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文档简介
第十二章简单机械
第1节杠杆
课时1认识杠杆
A基础题落实
知识点①杠杆
1.下列有关杠杆的说法正确的是()
A.力臂就是力的作用点到支点的距离B.力臂不可能等于零
C.支点一定在杠杆的某一端D.支点一定在杠杆上
2.(2023汉阳区)如图所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是()
ABCD
3.列车上出售的食品常常放在如图所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物时,售货员向下
按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是一(写出支点位置的字母),当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶
把,这时支点是一(写出支点位置的字母)。
4.(2023研口区)如图甲所示是电工所用的钳子,图乙是它的杠杆示意图,图中已画出了钳子所受的动力F】,请
在图乙中画出钳子所受的动力F1的力臂I】及钳子所受的阻力F2。
5.动力为10N.阻力为I00N,动力臂为20m.则阻力臂是()
A.2mB.5mC.lOmD.20m
6.现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂:)个钩码
A.IB.2C.3D.4/
7.(2024武昌区)小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件,对于该实验,下列说法正确的是()
A.实验过程中,应控制T则的钩华数量及位置不变,用到了控制变量法
|||||||||||||||||||||||||||||TTTpnT
正
302010102030-o-
B.实验结论表明“动力x支点到动力作用点的距离=阻力x支点到阻力作用点的距离”
C.应该用质量可忽略的轻质杠杆进行实验,否则杠杆的自重会对实验造成影响
D.为了让实验结论更具有普遍性,既可以改变钩码的数量,又可以改变钩码的位置
B中档题通关
8.如图所示是一个杠杆式简易起吊机,它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向杠杆OBA可绕O点转动,
重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是()
A.ItB.%C.13D.14
O
4,,
--
0D
0O
O
第9题图
9.如图所示,杠杆处于水平平衡状态,若在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相同的钩码,则杠杆()
A.仍然平衡B.右端下降C.左端下降D.匀速转动
10(2024武汉)如图所示是我国古代工匠通过杠杆将巨木一端抬起时的情景,图中横杆和支架组成了一个杠杆。
关于该杠杆,下列说法正确的是()
A.杠杆的动力臂比阻力臂短
B.杠杆动力作用点移动的距离比阻力作用点移动的距离小
C.增大工匠与支架之间的距离,工匠抬起巨木时更费力
D.减小横杆上悬绳与支架之间的距离,工匠抬起巨木时更省力
综合题探究
11(2024湖北)图甲是小明家院子里的一把遮阳伞,图乙为其结构小意图,AB是遮阳伞的底座,CD和CE
是遮阳伞的支架部分,MN是遮阳伞的伞布。遮阳伞的底座、支架和伞布整体重力为600N,重心在O点。遮阳伞
放置于水平地面时,受到水平地面的支持力大小为N。在年初的暴雪中,因伞布遭受积雪覆盖,这把遮阳伞
连同底座整体侧翻了。在遮阳伞侧翻的过程中,可将该遮阳伞视为以图乙中一点为支点的杠杆,侧翻时伞布上至
少覆盖了N重的积雪。(设积雪对伞布力的作用点在E点,伞布之外其他部分覆盖的积雪忽略不计)
课时2生活中的杠杆
本小节g取ION/kg,p水=1x1(Pkg/rrP
A基础题落实
知识点①杠杆的类型
[点拨]杠杆是省力还是费力,关键是比较动力臂与阻力臂的长度关系。
1.(2024江岸区)如图所示的场景和工具使用中,属于费力杠杆的是()
2.如图是各种杠杆在生活中的应月,属于省力杠杆的是()
A.用镶子夹祛码B.用独轮车推砖块C.用天平测质量D.用筷子夹食物
3.如图所示,当人手握铅球向上运动时,肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。下列所示的杠杆中,与人的
前臂属于同种杠杆的是()
A.钓鱼竿钓鱼B升施番开施壶C.核磷灭兴核桃D.砧盘大华测质量
知识点②杠杆的应用
I点拨I从生活中复杂的机械抽象出杠杆模型,可以先设想让杠杆转动,在杠杆转动的过程中,不动的点即为支
点,再确定杠杆的几个要素。
4.(2U24孝感)如图是斜拉桥桥塔部分的示意图,它可以看做杠杆,。为支点,桥面重力看作,拉索拉仕桥
面防止它下落。如果保持A点不动,只将拉索的B端移动到C端,下列说法正确的是(
A.滑加了阻力臂B.减小了阻力
C.增加了动力D.增加了动力臂
5.(2024东西湖区)独轮车是生活中搬运砖块的轻便工具,在竖直向上的拉力F1作用下,独轮车在图示位置保持
静止,如图所示。下列说法正确的是()
A.独轮车可看作是一个费力杠杆
B.图中车和砖的总重力G与拉力R之比为3:1
C.为了更轻便,可以把车厢内砖块适当向后移动
D若将拉力由Fi方向改为F2方向会更省力一些
B中档题通关
6.如图所示,在杠杆上悬挂一个重物,在最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F,由水平位置A嚷慢提到位置
/分B
B,在这个过程中,拉力F的大小()
dV、了
A.一直变小B.始终不变——
C一直变大D.先变小后变大
7.(2024武汉模拟)在探究“杠杆平衡的条件“实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、
细线和若干个磋码。图甲是杠杆调节前的位置,图乙、丙、丁是杠杆调好后三次的实验情景,则()
A.为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆的平衡螺母适当往右调
B.实验中进行多次测量的目的是取平均值减小误差
C.洛图丙中两端各加一个钩码,杠杆仍然平衡
D.如图丁所示,将拉力方向从竖直方向改为虚线方向,拉力F大小将不变
综合题探究
8.(2024武汉期末)科学家乘科学考察船前往北冰洋进行科学研究,在船的甲板上安装了一台起重机用来吊装重
物,起重机的起重臂OA(含A处未画出的滑轮和电动机)以及钢丝绳重力不计,在液压顶作用下,起重臂OA与水
平方向最大成60。夹角,液压顶(其下端固定不动)施加的力F作用于B点并与起重臂一直垂直,OA长5.4m,当
起重臂OA水平时OB长1.5m,某次需要起吊水下300m深的海底质量为50kg的矿物,钢丝绳施加300N的拉力
恰好可以使矿物在水中匀速上升(矿物出水前后的质量不变,忽略水的阻力)。起重臂在图甲水平位置平衡时,矿物
浸没在水下。当起重臂0A与水平方向成60。夹角时液压顶处传感器显示施加的力F比图甲状态下增加了432N。
求:乙图状态下钢丝绳的拉力和此时矿物浸在水中的体积。
第2节跨学科实践:制作简易杆秤
A知识储备
知识点1杠杆的五要素
1.杆秤是我国古代杠杆应用的杰作,如图所示是我国传统的杆秤,常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤
杆、秤盘、秤蛇、提纽等组成。关于杆秤下列说法不正确的是()
秤杆国四
A.杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量堂》Sc
B.只有所测物体的质量与秤蛇的质量相等时秤杆才能水平静止秤无一一《
C.坪杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近秤盘
D.用杆秤称量物体质量时,B点是杆秤的支点
2.如图所示为某一杆秤,提纽A、B相当于两个O点是刻度线的起点,也就是_______当称量较重
的物体时,应该手提—(选填"A,或提纽,因为这样可以(选填噌大或,减小”)重物的
提钮
第2题图第3题图第4题图
知识点2杠杆平衡条件应用
3.同学们针对能否使用自制杆秤(如图所示)来完成“探究杠杆平衡条件”的实验发生了争论,你认为下列分析正确
的是()
A.因为杆秤上没有平衡螺母,无法调平,所以不能用它研究杠杆平衡条件
B.因为杆秤提纽不在杠杆的正中点位置,所以不能用它研究杠杆平衡条件
C.只要适当调节提纽的位置,让杆秤能水平位置静止,就可以利用它进行探究
D.生活中用来测质量的杆秤才能用来进行这个探究,自己制作的杆秤不行
4.杆秤是中国古老的衡量工具,它的原理和制作工艺映射出中国古代人民的聪明才智。如图所示为双提纽的杆
秤,下列说法中正确的是()
A.若在秤雨上吸附一块磁铁,将使该秤的测量值大于物体的真实质量
B.若在秤曲上吸附一块磁铁,将使该秤的测量值小于物体的真实质量
C使用B提纽时的最大测量值比使用A提纽时的最大测量值大
D.堤起B提纽,不挂货物时,使秤杆转动的力是秤蛇的重力
5.脍炙人口的歌词''天地之间有杆秤,那秤吃是老百姓,秤杆子挑江山咿呀咿而呦,你就是定盘的星(0刻度处)…”。
称量物体时,若发现杆秤向上翘,则秤蛇应朝(选填“远离”或•靠近”)定盘星的方向移动;若秤蛇被磕掉了一
小块,则称量时,杆秤测出的质量值______(选填“小于”“等于”或••大于”)被测物的真实质量值。
B知能融合
6.(2024贵州)小明找到一把带有秤坨的杆秤,向爷爷请教了杆秤的几个部件名称(如图甲所示),初步掌握了使
用方法并进行了尝试:不挂重物,提住秤纽,当秤石它移动至定盘星处时,秤杆哈能处于水平平衡状态;将被称重物
挂在秤钩上,移动秤坨悬线位置直至秤杆水平平衡,通过杆身刻度直接读出重物质量。小明一边实践称量一边思考。
(1杆秤属于这种简单机械,主要利用__________条件这一物理原理来工作。
(2)题中定盘星处刻度为一斤。
(3M\明发现系秤蛇的绳子较长且有一段磨损严重,他把这部分剪去,将剩余部分绳子接好挂在秤杆上使用,这
会导致测量的结果(选填“偏大”“不变或偏小
(4)如图所示,两个提钮两个量程,两个量程间有部分测量值可能重合,如果测量值在两个量程间的重合区域,
则选用哪个提纽—(选填"A'或"B”)测量值更准确,根据是___________________________________________________
动手实践
7.(2024武昌区)《墨经》中最早记载了杆秤的杠杆原理。小明所在的实践创新小组对家中使用的杆秤进行观察,
并准备动手制作一个杆秤。
Oc/nlO20304051)60708090100
秤花A秤坨
甲乙
⑴如图甲所示的杆秤有两个提纽,使用(选填“提纽1”或提纽2”),杆秤的测量范围更大一些。使用这
两个提纽,零刻度线位置(选填“相同”或“不相同
(2)如图乙所示,小明用一根长为Im,分度值为1cm,质量为0.2kg粗细均匀的直尺来制作杆秤,制作方法如
©(也分别在米尺上5cm和10cm刻度处钻了一个小孔,各穿了一根细绳(质量忽略不计)作为秤钩和提纽;
②接着他又找来一个质量为2kg的钩码挂在细绳上作为秤蛇,可以在秤杆上移动;
③小明认为秤钩上不挂重物时,移动秤蛇,直到杆秤在水平位置平衡,此时秤蛇所在的位置应该是杆秤的零刻
度线;为了使零刻度线正好在提纽处,应将秤钩换为质量为kg的秤盘;使用该自制杆秤最大能测量的物体质
量为kg,分度值为kg。
第3节滑轮
课时I定滑轮、动滑轮及滑轮组
基础题落实
知识点①定滑轮和动滑轮
[点拨]由于定滑轮是一个等臂杠杆,所以,不管拉力沿着什么方向,拉力的大小总是等于物体重力;动滑轮省
一半力是有条件的,只有在不考虑动滑轮自身重力,不考虑摩擦力,拉力的方向与阻力方向平行时,才能省一半力。
1.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按如图所示的两种方法拉车(不计绳子与滑轮间的摩擦及滑轮自重),下列
说法正确的是()出温
A.甲、乙都省力B.甲省力,乙不省力神艇与声
C用不省力,乙省力D.甲、乙都不省力甲乙
2.(2024江汉区)用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式拉着同一物体,物体在水平面上移劫的距离相同。请
判断,使用定滑轮拉物体的是图_____;最省距离的是图_____;最省力的是图_____O
公一F、
3.研究定滑轮的特点。
(I在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是和
(2)如图乙所示,分别用拉力&、F?、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是
⑶旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮的傅点。
知识点②滑轮组
[点拨]判断滑轮组绳子段数的方法:可以在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线,把动滑轮和定滑轮分开,看有几
个绳子连在动滑轮上,滑轮组就由几段绳子承担。
4.如图所示,甲、乙两个滑轮组只是绕线不同。不考虑摩擦与绳重,用它们把相同的重物提升相同的高度,则(
)
A.利用甲滑轮组需要的拉力大
B.二者绳子自由端移动的距离相等肥T
C.甲滑轮组绳子自由端移动的距离大ff
甲乙
D.利用乙滑轮组需要的拉力大
5.(2024矫口区)请画出图中滑轮组最省力时的绳子绕法。
B中档题通关
6.(2024东西湖区)利用如图所示的滑轮分别缓慢提起同一个重物,不计摩擦、绳重及滑轮自重,甲、乙、丙和
丁中绳子的拉力分别为吊、&、%和F4,这四个拉力的大小关系正确的是()
A.尸2>居>尸3=尸4B.尸4>尸1=尸2>尸3
C.尸3>尸2>8>尸4D.尸3>尸尸尸2>尸4
7.用如图所示的滑轮组将物体向左移动,A、B两个滑轮中,A是___滑轮,B是____滑轮,在不考虑滑轮
重和摩嚓时,物体与桌面的摩擦力是9ON,匀速移动物体,水平拉力F为N,若绳子自由端拉动3nl,物体移
动
8.如图所示的滑轮组提升100N的重物,以O.lm/s的速度匀速竖直向上运动5s,两个相同的滑轮的重力均为20
N,不计绳重和轮与轴的摩擦,求:
(口绳子自由端的拉力F。
⑵绳子自由端移动的距离s。
综合题探究
9.(2024洪山区)如图所示装置中,不计滑轮、弹赞测力计及轻绳的质量与摩擦,若拉力F=4N时,整个装置处
于静止状态,则甲、乙两弹簧的读数分别为()
A.I2N,8N
B.8N,8N
C.8NJ2N
D.I2NJ2N
课时2其他机械及综合应用
A基础题落实
知识点①轮轴和斜面
[点拨]使用轮轴时,只有当动力作用在轮上时才能省力,轮轴可以看成是一个变形的杠杆。
I.如图所示的简单机械,使用中不属于轮轴的是()
2.各种各样的机械展示了人类的智慧。如图所示的四种简单机械中,不能省力的装置是()
/✓/////
□
A.定滑轮B.斜面C.门把手D.水龙头
3.如图所示,利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁
的货箱底部装有轻质小轮(质量不计),斜面倾角a<po对比四次搬运货物的过程,最费力的方式是()
甲乙丙
A.甲B.乙C.丙D.T
4.螺丝钉是被拧成圆柱形的类似.的机械,螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路,仔细观察如图乙、丙
所示的两个螺丝钉,你认为,使用—螺丝钉更省力。
知识点②简单机械综合应用甲乙丙
5.(2024新洲区)如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最大的
是()
6.(2024汉阳区)工人们为了搬运一个笨重的货箱,设计了如图的四种方案(货箱下方的小圆表示并排放置的圆形
钢管)。其中最省力的方案是()
7.(2024江夏区)如图所示物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦).拉力Fi、
F2、F3的大小关系是()
A.尸3<夕<&
B.F2<F\<Fy
C.F,<F3<F2
D.乃〈尸3〈入
B中档题通关
8.如图所示,BA、CA和DA三个光滑斜面的高度均为h,斜面长BA>CA>DA,现将某物体沿BA、CA和D
A三个斜面从底端匀速推到顶端所用的推力分别为吊、F?和F3,推力所做的功分别为W1、W?和W3,则()
A.丹,叫〉%3
7zZ
B.F1<F2</3,W1<Jr2<H3
C.产1=&=/,%=%=的
D・92%%=W2=W3
9.图甲是《天工开物》中记载的一种汉代晚期发明的汲水装置----“龙骨水车、它是利用齿轮和链的传动来
汲水的灌溉农具,时至今日,我国农村的部分地区仍在使用这种工具。
⑴图乙是水车的脚踏板,它是一个(选填嘴轮"斜面'或,轮轴”);脚踏板的踏面做得很宽大,是为了减
小踏板对脚的(选填“受力面积”压力”或“压强
(2)水车将水从低处匀速推向高处的过程中,水的动能水的机械能(均选填“增大.减小”或“不变)
综合题探究
1()如图所示,斜面长5m,高3m,物体A的重力为200N,物体B的重力280N,动滑轮的重力为20N。滑
轮组绳子平行于斜面连接物体A,在滑轮组与物体B的作用下,能使物体A由斜面底端被匀速拉至顶端(不计绳
重、滑轮与绳间的摩擦力、空气阻力)。
求:(1)绳子拉力F对物体A做的有用功是多少?
(2啦力对物体A做的总功是多少?
(3)物体A受到的滑动摩擦力多少?
第4节机械效率
基础题落实
知识点①有用功和额外功
1.小红用铁桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列
分析中正确的是()
A.两个情形中,两人对水做的功都是有用功
B.两个情形中,两人对水做的功都是总功
C.两个情形中,两人对水做的功都是额外功
D.小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功
2.质量是40kg的小王同学用重I0N的水桶,提起重力为100N的水,沿楼梯送到三楼,每层楼高3m,完成这
一次提水,她对水做的功为有用功,则她做的有用功和额外功分别是()
A.600J,2400JB.600J,2460JC.600J,60JD.3000J,60J
3.简单机械在我们生活中应用非常广泛,好动手的小明同学分别用杠杆、滑轮组和斜面将同一物体移到相同高
度,做的有用功()
A.杠杆最多B.斜面最多C.滑轮组最多D.一样多
知识点②机械效率
I点拨I滑轮组机械效率的计算公式:〃=/=建=%
FsnF
4.对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()
A.通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B.做功快的机械,功率一定大
C做功多的机械,做功一定快D.做功快的机械,机械效率一定高
5.(2024青山区)如图所示,用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体向上提起3m,拉力为200N,这个动滑
轮的机械效率和拉力的功率分别是()
6.如图所示,用F=10N的拉力使重物匀速上升0.1m,已知物体的重力为27N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的
重力),下列说法正确的是()
A.绳子末端移动的距离是0.2mB.拉力做的功是2.7J
C滑轮组的机械效率是90%D.动滑轮的重力是1N
7.(2024江岸区)如图,用相同的滑轮装配成甲、乙两个滑轮组,分别将相同重物匀速提升相同高度,不计绳重
和摩擦。对比甲、乙两个滑轮组,下列说法正确的是()
A.绳端移动的距离s甲〉szB.绳端拉力FE
甲乙
C.滑轮组的机械效率n甲=平D拉力F对滑轮组所做的功/<此乙
B中档题通关
8.(2024武昌区)用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样大小的拉力F把A、B
两个物体匀速提升。mA、mB分别为甲、乙两图中物体的质量甲、,/乙分别是甲、乙两图滑轮空的机械效率。不
计绳重及摩擦,下列说法正确的是()
A物体的质量:m8;机械效率:甲F乙
B物体的质量:机产加箱机械效率:〃甲=n乙
C.物体的质量:加A>,〃8:机械效率:牛甲=袱乙
D物体的质量:叫机械效率:〃甲〈〃乙
90024东湖高新区)一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体,使物体以0lm/s的速度沿水平地面向
右匀速直线运动10s,已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N,滑轮组的机械效率为60%,在此过程中下列选项正
确的是1)
A.绳子自由端移动的距离为3m
LI尸、、
B.拉力做的有用功为500JG
_________、
XxwWxwwwwww'.wwwwww
C.拉力做的额外功为150J
D.拉力做功的功率为25W
综合题探究
10(2024江岸区)图甲所示为某起重车的示意图,该车有四个支撑脚,起重时在支撑脚支撑作用下,轮胎离开地
面。图乙为起重车某次提升货物时,起重臂上滑轮组的示意图,货物在钢丝绳的拉力F作用下以0.25in/s的速度匀
速上升10s,货物所受的重力为1.2乂10为钢丝绳的拉力F为5X103N。
(1)起重车对货物做的有用功为多少?
(2底货物上升过程中,拉力F做功的功率有多大?
(3)滑轮组的机械效率有多大?
回归教材《简单机械》教材改练
1.Q024江汉区)司马迁在《史记》中有壮丽辉煌的咸阳宫的描述。如图是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬
动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地方。以下
分析不正确的是()
A.通过横杆、支架等,将巨木的一端抬起是使用了杠杆
B.人越靠近横杆的右端,会更省力地抬起巨木的一端
C.将巨木的一端抬起,垫上圆木是为了减小摩擦
D.支架下端垫有底面积较大的石块,是为了增大支架对地面的压强
2.以下四幅图中对简单机械的使月,为了省距离的是()
A.盘山公路B.自行车把手C.旗杆上的滑轮D.船桨
3.(2024深圳)工人利用滑轮将重物提升到二楼,关于此过程中使用的滑轮,下列说法正确的是()
A.亥滑轮是动滑轮B.使用该滑轮可以省力
C.使用该滑轮可以改变力的方向D.该滑轮实质为省力杠杆
第3题图第5题图
4.(2024研口区)如图所示,某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重1000N、底面积为500cm2的货物,当工人
用尸i=300A的拉力拉绳时,货物没动。当工人用&=400N的拉力拉绳时,货物以0.2m/s的速度匀速上升,不计绳
重和摩蒙。下列计算中有几项是正确的()
①动滑轮的重为I00N②货物匀速上升时,拉力的功率为80W
③货物匀速上升时,滑轮组的效率为80%
④用Q=300N的力拉绳时,货物对地面的压强为6x10-6。
A.只有④正确B.只有①④正确C.只有①②③正确D.②③④正确
5.小明在学校参加植树活动时,使用如图所示的钢丝钳剪铁丝固定/」'树苗。他使用的钳子是____杠杆,剪铁
丝时动力臂长为10cm,阻力臂长为2cm,若铁丝被剪断需要1000N的力,小明至少用N的力才能将铁丝剪
断。
6.如图所示,是自行车手闸。手闸可看成杠杆,支点是—(选填图中的字母),这是一种(选填“省力””等
臂"或'费力")杠杆。捏手闸时动力作用点移动的距离(选填,K于"“等于”或“小于”)阻力作用点移动的距离。
7.指甲剪是常用的生活用具,它的刀刃做得很薄,目的是通过减小受力面积(选填''增大或'减小”)压强;
剪指甲时,图中AOB部分可以看成一个_______杠杆,我们使用的筷子可以看作一个_______杠杆。(后两空均选填
“省力”或“费力”)
8.(2024武昌区)工人使用独轮车搬运石头,相关信息如图所示,车箱和石头所受的总重力G=1200N,推车时,
双手向上的力F=N;如果将这些石头偏向车箱前部装载,推车时,双手向上的力为F,则F(选填,”一
或y')F°
9.如图所示是一种常见的门把手,当用手转动把手手柄时,门可以被打开。它的实质是一个(填一种简单
机械的名称),从物理学角度看,使用它的好处是_________。
1。汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰,盘山公瞪彦得弯弯曲曲,主要目的是为了
盘山公路实际上就是一个(选填“杠杆”''滑轮”“轮轴”或'斜面’).载重货车下山时,其重力势能_____(选填嘴
大”“减小”或不变”),为了减小车速,司机师傅不时踩刹车脚踏板这个过程中机械能(选填“增大”“减小”或'不
变
1K2024江汉区)小明同学练习用滑轮组提升重物,如图所示,请帮小明画出用该滑轮组最省力的绳子绕法。若
物体重90N,小明的最小拉力为40N,则动滑轮的重力为N。若被提升的物重增加时,该滑轮组的机械效率将
(选填''变大”“变小"或''不变(不计绳重和摩擦)
12如图甲所示,小林同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,现改变G物,计算并绘出机械效率n与G物的
关系图像,如图乙所示,不计绳重和摩擦,求:
⑴此滑轮组动滑轮受到的重力。
⑵当G产150A时,小林对绳子的拉力为多少?
⑶当G,”=120A时,此时的拉力的功率为I5W,物体上升的速度为多少?
□120G4
甲乙
重点强化杠杆、滑轮作图
类型①已知力作力臂
1.(2024湖d限拟)如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力外的作用下绕
。点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力.死的示意图和乙的力臂。
2.(2024东西湖区)如图所示。是利用钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点,Q是手对鱼竿的作用刀,请画出:
⑴鱼线对钓鱼竿拉力.B的示意图;
(2)R的力臂。
类型②已知力臂作力
3.如图所示的杠杆中,已知动力6和阻力臂5,请你作出动力臂k和阻力.&
A
4.在图中,轻质杠杆0A在力.Q、F2的作用下处于静止状态,。为力Q的力臂。在图中画出力&的力臂/2
和力/1的示息图。
类型③找最长力臂作最小力
5.请在A点画出打开热水壶的最小的动力F和动力臂L
6.(2024洪山区)如图甲所示为用开瓶器开瓶盖的情景。请在图乙中作出过C点开瓶盖时所用最小动力片的示
7.如图所示,滑轮自身重力和摩擦不计,请按题中所给的F与G的关系要求,在图中用笔画线代替绳子将滑
轮组绕好。
户
8利用滑轮组提升物体A,请用笔画线代替绳子,在图中画出最省力的绳子绕法及物体A所受重力的示意图。
A
9.如图所示,用滑轮组提升物体,每个滑轮重20N,物体重IOON,绳子能承受最大拉力为50N。在保证绳子
不断的前提下画出绳子的止确绕法。(不计绳重和摩擦)
拓展应用简单机械综合与计算
本小节g取ION/kg
类型①杠杆综合计算
1.(2023环口区)舞蹈诗剧《只此青绿》用舞蹈语言复活了《千里江山图》,其中一名演员的质量与普通中学生
相当,如图所示,A、B两点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点,O为舞蹈演员的重心,若把演员身体看成
杠杆,据图中信息估算,演员B点受到地面的支持力最接近()
2.(2024武汉期末)如图是工人利用独轮车搬运砖头时的情景。车厢和砖头的总重力为Ga=980N,车轮和支架
与地面的接触面积为50cm2,作用在A点的力F始终竖直向上,独轮车有关的尺寸在图中已经标出。下列描述错
误的是:)
A.图中情景所示时,支点在车轮的轴上
B.搬运前,装满码头的独轮车静止在水平地面上,此时对地面的压强为I.96x1O'4
C推车时,工人的手竖直向上的力F为420N
D.唯车时,为了更省力,可以将双手的位置远离A点向右移动
3.(2024武汉)如图所示为前臂平停用手掌托住铅球时的情形。我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆。不计杠
杆自重。若铅球质量m=3kg,OA=0.03m,OB=0.30m,铅球重力为N,此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1为
No
类型②滑轮组综合计算
4.(2024武汉期末)如图所示,已知物体A和动滑轮的总重为200N,当物体A匀速上升高度为Im时,绳子移
动的距要为m,人对绳子的拉力为N,拉力所做的功为J。(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略
不计)
第4题图第5题图
5.(2024荆州)如图所示,物块A和B通过两个滑轮连接,处于静止状态,已知A的重力为5N,B的重力为
20N,底面积为0.2m2,动滑轮重为2N,不计绳重和摩擦,B对地面的压力为N,压强为Pa。
类型3机械效率的计算
6.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的轻质杠杆,使重为16N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,
拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功—J,有用功为J,杠杆的机械效率为%。
第7题图第8题图
7.(2024武汉期末)用如图所示的滑轮组拉动物体A,若绳子自由端以0.6m/s的速度水平向左匀速运动了10s,
已知物体A重500N,物体A受到的摩擦力为I20N,拉力F的功率为30Wo下列说法正确的是()
A物体A的速度大小是0.3m/s
B.动滑轮重4N
C.该滑轮组的机械效率为80%
D.相同情况下,若用该滑轮组匀速拉动质量更大的物体B,滑轮组的机械效率不变
8.(2024洪山区)在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长1.2m、高0.3m。
下列有关斜面的说法错误的是()
A.物体受到斜面施加的摩擦力大小为2NB.沿斜面拉物体时所做的有用功为1.5J
C沿斜面拉物体时做的额外功为。.9JD.这个斜面的机械效率为62.5%
9.(2024武汉期末)如图所示,工人站在水平台面上用滑轮组提升货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳
子时,货物未离开水平地面;第二次用300N的力竖直向上拉动绳子,使货物以0.08m/s的速度匀速上升。已知工
永平公面
人体重为600N,货物重为810N,货物与地面的接触面积为Sim2,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是(
)
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为400N
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为8100Pa
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为24W
10.(2024武汉期末)如图甲所示,用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A,拉力F随时间t的变
化关系如图乙所示。不计一切摩擦和绳重,已知在ls~2s内,滑轮组的机械效率为80%,重物A上升的速度v随
时间t变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是(
A.0-IS内,重物A受到了平衡力的作用
B.l-2s内,绳子自由端的速度为lm/s
C.所提重物A的重力为1500N
D.若将A的重力减小为900N,则提升重物匀速上升时,滑轮组的机械效率将变为75%
实验探究20《简单机械》小实验
1.为探究动滑轮和定滑轮的特点,分别设计了如图所示两种方式提升重物,下列关于实验说法正确的是()
A.噌加动滑轮的质量可以更省力r、'八寸4
B.用足滑轮提升重物,当拉力竖直向下时最省力(IW\
c.若匀速提升同一物体上升相同高度,使用动滑轮时拉力一定最小y|
D.用动滑轮提升重物上升高度为h,弹簧测力计要竖直上升2h白亡
2.在探究定滑轮工作的特点时,小明用弹簧测力计准确测出了一个钩码的重力G后,直接用此弹簧测力计再去
测匀速拉动绳子时的拉力F,如图所示,发现测出的拉力F始终略小于重力G,其最有可能的原因是a渝
若要减少此影响,最好选择质量_____(选填一大"或"小'')的钩码进行实验。
3.(2024孝感)小梦同学用如图所示的装置''研究定滑轮和动滑轮的特点工
拉力F/
次数钩码重力G/N钩码升高的高度h/m绳子自由端移动的距离s/m拉力方向
N
110.210.2向上
220.22.10.2向下
310.20.60.4向上
420.21.10.4向下
F)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和葭]于f
(2)实验中应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计,使钩码上升。IYffl
(3)比较I和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是______________________看MQ1
(4俅据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所谓力的一国,但分析量3、4两次
实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是____________O
4.小东利用如图所示器材,做使用动滑轮是否省功叩勺实验。请将他的实验步骤补充完整并回答相应的问题。
⑴实验步骤:
①如图甲所示,用弹簧测力计将钩码缓慢地匀速向上提升一定高度,并同时用刻度尺测量,记录拉力F1与
高度h,根据公式内=_,,计算拉力所做的功W];
②如图乙所示,用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地匀速向上提升相同高度h,记录拉力F2,
计算拉力所做的功W2;
③比较W]和W2的大小关系,得出结论。
(2巨亥实验中W]和W2的大小关系应该是W
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