第3章 简单机械 计算题期末复习（二）（含解析）

第三章简单机械计算题期末复习（二） 1．如图为一举重杠铃。 （1）小明同学在一次体育课上举杠铃的过程中，他觉得自己右手力量要大于左手的力量，如果在举重过程中想让右手再多承担一些压力，则他的右手应该向 　 　 （选填“右端”或“左端”）移动。 （2）在一次举重过程中，小明同学双手将杠铃举过头顶，在他举着杠铃站立时左右两手间距离为1m，左手距离左侧杠铃0.4m，右手距离右侧杠铃0.6m，若此时小明左手竖直向上举的力为350N，则小明同学所举杠铃总质量为多少千克？ （3）若小明同学体重50kg，某次举起的杠铃总重只有30kg，在由蹲下到起立的举重过程中，杠铃高度升高了1.8米，而自身重心升高1米，则在该次举重过程中的机械效率是多少？ 2．俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图甲所示是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景，她的身体与地面平行，可抽象成如图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，小京的重心在A点。已知小京的体重为570N，OA长为1m，OB长为1.5m。 （1）图乙中，地面对手的力F1与身体垂直，请画出地面对手的作用力F1及F1的力臂；并求出F1的大小为　 　 。 （2）如图丙所示是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情景，此时她的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与她的身体垂直，且仍作用在B点，则此时F2　 　 （填“＞”“＜”或“＝”）F1。 3．仰卧起坐对人的健康有很大好处，但双臂抱头用力会对颈椎有潜在健康风险。正确姿势是双臂抱头不用力，靠腹部用力。练习时，上半身平躺的人体可以看成杠杆模型，如图甲所示，O为支点，腹部肌肉的拉力F为动力，上半身的重力G可视为阻力，大小为300N，OA为动力臂，长为30cm，OB为阻力臂，长为50cm。 （1）图甲中仰卧起坐的模型属于 　 　 杠杆（填“费力”、“省力”或“等臂”）。 （2）图甲中平躺同学仅靠腹部拉力使上半身起身的那一刻，需要多大的腹部拉力？ （3）该同学从图甲到图乙完成仰卧起的过程中动力臂OA可视为不变，此过程中腹部肌肉的拉力大小变化情况是 　 　 。 4．杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示（g取10N/kg），求： （1）提起哪处的秤纽，此秤的称量最大？ （2）秤砣质量为多少？ （3）当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时，D与C之间的距离为多少？ 5．“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。小安为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，建立了一个头颅模型，如图甲所示。把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力作用点。将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉动细线模拟肌肉的拉力并测量拉力的大小，细线拉力F1的方向始终垂直于OB，如图乙所示。拉动细线使头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录低头角度θ及细线拉力F1的数据，如表所示： 低头角度θ/° 0 15 30 45 60 细线拉力F1/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 （1）若头颅质量为7kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力为　 　 。 （2）在图乙中画出该颈部杠杆模型的动力F1及阻力臂L2。 （3）分析表中数据，可得出的结论：低头角度越大，颈部肌肉的拉力越大，请利用杠杆平衡条件分析原因，写出推导过程。 6．水碓（duì）（图1）是一种利用水能来自动舂（chōng）米的机器。工程设计小组同学仿照云南省临沧市古 ... ...