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7. 如图所示的圆盘,第二个圆的半径为第一个的2倍,第三个圆的半径为第一个的3倍,以此类推。该圆盘可以在力的作用下绕圆心转动。现在不同位置上同时分别挂上一个钩码(钩码的质量相等),则可以让圆盘不发生转动的是( )

A.甲、乙
B.甲、丙
C.甲、丁
D.乙、丙
A.甲、乙
B.甲、丙
C.甲、丁
D.乙、丙
答案:
解:设第一个圆半径为r,钩码重力为G。圆盘不转动需满足两侧力矩大小相等,方向相反(即力的方向使圆盘转动方向相反)。
甲:左侧力臂r,右侧力臂r,力均为G,方向相反。左侧力矩G×r,右侧力矩G×r,大小相等,方向相反,平衡。
乙:左侧力臂r,右侧力臂2r,力均为G,方向相同。左侧力矩G×r,右侧力矩G×2r,大小不等,不平衡。
丙:左侧力臂2r,右侧力臂r,力均为G,方向相同。左侧力矩G×2r,右侧力矩G×r,大小不等,不平衡。
丁:左侧力臂2r,右侧力臂r,力均为G,方向相反。左侧力矩G×2r,右侧力矩G×r,大小不等,不平衡。
答案:A
甲:左侧力臂r,右侧力臂r,力均为G,方向相反。左侧力矩G×r,右侧力矩G×r,大小相等,方向相反,平衡。
乙:左侧力臂r,右侧力臂2r,力均为G,方向相同。左侧力矩G×r,右侧力矩G×2r,大小不等,不平衡。
丙:左侧力臂2r,右侧力臂r,力均为G,方向相同。左侧力矩G×2r,右侧力矩G×r,大小不等,不平衡。
丁:左侧力臂2r,右侧力臂r,力均为G,方向相反。左侧力矩G×2r,右侧力矩G×r,大小不等,不平衡。
答案:A
8. 小华在“阳光体育”跳绳活动中,每次跳起的高度约为5 cm,则小华跳一次克服重力做的功最接近( )
A.2.5 J
B.25 J
C.250 J
D.2500 J
A.2.5 J
B.25 J
C.250 J
D.2500 J
答案:
B
9. 如图所示,古代士兵用力缓慢匀速拉动绳子,把吊桥AB(杠杆)吊起。下列说法正确的是( )

A.当杠杆AB处于水平时是费力杠杆
B.杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,动力减小
C.杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,阻力臂增大
D.杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,动力臂先减小后增大
A.当杠杆AB处于水平时是费力杠杆
B.杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,动力减小
C.杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,阻力臂增大
D.杠杆AB缓慢匀速升至虚线位置的过程,动力臂先减小后增大
答案:
解:
A. 当杠杆AB水平时,支点为A,阻力(吊桥重力G)的力臂为AB长度的一半(设AB长为L,阻力臂l₂=L/2),动力作用点为B,动力方向沿绳子,此时动力臂l₁为AB在动力方向上的投影,由图知绳子与水平方向成45°角,动力臂l₁=L·cos45°≈0.707L>l₂,为省力杠杆,A错误。
B. 杠杆缓慢匀速上升,根据杠杆平衡条件F₁l₁=Gl₂。过程中,G不变,阻力臂l₂(重心到A的水平距离)逐渐减小;动力臂l₁(B到A在动力方向投影)逐渐增大(绳子与AB夹角增大,投影变长),则动力F₁=Gl₂/l₁,l₂减小、l₁增大,F₁减小,B正确。
C. 阻力臂为重心到支点A的垂直距离,随吊桥升起,重心升高,水平距离减小,阻力臂减小,C错误。
D. 动力臂为支点A到动力作用线(绳子)的垂直距离,过程中绳子与AB夹角增大,动力臂一直增大,D错误。
结论:B。
A. 当杠杆AB水平时,支点为A,阻力(吊桥重力G)的力臂为AB长度的一半(设AB长为L,阻力臂l₂=L/2),动力作用点为B,动力方向沿绳子,此时动力臂l₁为AB在动力方向上的投影,由图知绳子与水平方向成45°角,动力臂l₁=L·cos45°≈0.707L>l₂,为省力杠杆,A错误。
B. 杠杆缓慢匀速上升,根据杠杆平衡条件F₁l₁=Gl₂。过程中,G不变,阻力臂l₂(重心到A的水平距离)逐渐减小;动力臂l₁(B到A在动力方向投影)逐渐增大(绳子与AB夹角增大,投影变长),则动力F₁=Gl₂/l₁,l₂减小、l₁增大,F₁减小,B正确。
C. 阻力臂为重心到支点A的垂直距离,随吊桥升起,重心升高,水平距离减小,阻力臂减小,C错误。
D. 动力臂为支点A到动力作用线(绳子)的垂直距离,过程中绳子与AB夹角增大,动力臂一直增大,D错误。
结论:B。
10. 用相同的定滑轮和动滑轮,组成甲、乙两个滑轮组,如图所示。用它们来提升同一重物,甲滑轮组将重物举高1 m,乙滑轮组将重物举高2 m。在不计绳重和摩擦的条件下,下列说法正确的是( )

A.甲滑轮组拉力大,机械效率低
B.乙滑轮组省力,所以它的机械效率高
C.乙滑轮组将重物举得高,所以它的机械效率高
D.乙滑轮组做的有用功多,但甲、乙机械效率相等
A.甲滑轮组拉力大,机械效率低
B.乙滑轮组省力,所以它的机械效率高
C.乙滑轮组将重物举得高,所以它的机械效率高
D.乙滑轮组做的有用功多,但甲、乙机械效率相等
答案:
D
11. 下列简单机械中,忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦,当提起同一重物时,最省力的是( )

A.
B.
C.
D.
A.
B.
C.
D.
答案:
A
12. 在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示,下列有关力的分析正确的是( )

A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.脱困需2400 N的拉力时,绳索自由端的力F至少为1200 N
D.脱困需2400 N的拉力时,绳索自由端的力F至少为800 N
A.车对地面的压力与车的重力是一对平衡力
B.车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力是一对平衡力
C.脱困需2400 N的拉力时,绳索自由端的力F至少为1200 N
D.脱困需2400 N的拉力时,绳索自由端的力F至少为800 N
答案:
解:
A. 车对地面的压力与车的重力方向相同,不是一对平衡力,A错误;
B. 车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B错误;
C. 由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2,不计摩擦和滑轮重力时,F=G/n=2400N/2=1200N,C正确;
D. 由C分析知,F至少为1200N,D错误。
结论:C
A. 车对地面的压力与车的重力方向相同,不是一对平衡力,A错误;
B. 车拉滑轮组的力与滑轮组对车的拉力作用在两个物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B错误;
C. 由图可知,动滑轮上绳子的段数n=2,不计摩擦和滑轮重力时,F=G/n=2400N/2=1200N,C正确;
D. 由C分析知,F至少为1200N,D错误。
结论:C
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