初中物理动滑轮及其工作特点试题

如图所示，站在水平地面上的小林想通过杠杆 $\mathit{AB}$ 和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆 $\mathit{AB}$ 可绕转轴 $O$ 在竖直平面内转动，且 $\mathit{OA}:\mathit{OB}=1:2$ ，小林的质量 $m_1=50\mathit{kg}$ 。小新的质量 $m_2=48\mathit{kg}$ ，小新双脚与地面接触面积 $S=400c{m}^2$ 。当小林施加竖直向下的拉力 $F_1$ 时，小新未被拉动，此时小新对地面的压强 $p=2.5\times {10}^3\mathit{Pa}$ ，小林对地面的压强为 $p_1$ ；当小林施加竖直向下的拉力 $F_2$ 时，小新刚好被拉起，小林对地面的压强为 $p_2$ ，且 $p_1:p_2=16:15$ 。不计绳重，杠杆重力和一切摩擦， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。求：

（1）小林施加拉力 $F_1$ 时，小新对地面的压力 $F_N$ ；

（2）动滑轮重力 $G_{动}$ 。

如图是利用电子秤显示压力大小反映水箱水位变化的装置示意图。该装置由滑轮 $C$，长方体物块 $A$、 $B$以及杠杆 $\mathit{DE}$组成。物块 $A$通过细绳与滑轮 $C$相连，物块 $B$放在电子秤上并通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点 $O$转动并始终在水平位置平衡，且 $\mathit{DO}:\mathit{OE}=1:2$，已知物块 $A$的密度为 $1.5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，底面积为 $0.04m^2$，高 $1m$，物块 $A$的上表面与水箱顶部相平，物块 $B$的重力为 $150N$．滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计 $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$。请解答下列问题：

（1）当水箱装满水时，物块 $A$的下表面受到水的压强是多大？此时物块 $A$所受的拉力是多大？

（2）从水箱装满水到水位下降 $1m$，电子秤所显示的压力示数变化范围是多少？

（如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F₁、F₂、F₃，这三个力的作用点移动的距离分别是s₁、s₂、s₃，移动速度分别为v₁、v₂、v₃，不计滑轮摩擦，则（　　）

A．F1︰F2︰F3＝2︰1︰4　s1︰s2︰s3＝2︰1︰4

B．F1︰F2︰F3＝2︰1︰4　s1︰s2︰s3＝2︰4︰1

C．F1︰F2︰F3＝2︰4︰1　v1︰v2︰v3＝2︰1︰4

D．F1︰F2︰F3＝2︰1︰4　v1︰v2︰v3＝2︰4︰1

作图题（共3小题，每题2分）

（1）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F₁表示手对钓鱼竿的作用力，F₂表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F₁、F₂的力臂l₁、l₂。
（2）如图所示的杠杆中，已知动力F₁和阻力臂L₂，请你作出动力臂L₁和阻力F₂。
（3）已知如图所示方框内有一个动滑轮，方框下挂一重物G,上有一拉力F，要使F=2G,请你画出方框内滑轮的正确绕法。（不计绳重，动滑轮的重和摩擦）

如图是一个上肢力量健身器示意图．D是动滑轮；配重A的底面积为5×10^﹣2m2，放在水平地面上对地面的压强P₀为2.4×10⁴Pa．杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：OH=2：5．此人受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T₁时，杠杆在水平位置平衡，他对地面的压力为F₁，配重A对地面的压力为F_A1，配重A受到的拉力为T_A1．配重A对地面的压强P₁为6×10³Pa；他在H点施加竖直向下的拉力T₂时，杠杆仍在水平位置平衡，他对地面的压力为F₂，配重A对地面的压力为F_A2，配重A受到的拉力为T_A2，配重A对地面的压强P₂为4×10³Pa．已知F₁：F₂=20：19，杠杆EH和细绳的质量均忽略不计．求：

（1）配重A受到的重力G_A．
（2）拉力T_A1和T_A2．
（3）动滑轮D受到的重力G_D．

工人用图所示装置，打捞深井中的边长为30cm的正方体石料，石料的密度为3´10³kg/m³。装置的OC、DE、FG三根柱子固定在地面上，AB杆可绕O点转动，AO:OB=1:2，边长为L的正立方体配重M通过绳竖直拉着杆的B端。现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上，工人用力沿竖直方向向下拉绳，使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升。AB杆始终处于水平位置，绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计，g取10N/kg。求：

（1）如果石料在水中匀速上升时滑轮组的机械效率是η₁，石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η₂，且η₁：η₂=83:84，求石料在水中匀速上升过程中，工人拉绳的功率多大？
（2）若石料在水中匀速上升时，配重对地面的压强为6500帕，石料完全离开水面后，配重对地面的压强为4812.5帕；求配重M的密度。

边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为。如图所示装置，横杆可绕固定点在竖直平面内转动，系在横杆B端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M。用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M对地面的压强为，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体A对地面压强为，已知横杆上AB部分的长为0.2m，，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦。则

A．物体M的质量为54kg

B．物体M的密度为

C．力F的大小为32N

D．动滑轮的质量为1kg

某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图(a)所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙缓慢提起相同钩码，如图(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察图是的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出结论。

(1)比较图(a)与(b)[或(a)与(c)，或(a)与(d)]两图可得：_________________________
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(2)比较图(b)与(c)与(d)三图可得____________________________________________
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