杠杆与滑轮练习11

1、杠杆与滑轮练习：杠杆与滑轮练习：一、判断施力最小问题：一、判断施力最小问题：原理：根据杠杆原理原理：根据杠杆原理F1*L1=F2*L2；要使施；要使施力最小即力最小即力臂最长力臂最长。例例1.如图为一圆柱油桶，要使如图为一圆柱油桶，要使B点离开地面，应施点离开地面，应施加的最小力方向如何？作图说明。加的最小力方向如何？作图说明。DCABF1L1 应视油桶为一杠杆，应视油桶为一杠杆，找出支点及动力作用点，找出支点及动力作用点，要想要想B B点离开地面必须绕点离开地面必须绕A A点转动，则点转动，则A A为支点；想施为支点；想施加的力最小，必须动力臂加的力最小，必须动力臂最长，即为最长，即为ACA

2、C，则，则C C为动力为动力作用点，过作用点，过C C与与ACAC垂直的那垂直的那条线为动力作用线，如右条线为动力作用线，如右图。图。二、有关杠杆的计算问题： 例例2：假期里，小兰和爸妈一起参加了：假期里，小兰和爸妈一起参加了一个家庭游戏活动，要求是家庭成员中一个家庭游戏活动，要求是家庭成员中的任意两名成员分别站在如右图所示的的任意两名成员分别站在如右图所示的木板上，恰好使木板平衡。木板上，恰好使木板平衡。（1）若小兰和爸爸体重分别为）若小兰和爸爸体重分别为400N和和800N，小兰站在离中央支点，小兰站在离中央支点2m的一侧，的一侧，爸爸应站在离支点多远处才能使木板平爸爸应站在离支点多远处才

3、能使木板平衡？衡？（2）若小兰和爸爸已成功站在木板上，）若小兰和爸爸已成功站在木板上，现在他们同时开始匀速想向而行，小兰现在他们同时开始匀速想向而行，小兰速度为速度为0.5m/s，爸爸的速度为多少菜能，爸爸的速度为多少菜能使木板水平平衡不被破坏？使木板水平平衡不被破坏？据杠杆平衡原理：F1*L1=F2*L2可得：L2=F1*L1/F2；代入数据可得L2=1m 设小兰和爸爸行走速度为v1和v2，行走时间为t，要保证杠杆水平平衡，则有F1*(L1-v1*t)=F2*(L2-v2*t)代入数据可求得v2为0.25m/s。三、转动中的杠杆平衡问题： 例例3： 如图所示，一直杆可绕如图所示，一直杆可绕O

4、点转点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终与直杆垂直的力个始终与直杆垂直的力F使直杆有竖直位使直杆有竖直位置慢慢匀速转动到水平位置，则整个过程置慢慢匀速转动到水平位置，则整个过程中中F的大小将（的大小将（ ）A.不变不变 B.变小变小 C.变大变大 D.无法确定无法确定CF据杠杆平衡原理：可知F*L1=F2*L2F2=G由公式可知由甲到乙位置L2在逐渐增大，而F2和L1不变使F也逐渐增大。F甲乙OF2F2L2L2四、应用题：杆秤例例4：一根杆秤，如果秤砣磨损一部：一根杆秤，如果秤砣磨损一部分，用它测得的质量将比被测物体分，用它测得的质量将比被测物体的

5、实际质量的实际质量 （ ）A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法判断OGFL1L2物重秤砣据杠杆平衡原理：G*L1=F*L2其中L1与G不变；当F变小，即秤砣质量减小，使得L2要增大，即称的读数增大，即测得的质量增大。 如图：有一根粗细均匀，横截面积相等硬棒由如图：有一根粗细均匀，横截面积相等硬棒由两部分组成，这两部分分别为两种不同的金属焊接两部分组成，这两部分分别为两种不同的金属焊接而成，总长而成，总长16cm，用第一种金属制成的部分长，用第一种金属制成的部分长6cm，如果在两根金属棒焊接处，如果在两根金属棒焊接处O点支起它恰好能点支起它恰好能保持平衡，求：保持平衡，求：(1)这两根金属棒的

6、质量是否相等？这两根金属棒的质量是否相等？(2)两种金属密度之比为多少？两种金属密度之比为多少？BAO12解：根据平衡条件可得：m1g*1/2AO=m2g*1/2BO；即 =21mmAOBOBOAOSS=cmcm610=35所以这两根金属棒质量不相等。2=53BOAO92535351221221121mmmm1.如如右右图所示的均匀木条图所示的均匀木条AOB，AO=OB，在在O点系一绳并挂起，先使点系一绳并挂起，先使AO保持水平，保持水平，然后放手，则在刚放手的瞬间，木条将会然后放手，则在刚放手的瞬间，木条将会 ( )AA端向上运动端向上运动BA端向下运动端向下运动C保持平衡不动保持平衡不动D

7、不能确定不能确定2.如右图所示，重为如右图所示，重为G的均匀硬棒悬于的均匀硬棒悬于O点成点成竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过角，在棒转动的过程中角，在棒转动的过程中 ( )A动力臂逐渐变大动力臂逐渐变大B阻力臂逐渐变大阻力臂逐渐变大C动力逐渐变大动力逐渐变大D动力逐渐减小动力逐渐减小 GGL1L2G*L1G*L2；所以；所以A向下倾向下倾GL1L2F*L1=G*L2；即F=L2/L1*G其中其中L1逐渐变短，逐渐变短，L2逐渐变逐渐变长；使得长；使得F也逐渐变大也逐渐变大1使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉；跟沿斜的方使用定滑轮时，沿竖直方向向下拉；跟沿

8、斜的方向向下拉，所用拉力的大小向向下拉，所用拉力的大小_，这是因为它的，这是因为它的力臂力臂_。2动滑轮实质上是一个动滑轮实质上是一个_杠杆，使用动滑轮可杠杆，使用动滑轮可以以_，但不可以，但不可以_。3滑轮组是把定滑轮和动滑轮滑轮组是把定滑轮和动滑轮_使用的装置，使用的装置，使用时既可以省使用时既可以省_，又可以，又可以 _。不变 相等 省力 省力 改变力的方向 一起 力 力的方向 五五. .有关滑轮及滑轮组：有关滑轮及滑轮组： 如图所示，物体A在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N，那么拉力F为_N，物体A与地面间的摩擦力为_N。FA510 3物体甲重40N，物体乙重 70

9、N，如右图所示两物体都静止。此时 甲、乙两物体所受合力分别为（ ） A 0N、30N B0N、0N C30N、30N D30N、110N 4在滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升物体的质量是20kg。若不计动滑轮重力和摩擦阻力，则拉绳子的力应为（ ）A40N B49N C98N D5N 5如下图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动, 所用的拉力分别为F1, F2, F3, 那么, 下列关系式中正确的是： ( ) AF1F2F3 BF1F2F3 CF2F1F3 DF2F1F3 F1=fF3=2fF2=1/2f4如图如图12-5-1所示，货物重所

10、示，货物重300 N，现使用滑轮或，现使用滑轮或滑轮组匀速提升重物，试确定各图中各力的大小滑轮组匀速提升重物，试确定各图中各力的大小(滑轮重和摩擦不计滑轮重和摩擦不计)，F1 N，F2 N，F3 N。300 150 100 5上题中，如果每个滑轮重上题中，如果每个滑轮重20 N，则各拉力，则各拉力F的的大小分别为大小分别为F1 N，F2 NF3 N(不不计摩擦计摩擦)3201071606如图如图12-5-2所示，如果货物在所示，如果货物在500 N的拉力作用的拉力作用下匀速上升，则货物重下匀速上升，则货物重 N(动滑轮自重和摩动滑轮自重和摩擦不计擦不计)7如图如图12-5-3所示，如果货物所示

11、，如果货物G重重100 N，匀速向，匀速向上的拉力上的拉力F为为40 N，则动滑轮重，则动滑轮重 N(不计摩擦不计摩擦)1000 20 8如图如图12-5-4所示用滑轮使物体沿水平地面做匀速所示用滑轮使物体沿水平地面做匀速直线运动，已知物重为直线运动，已知物重为40 N，它受到的摩擦力为，它受到的摩擦力为10 N，则所用的拉力是，则所用的拉力是 N。(不计动滑轮重与摩擦不计动滑轮重与摩擦)5 分析分析：我们常见的滑轮题是克服物体的重力，本题中克服：我们常见的滑轮题是克服物体的重力，本题中克服的是物体受到的摩擦力，所以我们应该重点分析水平方向的是物体受到的摩擦力，所以我们应该重点分析水平方向的力

12、，此时我们可以把动滑轮竖直分为两半，向左受两股的力，此时我们可以把动滑轮竖直分为两半，向左受两股绳子的拉力，则合力为绳子的拉力，则合力为2F，向右受物体的磨擦力，向右受物体的磨擦力f，此时物，此时物体沿水平地面体沿水平地面 作匀速直线运动，所以向左边的两个力的合作匀速直线运动，所以向左边的两个力的合力应该等于向右的摩擦力。即力应该等于向右的摩擦力。即2F=f9如图如图12-5-5所示，在水平地面上的物体所示，在水平地面上的物体A在拉力在拉力F的作用下向左匀速运动，已知物体的作用下向左匀速运动，已知物体A受到的摩擦力为受到的摩擦力为30 N，GA100 N，则绳子对，则绳子对A的拉力的拉力F N

13、，作，作用在绳子自由端的力用在绳子自由端的力F N3015 10使用滑轮组时，下列说法正确的是使用滑轮组时，下列说法正确的是 A一定省力但不改变力的作用方向一定省力但不改变力的作用方向B一定能改变力的作用方向一定能改变力的作用方向C一定能省力，但不一定改变的方向一定能省力，但不一定改变的方向D一定能省力又改变力的方向一定能省力又改变力的方向C分析：这个考查的内容是对滑轮组的了解，因为滑轮组是分析：这个考查的内容是对滑轮组的了解，因为滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的简单机械，定滑轮可以改变由定滑轮和动滑轮组合而成的简单机械，定滑轮可以改变力的方向，而动滑轮可以省力，因此滑轮组既可以改变施力的方

14、向，而动滑轮可以省力，因此滑轮组既可以改变施力方向，又可以省力。如果滑轮组中有一个动滑轮，一个力方向，又可以省力。如果滑轮组中有一个动滑轮，一个定滑轮，当定滑轮，当n为奇数时，绳子自由端拉力方向向上，故应选为奇数时，绳子自由端拉力方向向上，故应选C。11要利用滑轮组匀速提升重为要利用滑轮组匀速提升重为1 200 N的物体，的物体，而绳子能承受的最大拉力为而绳子能承受的最大拉力为300 N(不计滑轮自身重不计滑轮自身重和摩擦和摩擦)，则所用滑轮中至少使用，则所用滑轮中至少使用 A一个定滑轮一个动滑轮一个定滑轮一个动滑轮B一个定滑轮、两个动滑轮一个定滑轮、两个动滑轮C两个定滑轮一个动滑轮两个定滑轮

15、一个动滑轮D两个定滑轮、两个动滑轮两个定滑轮、两个动滑轮B分析：解此题的关键是确定吊起动滑轮的绳子股数，因分析：解此题的关键是确定吊起动滑轮的绳子股数，因为题中不计滑轮自身重和摩擦，因此可以利用公式为题中不计滑轮自身重和摩擦，因此可以利用公式F=G/n的变形公式的变形公式n=G/F求得。故答案选求得。故答案选B12如图如图12-5-6所示，所示，a、b两个物体的重量分别为两个物体的重量分别为G1和和G2，当滑轮平衡时当滑轮平衡时G1 G2为为 (忽略滑轮重和摩擦忽略滑轮重和摩擦) A A21 B21 B12 C12 C11 D11 D1313 B分析：解此题时，可选找出绳子的分析：解此题时，可

16、选找出绳子的自由端，由图可以看出，绳子的自自由端，由图可以看出，绳子的自由端是挂由端是挂a的那端，从的那端，从a开始进行分开始进行分析，因为在滑轮组中，只要是用一析，因为在滑轮组中，只要是用一根绳子绕成的滑轮组，在每段绳上根绳子绕成的滑轮组，在每段绳上的拉力都相同，故吊起的拉力都相同，故吊起a的绳子上的的绳子上的拉力为拉力为G1，再分析右边的动滑轮，再分析右边的动滑轮，有两股绳承担了有两股绳承担了b的重力，所以的重力，所以2G1=G2，即，即G1 G2=1 2，故选，故选B13如图如图12-5-7所示，用弹簧测力计拉着重物所示，用弹簧测力计拉着重物A在两个粗糙程在两个粗糙程度相同而坡度不同的斜

17、面上做匀速直线运动度相同而坡度不同的斜面上做匀速直线运动(l1l2)弹簧测力计弹簧测力计的示数分别为的示数分别为F1、F2，则，则F1、F2的大小为的大小为 AF1F2 BF1F2 CF1F2 D无法判断无法判断B分析：此题是考查斜面的知识，因为斜面是利用增加距分析：此题是考查斜面的知识，因为斜面是利用增加距离来达到省力目的的机械，所以本题中只需比较两斜面离来达到省力目的的机械，所以本题中只需比较两斜面的长度即可以，因为的长度即可以，因为l1l2，所以，所以F1F2，故选，故选B。14人站在地面上，用如图人站在地面上，用如图12-5-8所示的滑轮组将所示的滑轮组将重物提起，画出最省力的绕法。重

18、物提起，画出最省力的绕法。分析：解此题的关键是看清题目的要求，不仅要考虑省分析：解此题的关键是看清题目的要求，不仅要考虑省力，同时要考虑到人在下面拉。所以画图时应从人手开力，同时要考虑到人在下面拉。所以画图时应从人手开始画。始画。15用如图用如图12-5-9所示的滑轮组将一重为所示的滑轮组将一重为300 N的的物体提起，如果使用的动滑轮重物体提起，如果使用的动滑轮重30 N(绳子自重和摩绳子自重和摩擦均不计擦均不计)。F至少是多少才能匀速提起物体？至少是多少才能匀速提起物体？若物体被提升若物体被提升1.5 m，需将绳子向上拉多少米？，需将绳子向上拉多少米？若再拉一个物体若再拉一个物体G，拉力，拉力F增大到增大到130 N才能将物才能将物体匀速提起，则重物体匀速提起，则重物G重多少？