发布时间 : 星期日 文章沪科版物理八年级下册第10章《机械与人》专训试题1 简单机械与力学综合更新完毕开始阅读
专训1 简单机械与力学综合
名师点金：
简单机械在生产生活中有着广泛的应用，在使用过程中必然会涉及压强、浮力、密度等知识。这也是力学知识中一个重要的结合点，也是中考命题中的热点和拔高点，在学习中一定要重视该部分知识的融会贯通。
简单机械与压力、压强的综合
1．如图所示，轻绳连接质量为m1和m2的两个物体，处于静止状态。已知m1 (1)绳A的拉力为________； (2)磅秤读出的质量为__________。 (第1题图) (第2题图) 2．【中考·遂宁】如图，甲物体静止放置于水平地面上时，对地面的压强为p1；轻质杠杆AB的支点为O，OB＝3AO，现在杠杆的A端用轻绳将甲物体吊起，在杠杆的B端悬挂质量为4 kg的乙物体，杠杆在水平位置平衡，此时甲物体对地面的压强为p2，且p1＝3p2。(g取10 N/kg)求： (1)杠杆A端受到的拉力是多少牛？ (2)甲物体的重力是多少牛？ 1 简单机械与摩擦力的综合 3．工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案( 机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。其中最省力的方案是( ) 4．如图所示，物体M在拉力F作用下做匀速直线运动，物体M与地面的摩擦力为24 N，则F＝________N(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦)。若拉力F增加8 N，则物体M与地面间的摩擦力________(填“变大”“不变”或“变小”)。 (第4题图) 简单机械与浮力的综合 (第5题图) 5．【中考·广东】如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图，AOB为一杠杆(质量忽略不计), OA∶OB＝1∶2。 A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7 kg。当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5 N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡。则铝球实心部分的体积为________m3 ，铝球受到的浮力为________N，铝球空心部分体积为________m3。(ρ铝＝2.7×103 kg/m3，g取10 N/kg) 6．【中考·烟台】某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示)。该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。实地测量浮球B的体积为1×10－3m3，盖板的横截面积为6×10－3m2，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求：(g取10 N/kg) (1)水箱内所能注入水的最大深度； (2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的 2 重力，你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作？(写出一种措施即可) (第6题图) 3 全章高频考点专训答案 专训1 1．(1)m1g (2)m2－m1 点拨：(1)由图可知，滑轮为定滑轮，且m1 m2g－m1g＝(m2－m1)g，则磅秤读出的质量m＝g＝＝m2－m1。 g 2．解：(1)根据杠杆平衡条件知FA·OA＝FB·OB， FB·OBFB·3OA 则杠杆A端受到的拉力FA＝OA＝OA＝3FB＝3m乙g＝3×4 kg×10 N/kg＝120 N； (2)由图可知，两种情况下甲物体与地面的接触面积相同， 根据p1＝3p2可得，F1＝3F2，由于F1＝G甲， 11 则F2＝3F1＝3G甲，分析甲物体的受力情况可得， G甲＝FA′＋F支持，根据力的相互性，FA′＝FA＝120 N， 11 F支持＝F2＝3G甲，则G甲＝120 N＋3G甲， 解得G甲＝180 N。 点拨：由两种情况下，甲物体对地面的压强的关系p1＝3p2可得，甲物体对1 地面的压力的关系F1＝3F2, 即第二种情况的支持力是重力的3；甲物体悬挂在杠杆上平衡时受三个力作用，重力、地面对它的支持力、杠杆对它的拉力，根据力的关系列等式即可求解。 3．C 点拨：在四种情况中，B、C、D都将机器与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了机器与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A。B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大小与D是一样的，都等于机器与地面之间的滚动摩擦力。C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此时的拉力等于机器与地面之间滚动摩擦力的一半，所以此时所用的力最小，即最省力。故选C。 11 4．12；不变 点拨：由图可知，滑轮组由2股绳承担摩擦力，则F＝2f＝2×24 N＝12 N；若拉力F增加8 N，由于物体M与地面间的粗糙程度、压力大小都不变，因此物体M与地面间的摩擦力大小不变。 4 5．1×10－3；20；3×10－3 点拨：铝球实心部分的体积为V 铝 ＝ m球 ＝ρ铝 2.7 kg－33 33＝1×10 m；空心铝球的重力G球＝m球g＝2.7 kg×10 N/kg＝27 2.7×10 kg/m FB·OBFB·2OA N，杠杆平衡时，FA·OA＝FB·OB，则杠杆A端受到的拉力FA＝OA＝OA＝2FB＝2×3.5 N＝7 N，对铝球进行受力分析可知，铝球受重力、浮力和杠杆对它的拉力三个力作用保持平衡状态，则G球＝FA′＋F浮，根据力的相互性，FA′＝FA＝7 N，因此F浮＝G球－FA′＝27 N－7 N＝20 N；根据公式F浮＝ρ水gV排可得，V 排＝ F浮20 N ＝＝2×10－3 m3，则铝球的体积V33 ρ水g1×10 kg/m×10 N/kg 球 ＝2V 排 ＝ 2×2×10－3 m3＝4×10－3 m3，铝球空心部分体积为V空＝V球－V铝＝4×10－3 m3－1×10－3 m3＝3×10－3 m3。 6．解：(1)当浮球B刚好浸没到水中时，排开水的体积和自身的体积相等，则浮球B受到的浮力： F浮＝ρgV排＝ρgVB＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3m3＝10 N， 此时硬杆OB处于水平状态，由杠杆的平衡条件可得： FA·OA＝F浮·OB， OB 则盖板受到绳子的拉力FA＝OAF浮＝3×10 N＝30 N， 盖板C恰好被打开时，处于平衡状态， 受到的绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力， 所以，水对盖板的压力F压＝FA＝30 N， FAp＝S＝ph＝ρg＝ 30 N ＝5 000 Pa，由p＝ρgh可得， 6×10－3 m2 水箱内所能注入水的最大深度： 5 000 Pa ＝0.5 m； 1.0×103 kg/m3×10 N/kg (2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，绳子对盖板的拉力减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使盖板被打开，应增大绳子的拉力，可以增大浮球体积，从而增大浮力的大小(或使硬杆的AB段比OA段更长一些)。 5