简单机械习题

1、F1F2F1F2一、杠杆一、杠杆: :认识五要素、识别省费力认识五要素、识别省费力识别支点、力、力臂识别支点、力、力臂BAC【例例1】对图所示的杠杆进行分类。对图所示的杠杆进行分类。A、用撬棒撬石头、用撬棒撬石头B、跷跷板、跷跷板C、理发剪刀、理发剪刀D、镊子夹东西、镊子夹东西E、起子撬瓶盖、起子撬瓶盖【例例2 2】各式各样的剪刀都是一对杠杆。要剪开较各式各样的剪刀都是一对杠杆。要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适硬的物体，使用哪种剪刀最合适? ?( )( )ABCDB钓鱼竿是省力、费力杠杆？钓鱼竿是省力、费力杠杆？天平是省力、费力杠杆？天平是省力、费力杠杆？以下简单机械中属于费力杠杆的是以下

2、简单机械中属于费力杠杆的是A.A.瓶口起子瓶口起子 B.B.镊子镊子 C.C.撬杠撬杠 D.D.剪刀剪刀使用简单机械的目的就是：或省力或省距使用简单机械的目的就是：或省力或省距离，二者不可兼得。离，二者不可兼得。简单机械实例：简单机械实例：指甲刀指甲刀、垃圾桶垃圾桶 【例例3 3】 如图是奥运会皮划艇静水比赛的体育如图是奥运会皮划艇静水比赛的体育图标，在比赛的过程中，当运动员用船桨向图标，在比赛的过程中，当运动员用船桨向后划水，艇就向前运动。下列表述正确的是：后划水，艇就向前运动。下列表述正确的是： A.A.运动员使用的船桨属于费力杠杆运动员使用的船桨属于费力杠杆 B.B.运动员使用这种船桨的

3、好处是省力运动员使用这种船桨的好处是省力 C.C.用船桨向后划水，艇就向前运动，说明物体用船桨向后划水，艇就向前运动，说明物体间力的作用是相互的间力的作用是相互的 D.D.用船桨向后用力划水，说明力可以改变物体用船桨向后用力划水，说明力可以改变物体的运动状态的运动状态ACD二、二、力臂的概念、会画力臂力臂的概念、会画力臂【例例1 1】关于力臂下列说法正确的是关于力臂下列说法正确的是( ( ）. .从支点到力的作用点的距离从支点到力的作用点的距离. .从支点到力的作用线的距离从支点到力的作用线的距离. .力臂不可能为零力臂不可能为零. .力臂一定都在杠杆上力臂一定都在杠杆上L2L1BF2OF1A

4、从支点到垂从支点到垂足足画力臂要点画力臂要点三、运用杠杆平衡条件解决有关问题三、运用杠杆平衡条件解决有关问题1.1.动态变化问题动态变化问题解题思路：解题思路：（1 1）明确杠杆）明确杠杆“五要素五要素”（2 2）确定不变量）确定不变量（3 3）抓住变化量）抓住变化量（4 4）应用）应用F F1 1 L L1 1 F F2 2 L L2 2 解题解题GOAFGOL L2 2GL L2 2GGOL L2 2C C【变式变式】如图所示，用一个可以绕如图所示，用一个可以绕OO点转动的点转动的轻质硬杆提升重物，若在提升重物的过程中动轻质硬杆提升重物，若在提升重物的过程中动力力F F 始终沿水平方向始终

5、沿水平方向，则在如图所示的，则在如图所示的( (缓慢转缓慢转动动) )过程中，动力过程中，动力F F （ ）A A由大变小由大变小 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 DD保持不变保持不变 FFGGO 【变式变式】如图是过去农村用的舂米工具的结构示如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图，它是应用杠杆平衡原理进行工作的。意图，它是应用杠杆平衡原理进行工作的。 图中图中OO为固定转轴，杆右侧的为固定转轴，杆右侧的A A端连接着石球，脚踏杆端连接着石球，脚踏杆左侧左侧B B端可以使石球升高到端可以使石球升高到P P处，放开脚，石球会处，放开脚，石球会落下击打稻谷。若脚用力落下击打

6、稻谷。若脚用力F F，并且，并且方向始终竖直向方向始终竖直向下下，假定在石块从最低点升起到，假定在石块从最低点升起到P P处的过程中，每处的过程中，每个位置杆都处于平衡状态，则（个位置杆都处于平衡状态，则（ ） A.A.力力F F的大小始终不变的大小始终不变 B.B.力力F F先变大后变小先变大后变小 C.C.力力F F和它的力臂的乘积始终不变和它的力臂的乘积始终不变 D.D.力力F F和它的力臂的乘积先变大后变小和它的力臂的乘积先变大后变小FOBAPA D【变式变式2 2】如图所示，如图所示，OO为杠杆的支点，在杠杆为杠杆的支点，在杠杆的右端的右端B B点处挂一重物。点处挂一重物。MNMN是

7、以是以A A为圆心的弧线为圆心的弧线导轨，绳的一端系在杠杆的导轨，绳的一端系在杠杆的A A点，另一端点，另一端E E可以可以在弧线形导轨上自由滑动，当绳的在弧线形导轨上自由滑动，当绳的E E端从导轨的端从导轨的一端一端N N点向另一端点向另一端MM点滑动的过程中，杠杆始终点滑动的过程中，杠杆始终水平，绳水平，绳AEAE对杠杆拉力的变化情况是（对杠杆拉力的变化情况是（ ）OMNEBAA.A.先变大后变小先变大后变小 B.B.先变小后变大先变小后变大 C.C.一直变小一直变小 D.D.一直变大一直变大 B质量不计的杠杆提升重物质量不计的杠杆提升重物GG，动力作用在，动力作用在A A点，点，则（则（

8、 ）A.A.一定是省力杠杆一定是省力杠杆 B.B.一定是费力杠杆一定是费力杠杆C.C.不可能是等臂杠杆不可能是等臂杠杆 D.D.可以是等臂杠杆可以是等臂杠杆GOAD 2.2.杠杆偏转问题杠杆偏转问题1.1.已知已知AOAOBOBO，F Fl l、F F2 2的大小及方向都的大小及方向都不变，如将它们的作用点同时向支点不变，如将它们的作用点同时向支点O O移移动相同的距离，则杠杆将（动相同的距离，则杠杆将（ ）A AA A端下沉端下沉 B BB B端下沉端下沉 C C仍平衡仍平衡 D D无法判断无法判断极限思想极限思想数学比较数学比较A A 2. 2.已知已知AOAOBOBO，如果保持两个力的力

9、臂不如果保持两个力的力臂不变，两个力变，两个力F F1 1，F F2 2同时减少相同的力，同时减少相同的力，则杠杆将（则杠杆将（ ） A AA A端下沉端下沉 B BB B端下沉端下沉 C C仍然平衡仍然平衡 D D无法判断无法判断B B3.3.如图所示甲、乙两同学用一根轻质木棒抬如图所示甲、乙两同学用一根轻质木棒抬重物，若甲乙两同学肩膀间的距离为重物，若甲乙两同学肩膀间的距离为1.2m1.2m，物体到甲同学肩膀处的距离为物体到甲同学肩膀处的距离为0.3m0.3m，木棒对，木棒对乙同学的压力大小为乙同学的压力大小为100N100N，求：，求：（1 1）物体重多少？）物体重多少？ （2 2）木棒

10、对甲同学）木棒对甲同学肩膀的压力是多大？肩膀的压力是多大？ 支点的选取：受力点都可作为支点支点的选取：受力点都可作为支点3.状态方程问题状态方程问题400N 300N甲甲 乙乙支点的选取：受力点都可作为支点支点的选取：受力点都可作为支点找最大最小力找最大最小力F1F2F3F4oAB 将质量为将质量为mm、半径为、半径为R R的均匀圆柱体推上高的均匀圆柱体推上高为为h h的台阶，如图所示，请在图示位置画出的台阶，如图所示，请在图示位置画出将柱体推上台阶的最小推力的示意图。将柱体推上台阶的最小推力的示意图。RhBCAO甲甲甲挂在杠杆左端甲挂在杠杆左端A A点，一人在杠杆支点右侧点，一人在杠杆支点右

11、侧B B点点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力通过滑环对杠杆施加竖直向下的力F F1 1，使杠杆在水使杠杆在水平位置静止，已知平位置静止，已知OAOA：OBOB=4=4：1 1，F F1 1的大小为的大小为100N100N。在重物下端加挂重物乙，当滑环向右移到在重物下端加挂重物乙，当滑环向右移到C C点，此点，此时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为F F2 2，使杠杆，使杠杆在水平位置平衡在水平位置平衡。已知已知BCBC：OBOB=1=1：2 2。且且此时人对地此时人对地面的压力变化了面的压力变化了60N60N求求：（1 1）重物甲的重力；）重物甲的重力； （2 2

12、）重物乙的重力）重物乙的重力怎样撬动石块更省力？怎样撬动石块更省力？抬抬FF定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮能够改变力的方能够改变力的方向，但不省力向，但不省力能够省一半力但不能够省一半力但不改变方向改变方向，且费距离且费距离。四、定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用四、定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用定滑轮为什么不省力？定滑轮为什么不省力？动滑轮为什么省一半的力？动滑轮为什么省一半的力？使用定滑轮时，沿不同方向拉绳子的自由端，所用拉力大小使用定滑轮时，沿不同方向拉绳子的自由端，所用拉力大小_，这是因为它的力臂，这是因为它的力臂_。由此可见定滑轮特点是。由此可见定滑轮特点是_，实质是，实质是_。相等相等相等相等不

13、改变力的大小但可改变力的方向不改变力的大小但可改变力的方向等臂杠杆等臂杠杆电梯电梯B BC C配重配重FCAODEHB1.1.识别定、动滑轮识别定、动滑轮 1.1.工人站在楼下地面上，利用如图工人站在楼下地面上，利用如图1 1所示的滑轮组把所示的滑轮组把放在地面上的重物提升到楼上，请在图中画出滑轮组放在地面上的重物提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。的绕绳方法。 2.2.用图用图2 2所示的滑轮组装成滑轮组，并用最省力的方所示的滑轮组装成滑轮组，并用最省力的方法提升水桶。请在图法提升水桶。请在图2 2中画出滑轮组的绕线图。中画出滑轮组的绕线图。 2.2.会组装简单的滑轮组会组装简单的滑轮

14、组: : 图1图23.3.作用作用【例例】如图关于几种机械的作用说法正确的是如图关于几种机械的作用说法正确的是 图图1旗杆顶端旗杆顶端安装定滑安装定滑轮是为了轮是为了省力省力 C瓶盖起子瓶盖起子在使用中在使用中是为了省是为了省距离距离B使用钓鱼使用钓鱼竿钓鱼时，竿钓鱼时，可以省距可以省距离离 AA B D C E O F 吊臂下方的吊臂下方的动滑轮在使动滑轮在使用中是为了用中是为了省功省功DA 理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力。动滑轮的重力）拉力。 半理想的滑轮组（只忽略轮轴间的摩半理想的滑轮组（只忽略轮轴间的摩擦和绳重）拉力擦和绳重）拉力Vn

15、V绳物Snh1FGn物1(G )FGn动物竖向竖向：忽略轮和轴间摩擦：忽略轮和轴间摩擦例例1 1：如图所示滑轮组，不计滑轮、绳、弹簧测：如图所示滑轮组，不计滑轮、绳、弹簧测力计重及轮与轴间的摩擦，当用力拉动物体向左力计重及轮与轴间的摩擦，当用力拉动物体向左匀速运动的过程中，若物体与地面间的摩擦力的匀速运动的过程中，若物体与地面间的摩擦力的大小大小f18N18N，则弹簧测力计的示数为，则弹簧测力计的示数为 N N，则拉力则拉力F F N N；若在此过程中，绳端移动速；若在此过程中，绳端移动速度为度为0.6m/s0.6m/s，则物体则物体A A的运动速度的运动速度v v m/sm/s，物体物体A

16、A在在4s4s内通过的距离内通过的距离S S mm。 F A横向横向FAF1F2【变式变式】如图所示，分析如图所示，分析F F1 1、F F2 2和和F F 的关系的关系例例2：物体A在滑轮组拉力的作用下，2s内沿水平地面匀速移动0.2m。弹簧测力计的示数如图所示。不计滑轮重和轴摩擦，则（ ） A绳子自由端的拉力F2.2N B物体A受到的摩擦力f6.6N C绳子自由端移动速度v0.3m/s D滑轮组对物体A做功的功率P0.66WA出发点：分析滑轮受力出发点：分析滑轮受力6.6N2.2N2.2N2.2N2.2N4.4N2.2N6.6N4.4N2.2NA4.4N4.4NFFFcFcG 变式变式11

17、如图所示，重如图所示，重500N500N的人站在重的人站在重5300N5300N的船上，通过滑轮把船的船上，通过滑轮把船匀速匀速拉向岸边。人拉绳拉向岸边。人拉绳的力为的力为600N600N，人和船相对静止人和船相对静止。不计绳重和。不计绳重和滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（ ） A A500N B500N B1000N1000N C C1200N D1200N D2900N2900NC 变式变式22在图中，物体在图中，物体A A重重50N50N，物体，物体B B重重30N30N，物体物体A A在物体在物体B B的作用下向左做匀速直线运动，如的作用下向左做匀速直线运动

18、，如果在物体果在物体A A上加一个水平向右的力上加一个水平向右的力F F拉动物体拉动物体A A，使物体使物体B B以以0.1m/s0.1m/s的速度匀速上升，动滑轮重的速度匀速上升，动滑轮重6N6N，绳与轮摩擦不计，则拉力，绳与轮摩擦不计，则拉力F F_N_N，2 2分钟物体分钟物体A A移动的距离移动的距离s sA A_米。米。 AB 【变式变式3 3】如图，质量为如图，质量为70kg70kg的工人站在的工人站在水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物水平地面上，用带有货箱的滑轮组把货物运到高处。第一次运送货物时，放入货箱运到高处。第一次运送货物时，放入货箱的货物质量为的货物质量为160kg16

19、0kg，人用力，人用力F F1 1匀速拉绳，匀速拉绳，货箱以货箱以0.1m/s0.1m/s的速度匀速上升，地面对的速度匀速上升，地面对工人的支持力为工人的支持力为N N1 1。第二次运送货物时，。第二次运送货物时，放入货箱的货物质量为放入货箱的货物质量为120kg120kg，工人用力，工人用力F F2 2匀速拉绳，货箱以匀速拉绳，货箱以0.2m/s0.2m/s的速度匀速的速度匀速上升，地面对工人的支持力为上升，地面对工人的支持力为N N2 2，N N1 1与与N N2 2之比为之比为1515：1919。（不计绳重及滑轮摩擦，（不计绳重及滑轮摩擦，g g取取10N/kg10N/kg） 求：求：

20、F F1 1：F F2 2货箱F物重物重70牛，求拉力牛，求拉力F若每个滑轮重若每个滑轮重1牛，牛，求拉力求拉力F10牛；牛；66/7 牛牛 小明想估测出石头的密度小明想估测出石头的密度 ，他手边的测量工，他手边的测量工具只有具只有刻度尺刻度尺，其它实验器材有，其它实验器材有轻质长硬棒轻质长硬棒、细线、细线、“另一块石头另一块石头” ” 、水水和和烧杯烧杯。请帮助。请帮助他利用硬棒设计出一个实验方案。他利用硬棒设计出一个实验方案。使用杠杆平衡条件和浮力知识求解物体的密度使用杠杆平衡条件和浮力知识求解物体的密度（1 1）首先找一根直硬棒，用细线系在）首先找一根直硬棒，用细线系在O O点吊起，硬棒

21、点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将待求石块在水平位置平衡，然后将待求石块B B挂在硬棒左端挂在硬棒左端C C处，另外找一个重物处，另外找一个重物A A挂在硬棒右端，调节重物挂在硬棒右端，调节重物A A的的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为上的位置为E E，如图所示。，如图所示。（2 2）用刻度尺测出）用刻度尺测出OEOE的长度的长度L Lo o；（3 3）把石块）把石块B B浸没在水中（不触底），把重物浸没在水中（不触底），把重物A A从从E E处处移动到移动到D D处时，硬棒再次在水平位置平衡；处时，硬棒再次在水平位置平衡；（4

22、 4）用刻度尺测出）用刻度尺测出ODOD的长度的长度L L1 1（5 5）利用上述测量出的物理量）利用上述测量出的物理量 和题中的已知量计算和题中的已知量计算石石的的 表达式为：表达式为： 。石石= 水水L0/(L0- L1)BCAO甲甲甲挂在杠杆左端甲挂在杠杆左端A A点，一人在杠杆支点右侧点，一人在杠杆支点右侧B B点点通过滑环对杠杆施加竖直向下的力通过滑环对杠杆施加竖直向下的力F F1 1，使杠杆在水使杠杆在水平位置静止，已知平位置静止，已知OAOA：OBOB=4=4：1 1，F F1 1的大小为的大小为100N100N。在重物下端加挂重物乙，当滑环向右移到在重物下端加挂重物乙，当滑环向

23、右移到C C点，此点，此时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为时通过滑环对杠杆施加竖直向下的力为F F2 2，使杠杆，使杠杆在水平位置平衡在水平位置平衡。已知已知BCBC：OBOB=1=1：2 2。且且此时人对地此时人对地面的压力变化了面的压力变化了60N60N求求：（1 1）重物甲的重力；）重物甲的重力； （2 2）重物乙的重力）重物乙的重力例题六（原题号 36） 36、实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、一个量程为 05N 的弹簧测力计、六个质量均为 100g 的钩码和两段细绳。请利用上述实验器材设计一个实验。证明“在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，则动力跟阻力成正比” 。 （1

24、）在你所设计的实验中，如果用点 A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点 B 表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图中的杠杆上标出 A点和 B点。 （2）请写出主要实验步骤。 探究能力的考察，同时考察实验操作探究能力的考察，同时考察实验操作规范，实验仪器的正确实验规范，实验仪器的正确实验标准答案 36、 （1）见右图(1 分) （36 （1）见图（1 分） （正确标出 A、B 两点，均可得分） （2）实验步骤： 用细绳做成两个绳套，分别拴牢在杠杆的 A 点和 B 点处，调节杠杆使其在水平位置平衡。将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置。 （1 分） 在 A点处依次挂 1 个、2 个、3 个、4 个、

25、5 个、6 个钩码，（1 分） 在 B点处依次竖直向上拉弹簧测力计，分别使杠杆在水平位置平衡。（1 分） 把每次操作过程中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧测力计示数记录在表格中。（1 分） （其他答案正确均可得分） 力力和物体和物体沿力的方向通过了距离沿力的方向通过了距离 三种情况不做功三种情况不做功n物体受力，但没有移动距离。物体受力，但没有移动距离。n物体受力，也移动了距离，但两者方向物体受力，也移动了距离，但两者方向互相垂直。互相垂直。n物体由于惯性移动距离，但无作用力物体由于惯性移动距离，但无作用力 如图所示的四种情景中，人对物体做功如图所示的四种情景中，人对物体做功的是的是( )

26、图 5 A 举重运动员 举着杠铃不动 B工人将货箱 从地面搬到桌上 C修理工用力推汽车，汽车没动 D大力士支撑着 大轮胎静止不动 W=Fs 克服摩擦力做功克服摩擦力做功f s克服重力做功克服重力做功G h功功等于作用在物体上的等于作用在物体上的力力与物体与物体沿力的方向通过的距离沿力的方向通过的距离的的乘积乘积。 1J=1Nm 常用单位常用单位：KJ、MJ 将两个鸡蛋举高将两个鸡蛋举高1m1m，做功约，做功约1J1J 将一袋将一袋10kg10kg大米抗到肩上，做功约大米抗到肩上，做功约150J150J 体重为体重为500N500N的学生从一楼走到二楼，的学生从一楼走到二楼，做功约做功约1500

27、J1500J 将一瓶将一瓶500mL500mL的矿泉水从地上拿起，做功的矿泉水从地上拿起，做功约约5J5J1.1.一位同学用一位同学用120N120N的力，将一个重的力，将一个重4N4N的足球踢的足球踢到到25m25m远处。对他踢球时做功的情况，下列说法中远处。对他踢球时做功的情况，下列说法中正确的是（正确的是（ ）A.A.做功做功3000J 3000J B.B.做功做功100J 100J C.C.没有做功没有做功 D.D.做了功做了功，但条件不足但条件不足，无法计算做功的多少无法计算做功的多少D2.2.体重为体重为500N500N的人手提一个重的人手提一个重50N50N的箱的箱子乘地铁，随地

28、铁水平匀速移动的距离子乘地铁，随地铁水平匀速移动的距离为为20m20m，则人手对箱子的作用力所做的，则人手对箱子的作用力所做的功为功为_J_J。 0 3. 3.一支步枪枪筒长一支步枪枪筒长0.8m0.8m，火药爆发时高压气，火药爆发时高压气体对子弹的平均推力是体对子弹的平均推力是2 210103 3N N，子弹离开枪，子弹离开枪口，在空中飞行口，在空中飞行500m500m后落在地面上，高压气后落在地面上，高压气体对子弹做的功是体对子弹做的功是 J J。 W = FsW = Fs= 2= 210103 3N N 0.8m0.8m= 1.6= 1.610103 3J J4.4.一个人先后用同样大小

29、的力沿水平方向拉一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功下列说法中正确的是（的功下列说法中正确的是（ ）A.A.在粗糙地面上做功最多在粗糙地面上做功最多 B.B.两次做功一样多两次做功一样多C.C.在光滑地面上做功最多在光滑地面上做功最多 D.D.条件不够条件不够, ,无法比较两次做功的多少无法比较两次做功的多少B5.5.王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为楼跑到三楼，所用时间为10

30、10秒。那么他上楼过秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面那程中，克服自己重力做功的功率最接近下面那个值（个值（ ）A A3W B3W B30W 30W C C300W D300W D3000W3000WP=W/t功率表示做功的功率表示做功的快慢快慢。物理意义：单位时间做的功。物理意义：单位时间做的功。单位：瓦（单位：瓦（w）普通中学生体重约普通中学生体重约500N，每层楼高约每层楼高约3米。米。C6 6. .两个滑轮完全相同两个滑轮完全相同, ,其重力均为其重力均为20N20N，分别用如，分别用如图所示的两种方法将重图所示的两种方法将重400N400N的的物体以相同的速度物体以相同的速度匀速提升匀速提升10m10m，不计摩擦和绳受到的重力，则下，不计摩擦和绳受到的重力，则下列判断正确的是列判断正确的是A AF F1 1做的功大于做的功大于F F2 2做的功做的功 B BF F1 1做的功等于做的功等于F F2 2做的功做的功C CF F1 1做功的功率小于做功的功率小于F F2 2做功的功率做功的功率 D DF F1 1做功的功率等于做功的功率等于F F2 2做功的功率做功的功率 F1 F2 G GP=FvAF7.7.用滑轮组以不