人与机械.docx
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人与机械
第五章 人与机械
一、 杠杆与杠杆平衡条件
(A)
一.填空题
1.一根硬棒在力的作用下,如果能绕固定点转动,这根硬棒叫做 ,该固定点称为 ,从 到 的距离叫做动力臂,从 到 的距离叫做阻力臂。
2.杠杆的平衡条件是 ,用公式表示为 。
3.使用动力臂 阻力臂的杠杆可以省力,省力的同时费了 ,使用动力臂 阻力臂的杠杆可以省距离,在省力距离的同时费了 ,如果使用的杠杆动力臂 阻力臂,这样的杠杆既不省力,也不费力,我们称之为 杠杆,例如,我们经常用来测量质量用的 就是等臂杠杆。
4.把①理发剪刀②镊子③钳子④剪铁皮的剪刀⑤钓鱼杆⑥瓶盖起子⑦天平等正确分类,其中属于省力杠杠的有,属于费力杠杆的有,属于等臂杠杆的有。
(只写各物的代号即可)
5.如果作用在杠杆上的动力为5N,动力臂与阻力臂之比为3:
2,则阻力为 N
二.选择题
1.要使杠杆平衡,动力臂是阻力臂的几分之一,则
A.动力就是阻力的几分之一 B.动力必须和阻力相等
C.动力就是阻力的几倍 D.动力和阻力可以相等也可以不相等
2.用剪刀剪叠得较厚的纸片或布时,用剪刀的刀尖不容易剪断,改用剪刀刀口的中部去剪,却很容易剪断。
这是因为
A.增大了动力B.增大了动力臂C.减小了阻力D.减小了阻力臂
3.如图所示,手持弹簧秤竖直向上拉,使杠杆处于平衡状态,弹簧秤的示数是5N,OA=80cm,AB=20cm,则物体重
A.20N B.4N
C.1.25N D.条件不足,无法判断
4.如图所示,杠杆处于平衡状态,m甲=2kg,m乙=3kg,下列情况仍能使杠杆保持平衡的是
A.在甲、乙两个物体下各挂一个质量是1kg的砝码
B.在物体甲下增挂一个2kg的砝码,物体乙下增加一个3kg的砝码
C.在物体甲下增挂一个3kg的砝码,物体乙下增加一个2kg的砝码
D.将甲、乙两物体都向支点靠近10cm
5.如图所示的杠杆处于平衡状态,F的力臂是
A.OAB.OC
C.ODD.FD
6.如果在杆秤的秤砣上加一块铁,称得物体的质量与实际质量相比
A.变大B.变小C.相等
三.做图题
1.如图所示,O为支点,在图中画出使杠杆平衡时所需的最小力F。
2.如图所示,为了用最小力把圆筒状大油筒推上台阶,在图中准确做出力F的作用点及方向。
四.计算题
1.有1个2m长的杠杆,左端挂一个6kg的物体,右端挂一个10kg的物体,要使杠杆平衡,支点应距左端多远?
若两端各加2kg的物体,支点应向哪边移,移多少?
2.如图所示,有一质量均匀的铁棒,每米长重20N,用此棒做杠杆提起重500N的重物,当杠杆多长时,作用在杠杆右端上的最力最小?
(B)
一.填空题
1.动力臂 阻力臂的杠杆叫做省力杠杆,例如 ;动力臂等于阻力臂的杠杆叫做 杠杆,例如 。
2.如图所示,每个钩码的重力都是1N,当杠杆平衡时,弹簧秤的示数应为 N;若要求弹簧秤示数为9N,并且钩在支点的左侧时,它就钩在 处,拉力方向 。
3.用撬棒撬起一块重500N的重物,已知动力臂是阻力臂的5倍,操作者至少要
用 N的力。
4.用如图所示的杠杆提升物体G,拉力沿 的方向提升时最省力,沿 方向用力时动力臂为零。
5.如图所示,轻质杠杆OA中点处挂一重G=60N的物体,当在A端施加一个竖直向上的拉力F时,杠杆恰好平衡在水平位置上,则F= N,若保持F的 变,将杠杆匀速向上提的过程中,F的大小将 (填“变大”“变小”或“不变”)
二.选择题
1.下列关于力臂的说法属于正确的是
A.从动力作用线到支点的距离叫动力臂
B.从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
C.从支点到动力的距离叫动力臂
D.当力的作用线通过支点时,力臂为零
2.一根轻质杠杆,在左右分别挂上200N和300N的物体时恰好平衡,若在两边分别加挂50N的砝码,则杠杆
A.仍然平衡 B.左边下沉 C.右边下沉 D.无法判断
3.如图所示的杠杆处于平衡状态
A.将A处砝码移到C,B处砝码移到D时,杠杆重新达到平衡
B.将A处砝码减掉一个,B处砝码也减掉一个,杠杆仍保持平衡
C.将A处砝码移到E,B处砝码增加两个时,杠杆重新达到平衡
D.将B处砝码移到F,并增加一个砝码时,杠杆重新达到平衡
4.如图所示的杠杆,OA=2OB,物重为G,在力FA的作用下,杠杆保持平衡,那么FA的大小是
A.大于
B.等于
C.小于
D.大于G
5.如图所示的轻杆质量不计,它可以O为轴自由转动,在杆中间吊一个重量为G的物体,在杆的末端施加一个始终垂直于杆的力F,从A位置匀速转到B位置的过程中,拉力F大小变化的情况是
B.F先变小后变大
C.F逐渐变大
D.F先变大后变小
三.做图题
1.如图所示是安装在铁路和公路交叉道口的铁路栏杆的示意图,当在A处施加一个动力F时,可将栏杆拉起来,它是一根 杠杆,请在图中画出动力F的力臂。
2.如图所示的装置处于平衡状态,请在图中画出支点O及动力F的力臂及阻力臂。
四.计算题
1.一根长2m的硬杆AB水平旋转,A端挂30N的物体,B端挂50N的物体,要使杆平衡支点应距A端多远?
若两端各加10N的物体,为使杠杆仍然平衡,支点应向何方移动多少?
三、滑轮
(A)
一.填空题
1.滑轮是变形的杠杆,定滑轮实质上是一个 杠杆,所以使用定滑轮不能 ,但能 ,动滑轮实质上是一个动力臂为 倍阻力臂的杠杆,所以使用动滑轮能省 力。
2.如图所示,绳的一端通过弹簧秤L固定。
当人对绳的拉力F是50N时,可使物体A匀速上升,若不计绳重及轮与轴的摩擦,弹簧秤的示数是 N;若滑轮重20N,则物体A重N。
3.如图所示,物体M的重力为10N,忽略弹簧测力计、动滑轮和绳的重力及轮与轴间的摩擦力,弹簧测力计甲的示数为,弹簧测力计乙的示数为,弹簧测力计丙的示数为。
4.如图所示的装置,重100N的重物,以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力F=20N,则作用在物体A上的水平拉力是 N,物体A受到的滑动摩擦力是 N,10s内绳子自由端通过的距离是 m(不计滑轮与轴间的摩擦)
二.选择题
1.使用定滑轮将物体匀速升高时,若分别向不同方向拉绳子的自由端,则
A.不论什么方向拉绳子,拉力大小都等于物体的重力
B.水平拉绳子时,拉力最大
C.竖直向下拉绳时用力最小
D.竖直向下拉绳时,拉力才等于物体重量
2.使用滑轮组时,拉起重物所用力大小决定于
A.定滑轮的个数
B.动滑轮的个数
C.定滑轮和动滑轮的个数
D.连接动滑轮绳子的条数
3.
如图所示,物重为G,在水平拉力F作用下匀速成前进,则物体受到的摩擦力为(不计动滑轮的摩擦)
A.
FB.F C.2FD.F-G
4.如图所示的装置处于静止,物重都是G,不计滑轮和绳重及摩擦,使物体匀速上升,拉力F最小的是
A.FA B.FB C.FC D.FD
5.如图所示的装置处于平衡状态,不计摩擦滑轮及绳重,则两体重力的比值G1:
G2应该是
A.1:
1B.2:
1C.1:
2D.3:
1
三.做图题
1.由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提起重物,要求自由端的拉力为最小,试画出滑轮组的绕线。
2.如图所示,用滑轮组提起重物,且拉力是物重的1/3,方向向上,请在图上画出滑轮组的绕线。
四.计算题
1.如图所示的装置中,A为动滑轮,绳子的一端固定在地上,当滑轮A在力F的作用下,以0.5m/s的速度上升,求物体B上升的速度。
(B)
一.填空题
1.动滑轮的实质是一个的杠杆,使用动滑轮可以,但不能。
2.使用定滑轮可以,但是不能。
3.如图所示,分别用三个滑轮拉同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2和F3,其中拉力最大的是 ,拉力最小的是 。
4.如图所示的装置中,物重均为300N,并处于静止状态,不计动滑轮重及轮与轴的摩擦,则拉力F1= N,拉力F2= N,拉力F3= N。
5.在图中所示的滑轮组中,物重为G,并且处于静止状态,不计动滑轮重、绳重和摩擦,判断人对绳的自由端所用的拉力F的大小
(1)甲图中F=G。
(2)乙图中F=G。
(3)丙图中F=G。
二.选择题
1.使用一个动滑轮匀速提升一个物体时,若分别沿如图所示的方向用力F1、F2和F3,则这三个力的大小
A.F1=F2=F3
B.F1>F2>F3
C.F3>F2>F1
D.F2>F3>F1
2.下列说法正确的是
A.定滑轮可以省力,但不能改变力的方向
B.定滑轮可以省力,也可以改变力的方向
C.使用滑轮组既可以省力,也可以省距离
D.使用滑轮组虽可以省力,但一定费距离
3.用一个滑轮提升重100N的物体时,若不计滑轮重及轮与轴之间的摩擦,拉力的情况可能是
A.大小为50N,方向向下
B.大小为50N,方向向上
C.大小为100N,方向向下
D.大小为100N,方向向上
4.如图所示,物体重600N,要使人拉住绳子的一端使物体静止,若不计滑轮的重力和摩擦,则人的拉力为
A.200N
B.300N
C.400N
D.150N
5.如图所示,人站在平台上用力竖直向下拉住绳子使系统平衡,人和平台的总重力为1200N,不计滑轮与绳的质量,则人拉绳的力为
A.300N
B.600N
C.400N
D.1200N
三.做图题
1.用如图所示的滑轮组提升重物G,要求三段绳子承担的物重,动力方向向下,请在图中画出绳的绕法。
2.如图所示,画出滑轮组提升重物最省力的绕法。
四.计算题
1.如图所示,用滑轮组提升重100N的物体,已知每个轮重5N,在不计绳重和轮与轴的摩擦的条件下,当物体被提升3m时,拉力F至少是多少?
绳子自由端应移动多少?
第五章 人与机械综合检测
(A)
一.填空题
1.作用在杠杆上的动力为50N,阻力为300N,杠杆处于平衡状态,该杠杆的动力臂与阻力臂之比为 ;若加在杠杆上的动力为80N,则杠杆平衡时,阻力为 N。
2.电工钳子、指甲刀、板手、镊子、螺丝刀、天平、定滑轮、动滑轮中,属于省力杠杆的有 ,费力的杠杆有 ,既不省力也不费力的的杠杆有 。
3.天平、杠杆秤和台秤都是测量质量的工具,它们都是依据 原理制成的,天平是支点在中间的杠杆,它的 和 相等,杆秤和台秤
的 和 不相等。
天平平衡时,盘中砝码的重力与被测物体受到的重力 ,所以它们的 与相等。
4.一根绳能承受的最大拉力为5000N,它连接两个动滑轮、两个定滑轮组成滑轮组,不计绳和动滑轮的重力,它最多能提起 N的重物。
二.选择题
1.杠杆平衡时,下列说法正确的是
A.动力臂和阻力臂一定在支点的两侧
B.动力和阻力的方向一定相反
C.动力和阻力是一对平衡力
D.以上三种说法都不对
2.如图所示,杠杆处于平衡状态,当两边同时减掉一个质量的钩码后,则
A.杠杆仍平衡
B.左边钩码向左移一格,杠杆可平衡
C.右边钩码向右移,杠杆可平衡
D.两边钩码都向支点移动一个格,杠杆可平衡
3.如图所示,分别沿力F1、F2、F3、的方向用力,使杠杆平衡,关于三个力的大小,下列说法正确的是
A.沿F1方向的力最小
B.沿F2方向的力最小
C.沿F3方向的力最小
D.三个力的大小相等
4.如图所示,一根粗细均匀的木棒,在其一端用竖直向上的力F缓慢将木棒抬起,则F的大小
A.始终不变
B.由小变大
C.由大变小
D.不能确定F大小的变化规律
5.一个刻度准确的杆称,如果用了质量较大的秤砣,则用该秤称出的物体的质量比实际质量
A.偏大 B.偏小 C.一样大 D.无法判断
6.如图所示,三个滑轮下悬挂的重物的质量相等,若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计,则F1、F2、F3的关系为
A.F1=F2=F3
B.F1>F2>F3
C.F2>F3>F1
D.F3>F1>F2
7.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为
A.25N
B.12.5N
C.100N
D.200N
8.如图所示,不计轮与轴的摩擦用滑轮的重力,物体处于平衡状态时
A.m1=m2
B.m1=2m2
C.m2=2m1
D.m1=4m2
四.计算题
1.如图所示,用F=50N的拉力使重物G在水平地面上做匀速直线运动,若2s内物体移动3m,求
(2)重物G受到的摩擦力
2.如图所示,一段粗细不均匀的木头放在地面上,用弹簧测力计竖直向上拉起细端时弹簧测力计示数为F1,而竖直向上拉起粗端时弹簧测力计的示数为F2,则此木头的重力G是多少?
F1和F2哪个大?
(B)
一.填空题
1.杠杆的平衡条件是 ,动力臂大于阻力臂的杠杆是 杠杆(填“省力”或“费力”)
2.如图所示,0为杠杆的支点,F1的力臂长为 cm,F2的力臂长为
cm,若F1=300N,为使杠杆平衡,F2的大小等于 N(杠杆本身重力不计)
3.用图示的滑轮组在水平地面上匀速移动一个木箱A,使木箱以0.5m/s的速度前进5m,若木箱与地面间摩擦力为300N,不计轮重、绳重及轮与轴间的摩擦,则在此过程中拉力F做的功为 J,绳子自由端移动速度为 m/s,拉力的功率为 W。
4.如图所示,在B处挂重8牛的物体,要杠杆平衡,且在A点用最小的力,这个力的方向是,大小是。
5.分别用如图所示的杠杆和滑轮组匀速提升重力为G的重物,不计杠杆、动滑轮、绳的重力及轮与轴的摩擦,则拉力F1= G,F2= G。
二.选择题
1.关于杠杆,下列说法中正确的是
A.使用杠杆的目的都是为了省力
B.从支点到力的作用点的距离叫力臂
C.杠杆可以是直的,也可以是弯曲的
D.支点不可能在杠杆的一端
2.下列杠杆中属于费力杠杆的是
A.铡刀 B.钓鱼杆 C.天平 D.瓶盖起子
3.用道钉撬起道钉时,为达到目的可按图示方向分别施加动力,其中施力最小的方向是
A.沿F1方向施力
B.沿F2方向施力
C.沿F3方向施力
D.沿F4方向施力
4.杠杆在动力和阻力的作用下已处于平衡,采用下列办法不能使杠杆平衡的有
A.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
B.在杠杆上再施加一个办,使这个力作用在杠杆的中心
C.使动力臂和阻力臂同时减小到原来的一半
D.使动力和阻力同时增大到原来的2倍
5.若把轮轴、定滑轮、动滑轮看做杠杆,则下列说法中正确的是
A.轮轴一定是省力杠杆
B.定滑轮可看做等臂杠杆
C.动滑轮可看做动力臂为阻力臂1/2倍的杠杆
D.以上说法都不对
6.用如图所示的滑轮组提起重为G的物体,图中a是弹簧秤,不计滑轮和弹簧秤的重力及轮与轴的摩擦,则
A.F=G/3,a的读数等于F
B.F=G/2,a的读数等于F
C.F=G/3,a的读数等于G
D.F=G/2,a的读数等于G
7.下面四个图中,物体重力都是G,如不计轮重和摩擦、绳重等因素的影响,使物体匀速上升,拉力最小的是
8.如图所示,甲、乙两个物体的体积相等,甲的质量是乙质量的2倍,现杠杆处于水平平衡状态。
若将甲、乙二物体同时浸没在水中,则杠杆将
A.左端下沉
B.右端下沉
C.仍然保持水平状态
D.无法确定
三.计算题
1.有一直径为100cm,质量为40kg的均匀圆柱体放在水平地面上,靠在10cm高的台阶边,如图所示。
为了使它滚上这个台阶,那么在圆柱体边缘上哪一点,沿什么方向施加力时,才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?
在图上标出这一点,并画出此力的方向,求出此力的大小。
(圆柱体与此台阶在A处接触)
2.想用滑轮组提起800N的重物G,如果所用绳子最多能承受250N的力,
(1)请设计一个向下拉绳子的最简单的滑轮组,画出示意图。
(2)若要把重物提高2m,则绳子应向下移多少米?
(不计轮和绳子的重力,不计轮与轴的摩擦)