第11章《简单机械和功》压轴题训练（含答案）

第11章《简单机械和功》压轴题训练

（1）

1. 如图，轻杆OA可绕O点自由转动。用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3:5.下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡.

(1)此杠杆类型与 (钓鱼竿/羊角锤)相同. (2)拉力大小为 N.

(3)若仅增加物重，则拉力的变化量和物重的变

化量之比为 .

(4)若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力

将变 .

2. 如图装置，AB为水平轻质杠杆，O为支点，AO:OB=4:1,G1=150 N,G3=160 N.水平地面上的物体G1通过细绳悬挂在A点，G2、G3、G4通过滑轮连接，滑轮悬挂于B点，G2恰好匀速下降，此时地面对物体G1的支持力为50 N,则:(绳重、滑轮重及滑轮的摩擦不计)

(1) G2受到的重力为 N.

(2)若用力F沿水平方向向右匀速拉动物体G4，使G2匀速上升，则力F的大小为 N. 3. 如图所示，均匀杆AB长为L，可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动，在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮.细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连，并将杆从水平位置缓慢向上拉起.已知杆水平时，细绳的拉力为T1，杆与水平面夹角为30°时，细绳的拉力为T2，则T1:T2是( ) A. C.1:

2:1 B.2:1 2 D.1:1

4. “低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验.如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1 kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点.将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表:

(1)设头颅质量为8 kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是 N. (2)在图乙中画出细线拉力的示意图.

(3)请解释:为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大? 答: . (4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:

. 5. 学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤，他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80 cm，质量为50 g;一质量为350 g的小盘和一个未知质量的螺母.(g取10N/kg)

(1)如图甲所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为多长?

(2)小明用螺母作为秤砣，他用调节好的托盘天平去测量螺母的质量，平衡时砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则螺母的质量为 g.

(3)小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丙所示，则该物体的质量有多大?

(2)

1. 一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示，在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示，请根据图像解答下列问题. (1)该金属棒的长度l = m.

(2)在B端拉起的过程中，当x1= 0. 6 m时，测力计的示数为Fl = N;当x2=1. 6 m时，测力计的示数F2 = N. (3)金属棒的重心到A端的距离d= m.

2. 如图所示，用一个动滑轮来提起重96 N的物体(绳重与摩擦不计)，所用的拉力为60 N，

则动滑轮的机械效率为 ;若用此动滑轮提起重200 N的物体，则拉绳子的速度为 m/ s时，拉力的功率为22. 4 W，这时的机械效率为 .

3. 用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体，沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10 N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功;第二次将拉力增大为20 N，拉力对物体做了48J的功.分析两次做功过程，以下判断正确的是( ) A.第一次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了1 m B.第一次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了2m C.第二次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了2. 4 m D.第二次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了4. 8 m 4. 雨滴在空中运动时所受到的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为M、m，落到地面前均已做匀速直线运动，则在落地前重力的瞬时功率之比为( )

A. M:m B.

M:m C. M2:m2 D. M3:m3 5. 用滑轮组以不同速度提升不同的重物，如图所示，不计绳重和摩擦.当提升的重物为G1

时，绳端拉力的功率为P1，滑轮组的机械效率为70 %，重物G1匀速上升h所用时间为t1;当提升的重物为G2时，绳端拉力的功率为P2，滑轮组的机械效率为80%，重物G2匀速上升h所用时间为t2;当提升的重物为G3时，绳端拉力的功率为P1+2 P2，滑轮组的机械效率为90%，重物G3匀速上升h所用时间为( ) A.

3t1t23t1t2 B.

3t1+t2t1+3t2131t1?t2 3

C. t1?t2 D.

6. 某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组(物体与动滑轮用绳子a连接)匀速拉动放在同一水平面上的不同物体，物体受到的摩擦力从200 N开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子b被拉断，每次物体拉动的距离均为2m.通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙.求:(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦) (1)动滑轮重力.

(2)当滑轮组的机械效率为80%，物体以0. 2 m/s的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率. (3)一个重500 N的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子b，请你通过计算

分析他能否实现.

参考答案 (1)

1. (1)钓鱼竿(2) 40 (3) 8:3 (4)大 2. (1) 200 (2) 80 3.A

4. (1) 200

(2)如图(a)所示

(3)头重和肌肉拉力力臂一定，且人低头的角度越大，G的力臂越大

(4)尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等)

5. (1) 5 cm (2) 150 (3) 2 250 g

(2)

1. (1) 1.2 (2) 3 5 (3) 0. 72 2. 80% 0. 2 89. 3% 3.C 4.D 5.A

6. (1)200N (2)160W (3)不能拉断绳子b