1、1简单机械(限时:40 分钟)|对点训练|【考点 1】知道什么是杠杆平衡;能正确作出杠杆所受动力和阻力的力臂、能对探究“杠杆平衡条件”实验的过程作出正确说明,以及如何得出正确的结论等;能利用杠杆平衡条件的关系式 F1L1=F2L2进行计算。B(会)1.如图 K9-1 所示,杠杆调平衡后,在 A 处挂 3 个钩码,要想杠杆继续平衡,则需在 B 处挂 个钩码。杠杆在水平位置平衡后,两侧各去掉一个钩码,则杠 杆的 端将上升。(每个钩码的质量都相同) 图 K9-12.2017咸宁如图 K9-2 所示的四幅图中,力 F 的力臂画法错误的是( )A BC D图 K9-23.2018攀枝花如图 K9-3 所
2、示,一个绕 O 点转动的杠杆,已知动力 F1的方向和阻力 F2的力臂 L2,请画出动力 F1的力臂 L1以及阻力 F2。图 K9-34.如图 K9-4 所示, O 是杠杆的支点,请画出作用在 A 点让杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图,并标出其力臂 L。2图 K9-45.2018南充如图 K9-5 所示,轻质杠杆 AB 可绕 O 点在竖直平面内旋转,请在图中画出物体 M 所受重力 G 和使杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图。图 K9-56.如图 K9-6 所示是同学们常用的燕尾夹, AB=BC,当用力摁住 C 点打开 该夹子时,可把 点看作支点,此时夹子可近似看作 (选填“省力” “费力”或“
3、等臂”)杠杆。 图 K9-67.2018河南如图 K9-7 所示工具中,使用时属于费力杠杆的是( )图 K9-78.城市的洁净离不开环卫工人的辛劳,如图 K9-8 所示是环卫工人的手推车的示意图。若小车与废弃物总重 600 N,重心离车轮轴心 O 的水平距离为 0.6 m,手离车轮轴心的水平距离为 1.8 m,则工人师傅至少需用 N 的力才能将小车抬起。 图 K9-89.如图 K9-9 所示的杠杆中, OA=1 m,OB=0.4 m,物体重力 G=100 N,杠杆自身重力忽略不计,则关于此杠杆,下列说法正确的是( )3图 K9-9A.如图所示的力 F1的力臂 L1=1 mB.若使杠杆在如图所示
4、位置平衡,则拉力 F1=80 NC.F1的方向如图中实线所示时 ,杠杆在图示的位置平衡时,则此时杠杆为费力杠杆D.F1的方向从图示实线位置转到虚线所示位置的过程中, F1逐渐变大10.2018滨州小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的 0.5 N 重的钩码若干个。(1)如图 K9-10 所示,实验前,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在位置平衡,目的是便于测量 。支点选在杠杆的中点是为了消除杠杆 对实验的影响。 图 K9-10(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图 所
5、示,他们记录的数值为动力 F1=1.5 N,动力臂 L1=0.1 m,阻力 F2=1 N,则阻力臂 L2= m。 (3)甲同学测出了一组数据后,就得出了“动力 动力臂 =阻力 阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。 (4)丙同学通过对数据分析后得出的结论是:动力 支点到动力作用点的距离 =阻力 支点到阻力作用点的距离。与小组同学交流后,乙同学为了证明丙同学的结论是错误的,他做了如图 所示的实验,此实验 (选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。图 实验中,已知杠杆上每个小格长度为 5 cm,每个钩码重 0.5 N,当弹簧测力计在 A 点斜向上拉(与水平方向成 30角)杠杆,使杠
6、杆在水平位置平衡时,动力 动力臂 (选填“等于”或“不等于”)阻力 阻力臂。 【考点 2】知道使用定滑轮和动滑轮的施力特点,能根据具体要求组装滑轮组。(B)1.如图 K9-11 所示, GA=GB=120 N,滑轮均重 4 N,不计绳重与摩 擦,当分别用力匀速提升 A、 B 两物体时, FA= N,FB= N。 4图 K9-112.如图 K9-12 所示,物体重 G=50 N,在 F=5 N 的拉力作用下向左匀速运动,若不计细绳与滑轮的摩擦,则物体受到地面摩擦力的大小为 N,方向水平向 。 图 K9-123.五一期间,小华一家去黄山旅游,在高速公路上车坏了,为了及时把车拖到应急车道,小华想出了
7、一个好的办法,他利用车上的绳子和轮子,完成了这项工作,请你在图 K9-13 中画出拉动汽车最省力的办法。图 K9-13|综合训练|一、填空题1.2018广安如图 K9-14 所示, AB 是能绕 B 点转动的轻质杠杆,在中点 C 处用绳子悬挂重为 100 N 的物体(不计绳重),在A 端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡,则拉力 F= N。若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将 A 端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力 F 将 (选填“增大” “减小”或“不变”)。 图 K9-142.2018河南高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。图 K9-15
8、 为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣,每个坠砣质量为 25 kg,不计滑轮、钢绳自重和摩擦,输电线 A端受到的拉力大小为 N。若某段时间内坠砣串下降了 30 cm,则输电线 A 端向左移动了 cm。( g 取 10 N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩) 5图 K9-153.2018遂宁小丽同学用水平力 F 拉动如图 K9-16 所示装置,使重 100 N 的物体 A4 s 内在水平地面上匀速运动了 80 cm,物体 B 重 50 N(物体 B 与物体 A 始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为 10 N,弹簧测力计的示数为 8 N。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间
9、摩擦,则滑轮移动的速度为 m/s,物体 A 受到物体 B 施加的摩擦力(选填“水平向左” “水平向右”或“为零”),水平拉力 F 为 N,水平拉力 F 的功率为 W。 图 K9-164.2018威海图 K9-17 为吊装工具示意图,物体 M 为重 5000 N 的配重,杠杆 AB 的支点为 O,OA OB=12,每个滑轮重100 N。当重为 700 N 的工人用 300 N 的力竖直向下匀速拉动绳子时,工人对地面的压力为 N,物体 M 对地面的压力为 N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计) 图 K9-17二、选择题5.2018常州 2018 年 2 月,我国台湾省发生地震,一个结构坚固的水塔
10、因地基松软而倾斜,为阻止水塔继续倾斜,救援队借助山石用钢缆拉住水塔。图 K9-18 所示方案中,钢缆对水塔拉力最小的是 ( )图 K9-186.2018福建 B 卷墨经最早记述了秤的杠杆原理。图 K9-19 中“标” “本”表示力臂,“权” “重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( )6图 K9-19A.“权”小于“重”时, A 端一定上扬B.“权”小于“重”时,“标”一定小于“本”C.增大“重”时,应把“权”向 A 端移D.增大“重”时,应换用更小的“权”三、计算题7.2018乌鲁木齐如图 K9-20 所示,长 1 m、重 5 N 的匀质杠杆 OB 连接在竖直墙壁的 O 点,在杠杆的中点
11、 A 处悬挂45 N 的重物。固定在 A 点的绳子跨过定滑轮,在拉力 F 作用下使杠杆在水平位置平衡,此时 OAC=45。不计绳子重力和转动部分的摩擦。求:(1)缓慢地将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,拉力做的功。(2)杠杆从水平位置沿逆时针缓慢转动多大角度后,绳子的拉力开始小于 50 N。图 K9-2078参考答案【对点训练】考点 11.5 左2.D3.如图所示4.如图所示解析 已知 O 是杠杆的支点,则连接 OA 就是最长的动力臂 L,根据杠杆平衡的条件,此时所用的动力最小;要使杠杆平衡,动力的方向应垂直于 OA 向下,据此可画出最小力 F 的示意图。5.如图所示6.B 等臂7.B8
12、.200解析 由杠杆的平衡条件可得 GLG=FL,即 600 N0.6 m=F1.8 m,F= =200 N。600N0.6m1.8m9.B10.(1)右 水平 力臂 重力 (2)0.15(3)只做一次实验,结论具有偶然性(4)能 等于解析 (1)题图 I 中,杠杆左端下沉,则应将左端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,此时作用点到支点的距离和力臂相等,便于测量力臂;支点选在杠杆的中点与杠杆的重心重 合,消除杠杆重力对实验 的影响。(3)甲同学只做一9次实验,结论具有偶然性,找不到普遍规律,做法不合理。考点 21.62 1202.10 右3.如图所示【综合训练】1.50 减小解析 根据杠
13、杆的平衡条件 F1L1=F2L2可得, FLF=GLG,图中的动力臂是阻力臂的两倍,即 LF=2LG,所以 F= = G= 100 GLGLF12 12N=50 N。若保持拉力方向始终垂直于杠杆,将 A 端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,动力臂和阻力不变,但是阻力臂会减小,所以动力也会减小。2.104 15解析 根据题图可知,输电线连在动滑轮上,有两根钢绳拉着动滑轮,每根钢绳的拉力等于坠砣的总重力,所以输电线承受的拉力 F=2G 总 =22025 kg10 N/kg=104 N。因为两根钢绳拉动滑轮,所以输电线 A 端移动的距离 s= = =15 L230cm2cm。3.0.1 水平向
14、右 36 3.6解析 物体 A 运动的速度为 vA= = =0.2 m/s,滑轮移动的速度 v 滑 = vA=0.1 m/s。由物体 B 与物体 A 始终接触,且弹sAt0.8m4s 12簧测力计的示数为 8 N 可知,物体 B 受到物体 A 施加的摩擦力为 8 N,方向水平向左,则物体 A 受到物体 B 的摩擦力大小为 8 N,方向水平向右,故物体 A 受到地面和物体 B 施加的总摩擦力为 18 N,则水平拉力 F=2f=36 N;拉力 F 的功率为 P=Fv 滑 =36 N0.1 m/s=3.6 W。4.400 4500解析 工人对地面的压力 F 压 =G 人 -F=700 N-300 N
15、=400 N。杠杆 A 端受到的拉力 FA=3F+G 动 =3300 N+100 N=1000 N,根据杠杆平衡条件可得 FAOA=FBOB,所以杠杆 B 端受到的拉力 FB= = =500 N,则物体 M 对地面的压力FAOAOB 1000N12FM=GM-FB=5000 N-500 N=4500 N。5.B6.C7.解:(1)题图中的滑轮为定滑轮,不计绳子重力和转动部分的摩擦,则拉力 F 做的功等于克服杠杆与物重所做的功。根据题意可知,杠杆 OB 长 1 m,将杠杆从水平位置转动到竖直位置的过程中,杠杆和重物上升的高度 h= OB= 1 m=0.5 12 1210m,即 W=W 杠 +W 物 =G 杠 h+G 物 h=5 N0.5 m+45 N0.5 m=25 J。(2)如下图所示,由题可知, OAC=45,所以 OC=OA,根据杠杆平衡条件可得 G 总 OM=FON,当逆时针转动至某一角度时,拉力 F=50 N,则 50 NOM=50 NON,所以, OM=ON,又因为 OC=OA=OA,根据三角形知识可得 OCN OAN OAA,则 MOA= AON= NOC=30。当杠杆从水平位置沿逆时针缓慢转动 30角后,绳子拉力开始小于 50 N。
