4.1简单机械 练习
一、单选题
1.“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 筷子夹物体 B. 独轮车载物
C. 扫帚扫地 D. 钓鱼用的鱼竿
2.小清河自发掘至今已有900多年的历史,历史上曾经是繁盛一时的航运水道,2019年小清河复航工程确定为我国第一个内河航道的PPP项目,项目集航运、防洪、生态、环保、旅游于一体,今年底主体完工。如图所示,在河道清淤工作时,利用起重机将较重的挖掘机放入河道内。工作时,下列操作可能造成起重机侧翻的是( )
A.放长吊绳 B.缩短吊绳 C.伸长吊臂 D.缩短吊臂
3.杠杆在生产生活中普遍使用,如图所示,下列工具使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A.坩埚钳
B.剪刀
C. 筷子
D.镊子
4.生活中,下面的工具属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.老虎钳 C.筷子 D.食品夹
5.如图所示,下列与铅笔有关的事例中,说法正确的是( )
A.图甲中,铅笔对桌面的压力与桌面对铅笔的支持力是一对平衡力
B.图乙中,两手指用力压住铅笔,两手指受到的压强相等
C.图丙中,容器中液体的密度比水的密度大
D.图丁中,铅笔杠杆右端下沉,说明G2一定大于G1
6.爸爸领着小梅玩跷跷板。下图中,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
7.下列简单机械中,属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.镊子 C.钓鱼竿 D.羊角锤
8.汽车是我们非常熟悉的家用交通工具,关于汽车上面的一些杠杆说法正确的是( )
A.方向盘实质是一个等臂杠杆
B.汽车门把手是一个费力杠杆
C.汽车调速杆是一个费力杠杆
D.汽车门实质是一个省力杠杆
9.车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起 2m 的高度,下列关于这个滑轮组的说法中,正确的是( )
A.绳子自由端被拉下了 4m
B.这个滑轮组能省距离
C.这个滑轮组能省力
D.这个滑轮组不仅能省力,还能省距离
10.如图所示是使用简单机械匀速提升物体的四种方式,不计机械自重和摩擦,如果现在四种方式中人提供的拉力大小相等,那么四个物体中重力最大的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
11.有一根质地均匀杠杆, 在中点支起,两边挂上砝码后, 恰能平衡在水平位置, 如图所示。那么,在下列几种情况下, 还能使杠杆保持平衡的是( )
A.左、右两边的砝码各向里移动1格
B.左边增加一个钩码,右边的砝码向外移动1格
C.左右两边的砝码各减少一半
D.左右两边的砝码各向外移动1格
12.同学们在学完杠杆知识后,分析生活中的常见杠杆,下列属于费力杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 船桨
C. 灭火器的压柄 D. 酒起子
13.如图所示的滑轮组,在不计绳重和摩擦的情况下,均将重为G的物体匀速提升h的高度,且每个滑轮的重力都等于G0(G0<G),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的大小关系为F1=F2>F3 B.甲图和丙图中装置消耗的额外功均为G0h
C.甲图和乙图中装置的总功均为Gh+G0h D.乙图装置的机械效率最高
14.杆秤是我国古代杠杆应用的杰作,如图所示是我国传统的杆秤,常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法正确的是( )
A.杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B.只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C.秤杆上50 g的刻度比100 g的刻度离提纽更远
D.用杆秤称量物体质量时,B点是杆秤的支点
三、填空题
15.杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动,杠杆上的刻度线分布均匀,所用钩码的重力均为0.5N。
(1)杠杆在图甲所示的位置保持静止时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆左侧A点悬挂3个钩码,如图乙所示,若要杠杆继续保持水平平衡,应在B点挂 个钩码。
16.如图,起重机上的吊臂实际是一个 杠杆,使用它的好处是可以 ;请画出吊臂受到重物拉力F的力臂L 。
17.当杠杆在力的作用下处于静止状态时,杠杆就平衡了.杠杆的平衡条件用文字表示为 ,用公式表示为 .
18.2017年8月8日,四川九寨沟发生7级地震。救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作。救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点。
19.如图所示,杠杆平衡后,在左侧A点挂三个钩码,每个钩码重1N,在右侧B点竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数F= N。
四、实验题
20.在“探究杠杆平衡条件的实验”中。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置。小红认为可以将右端的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调,使杠杆在水平位置平衡;
(2)实验开始前,调节平衡螺母直到杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于测量 ;接着在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这时若在A、B下方分别再增挂一个相同的钩码,则杠杆 (选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)实验中改变钩码数量及悬挂位置,并多次实验,这样做的目的是 ;
A.避免偶然性,寻找普遍规律
B.取平均值,减小误差
(4)如图丙所示,若不在B点挂钩码,改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,使杠杆仍在水平位置平衡,当测力计从a位置转到b位置时,其示数大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.小丽在做“探究杠杆平衡的条件”的实验,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N的钩码。
(1)如图甲所示,要将杠杆调节在水平位置平衡是为了便于 ,调节时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调才能使杠杆水平平衡;
(2)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡。小丽在左、右两侧各增加1个钩码,杠杆将 (选填“保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)杠杆调节平衡后,小丽进行了三次实验,多次实验的目的是 ;
(4)如图丙所示,若不在B点挂钩码,可改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆,当弹簧测力计从a位置转动到b位置时,使杠杆仍在水平位置平衡,其示数将 ;若b位置与水平方向的夹角为30°,在b位置时弹簧测力计的示数为 N。(忽略弹簧测力计自重影响)
五、简答题
22.如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,哪一种方式更省力?请你具体说明原因。
23.阅读短文,回答问题:
高架桥侧翻
2019年10月10日,严重超载的大货车行驶在312国道锡港路上的高架桥上时,引起桥面垮塌,造成严重的车祸,整个桥面向一侧翻倒,而桥墩几乎完好无损,桥面也几乎完好无损.这种奇怪的垮塌方式,究竟是如何形成的呢?
高架桥是承受动载的设施。其结构如图甲所示,主要由桥梁、桥墩、支座等三部分组成,桥梁有顶板、翼缘板、腹板、底板等构成.
当车辆在桥梁上行驶时,桥梁会受到摩擦和震动,同时桥梁的桥面会热胀冷缩,这些都会使桥面发生变形破损。为了化解摩擦、震动、热胀冷缩等产生的危害,在桥墩上安装支座支撑着桥梁。支座常选用橡胶支座。
无锡312国道锡港路上的高架,垮塌段的桥墩是单桥墩,其结构如图乙所示。桥墩的上表面有2个支座支撑着桥梁,这种单立柱的桥墩宽度都小于桥面的宽度,如图丙所示。桥面在竖直方向上受到自身的重力、桥面载重对桥面的压力以及两个支座向上的支撑力作用。当一侧的压力F越大时,另一侧桥墩支座给桥面的支撑力就会越小。如果F继续变大,那么桥面就会被压得翘起来,一旦翘起来后,接触发生改变,桥面开始在桥墩上滑落,从而发生侧翻。
(1)选用橡胶支座能够抗压,起到缓冲的作用,是因为其 。
A.硬度大 B.导热性好 C.弹性好 D.导电性好
(2)丙图中,当载重汽车在高架桥最左侧行驶时桥面侧翻,支点是 (左/右)支座。
(3)影响桥面侧翻的因素是
A.压力的大小
B.支撑点到压力作用点的距离
C.压力与支撑点到压力作用点距离的乘积
D.压力与支撑点到压力作用点距离之和
(4)丙图中2个支座中间再增加一个支座, (减小/增大/不影响)桥面侧翻危害。
(5)为了减小桥面侧翻的危害,下列措施不正确的是
A.增强桥墩混凝土的强度 B.增大桥墩的宽度
C.禁止超重车行驶 D.减小桥梁翼缘板的宽度
六、综合题
24.在刚学习杠杆知识的时候,王老师在演示如何利用一根硬撬棒撬动质量为40kg的石块。如图所示,O为支点,石块对撬棒竖直向下的力F2为阻力,老师手对撬棒竖直向下的力F1为动力。此时,这根撬棒可以看作 杠杆。已知动力臂l1与阻力臂l2之比为4∶1,则王老师所施加的动力F1= N。若支点位置不变,请在图中画出最小动力F和相应的动力臂l 。
25.(1)如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳在A点对杠杆的拉力为F2,O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图,并作出F2的力臂L2 。
(2)如图所示,物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜光心,M点发出的光线a平行于主光轴。
①凸透镜的焦距是 cm,物距是 cm;②画出光线b经过光心后的光线 ;
③物体MN经凸透镜成的像M’N’相对于物是 (选填“放大”“等大”或“缩小”) (选填“正立”或“倒立”)的。
七、计算题
26.一名质量为55kg、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上,要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。(g=10N/kg)求:
(1)他站在地面上时对地面的压强多大?
(2)画出滑轮组的绕线方式。
(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率多大?
27.如图所示,将重物A匀速提高3m,若物体A质量为60kg,动滑轮重、绳重及滑轮之间的摩擦忽略不计(g=10N/kg),求:
(1)绳自由端移动的距离s。
(2)物体A所受重力G。
(3)拉力F的大小。
参考答案:
1.B
【详解】“给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球”,可知阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆;
A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.扫帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】AB.放长、缩短吊绳,不会改变力、力臂的大小,不会造成起重机侧翻,故AB不符合题意;
C.开始时,杠杆平衡,动力和动力臂乘积等于阻力和阻力臂乘积,当伸长吊臂时,阻力不变,阻力臂变长,阻力与阻力臂乘积变大,动力和动力臂都不变,即动力和动力臂乘积小于阻力和阻力臂乘积,起重机容易倾翻,故C符合题意;
D.缩短吊臂,阻力不变,阻力和阻力臂乘积变小,动力和动力臂都不变,即动力和动力臂乘积大于阻力和阻力臂乘积,起重机不会倾翻,故D不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】A.坩埚钳在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.图示剪刀在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B符合题意;
C.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
4.B
【详解】ACD.镊子、筷子、食品夹使用时,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力大于阻力,属于费力杠杆,故ACD不符合题意;
B.老虎钳使用时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力小于阻力,属于省力杠杆,故B符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.图甲中,铅笔对桌面的压力与桌面对铅笔的支持力是一对相互作用力,故A错误;
B.由于铅笔的两端的受力相同,右边的受力面积小,由可知右边手指受到的压强较大,故B错误;
C.图丙中,密度计刻度特点是上小下大,故图中液体密度大于1g/cm3,所以容器中液体的密度比水的密度大,故C正确;
D.根据杠杆的平衡原理可知道,铅笔杠杆右端下沉,但G2的力臂大于G1的力臂,所以G2一定小于G1,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】爸爸的重力大于小梅的重力,那么爸爸对跷跷板的作用力大于小梅对跷跷板的作用力,据杠杆的平衡条件知,爸爸离跷跷板中心的距离应小于小梅离跷跷板中心的距离,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C 不符合题意;
D.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
8.D
【详解】A.方向盘是一个轮轴,力作用在轮上可以省力,所以实质是省力杠杆,故A错误;
B.汽车门把手动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,故B错误;
C.汽车调速杆动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,故C错误;
D.汽车门动力臂大于阻力臂,实质是一个省力杠杆,故D正确。
故选D。
9.A
【详解】由图可知,提起动滑轮绳子的股数为 n =2;
A .绳子自由端向下移动的距离
s =nh =2×2m =4m
B .绳子移动的距离大于物体移动的距离,即费距离,故 B 错误;
C .由于不知道动滑轮的重力以及摩擦情况,不能判断使用这个滑轮组是否省力,故 C 错误;
D .既省力又省距离的机械是不存在的,故D错误。
故选A。
10.C
【详解】A.不计机械自重和摩擦,定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,故
B.不计机械自重和摩擦,动滑轮省一半的力,所以
即
C.不计机械自重和摩擦,作用在动滑轮上绳的段数n=3,故可得
即
D.不计机械自重和摩擦,设杠杆每一小格用d 表示,根据杠杠平衡条件得
解得
由上分析知
四个重物中最重,故C符合题意。
故选C。
11.BC
【详解】A.左右两边砝码向里各移动一个格,假设每个钩码为1N,每个格子为1m,根据杠杆的平衡条件可知,变成了
杠杆不再平衡,向右端下沉,故A不符合题意;
B.左边增加一个钩码,右边的砝码向外移动1格,假设每个钩码为1N,每个格子为1m,根据杠杆的平衡条件可知,变成了
杠杆保持平衡,故B符合题意;
C.左右两边的砝码各减少一半,假设每个钩码为1N,每个格子为1m,根据杠杆的平衡条件可知,变成了
杠杆保持平衡,故C符合题意;
D.左右两边的砝码各向外移动1格, 假设每个钩码为1N,每个格子为1m,根据杠杆的平衡条件可知,变成了
杠杆不再平衡,向左端下沉,故D不符合题意。
故选BC。
12.AB
【详解】A.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.灭火器的压柄在使用的过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.酒起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选AB。
13.BD
【详解】A.已知物体重为G,每个滑轮的重力都等于G0,甲图上面是定滑轮、下面是动滑轮,不计绳重和摩擦,拉力
乙图的滑轮上下都是定滑轮,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F2=G,丙图的滑轮组,n=3,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力
故绳子自由端拉力的大小关系为F2>F1>F3,故A错误;
B.分别利用甲、丙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,做的有用功相同
W有用1=W有用3=Gh
在不计绳重和摩擦的情况下,额外功相同等于G0h,即
W额1=W额3=G0h
故甲图和丙图中的装置消耗的额外功相等为G0h说法正确,故B正确;
C.分别利用甲、乙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,根据绳子自由端移动的距离s=nh,由图中滑轮组的结构可知,n1=2,n2=1,提升物体的高度h相同,则s1=2h,s2=h,则拉力做的总功
W2=F2s2=Gh
所以W1≠W2,甲图和乙图中的装置总功不相等,故C错误;
D.对于乙图,在不计绳重和摩擦时,有用功W有用3=Gh,拉力做的总功
W2=F2s2=Gh
根据公式
可见乙图中的装置机械效率最高,故D正确。
故选BD。
14.AD
【详解】AD.如图所示,杆秤围绕着B点转动,故B点是支点,杆秤是一个杠杆,使用时,待杆秤水平平衡时,根据杠杆平衡条件测量物体的质量,故AD正确;
B.由杠杆的平衡条件可知,只有所测物体的质量与秤砣的质量满足下列关系时
经整理可知
杆秤在水平位置平衡,则平衡时所测物体的质量与秤砣的质量不一定相等,故B错误;
C.当物体的质量变大时,根据杠杆平衡条件,乘积变大,质量不变,故变大,所以秤杆上的刻度比的刻度离提钮更近,故C错误。
故选AD。
15. 平衡 右 2
【详解】(1)[1]杠杆的位置如图甲所示,此时杠杆处于静止状态时,处于平衡状态。
[2]杠杆右端高,说明此时杠杆的重心在支点左边,所以应将平衡螺母右调,使重心右移,杠杆才能平衡。
(2)[3]设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件得
解得
16. 费力 省距离
【详解】[1][2]由图知,吊臂能绕O点转动,伸缩臂对吊臂的力是动力,重物对吊臂的拉力是阻力,不难发现动力臂小于阻力臂,所以吊臂是一个费力杠杆,使用它的好处是能够省距离。
[3]先画出重物对吊臂的拉力F,再从支点O向拉力F的作用线作垂线段,即为F的力臂L,如图所示:
17. 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂 F1L1 = F2L2
【详解】杠杆在力的作用下处于静止或匀速转动状态时,称为杠杆平衡.
杠杆的平衡条件用文字表示为 动力×动力臂 = 阻力×阻力臂,用公式表示为.
18. A C
【详解】[1]如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒围绕A点转,则A点是撬棒的支点。
[2]若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒围绕C点转,则C点是撬棒的支点。
19.2
【详解】由图可知
根据杠杆平衡条件可得
则此时弹簧测力计的示数为
20. 右 力臂大小 不能 A 变大
【详解】(1)[1]为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动,所以,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)[2]由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离,调节杠杆在水平位置平衡时,可以便于测量力臂大小。
[3]设杠杆的一个小格为L,一个钩码的重力为G,分别加挂一个相同的钩码后
左边
右边
左边<右边,所以,杠杆不能平衡,杠杆左端上升,右端下沉。
(3)[4]探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,使结论具有普遍性,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[5]保持B点不变,若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变小,根据杠杆的平衡条件,力变大。
21. 测量力臂 右 右端下沉 得出普遍性结论,避免偶然性 变大 4
【详解】(1)[1][2]实验中应调节杠杆在水平位置平衡,这样力臂恰好沿着杆的方向,便于测量力臂;如图所示,杠杆左端下沉,左端重,应将平衡螺母向右移动,给右端增重,才能使杠杆水平平衡。
(2)[3]设一个钩码重为G,杠杆一个小格长为L,小丽在左、右两侧各增加1个钩码,则有
4G×2L<3G×3L
所以杠杆右端下沉。
(3)[4]本题为探究性实验,实验中多次实验,是为了得出普遍性结论,避免偶然性。
(4)[5]保持B点不变,若拉力F从a到b倾斜时,此时F的力臂变短,阻力和阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件,拉力变大。
[6]当弹簧测力计在B点斜向下拉(与水平方向成30°角)杠杆,利用数学知识知此时动力臂为
根据杠杆的平衡条件得动力为
22.见解析
【详解】用垂直于撬棒向上的方式撬大石头时,杠杆的支点在B点上,大石头的阻力F2作用在C点,则动力臂为AB,阻力臂为BC。由杠杆平衡条件可得
用垂直于撬棒向下的方式撬大石头时,杠杆的支点在D点上,大石头的阻力F2仍作用在C点,则动力臂为AD,阻力臂为CD。由杠杆平衡条件可得
由题可知,C为BD的中点,BC=CD,AB>AD,所以
因此F向上<F向下,即垂直于撬棒向上撬石头的方式更省力。
23. C 左 C 不影响 A
【详解】(1)[1]橡胶支座由橡胶制成,弹性好,所以选用橡胶支座能够抗压能起到缓冲的作用,故C符合题意。
(2)[2]丙图中,当载重汽车在高架桥最左侧行驶时桥面侧翻,左支座主要承受压力,故支点是左支座。
(3)[3]由杠杆平衡条件可知,支点在支座处,桥面的重力及其力臂不变,则影响桥面侧翻的因素是压力与支撑点到压力作用点距离的乘积,故C符合题意。
(4)[4]丙图中2个支座中间再增加一个支座,但仅由一边的支座承受压力,故不影响桥面侧翻危害。
(5)[5]由杠杆平衡条件可知,为了减小桥面侧翻的危害,可以增大桥墩的宽度增大阻力臂、禁止超重车行驶减小压力、减小桥梁翼缘板的宽度以减小动力臂,而增强桥墩混凝土的强度对防止侧翻没有影响,故A符合题意。
24. 省力 100
【详解】[1]由题图可知,撬棒在使用时,动力臂大于阻力臂,因此是省力杠杆。
[2]根据题意可得,阻力大小为
根据杠杆平衡条件可得
则王老师所施加的动力为
[3]要使得动力最小,在阻力与阻力臂的乘积一定时,根据杠杆平衡条件可知,当动力臂最大时,动力最小,由题图可知,支点到撬棒左末端的距离最大,为最大动力臂,故作出最小动力F和动力臂l,如图所示
25. 3.0 5.0 放大 倒立
【详解】(1)[1]由图可知,力F1作用在B点时,力臂L1最大,此时力F1最小,力F1示意图如图所示;过支点作力F2作用线的垂线段,即可做出力臂L2,如图所示:
。
(2)[2][3][4]如图所示,主光轴分度值为1cm,物体MN放在凸透镜前,0cm处为凸透镜光心,M点发出的光线a平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,可知凸透镜的焦距是3.0cm,物距是5.0cm;光线b经过光心其传播方向不变,如图所示:
。
[5][6]物体MN经凸透镜成的像M’N’,满足当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像。
26.(1)13750Pa;(2) ;(3)40W
【详解】(1)站在地面上时,对地面的压力大小等于自身重力,则对地面的压强为
(2)因为重物运动方向向上,人在地面上通过上方定滑轮改变力的方向,拉力方向向下,2股绳子与动滑轮接触以省力,故滑轮组的绕线方式如图所示:
。
(3)有用功为克服重物重力势能做的功,为
拉力做的总功为拉力的功率与所用时间的乘积,为
滑轮组的机械效率为
可知
则
答:(1)他站在地面上时对地面的压强是13750Pa;
(2)滑轮组的绕线方式见解析;
(3)拉力的功率是40W。
27.(1)9m;(2)600N;(3)200N
【详解】(1)从图中可知n=3,绳自由端移动的距离
s=3h=3×3m=9m
(2)物体A所受重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
(3)动滑轮重、绳重及滑轮之间的摩擦忽略不计,可知拉力为
答:(1)绳自由端移动的距离s为9m;
(2)物体A所受重力G为600N;
(3)拉力F的大小为200N。