知识点回顾 | 1．杠杆 (1)概念：一根硬棒在力的作用F如果能绕同定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。 【思考】你能列举人体中的杠杆吗? (2)杠杆的五要素：①支点O，②动力Fl，③阻力F2，④动力臂ll，⑤阻力臂l2。 动力臂ll：支点到动力作用线的垂直距离； 阻力臂l2：支点到阻力作用线的垂直距离。 (3)杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1·l1=F2·l2。 匀速转动状态 静止状态 倾斜静止状态 (4)实验：研究杠杆的平衡条件 ①杠杆的调节：为了便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调至水平位置。 ②实验数据的记录及处理。 ③实验结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1·l1=F2·l2。 (5)杠杆的分类和应用
2．滑轮
难点解析 在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么承重绳子的股数n就是几。在图1中我们用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力。同理，分析上图2可知，提起重物及动滑轮的力 3.机械效率 机械效率：有用功与总功之比叫做机械效率，用希腊字母表示。 则有公式：， 机械效率绝对不会达到100%，或者说机械效率总小于1。 机械效率的比较 1）当总功一定时，机械做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高； 2）当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高； 3）当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本次课内容（讲义+tf2o课堂练习） | 高频考点同步练 高频考点一 杠杆平衡条件 考题一 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： (1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向_______边旋一些(选填“左”或“右”)。 (2)调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按阁瓦进行实验。你认为第_______组实验更好，理由是_______。 解析：(1)图甲显示，杠杆的左边较重，应该把平衡螺母向右调节。(2)图乙的弹簧测力计拉力方向与杠杆没有垂直，导致动力臂不在杠杆上，难以测量其大小。图丙的弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直，动力臂就是OB的长度。能直接从杠杆上读出。 答案：(1)右 (2)二 便于从杠杆上直接读取力臂 真题演练1 某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。 (1)此时物体B的重力是多少牛? (2)保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。 【尝试自解】 高频考点二 杠杆的分类 考题二 下列杠杆中属于费力杠杆的是 ( ) 解析：剪刀、起子和钳子均“柄长嘴短”，即l1>l2，都是省力杠杆。用镊子夹物体，支点在镊子的上端，力臂l1<l2，属于费力杠杆。 答案C 真题演练2 下列所示工具中，使用时不能省力但能省距离的是 ( ) 【尝试自解】 高频考点三 滑轮的作用和规律 考题三 小李的质量为50千克，可以举起免清洗焊锡丝80千克的杠铃；小胖的质量为70千克，可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是 ( ) A．小李把小胖拉起 B．小胖把小李拉起 C．两个都拉不起 D．两个都拉起 解析：首先确认他们使用的是定滑轮，因为该滑轮的转轴是固定不动的。使用定滑轮不能省力。他们对绳向下的最大拉力决定于自身的重力，与向上举起杠铃的力无关。小胖体重大于小李，小胖能把小李拉起。 答案．B 真题演练3 某人用100牛的力提起了350牛的重物，那么他可能使用了 ( ) A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D．一支杠杆 【尝试自解】 模拟预测题1 筷子是常用的餐具，如图所示。根据最简单机械知识可知，筷子是 ( ) A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．省功杠杆 模拟预测题2 如图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中： (1)首先应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为_________。 (2)实验过程中，给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆保持水平平衡状态，这时就可读出相应的数据。当然也可通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态下达到平衡，并进行相关数据的测量。但我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验，其原因主要是___________________________。 (3)根据图A的情景，在图B中P处应该挂_________个钩码。 模拟预测题3 如图A所示为一种手摇升降晾衣架示意图。它由4个定滑轮和2个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。一假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题： (1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50牛，则静止时绳子的拉力是_________牛。(各种摩擦力忽略不计) (2)要使衣架横梁上升l米，则绕进旋轮上的绳子长度是_________米。 (3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图B中画出正确的绕线方法。 真题演练l 答案：(1)根据杠杆平衡原理F1·l1=F2·l2：得：6厘米×GB=18厘米×8牛，GB=24牛 (2)刻度均匀 方法一设：待测物体重为G，物A距离O点为L 根据杠杆平衡原理F1·l1=F2·l2 得 G×OC=G×L L=·G 因为是定值，所以L与G成正比。 方法二 更换不同的重物，计算得出相应的L(至少2组)，归纳得出L与G按比例关系变化的也可。 解析：第(1)题是对杠杆平衡条件简单应用的考查，使用F1·l1=F2·l2即能解决问题。第(2)题要说明刻度是否均匀可行的思路有：一是利用杠杆平衡条件得出OD的长度与B的重量成正比(或OC的长度与A的重量之比是个定值)。二是更换B的重量，通过计算得出OD的长度(需要多次)，最后归纳得出刻度是否均匀。 真题演练2 答案：D 解析：A．动滑轮的实质是省力杠杆，但使用时费距离。B．图中的订书机左端是支点，右端施加动力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。使用省力杠杆会费距离。C．羊角锤是典型的省力杠杆。D．图中镊子的上端是支点，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。使用费力杠杆能省距离。 真题演练3 答案：D 解析：本题考查学生对简单机械省力关系的掌握情况。定滑轮实质上是等臂杠杆，不能省力。一个动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，只能省力l／2。一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组可能的省力关系是1／2或1／3。要想实现题干中的省力1／3．5关系，只能选动力臂是阻力臂3．5倍的杠杆。想一想：题中没有说明是否考虑滑轮的重量和摩擦，这会影响答案的一致性吗? 模拟预测题l 答案：B 解析：每一根筷子都是杠杆。以一根筷子为例，我们可以出如图所示的支点O、动力F1 和阻力F2，如果再作出它们的力臂，就会发现l1<l2，属于费力杠杆。 模拟预测题2 答案：(1)零 (2)便于直接从杠杆上读出力臂的长度 (3)1 解析：(1)当杠杆处于水平平衡状态时，杠杆的重心在支点上，此时杠杆重力的力臂为零。(2)由于钩码对杠杆的拉力方向是竖直向下的，将杠杆调到水平的平衡位置后，力臂刚好在杠杆上，这样就能从杠杆上直接读出力臂的长度。(3)利用杠杆平衡条件F1·l1=F2·l2进行计算。一个钩码提供一份拉力的大小，一格杠杆刻度看作一个力臂单位。 模拟预测题3 答案：(1)12．5 (2)4 (3)以下两图均可： 解析：(1)由图A可知，由2个动滑轮承受衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重，省力1／4，绳子的拉力是12．5牛。(2)衣架横梁上升l米，则每一个动滑轮两侧的绳子都要缩短l米，最后绕进旋轮的绳子共长4米。(3)为使装置更省力，必须增加的是动滑轮的数量，绕线时还要注意线路的顺畅。 强化训练 一、单选题 1.生活中杠杆无处不在，下列工具或仪器属于费力杠杆的是( ) A. 榔头 B. 筷子 C. 订书机 D. 天平 2.如图所示，小朋友借助滑轮轻轻一拉就能把“骨头”提高来引诱可爱的小狗，图中顶端的定滑轮的作用是（ ） A. 既省力，也改变施力的方向 B. 省力，但不改变施力的方向 C. 不省力，但改变施力的方向 D. 既不省力，也不改变施力的方向 3.校工用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了（ ） A. 增大阻力臂，省力 B. 减小阻力臂，省力 C. 增大动力臂，方便 D. 减小动力臂，方便 4.如图，一质量分布均匀的12kg铁球与轻杆AB焊接于A点后悬挂于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度是铁球半径的三分之二，要使铁球刚好离开墙壁，施加在铁球上的力至少为（ ） A. 27N B. 45N C. 72N D. 90N 5.用两个相同的滑轮组成的滑轮组固定在天花板上，如图所示，当匀速提升物体时，绳子自由端的拉力F=20N，物体移动的速度为0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 绳子自由端移动的速度为0.3m/s B. 物体的重力为40N C. 该滑轮组的机械效率为66.67% D. 拉力F的功率为2W 6.人在踮脚时主要靠腓肠肌收缩，假设人的重力作用线通过N点，如图所示。若某人的重力为600牛，MO=2NO，则双脚同时踮起时，每只脚的腓肠肌作用力是（ ） A. 150牛 B. 300牛 C. 600牛 D. 1200牛 7.如图所示，两端分别站着一个大人和一个小孩，杠杆水平平衡。如果他们同时都以相同的速度向支点缓慢走去，杠杆将( ) A. 小孩那端下沉 B. 大人那端下沉 C. 仍保持平衡 D. 无法确定 8.如图所示，不计滑轮重及摩擦，分别用力F1、F2匀速提升同一重物，若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等，则力F1、F2及其功率P1、P2的大小关系为( ) A. F1＞F2 ，P1＜P2 B. F1＞F2 ，P1＞P2 C. F1＞F2 ，P1＝P2 D. F1＜F2，P1＜P2 9.如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO=BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是( ) A. GA>GB B. GA=GB C. GA<GB D. 无法比较 10.如图所示，用轻质材料制成的吊桥搭在河对岸。一个人从桥的左端匀速走到桥的右端，桥面始终是水平的，不计吊桥和绳的重力，人从吊桥左端出发时开始计时。则人在吊桥上行走过程中，吊桥右端所受地面支持力F与人行走时间t的关系图像是（ 网络课堂系统） A. B. C. D. 11.桔槔是古代一种汲水的工具，图示是桔槔的原理图，则下列有关分析，不符合实际的是（ ） A. 水桶下降时，向下用力拉绳子，石块重力势能增加 B. 提水时，向上用力提绳子，水桶重力势能增加 C. 水桶下降时，桔槔为省力杠杆，提水时，桔槔为费力杠杆 D. 提水时，若水桶上升过快，可用减少石块质量的方法来调节 12.用一根长为L重为G0的均匀铁棒，插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部，在另一端施加一个向上的力，将物块撬起一个很小的角度（如图所示，图中的角度已被放大）。如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一，则要撬动物块，作用在铁捧最右端的力至少为（ ） A. G0+（aG/3L） B. G0+（aG/L） C. （G0/2）+（aG/6L） D. （G0/2）+（aG/12L） 二、填空题 13.哑铃是我们大家都熟悉的运动器材，因其操作简单、经济实惠、实用而受广大健身爱好者的喜爱。如图是我们在使用哑铃时，上臂完成托举的示意图，据图回答： （1）若把上臂举哑铃时看作一个杠杆，则此杠杆是_____（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 （2）在上举的过程中，阻力臂逐渐________（填“增大”“减小”或“不变”）。 14.在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________侧调节。 （2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动________格，可使杠杆在水平位置再次平衡。 （3）杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响： ①杠杆自身重力可能会对实验产生影响 ②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误 ③无法得出杠杆平衡条件 你认为正确的是____。 A. ①② B. ①③ C. ②③ 15.如图所示，A物体重40牛，B物体重12牛。A物体在绳子水平拉力作用下沿水平桌面向右做匀速直线运动，它受到桌面的摩擦力为________牛。如果要使A物体匀速向左运动，则应给它施加一个大小为________牛的水平向左拉力。 16.如图所示，用F=10N水平拉力，使重为100N的物体A向左移动4m，已知物体受地面的摩擦力为物重的0.2倍，则物体所受摩擦力的大小为________ N，拉力做功为________ J． 17. 如图所示，用固定在墙上的三角支架ABC放置空调室外机．如果A处螺钉松脱，则支架会绕 ________ 点倾翻．已知AB长40cm，AC长30cm．室外机的重力为300N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为 ________ N（支架重力不计）．为了安全，室外机的位置应尽量________ （选填“靠近”或“远离”）墙壁． 三、解答题 18.某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示，在C处挂一待测物体B，当重为8牛的物体A挂在D处时，硬棒在水平位置平衡，用刻度尺测得OC为6厘米，OD为18厘米。 （1）此时物体B的重力是多少牛？ （2）保持O点位置和物体A的重力不变，在C处挂上不同重力的物体，移动物体A的位置，使硬棒在水平位置平衡，分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度，就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀？请说明理由。 19.小科家有个木衣架，有一次放学回家他把书包挂在衣架A处，衣架倒了下来，他想探究衣架倒下来的原因，测量了以下数据：木衣架质量2千克；圆底盘直径30厘米；圆底盘的圆心到过A点的竖直线的距离车载卫星电视25厘米，衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。 （1）木衣架可以看作简单机械中的________（填“滑轮”或“杠杆”）。 （2）通过计算分析，当A点处挂的书包质量超过________千克时，木衣架会倒下。 （3）为了防止衣架倒下来，小科提出了适当增大圆底盘直径的改进意见。请你再说出一种其它方法________。 20.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求： （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？ （2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？ （4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？ 答案 一、单选题 1.B 2. C 3.B 4. B 5. A 6. A 7. A 8. C 9. C 10.B 11. C 12. C 二、填空题 13.（1）费力（2）减小 14.（1）右（2）1（3）A 15. 12；24 16.20；80 17.C ；200 ；靠近 三、解答题 18.（1）解：硬棒在水平位置平衡，有：GB×OC＝GA×OD，即：GB×6cm＝8N×18cm，所以GB＝24N 答：物体B的重力是24N； （2）解：设待测物体重为G，物A距离O点为L，由杠杆平衡得，G×OC＝GA×L， 即L＝ ，由于 是定值，所以L与G成正比，由此可知刻度均匀的。 答：该杠杆的刻度是均匀的，因为L＝ ×G（ 是定值）。 19.（1）杠杆（2）3 （3）增大圆底盘质量、书包悬挂点靠近衣架中心、衣架两侧都挂上重物等 20.（1）解：由图知，n=3， 将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×12m=36m， 汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功： W总=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J （2）解：W有用=Gh=6×103N×12m=7.2×104J； 滑轮组的机械效率： η= = ×100%≈90.9% （3）解：已知汽车运动的速度为v=3m/s， 则物体上升速度：v物= v= ×3m/s=1m/s， 由v= 得，将物体由井底拉至井口需要的时间： t物= = =12s （4）解：汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力， 根据力的平衡条件可得牵引力： F牵=F+f=F+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N， 牵引力做功功率： P=F牵v汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W． 能力提升 1．如图所示的剪刀中，要剪开较硬的物体，使用哪种最合适 ( ) 2．如图所示的生活用具中，使用时属于省力杠杆的是 ( ) 3．如图所示是古代战争中的“大炮”——抛石机，用它把大石块抛出去，打击远处的敌人，它实际是一个 ( ) A．费力杠杆 B．等臂杠杆 C．省力杠杆 D．斜面 4．下列各图中利用了动滑轮的是 ( ) 5．同一物体沿相同水平地面被匀速移动(如图)，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳问的摩擦，比较它们的大小，则 ( ) A．F甲<F乙灭苍蝇器<F丙 B．F甲>F乙>F丙 C．F甲>F乙=F丙 D．F甲=F乙>F丙 6．如图所示为一种树木扶正器。将扶正器的B端放在地面上，通过收紧带与树根部C保持一定距离。A端固定在树干上，利用液压装置产生一个推动树干的力，那么，在扶正到如图位置时，树干A点 ( ) A．受到沿BA方向的推力 B．受到垂直于AB方向的推力 C．所受推力的力臂为AB D．所受推力的力臂为BC 7．关于简单机械下列说法中正确的是 ( ) A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高 D．功率越大的机械，做功就越快 8．一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置，下列说法正确的是 ( ) A．甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力 B．甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力 C．甲安装的是动滑轮，能省力 D．乙安装的是动滑轮，能省力 9．下图中属于费力杠杆的是 ( ) 10．某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是 ( )
A．与同学分析可能原因 B．实验失败，停止实验 C．改进实验条件，重新实验 D．查阅资料，了解结论的适用条件 11．三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，甲图中和尚们商量出新的挑水方案，胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶，以下说法中不正确的是 ( ) A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离 C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离 12．在如图所示的装置中，物体G重100牛，滑轮重10牛，绳子的重量以及摩擦不计。当拉力F拉着滑轮匀速上升时，以下叙述正确的是 ( ) A．拉力F=60牛 B．拉力F=210牛 C．该滑轮是定滑轮 D．如果重物上升1米，拉力要上升2米 13．在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，哪一种推法最省力 ( ) 1．答案：D 解析：要剪开较硬的物体，应该使用省力杠杆，并且动力臂要尽可能长。 2．答案：B 解析：筷子、碗夹和面包夹的动力臂均小于阻力臂，属于费力杠杆，核桃夹的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 3．答案：A 解析：图中抛石机的横杆是一根杠杆，中间是支点，右端的拉力是动力，左端石头的重力是阻力。由图中情景可知，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 4．答案：D 解析：A、B、C选项中，滑轮的转动轴都是固定不动的，属于定滑轮。D选项中，滑轮的转动轴是随重物移动的，属于动滑轮。 5．答案：B 解析：设物体与地面的摩擦力为f。F甲=f，F乙=1／2 f，F丙=l／3 f。故F甲>F乙>F丙。 6．答案：A 解析：可以把树木看成一根杠杆，支点是C，动力作用点是A。树木扶正器沿BA方向给树木提供一个动力，以扶正树木。推力的力臂是支点C到动力作用线BA的垂直距离。 7．答案：D 解析：A．使用定滑轮不能改变力的大小，只能改变力的方向。B．使用滑轮组可以省力，但不能省功。C机械效率决定于有用功与总功之比，不能单方面由有用功或总功决定。D．功率是表示物体做功快慢的量。功率越大，单位时间内物体做功越多，也就是做功越快。 8．答案：D 解析：图甲中的滑轮是固定不动的，属于定滑轮，不能省力。图乙中的滑轮是随物体移动的，属于动滑轮，能省力。 9．答案：C 解析：起子、道钉橇和钢丝钳使用起来都能省力，是省力杠杆。筷子是费力杠杆，虽然费力，但能省距离。 10。答案：B 解析：本题考查学生的实验知识和科学态度。如果遇到有问题的结论，应该分析原因、查阅资料、改进方案、重复实验等，不能轻易放弃和停止实验。 11．答案：D 解析：采用杠杆平衡条件分析。A、B选项：B端下沉，说明B端的力较大或B端的力臂较大。为使杠杆保持水平平衡，或减小B端的力臂，或减小B端的重力。C、D选项：为减轻瘦和尚的负担，应该让度和尚这边的力臂相对长一些。 12．答案：B 解析：A、B选项：不妨以滑轮为研究对象进行受力分析。它受到向下的力有自重10牛、左右绳子的拉力各100牛。根据二力平衡关系，向上的拉力F=210牛。C选项：因为滑轮能随物体上下移动，所以是动滑轮。D选项：重物上升1米，拉力要上升0．5米。费力杠杆省距离。 13．答案：C 解析：根据杠杆平衡条件，“最省力”的关键是让动力臂最长。图中最长的力臂就是圆的直径。另外要注意图中支点是车轮与台阶上边缘的接触点。 14如图所示，在建筑工地上有一台塔式起重机，其部分技术参数如下表所示。
(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为多少牛?吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近还是最远?(g取10牛／千克) (2)该起重机将重为1×104牛的建筑材料以最大提升速度吊起7米，起重机对建筑材料做了多少有用功?如果起重机的实际总功率为l4千瓦，起重机的机械效率是多大? 答案：解：(1)G=mg=3000千克×10牛／千克=30000牛，吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近。 (2)有用功：W有=Gh=1×l04牛×7米=7×104焦 时间：t=s／v=7米／0．7米／秒=10秒 总功：W总=Pt=14000瓦×l0秒=1．4×105焦 机械效率：η=W有用／W总=7×104焦／l．4×105焦=50％ 答：(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为30000牛。吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离是最近。(2)起重机对建筑材料做的有用功是7×104焦。起重机的机械效率是50％。 解析：(1)表中提供了最大起重质量是3000千克，其重力用公式G=mg就能算出。因为平衡块的重力一定，为了维持起重机的平衡，吊起的建筑材料越重，建筑材料到塔的距离应该越近。吊起的建筑材料达到最大起重量时，建筑材料到塔的距离最近。 (2)有用功是简单机械克服货物重力所做的功，计算公式是W有=Gh。机械效率的计算要运用公式η=W有用／W总为核心展开，本题中要先计算总功W总的大小。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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