(完整版)简单机械练习题

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机械专题一、杠杆的定义：一根硬棒在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。需要注意的三点是：①硬棒；②可直可弯；③在力的作用下绕固定点转动。二、杠杆的五要素——组成杠杆示意图：①支点：杠杆绕着转动的点，用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力，用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用字母l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母l2表示。需要注意的两点是：①动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上；②动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。1.请在图中画出用瓶起子启瓶盖的动力F1的力臂L1和阻力F2，阻力臂L2。2.如图所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），右图为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2。3.铁锹是一种杠杆，请在右图中画出F1和F2的力臂L1和L2。4.下图为一指甲刀的示意图，它由三个杠杆组成。若用F1的力剪指甲时，请画出最上面杠杆的五要素。5.如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，请在图中画出F1的力臂L1；F2、F2的力臂。6.如图所示是人的前臂，人的前臂可以看成是杠杆，请画出动力、阻力、动力臂、阻力臂。7.生活中有许多的器械利用杠杆原理来工作：（1）如左图是自行车的刹车手柄示意图，请画出动力和阻力的力臂。（2）图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是省力杠杆和省力杠杆。三、研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。在实验前，应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便地从杠杆上量出力臂。⑴结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2，也可写成F1/F2=l2/l1。⑵应用：名称省力机械原理根据实验数据分析，可以得出杠杆的平衡条件：动力F1乘以动力臂L1等于阻力F2乘以阻力臂L2。由表中数据可知第二小组所做实验仍存在不足，不足之处是仍需进一步探究。有的同学按现有方案得出如下结论：“动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离”。这个结论是错误的，原因是实验过程中没有改变力的方向。有同学还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图所示。在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是杠杆左端的支点位置不够靠近物体的重心，导致无法平衡。如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。实验结束后，小明提出了新的探究问题“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是杠杆左端的支点位置不在杠杆的中点，导致平衡条件不成立。密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是5N。1.定义：滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的机械装置。2.特点：滑轮组能够不仅省力，而且改变动力的方向。3.理想的滑轮组（不考虑轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=（物+动）G/n。如果只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=G/n。4.组装滑轮组方法：根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮。5.在图中，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1，F2，F3的大小关系是什么？6.在图中，F代表相同大小的力，三个图中被提升重物最重的是哪个？（滑轮重忽略）7.在图中，重物B沿竖直方向匀速上升。已知重物B上升的速度恒为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及滑轮之间的摩擦，则物体的重力和滑轮上升的速度分别是多少？拉力的功率是多少？8.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，设计了四种方案。其中最省力的方案是哪个？9.在图中，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力。添加滑轮并完成滑轮组绕法。10.在图中，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为N，2s后绳子自由端移动的距离为m。（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）11.滑轮机械效率：-有用功：对人们有用的功，必须要做的功（机械对重物做的功）。-额外功：人们不需要但又不得不做的功（例如摩擦做的功、机械自重做的功）。-总功：有用功与额外功的总和（人对机械做的功）。-W有为滑轮组对物体的拉力所做的功。-W总为动力对滑轮组所做的功。沿斜面向上的方向拉动弹簧测力计。(2)小明进行了一系列实验，得出以下结论：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；斜面的粗糙程度越大，机械效率越低。(3)因此，小明总结出了斜面机械效率的两个重要因素：倾斜程度和粗糙程度。依据特定条件，可以得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。他在斜面上放置了木块，并用弹簧测力计沿斜面向上拉木块，收集了实验数据。比较木块重力G和拉