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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(D)
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(A)
簧羡起,美
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q(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1】及钳子所受的阻力F2。
答案:「
⑶乙困甲图乙
知识点2杠杆的平衡条件
5.动力为10N.阻力为100N.动力臂为20m,则阻力臂是(A)
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(C)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(D)
A.实验过程中,应控制一侧的钩码数量及位置不变,用到了控制变量法
B.实验结论表明“动力x支点到动力作用点的距离二阻力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(B)
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(C)
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(D)
A.杠杆的动力臂比阻力臂短
氏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
C综合题探究
11(2024湖北)图甲是小明家院子里的一把遮阳伞,图乙为其结构示意图,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600N。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上_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nlxlBkg/n?
A基础题落实
知识点①杠杆的类型
I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(C)
A.扳手B.简易抽水机的手柄C.赛艇的船桨D.搬动巨大木料的横杆
2.如图是各种杠杆在生活中的应月,属于省力杠杆的是(B)
A.用保子夹祛码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)
°A.钓鱼竿钓鱼B.开瓶希开瓶壶C.核碗夹夹核施D.ft盘大平测质髭
知识点2杠杆的应用
[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,再诵定杠杆的几个要素。
4.(2024孝感)如图是斜拉桥桥塔部分的示意图,它可以看做杠杆,O为支点,桥面重力看作颦,拉索拉住桥
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(D)[卜、0桥面
A.噌加了阻力臂B.减小了阻力T]厂
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(D)
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F1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F1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缓慢提到位置
B,在这个过程中,拉力F的大小(A)
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、
细线和若干个祛码。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)
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,杲次需要起吊水下300m深的海底质量为50kg的矿物,钢丝绳独加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OA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。
解:在图甲水平状态时,由杠杆平衡条件,
作用在B点的力尸旷日彩一嚓四-1080N,批
1.5m/一钢丝绳
在图乙状态时,液压顶处施加的力
W液压顶
FB2=1080N+432N=1512N,白
1.5m=O.15m,旷物
-甲乙
同理。42=:x5.4〃?=2.7/〃,
作用在A点钢丝绳的拉力为*2=空手=萼詈网=420N,
CM2
矿物所受浮力为F浮;G物-F拉=50kgxION/kg-420N=80N,
矿物浸在水中的做为/=谓同提嗝=8'M岛
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、秤由、提纽等组成。关于杆秤下列说法不正确的是(B)
A.杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B.只有所测物体的质量与秤坨的质量相等时秤杆才能水平静止
秤盘
C.坪杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D.田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相当于两个支点O点是刻度线的起点,也就是定盘星。当称量较重的
物体时,应该手提'(选填"A"或"B")提纽,因为这样可以(选填,增大”或“减小”)重物的力臂。
提钮
Tn
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(C)
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(B)
A.若在秤蛇上吸附一块磁铁,将使该秤的测量值大于物体的真实质量
B.若在秤布上吸附一块磁铁,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.吴起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,那秤蛇是老百姓,秤杆子挑江山咿呀咿而呦,你就是定盘的星(0刻度处)…二
称量物体时,若发现杆秤向上翘,则秤曲应朝四(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,杆秤测出的质量值达5L(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蛇的杆秤,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,当秤由移动至定盘星处时,秤杆恰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杆秤属于杠杆,这种简单机械,主要利用杠杆的平衡条件这一物理原理来工作。
(2题中定盘星处刻度为斤。
⑶小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」(选填或"B")测量值更准确,根据是选用提钮A时,阻力臂较大,在阻力和动力相同的情
况下,由,可知:动力臂会增大,使得刻度之间的间隔增大,从而增加测量的准确程度。
C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。
提钮
Oc'lO2030405)60708090100
fl
秤钩
秤花
乙
⑴如图甲所示的杆秤有两个提纽,使用提纽1(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,零刻度线位置回」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
下:
①他分别在米尺上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L6困的秤盘;使用该自制杆秤最大能测量的物体
质量为口§_kg,分度值为0.4kg。
第3节滑轮
课时1定滑轮、动滑轮及滑轮组
A基础题落实
知识点①定滑轮和动滑轮
[点拨I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。
I.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(C)
A.甲、乙都省力B.甲省力,乙不省力
C.甲不省力,乙省力D.甲、乙都不省力
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,物体在水平面上移动的距离相同。请
判断,使用定滑轮拉物体的是图里;最省距离的是图一丙;最省力的是图乙.
甲乙丙
3.研究定滑轮的特点。
(1底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物体的重力和拉
力的大小.
(2)如图乙所示,分别用拉力F】、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是为=尸2=西_。
(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮能够改变力的方向的特点。
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)
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5,
C.甲滑轮组绳子自由端移动的距离大1°
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。
答案:
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F-Fz、F3和F4,这四个拉力的大小关系正确的是(D)
A.F2>F|>773=F4B.尸4>八=尸2>&
C.F3>F2>F\>F4D.F3>F|=F2>F4
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是里滑轮,B是同L滑轮,在不考虑滑轮重
和摩擦时,物体与桌面的摩擦力是90N,匀速移动物体,水平拉力F为卫N,若绳子自由端拉动3m.物体移动」_
nio
8.如图所示的滑轮组提升100N的重物,以0.1m/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:
(D绳子自由端的拉力F。T
(2)绳子自由端移动的距离“IL
解:(1)由图可知,物重由两段绳子承担,□
G+G公
则作用在绳子自由端的拉力歹=号=瞥竺=60乂
(2物体向上移动的距离h=vt=O.lm/sx5s=0.5m,则绳子自由端移动的距离为s=2h=2x0.5m=lmo
综合题探究
9.(2024洪山区)如图所示装置中,不计滑轮、弹簧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)
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,轮轴巨以看成是一个变形的杠杆。
1.如图所示的简单机械,使用中不属于轮轴的是(B)
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)
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(C)
知识点②简单机械综合应用
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(C)
\\\\\\\\
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(D)
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F】、
F2、F3的大小关系是(B)
A.F尸尸
B.F2VQVF3
C.尸产/
77
D.F2</3<7]
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Fi、F2和F3,推力所做的功分别为W1、W2和W3,则(D)
A.的>&>尸3,的>%2>%3
B.凡〈尸23,的〈的<%3
7
c.F1=F2=/3jrI=jr2=^3
D.8<&</3,B=妁=%
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一“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,它是一个上轴(选填“滑轮”“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”)。
⑵水车将水从低处匀速推向高处的过程中,水的动能不变水的机械能均选填“增大3减小”或“不
变”)。
C综合题探究
10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)1立力对物体A做的总功是多少?
(3)物体A受到的滑动摩擦力多少?爵\
解:⑴绳子拉力F对物体A所做的有用功木
中有=G/h=20023〃尸600/向__________
(2)由图可知,物体A用细绳跨过滑轮组与物体B连起来,在动滑轮与重物B的作用下,能够使物体A由斜
面底端被匀速拉到顶端,不计绳重、滑轮组内部摩擦及空气阻力,对A的拉力大小等丁使用滑轮组绳子自由端的拉
力F=:何+GJ=;xq80N+20/V>150N,拉力对A做的总功W总=Fs=150Nx5m=750Jo
(3底立力对物体A做的额外功%及=%-%有用=75(U-60(V=15(V,由%及而可得,A与斜面间的摩擦力户—=
第4节机械效率
A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(D)
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10N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(B)
A.600J,24(X)JB.600J,2460JC.6(X)J,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(D)
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
[点拨]滑轮组机械效率的计算公式:片2=容=%
H'心Fsnr
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(B)
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(。
A.66.7%120WB.66.7%240WC.75%120WD,75%240W
第5题图第6题图第7题图
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(C)
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IN
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(C)
A.绳端移动的距离S甲〉S乙B.绳瑞拉力F产7
甲乙
C.滑轮组的机械效率n甲『乙D拉力F对滑轮组所做的功匹甲乙
R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,n甲、乙分别是甲、乙两图滑轮组的机械效率。不
计绳重及摩擦,下列说法正确的是(A)
A物体的质量:〃?户〃?厌机械效率:n甲>n乙
B.物体的质量:mA=mB:机械效率:q甲=丹乙
C.物体的质量:团产〃5,机械效率:甲F乙
D物体的质量<〃?仄机械效率:n甲乙
9.(2024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0.1m/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(D)
A.卷子自由端移动的距离为3m
B.拉力做的有用功为500J
C.拉力做的额外功为150J
D.拉力做功的功率为25W
C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0.25m/s的速度匀
速上升10s,货物所受的重力为1.2x104N,钢丝绳的拉力F为5xl(PNo
(I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?
⑶滑轮组的机械效率有多大?
解(I)货物在10s上升的高度h=vi=0.25m/sx]0s=2.5m,起重车对货物做的有用功
=Gh=l,2x104A^2.5W=3X10乜
有
(2)由图乙可知,n=3拉力F在10s内所做总功J^=F5=F//h=5x103^x3x2.5w=3.75x10445tJF做功的功率P=
虫="也=3.75x103匕
tio.«
(3)滑轮组的机械效率广寻100%=君高x100%=80%e
第12章简单机械教材变式
1.(2024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(D)
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(D)
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(C)
A.该滑轮是动滑轮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
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Q=300A的拉力拉绳时,货物没动。当工人用&=400A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(A)
①动滑轮的重为100N②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6x1尸q
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小树苗。他使用的钳子是基力杠杆,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2为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A(选填图中的字母),这是一种省力(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''大于""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部分可以看成一个省力杠杆,我们使用的筷子可以看作一个—典杠杆。(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=300N;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(选填
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。它的实质是一个轮轴(填一种简
单机械的名称),从物理学角度看,使用它的好处是可以省力.
10汽车沿着盘山公路可以驶上高耸入云的山峰,盘山公路修得弯弯曲曲,主要目的是为了增加斜面长度省力
盘山公路实际上就是一个博取(选填“杠杆M滑轮”“轮轴”或“斜面载重货车下山时,其重力势能减小(选
填'增大”“减小”或•不变”),为了减小车速,司机师傅不时踩刹车脚踏板,这个过程中机械能减小(选填“增大”“减
小”或“不变
11(2024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,则动滑轮的重力为也N。若被提升的物重增加时,该滑轮组的机械效率将
变大(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G4=I50.刷,小林对绳子的拉力为多少?
(3)当(G4=120A'W,此时的拉力的功率为15W,物体上升的速度为多少?
解:(1)不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
,'有_,稀h_%
丁弓一'才叫动h一臂,
由图像可知,当G物=120N时滑轮组的机械效率『80%即:80%=前",所以动滑轮受到的重力G=30乂
动
⑵由图甲可知绳子的段数n=3,不计绳重和摩擦,当G稀=150A时,小林对绳子的拉力尸侧+GJ=;X
C150N+30A%60N。
(3不计绳重和摩擦,当GJ12OA时力琳对绳子的拉力F=-(=Ix(12O/V+^O.V)=5O?V,SP=-=-=FV
郴〃、汤ZW/3tt
可知,绳子自由端移动的速度尸詈黑=0.3〃?/s,物体上升的速度%」年卜0.3襁=0.1〃心。
F50N桶n3
重点强化杠杆、滑轮作图
类型①已知力作力臂
1.(2024湖北模拟)如图是一种活塞式抽水机的示意图。其中手柩AOB是一个杠杆,杠杆在动力R的作用下绕
O点匀速转动,请在图中回出杠杆在B点受到阻力F2的小意图和FI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,F1是手对鱼竿的作用力,请画出:
⑴鱼线对钓鱼竿拉力.F2的示意图;
(2)F】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F1和阻力臂12,请你作出动力臂k和阻力F2。
4.在图中,轻质杠杆0A在力.招、&的作用下处于静止状态J为力FI的力臂。在图中画出力&的力臂1
2和力.Q的小意图。
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1。
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F1的示
意图及其动力臂11.
类型④滑轮组的组装
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。
6
0
1
0
^
F4
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.
答案:
9.如图所示,用滑轮组提升物体,每个滑轮重20N,物体重100N,绳子能承受最大拉力为50No在保证绳子
不断的前提下画出绳子的正确绕法。(不计绳重和摩擦)
拓展应用简单机械综合与计算
本小节g®ION/kg
类型I杠杆综合计算
1.(2023研口区)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(C)
A.IOONB.200NC.300ND.600N
第1题图第2题图第3题图
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Gtt=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C)
A.图中情景所示时,支点在车轮的轴上
氏搬运前,装满砖头的独轮车静止在水平地面上,此时对地面的压强为I.96x1("4
C.推车时,工人的手竖直向上的力F为420N
D.推车时,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)如图所示为前臂平伸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/QN,此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1为300
,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1m时,绳子移
动的距离为」_m,人对绳子的拉力为100N,拉力所做的功为200J。(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽
略不计)
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2
0N,底面积为02M,动滑轮重为2N,不计绳重和摩擦,B对地面的压力为12N.压强为60Pa。
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I6N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jJ,有用功为1.6J,杠杆的机械效率为国L%。
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120N,拉力F的功率为30W。下列说法正确的是(C)
A.物体A的速度大小是0.3m/s
B.幼滑轮重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)
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0.08nVs的速度匀速上升。已知工
人体重为600N,货物重为810N,货物与地面的接触面积为0.1m2,不计滑轮组的绳重和摩擦,下列说法正确的是(C)
A.第一次拉绳子时,工人对水平台面的压力为400NA-j
B.第一次拉绳子时,货物对地面的压强为8100Pa蒯/水平台面
C.第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为90%2/
D.第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为24WY
10.(2024武汉期末)如图甲所示,用一个动滑轮和两个定滑轮翩懈随提升重物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(D)
A.O-ls内,重物A受到了平衡力的作用
B.I-2S内,绳子自由端的速度为lm/s
C.所提重物A的重力为I500N
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
I.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(D)
A.噌加动滑轮的质量可以更省力「二T
B用定滑轮提升重物,当拉力竖直向下时最省力I斗®
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苫A"
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
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弹簧测力计
自身有重力,若要减少此影响,最好选择质量一格(选填“大”或“小”)的钩码嘲胃甄
0
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
次数钩码重力G/N钩码升高的高度h/m拉力F/N绳子自由端移动的距离s/m拉力方向
1
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