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课时训练(四十) 　简单机械　　　　　　　　 　　 　　　
基础过关
1.(2024丽水一模)如图K40-1甲所示是一种可以单手开启酒瓶盖的开瓶器,其实质是杠杆。观察并分析图乙,下列说法中正确的是 (　　)
图K40-1
A.该杠杆的支点是A点
B.该杠杆可以省距离
C.该杠杆可以省力
D.沿F2方向开瓶用力最小
2.(2024台州一模)如图K40-2所示,利用桔槔从井里汲水,它的前端A系一水桶,后端B系一配重物,O为支点。当人沿着AC方向向下拉时,拉力F1的力臂是 (　　)
图K40-2
A.OA B.OB C.OC D.OD
3.(2022湖州)如图K40-3所示为小明同学用老虎钳剪钢丝时的情境,该老虎钳(　　)
图K40-3
A.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
B.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压力
C.动力臂大于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
D.动力臂小于阻力臂;把刀口制得很锋利,是为了增大压强
4.(2023温州鹿城模拟)小明对小区的公共运动器械(如图K40-4甲所示)产生了兴趣,他根据实物绘制了模型图,如图乙所示;当小明坐在坐垫C上,手向下用力拉动A点时,坐垫C会向上抬起,在这个过程中,以下说法正确的是 (　　)
图K40-4
A.小明受到的重力和坐垫C给小明的支持力是一对平衡力
B.小明受到的支持力和小明对坐垫 C的压力大小相等
C.AO1B是费力杠杆,CDO2是省力杠杆
D.因为坐垫是金属材质,所以没有发生形变
5.(2023湖州模拟)放寒假了,某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图K40-5所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是　 (　　)
图K40-5
A.其他条件不变,仅伸长拉杆的长度,拉力F将增大
B.其他条件不变,使拉力F的方向沿顺时针旋转20°,拉力F将减小
C.若箱内物体下滑,重心位置由B变至B',拉力F将增大
D.使拉力F的方向沿顺时针旋转40°,通过调节拉力大小,不能使拉杆箱保持静止
6.(2024宁波镇海一模)小科同学用如图K40-6所示滑轮组提起一个重物,已知重物重G,小科重600 N,请回答以下问题:
图K40-6
(1)不计绳重、滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦,小科可以提起的重物最大重力不超过　　　　N。
(2)若小科斜向右下拉动绳子,所需的拉力将会　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
7.(2024湖州调研节选)人体的头骨如图K40-7甲所示,其中标注了与咬合有关的部分结构。
图K40-7
(1)人的下颌骨可以看成杠杆,在咬食物时,咬肌收缩,图乙中模型能近似表示此杠杆动力和阻力方向的是　　　　。
(2)某人咬肌施加给下颌骨的作用力为1350 N,此作用力的力臂视作3 cm,牙齿受到的作用力的力臂视作9 cm,请估算此人的咬合力有多大
走进重高
8.(2017杭州)小金将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,木棒的A端挂一个重40 N的物体,肩上支点O离A端的距离为0.2 m,他用手压住B端,使木棒保持水平平衡,如图K40-8所示。小金的质量为50 kg,此时手压木棒的力为　　　　N,肩对木棒的支持力为　　　　N,人对地面的压力为　　　　N。(g取10 N/kg)
图K40-8
9.(2021杭州模拟)如图K40-9所示,质量为5 kg的物体A在大小为5 N的拉力F的作用下做匀速直线运动。已知滑轮组的机械效率为80%,物体运动的速度为1 m/s。下列选项正确的是 (　　)
图K40-9
A.物体A受到的摩擦力为15 N
B.拉力F做功的功率为12 W
C.绳子自由端移动的速度为2 m/s
D.在10 s内滑轮组所做的有用功为120 J
10.如图K40-10所示为我国第一部物理学著作《远西奇器图说》所记载的一种机械装置,书中对小球A、B的质量大小关系作出了正确的推测。若小球A的质量为10 g,不考虑摩擦和绳重,则两小球匀速移动时,小球B的质量可能为 (　　)
图K40-10
A.14 g B.12 g C.10 g D.8 g
11.某人重为600 N,他想站在吊篮里用滑轮组把吊篮匀速拉上去,如图K40-11所示,已知吊篮和货物总重240 N,不计绳重、滑轮重和摩擦,则他所用的力应为 (　　)
　图K40-11
A.280 N B.80 N C.420 N D.120 N
12.(2024宁波余姚一模)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。如图K40-12甲所示是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶和桶内水的总重力为90 N。使周长为3 m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功　　　　J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为　　　　N。(不计井绳的粗细和自重)
图K40-12
13.(2024杭州富阳一模)如图K40-13甲所示是小金老师坐在钓箱上垂钓时的情境。该钓箱长40 cm、宽25 cm、高30 cm,空箱时,整箱质量仅5 kg,轻便易携,还可以安装遮阳伞等配件。请你计算:(g取10 N/kg)
图K40-13
(1)小金把空箱向上搬100 cm后放到车上,则向上搬100 cm的过程中小金对钓箱做了多少功
(2)如图乙所示,将钓箱放置在水平地面上,它对地面的压强为多少
(3)空箱时,钓箱可以近似看成一个质量分布均匀的长方体,如图乙所示,把左侧底边稍微抬离地面需要施加的最小力是多少牛
14.(2021台州)如图K40-14甲所示是某简易吊装机,其简化结构如图乙所示。
图K40-14
(1)该吊装机工作时,顶端定滑轮的作用是　　　　　　　　　。
(2)该吊装机总重为1500 N,其重力作用线通过A点。结合图乙中数据计算,当吊装机匀速吊起重物时,为防止翻倒,能吊起重物的最大重力是多少
(3)吊装机在使用时,通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图乙中D、E、F处时,能达到最佳防翻效果的是　　　　处。
(4)电动机的额定功率是1200 W,正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时,可在10 s内使重物匀速上升3 m,求所吊重物受到的重力大小。
【参考答案】
1.C　2.C　3.C　4.B　5.D　
6.(1)1200　(2)不变
7.(1)C
(2)解:由F1l1=F2l2知,1350 N×3 cm=F2×9 cm,解得F2=450 N,即此人的咬合力为450 N。
8.20　60　540
9.D　10.D　11.A
12.90　30
13.解:(1)空钓箱的重力为G=mg=5 kg×10 N/kg=50 N,
小金对钓箱做的功为W=Gh=50 N×1 m=50 J。
(2)钓箱对地面的压强:p====500 Pa。
(3)钓箱可以近似看成一个质量分布均匀的长方体,把左侧底边稍微抬离地面时,要使施加的力最小,则动力臂应该最长,如图所示:
当AB为动力臂时,此时的动力臂最长,大小为l1=AB==50 cm;
钓箱重力的力臂为l2=×40 cm=20 cm;
根据杠杆的平衡条件可知,所需的最小动力为F===20 N。
14.(1)改变力的方向
(2)解:由图乙可知,重物所受重力的力臂l1=1.25 m,吊装机自重的力臂l2=1.5 m-1.25 m=0.25 m,　
根据杠杆的平衡条件得,当吊装机刚好不翻倒时,G物l1=G吊装机l2,
即G物×1.25 m=1500 N×0.25 m,
解得重物的最大重力G物=300 N。
(3)F
(4)解:由题可知,克服重物所受重力做的功:
W物=G物'h=ηW电=ηPt,
即G物'×3 m=75%×1200 W×10 s,
解得G物'=3000 N。

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