河北省中考物理总复习练习第十一讲.docx

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河北省中考物理总复习练习第十一讲

1．（多选）（2017·河北中考）用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端分别用力将重为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重。

下列说法正确的是（）

A．两个滑轮组的机械效率可能相等

B．F1一定大于F2

C．每个滑轮重为

D．甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等

2.

（多选）（2015·河北中考）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。

若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）

A．F1大于F2

B．F1和F2做的功一定相等

C．甲、乙的机械效率不相等

D．绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等

3．（2017·石家庄裕华区一模）如图所示是一个简易压水机，其中AOB是杠杆，O为支点。

若F1＝20N，动力臂与阻力臂之比为4∶1，则阻力为________N，它是一个________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。

4．（2016·河北中考）如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为1600N的建材由斜面底端匀速拉到顶端。

已知斜面倾角为30°，斜面高为4.5m，建材移动的速度为0.4m/s，电动机的输出功率为400W，斜面的效率与整个装置的效率之比η1∶η2＝10∶9。

（忽略定滑轮处摩擦及绳重）求：

（1）对建材做的有用功。

（2）斜面的效率。

（3）电动机消耗的电能。

5.（2017·石家庄40中二模）如图所示小明站在高台上通过滑轮组竖直向上匀速提升物体。

假设在拉绳子的过程中，小明对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦。

已知小明的质量为50kg，物体的质量为54kg，上升的高度为2m，动滑轮的质量为6kg，小明双脚与地面的总接触面积是500cm2。

（g取10N/kg）求：

（1）滑轮组对物体所做的有用功是多少；

（2）当提升物体时，滑轮组的机械效率为多少；

（3）小明对高台的压强是多少。

6．（2017·唐山丰南区模拟）如图所示，一质量为70kg，底面积为0.4m2的物块置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆ABC的A端，杠杆可绕O点转动。

已知AO⊥OB、OB⊥BC，且AO∶BO＝5∶6，BO∶BC＝3∶4。

（绳重和摩擦不计，g取10N/kg）

（1）求物体的重力。

（2）在C端用F＝200N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆静止平衡，且AO、BC在水平位置。

求物体对地面的压强。

（3）试画出作用在C点使杠杆平衡（AO、BC处于水平），且物体对地面的压强恰好为0，所需的最小的力臂，并求出该力的大小。

7．（2014·河北中考）小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250N，两脚尖与地面的接触面积为60cm2，双手与地面的接触面积为300cm2。

（1）画出以B为支点时重力的力臂l。

（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？

（3）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36m，则他

1min内克服重力所做的功为多少？

8．（2017·石家庄裕华区一模）如图所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形，所用动滑轮和筐受到的总重力50N。

某次操作中，将450N的泥土以0.2m/s的速度匀速提起，在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。

细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。

求：

（1）拉力F做功的功率；

（2）拉力F大小和利用该装置提升泥土的机械效率；

（3）在匀速提起泥土上升2m的过程中，克服摩擦力做的额外功。

9．（2017·石家庄新华区模拟）如图是一个上肢力量健身器示意图。

D是动滑轮；配重A的质量为140kg，底面积是0.08m2，杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动。

OE∶OH＝1∶2。

假定运动员体重是600N，一只脚与地面的接触面积为0.02m2（不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg）。

问：

（1）配重A自由放置时对地面的压强是多大？

（2）当人将配重A匀速提升0.2m时，人做功340J，动滑轮重为多少？

动滑轮的机械效率为多少？

（百分号前保留整数）

（3）当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为多大？

参考答案

1．BCD　2.ABD　

3．80　省力

4．解：

（1）对建材做的有用功：

W有＝Gh＝1600N×4.5m＝7200J。

（2）斜面长度：

s＝2h＝2×4.5m＝9m，

拉力：

F＝＝＝1000N，

拉力做的总功：

W总＝Fs＝1000N×9m＝9000J，

斜面的效率：

η1＝＝＝80%。

（3）因为斜面的效率与整个装置的效率之比为η1∶η2＝10∶9，则整个装置的效率：

η2＝η1＝×80%＝72%，

电动机消耗的电能：

W电＝＝＝1×104J。

5．解：

（1）滑轮组对物体所做的有用功：

W有＝G物h＝m物gh＝54kg×10N/kg×2m＝1080J。

（2）滑轮组做的额外功：

W额＝G动h＝m动gh＝6kg×10N/kg×2m＝120J；

滑轮组的机械效率：

η＝＝＝90%。

（3）由W＝Fs得，绳端拉力：

F＝＝＝200N，

小明受到绳子的拉力为F拉＝F＝200N，

小明对高台的压力：

F压＝FN＝G＋F拉＝mg＋F拉＝50kg×10N/kg＋200N＝700N，

小明对高台的压强：

p＝＝＝1.4×104Pa。

6．解：

（1）物体的重力：

G＝mg＝70kg×10N/kg＝700N。

（2）由AO∶BO＝5∶6，BO∶BC＝3∶4可得，

AO∶BC＝5∶8，

由杠杆平衡条件可得，F×BC＝FA×AO，

则FA＝F＝×200N＝320N，

物体对地面的压力：

F压＝F支＝G－FA＝700N－320N＝380N，

物体对地面的压强：

p＝＝＝950Pa。

（3）如图所示

由勾股定理可得，最小的力臂l小＝CO＝＝2AO，

物体对地面的压强恰好为0，则绳对A点的拉力为FA′＝G＝700N，由杠杆平衡条件可得，F小＝FA′＝×700N＝350N。

7．解：

（1）如图所示

（2）物体间力的作用是相互的，支持力和压力是一对相互作用力，则

F脚＝F脚支＝250N，F手＝F手支，

由于p＝，＝，则地面对双手的支持力：

F手＝＝＝500N。

（3）做一个俯卧撑时，支持力对人做功：

W＝F手h＝500N×0.36m＝180J，

所以做30个俯卧撑做功：

W′＝30×180J＝5400J，

此支持力对人做的功的大小即小明克服重力所做功的大小，则W重＝W′＝

5400J。

8．解：

（1）由拉力F所做的功随时间变化的图像可知，拉力F的功率：

P＝＝＝120W。

（2）由P＝Fv可得，绳端拉力：

F＝＝＝200N;

该装置提升泥土的机械效率：

η＝＝＝＝75%。

（3）利用滑轮组提升物体所做的总功中，包括提升物体所做的有用功和提升动滑轮及筐、克服滑轮摩擦所做的额外功；

W总＝Fs＝200N×3×2m＝1200J，

W有＝Gh＝450N×2m＝900J，

克服动滑轮及筐总重所做的额外功：

W动＝G动h＝50N×2m＝100J，

所以克服摩擦所做的额外功：

Wf＝W总－W有－W动＝1200J－900J－100J＝200J。

9．解：

（1）配重A自由放置时对地面的压力：

FA＝GA＝mAg＝140kg×10N/kg＝1400N，

配重A自由放置时对地面的压强：

p＝＝＝1.75×104Pa。

（2）根据题意可知，W总＝GAh＋G动h，即340J＝1400N×0.2m＋G动×0.2m，则G动＝300N；

机械效率：

η＝＝＝≈82%。

（3）设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时，人对绳的拉力为F；人对地面的压力：

F人＝600N－F；

由F1l1＝F2l2可得，FE＝，FE＝2F；

则对D分析可知，2FE＝G动＋F′，即F′＝4F－300N，

故配重A对地面的压力：

F′A＝1400N－F′＝1400N－4F＋300N＝1700N－4F；

因为配重A和人对地面的压强相等，则p人＝pA，即

＝，解得F＝250N。