第11章简单机械和功(第一讲).doc

第十一章简单机械和功 （一） 2011年【复习目标】1 知道什么是杠杆，能辨认杠杆的支点、动力、阻力，会画动力臂和阻力臂；2实验探究杠杆的平衡条件，对实验过程、实验方案、实验数据进行分析；3会正确地表述杠杆的平衡条件，并会作使杠杆平衡的最小力。【自我检测】1在以下各图中将支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂画完整。F1（3）（1）（2）注意：1.动力阻力是指_受到的力，动力阻力的作用点在_上。2杠杆平衡条件的内容是 ，用字母表示可写成 。3 杠杆可以省力，但要_（多/少）移动距离，例如 ； 杠杆费力，但可以_（多/少）移动距离，如 ；既不省力也不费力的杠杆是 杠杆，如 。（有/没有） 既省力又省距离的杠杆。4升国旗时，旗杆顶端的装置是 ，使用它时_（能/不能）省力，_（可以/不可以）改变用力的方向，它的实质是一个 杠杆。5使用时轴跟随物体一起运动的滑轮是 滑轮，它可以省_力，_（可以/不可以）改变用力的方向，它的实质是 杠杆。6使用滑轮组_省力，_（可以/不可以）改变力的方向。使用滑轮组时，动滑轮和重物由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是总重的 。【选择题】1.下列杠杆中，属于费力杠杆的是 （ ）2.如图1所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O两个支点上。已知AO、OB长度均为 0.25m。若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N；若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（ ） 图120N 40N 60N 8ON3如图2，0为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置处于平衡如果用力F2代替力F1使杠杆仍在图中位置保持平衡，下面关系正确的是（ ） AF2FlG BF1F2G CF2FlG DFlF2G图2图34如图3所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置平衡，此时细线竖直。已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的压力为（）A80N B60N C40N D20N图45如图4所示，AB是一粗细均匀的杠杆，支点在其中点，现在杠杆的两端各放一支粗细相同但长短不同的蜡烛，此时杠杆恰好能保持平衡。如果蜡烛的燃烧速度相同，则燃烧一段时间后，杠杆将（ ） AA端向上翘 BB端向上翘C仍然平衡 D无法判断6如图5为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是（ ）A吊臂是一个省力杠杆B匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小逐渐变大图5C匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变D匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小7如图6所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码质量相同。下列四项操作中，会使杠杆左端下倾的是（）在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码；在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码；将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；图6将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格A B C D8如图7所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ）图7A变大 B变小 C不变 D先变大后变小9. 如图8所示，AOB为一杠杆(自重不计)，O为支点(OAOB，OD=OA)，在A端悬挂一重物G，那么（ ） A. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，一定是省力的图8 B. 在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡 C. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，沿竖直方向最省力 D. 在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡【解答题】1在图9中作出作用在A点使杠杆平衡的最小力的方向和该力的力臂。F11OO1图9图12图11图102.在图10中画出在A点拔钉子用的最小力的示意图及其力臂。3. 如图11所示，杠杆OA在F1、F2两个力作用下平衡，图中已画出了杠杆A端受的力F1。如果虚线OO1是力F2的力臂，请在杠杆上标出F2的作用点B，并画出力F2的示意图。4.在A点作用一个力F，使图12中所示的杠杆保持静止。力F的方向不同，则力F大小也不同。当力F最小时，请画出这时力F的示意图。图135如图13所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB。固定O点，使OB 处于水平位置，此时B 端挂一重为40N 的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A 端施加F=_N 的力，在图上画出此时力F的方向。6.小明同学探究杠杆平衡条件：（不考虑杠杆自重和摩擦）（1）实验前没有挂钩码时，小明发现杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向 调；（2）三次实验数据记录表格如下：序号动力F1（牛）动力臂L1（厘米）阻力F2（牛）阻力臂L2（厘米）12424246383846 甲图15图14乙 小明用如图14甲进行第3次实验，弹簧测力计的所示如图14乙，则动力F1= N分析三次实验数据，发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大，检测弹簧测力计发现完好无损，原因可能是 。（3）小明通过实验探究，得出的杠杆平衡条件是 。（用符号表达式）7如图15甲，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂_ _个同样钩码；如图15乙，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_ _（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是 。8.如图16所示是某校初三（1）班物理实验小组探究杠杆平衡条件的实验装置。（1）你认为杠杆两端螺母的作用是什么？ ； 图16若发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 调节；也可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？ 。（2）一实验小组得到的两组数据如下表所示：实验序号动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm122011021824这两组数据中，实验序号为 的一组肯定有错误。经检查，发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值比记录值大还是小? 。（3）通过此探究实验应该得出的结论是： 。（4）另一实验小组的同学获得的数据如下表所示：动力F1/N动力臂l1/cm阻力F1/N阻力臂l1/cm4554他们得出的结论是：“动力动力臂阻力阻力臂”，你认为他们的实验存在什么问题？ 。9.在“探究杠杆平衡条件”实验中：（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡。（图中杠杆上每格距离相等）图17（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：_。（3）如图17所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆_保持平衡（选填“能”或“不能”）10在做研究杠杆平衡的条件实验时，小红根据如图18所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”。为了说明这一结论并步正确，请你在图19所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂。图19图1811.为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中：（1）首先应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为 。（2）在验证杠杆平衡条件时，某实验小组得到了图20所示的杠杆平衡状态。已知每个钩码的质量均相等。若钩码所挂位置不动，将左边的钩码去掉一个，为使杠杆仍然保持平衡，右边的钩码该拿掉 个。（3）利用“杠杆的平衡条件”这个理论判断，图21所示的机械在使用时属于费力杠杆的是 （填序号）。起子 筷子 钢丝钳图21图2012我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是_。（2）实验中，用图22所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( )A一个人无法独立操作图22B需要使用太多的钩码C力臂与杠杆不重合D力和力臂数目过多（3）如图22中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第_格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。13某同学在做“杠杆的平衡条件”实验时，使用的杠杆如图23所示：(1)杠杆两端装置两只可调节的螺母，能起的作用是_,(2)如果在A处挂三个相同的钩码，则在B处要挂_ 个同样的钩码，杠杆才能保持在水平位置平衡；图23(3)如果在B处挂5N的钩码，用弹簧测力计作用 在C处，要使杠杆在水平位置平衡，拉力的方向是_，大小为_ N。14.小红所在的科技小组利用所学知识自制一杆秤（自重不计），其照片如图24所示秤砣的质量m0为1kg，根据照片估算此杆秤最大测量值为_kg；若要增大该杆秤的测量范围，可采用的方法_（写一种方法）；已知秤杆上0.5kg和2.5kg的两根刻度线相距10cm，则秤钩连接点A与提钮O点的距离是_cm图24图26图2515.如图25是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长15m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0015m3的沙袋，其中OA=1m，在B端施加竖直向上600N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡，试求沙子的密度。（g取10Nkg，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）16.如图26所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）（ ） A270N B360N C540ND720N17.“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。（g取10N/kg）现有一“塔吊”如图27所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。已知：AO10m，OB=50m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O点多远的地方？POAB图27图29图2818.如图28所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1m，OB=3m，则物体P的重力为 N，当人向左走1m时，P对地面的压强为 Pa。19. 如图