B点比作用在A点时的动力臂长,增大动力臂可以减小动力,故B正确;
C、核桃的形状不规则,两个核桃放在一起容易捏破,主要是在压力相同时,通过减少受力面积来增大压强,故C正确;
D、将A、B两个核桃放在一起捏,B对A的力与A对B的力是一对相互作用力,二者大小相等,故A错误,故D错误。
故选:ABC。
(多选)56.如图所示,爱动手的小明利用木板、木条、橡皮筋和瓶盖等制作了一个抛掷装置。如图甲所示,先将小球用手指按压在木条一端的瓶盖内,橡皮筋被拉紧;松开手指后,如图乙所示,在橡皮筋的拉力作用下木条绕轴转动,将小球抛出。下列有关说法正确的是( )
A.在拉力作用下木条绕轴转动,木条实质是杠杆
B.小球离开瓶盖后还能在空中继续飞是因为惯性
C.小球在空中飞行过程中,受到了平衡力的作用
D.要抛更远,可把橡皮筋挂在离轴最远的挂钩上
【答案】ABD
【解答】解:A、在拉力作用下木条绕轴转动,符合杠杆的特征,所以木条实质是杠杆,故A正确;
B、小球离开瓶盖后还能在空中继续飞是因为小球具有惯性,继续保持原来的原来的运动状态,故B正确;
C、小球在空中飞行过程中,运动方向和运动速度发生改变,受到了非平衡力的作用,故C错误;
D、把橡皮筋挂在离轴最远的挂钩上,橡皮筋发生的弹性形变更大,具有的弹性势能更大,转化为的小球的动能也更大,抛的更远,故D正确。
故选:ABD。
(多选)57.如图节选自我国古代科技著作《天工开物》、《淮南万毕术》,下列说法正确的是( )
A.甲图“汲水桔槔”中,井上汲水的桔槔属于杠杆
B.乙图“簸扬稻谷”中,能分离不饱满稻谷是利用簸箕有惯性
C.丙图“磨冰取火”中,凸透镜又叫会聚透镜,对太阳光有会聚作用
D.丁图“赶稻及菽”中,牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对相互作用力
【答案】ACD
【解答】解:A、在力的作用下如果能绕着一固定点转动的硬棒就叫杠杆,甲图“汲水桔槔”中,直竿能绕着一固定点转动,所以井上汲水的桔槔属于杠杆,故A正确;
B、“簸扬稻谷”是由于稻谷具有惯性,饱满稻谷会落在较远的地面上,故B错误;
C、丙图“磨冰取火”中,阳光经冰透镜折射后,会聚一点,说明冰透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,故C正确;
D、“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:ACD。
(多选)58.春夏季节雨水较多,某个下雨天,小琳撑一把雨伞在雨中行走,一阵大风吹来,伞面被“吸”得严重变形,进入教室后,小琳收伞、抖落雨伞上的雨滴,将雨伞挂在桌边静止,关于雨伞,下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,推开雨伞时,伞骨给骨臂一个向上的动力,骨臂绕O点转动,这是一个费力杠杆
B.如图乙所示,伞上方空气流速大、压强小,小琳需要施加一个向下的力以平衡风力产生的效果
C.如图丙所示,轻轻抖动雨伞,由于雨伞具有惯性,雨水与雨伞分离落向地面,伞上的雨水变少了
D.如图丁所示,雨伞只受重力和桌面施加的竖直向上的支持力,雨伞与桌面之间没有摩擦力
【答案】ABD
【解答】解:A、如图甲所示,推开雨伞时,伞骨给骨臂一个向上的动力,动力作用线过A点,阻力作用线过B点,骨臂绕O点转动,动力臂小于阻力臂,因此是费力杠杆,故A正确;
B、因为气体流速越大的位置压强越小,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,向上的压强大于向下的压强;为了平衡风力产生的效果,小琳需要额外施加一个向下的力的作用,故B正确;
C、用手拿着沾有雨水的雨伞,轻轻向下抖,雨伞受力后运动状态发生改变,由静止变为运动,伞上的雨水由于具有惯性,继续保持原来的静止状态,雨水与雨伞分离落向地面,伞上的雨水就少了,故C错误;
D、雨伞静止挂在课桌边时,桌面对雨伞的支持力作用在雨伞上与雨伞受到的重力为一对平衡力,而雨伞在水平方向没有相对运动或相对运动的趋势,即不受摩擦力,故D正确。
故选:ABD。
(多选)59.如图所示,甲和乙是叠放在水平桌面上的两个物体,物体甲在钩码丙的作用下向右做匀速直线运动,物体乙被固定在左边墙上的细绳拉住且保持静止,细绳对物体乙的水平拉力为T。若钩码丙重为2N,滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦忽略不计,则下列说法中错误的是( )
A.把物体乙拿掉,甲的运动状态可能不发生改变
B.物体甲所受的桌面对它的摩擦力为1N,方向向左
C.物体乙对物体甲的摩擦力和T是一对相互作用力,大小相等
D.物体甲对物体乙的摩擦力和T是一对平衡力,大小相等
【答案】ABC
【解答】解:A、乙叠放在甲上,甲进行匀速直线运动,水平方向上受到拉力和摩擦力,并且摩擦力等于拉力。将乙拿掉,甲对水平桌面的压力减小,摩擦力减小,拉力大于摩擦力,甲向右进行加速运动,甲的运动状态不断改变。故A错误。
B、物体甲所受的桌面对它的摩擦力和乙对它的摩擦力的合力与拉力平衡,由于T未知,无法确定摩擦力的大小,故B错误;
C、物体乙对物体甲的摩擦力和物体甲对乙的摩擦力是一对相互作用力,而与T不是一对相互作用力,故C错误;
D、物体甲对物体乙的摩擦力和T大小相等、方向相反且在一条直线上,这两个力是一对平衡力,故D正确。
故选:ABC。
(多选)60.质量是10kg的物体A放在水平桌面上,小云利用如图所示的装置匀速拉动绳子自由端并在10s内做了60J的功,物体A运动速度为0.5m/s,下列判断正确的是( )
A.绳子自由端移动5m
B.绳子自由端移动速度为1m/s
C.作用在绳子自由端的拉力F为12N
D.绳子自由端拉力的功率为6W
【答案】BD
【解答】解:A、10s内物体移动距离s物=v物t=0.5m/s×10s=5m;由图知,n=2,绳子自由端移动距离s=ns物=2×5m=10m,故A错误;
B、由图知,n=2,绳子自由端移动速度v=nv物=2×0.5m/s=1m/s,故B正确;
C、由W=Fs可得拉力:F===6N,故C错误;
D、拉力的功率:P===Fv=6N×1m/s=6W,故D正确。
故选:BD。
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