1、简单机械简单机械 杠杠 杆杆 1定义：在力的作用下能绕着定义：在力的作用下能绕着 转动的一根硬棒。转动的一根硬棒。 2五要素五要素 (1)支点：杠杆绕着转动的固定点支点：杠杆绕着转动的固定点 O。 (2)动力：使杠杆转动的力动力：使杠杆转动的力 F1。 (3)阻力：阻碍杠杆转动的力阻力：阻碍杠杆转动的力 F2。 (4)动力臂：从支点到动力臂：从支点到 的距离的距离 l1。 (5)阻力臂：从支点到阻力臂：从支点到 的距离的距离 l2。 固定点固定点 动力作用线动力作用线 阻力作用线阻力作用线 5杠杆的分类杠杆的分类 类型类型 力臂关系力臂关系 力的关系力的关系 特点特点 应用举例应用举例 省力杠
2、杆省力杠杆 l1 l2 F1 F2 省力费距离省力费距离 开瓶器、开瓶器、扳手扳手 费力杠杆费力杠杆 l1 l2 F1 F2 费力省距离费力省距离 镊子、镊子、钓鱼竿钓鱼竿 等臂杠杆等臂杠杆 l1 l2 F1 F2 不省力不费力不省力不费力 天平、天平、定滑轮定滑轮 3平衡状态：杠杆平衡状态：杠杆 或或 转动。转动。 4平衡条件：动力平衡条件：动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂，即阻力臂，即 。 静止静止 匀速匀速 F1l1F2l2 滑滑 轮轮 定滑轮定滑轮 动滑轮动滑轮 滑轮组滑轮组 装装置置 图图示示 甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 定定义义 轴固定不动的滑轮轴固定不动的滑轮 轴随物体移动的滑轮轴随物
3、体移动的滑轮 由定滑轮和动滑轮组合由定滑轮和动滑轮组合 在一起在一起 实质实质 杠杆杠杆 动力臂是阻力臂动力臂是阻力臂 倍的省力杠杆倍的省力杠杆 特点特点 可以可以 ， 但不省力也不费距离但不省力也不费距离 可以可以 ，但，但 既可以既可以 又可又可 以以 F 与与 G物 物 的关系的关系 F (忽略绳重和摩忽略绳重和摩 擦擦) F (忽略绳重忽略绳重 和摩擦和摩擦) F (忽略绳重和摩擦忽略绳重和摩擦) s与与h距离距离 关系关系 等臂等臂 2 改变力的方向改变力的方向 省力省力 费距离费距离 省力省力 改变力的方向改变力的方向 G物 物 G物 物G动动 2 G物 物G动动 n sh s2h
4、 snh 机械效率机械效率 1三类功三类功 (1)有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，用 表示。表示。 (2)额外功：使用机械时，并非我们需要但是又不得不做的功，用额外功：使用机械时，并非我们需要但是又不得不做的功，用 表示。表示。 (3)总功：有用功与额外功之和，用总功：有用功与额外功之和，用 表示，表示，W总 总 。 2机械效率机械效率 (1)定义：定义： 和和 的比，用符号的比，用符号 表示。表示。 (2)公式：公式： 。 (3)规律：使用任何机械都不可避免地要做额外功，机械效率总是规律：使用任何机械都不可避免地要做额外功，机械效率总是 。
5、W有 有 W额 额 W总 总 W有有W额额 有用功有用功 总功总功 W 有有 W总 总 小于小于1 命题点：杠杆命题点：杠杆 1如图所示，用撬棒撬石头，撬棒是如图所示，用撬棒撬石头，撬棒是 杠杆。在力的杠杆。在力的方向方向不变的情况下，要用不变的情况下，要用 更小的力撬起石头，他的手应该向更小的力撬起石头，他的手应该向 (选选填填“靠近靠近”或或“远离远离”)支点支点 O 的方向移的方向移 动；如果向上用力撬起石头，动；如果向上用力撬起石头，支点为支点为 。 省力省力 远离远离 B 命题点：定滑轮和动滑轮命题点：定滑轮和动滑轮 2如图所示甲装置是如图所示甲装置是 滑轮，使用它的目的是改变滑轮，
6、使用它的目的是改变 。乙装置是。乙装置是 滑滑 轮，使用它的目的是可以轮，使用它的目的是可以 。 装置的机械效率高。装置的机械效率高。 定定 力的方向力的方向 动动 省力省力 甲甲 重难点重难点 杠杆作图杠杆作图 类型一类型一 已知力和支点，作力臂已知力和支点，作力臂 【例【例 1】 图中为一杠杆，画出图中为一杠杆，画出 F1的力臂的力臂 l1。 类型二类型二 已知力臂和支点，作力已知力臂和支点，作力 【例【例 2】 如图所示，杠杆处于平衡状态，请画出如图所示，杠杆处于平衡状态，请画出 F2对应的阻力臂对应的阻力臂 l2以及动力臂以及动力臂 l1 所对应的动力所对应的动力 F1。 类型三类型三
7、 作杠杆的最小动力作杠杆的最小动力 【例【例 3】如图所示，现使用最小的力】如图所示，现使用最小的力 F1使杠杆在图示位置平衡，请画出使杠杆在图示位置平衡，请画出 F1及其对及其对 应的力臂应的力臂 l1。 重难点重难点 杠杆的平衡条件及其应用杠杆的平衡条件及其应用 类型一类型一 杠杆的再平衡问题杠杆的再平衡问题 【例【例 4】 如图所示，将体积相同的物体如图所示，将体积相同的物体 G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡 状态。若将这两个物体状态。若将这两个物体 G1、G2同时浸没在水中，则同时浸没在水中，则( ) A杠杆仍能保持平衡杠杆仍能保持平衡 B杠杆
8、不能平衡，杠杆不能平衡，A 端下沉端下沉 C杠杆不能平衡，杠杆不能平衡，B 端下沉端下沉 D无法确定杠杆的状态无法确定杠杆的状态 【点拨】【点拨】根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件 F1l1F2l2判断在新的条件下杠杆是否还能保持平衡。判断在新的条件下杠杆是否还能保持平衡。 C 类型二类型二 杠杆的动态平衡问题杠杆的动态平衡问题 【例【例 5】 用细绳系住厚度不均匀的木板的用细绳系住厚度不均匀的木板的 O 点处，木板恰好处于静止状态，且上点处，木板恰好处于静止状态，且上 表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从表面保持水平。如图所示，两玩具车同时从 O 点附近分别向木板的两端匀速运动，要使点附
9、近分别向木板的两端匀速运动，要使 木板在此过程中始终保持平衡，必须满足的条件是木板在此过程中始终保持平衡，必须满足的条件是( ) A两车的质量相等两车的质量相等 B两车的速度大小相等两车的速度大小相等 C质量较小的车速度较大质量较小的车速度较大 D两车同时到达木板两端两车同时到达木板两端 【点拨】【点拨】根据杠杆的平衡条件根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2判断，木板恰好平衡，则两车的质量与速度成反比。判断，木板恰好平衡，则两车的质量与速度成反比。 C 类型三类型三 应用杠杆的平衡条件计算应用杠杆的平衡条件计算 【例【例 6】 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，如图所示为一拉杆旅行箱
10、的示意图，将其视为杠杆，O 为支点，为支点，B 为重为重 心，心，BC 为竖直方向，为竖直方向，A 为拉杆端点，已知箱重为拉杆端点，已知箱重 250 N，OA 为为 120 cm，OC 为为 24 cm。 图中在图中在 A 点沿图示方向施加动力点沿图示方向施加动力 F，箱子静止，则动，箱子静止，则动 力力 F 的大小为的大小为 N。使拉杆箱在图示位置静止的。使拉杆箱在图示位置静止的 最小动力为最小动力为 N。生活中，常把箱内较重物品靠。生活中，常把箱内较重物品靠 近近 O 点放置，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动点放置，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动 力将力将 (选填选填“变大变大” “
11、” “变小变小”或或“不变不变”)。 【点拨】【点拨】 要使杠杆平衡时所用的动力最小，根据杠杆平衡的条件可知， 应使动力臂最大。要使杠杆平衡时所用的动力最小，根据杠杆平衡的条件可知， 应使动力臂最大。 100 50 变小变小 重难点重难点 机械效率的计算机械效率的计算 类型一类型一 滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率 【例【例 7】 质量为质量为 60 kg 的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机 械效率随货物重力变化的图象如图乙，若工人在械效率随货物重力变化的图象如图乙，若工人在 1 min 内将货物匀速向上提高了内将货物匀速向上提
12、高了 6 m， 作用在绳端的拉力为作用在绳端的拉力为 400 N，拉力的功率为，拉力的功率为 W，动滑轮的重力为，动滑轮的重力为 N，工人在竖，工人在竖 直向下拉绳子时， 滑轮组的机械效率最大值约为直向下拉绳子时， 滑轮组的机械效率最大值约为 。 (机械之间摩擦力及绳重忽略不计机械之间摩擦力及绳重忽略不计) 120 200 88.9% 类型二类型二 斜面的机械效率斜面的机械效率 【例【例 8】救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力救援车工作原理如图所示，当车载电机对钢绳施加的拉力 F 大小为大小为 2.5 103 N 时， 小车时， 小车 A 恰能匀速缓慢地沿斜面上升。 已知小车恰
13、能匀速缓慢地沿斜面上升。 已知小车 A 的质量为的质量为 1 t， 斜面高为， 斜面高为 2 m， 斜面长为斜面长为 5 m(不计车长、 钢绳重、 动滑轮重、 钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦，不计车长、 钢绳重、 动滑轮重、 钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦， g取取10 N/kg)。 在小车。 在小车 A由水平路面被拖上救援车的过程中， 钢绳所做的有用功为由水平路面被拖上救援车的过程中， 钢绳所做的有用功为 J， 整个装置的机械效率为整个装置的机械效率为 ，小车，小车 A 与斜面间的摩擦力为与斜面间的摩擦力为 N。 2104 80% 103 2杠杆、滑轮组、斜面的机械效率计算公式杠
14、杆、滑轮组、斜面的机械效率计算公式 项目项目 公式公式 名称名称 有用功有用功 W有 有 总功总功 W 总总 机械效率机械效率 杠杆杠杆(图图 1) F2l2 F1l1 F2l2 F1l1 100% 滑轮组滑轮组(图图 2) Gh Fs 或或 nhF G nF 100% 斜面斜面(图图 3) Gh FL Gh FL 100% 实验实验 探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件 1实验装置实验装置 2实验过程实验过程 (1)把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是 。 (2)实验时，首先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是实验时，首先调节杠
15、杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是 。 (3)给杠杆两端挂上给杠杆两端挂上 数量的钩码， 移动钩码的位置， 直到杠杆再次在数量的钩码， 移动钩码的位置， 直到杠杆再次在 位位 置达到平衡。多次改变力和力臂的数值，重复上述实验。置达到平衡。多次改变力和力臂的数值，重复上述实验。 (4)设计表格并记录数据。设计表格并记录数据。 (5)分析实验数据，得出结论。分析实验数据，得出结论。 避免杠杆自重对杠杆平衡的影避免杠杆自重对杠杆平衡的影 响响 测量力臂测量力臂 不同不同 水平水平 便于便于 3实验结论实验结论 杠杆的平衡条件：动力杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力动力臂阻力阻力臂，公式表达：
16、阻力臂，公式表达：F1l1F2l2。 4交流与反思交流与反思 (1)平衡螺母的调节：左高向左调，右高向右调。平衡螺母的调节：左高向左调，右高向右调。 (2)多次测量的目的：避免偶然性，使得出的结论具有普遍性。多次测量的目的：避免偶然性，使得出的结论具有普遍性。 (3)将一端的钩码换成弹簧测力计的好处： 能直接测出拉力的大小， 实验操作更方便。将一端的钩码换成弹簧测力计的好处： 能直接测出拉力的大小， 实验操作更方便。 (4)弹簧测力计从竖直拉杠杆变成斜拉杠杆，拉力力臂弹簧测力计从竖直拉杠杆变成斜拉杠杆，拉力力臂 ，弹簧测力计示，弹簧测力计示 数数 。 变小变小 变大变大 【例【例 1】 如图甲
17、所示，小明在探究如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：实验中所用的实验器材有： 杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应 把杠杆两端的平衡螺母向把杠杆两端的平衡螺母向 (选填选填“左左”或或“右右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，达调节，使杠杆在不挂钩码时，达 到水平平衡状态。到水平平衡状态。 左左 (2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上
18、杠杆调节平衡后，小明在杠杆上 A 点处挂点处挂 4 个钩码，在个钩码，在 B 点处挂点处挂 6 个钩码恰好个钩码恰好 在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为： 。他这样得出。他这样得出 的结论是否合理？的结论是否合理？ ；为什么？；为什么？ 。 (3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：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，杠杆的平若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平 衡条件是否仍然成立？衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端
19、 的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠 杆平衡条件不相符。其原因是：杆平衡条件不相符。其原因是： 。 F1l1F2l2 不合理不合理 实验次数太少，得出的结论具有偶然性实验次数太少，得出的结论具有偶然性 杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响 (4)实验时只有实验时只有 8 个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲所示，当在个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲所示，当在 A 点挂点挂 4 个个 钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？钩码时，则怎样挂钩码可
20、以使杠杆在水平位置平衡？ ； 。 (5)杠杆不处于水平位置能否平衡？甲和乙意见不同。甲认为能平衡，于是他每次让杠杆不处于水平位置能否平衡？甲和乙意见不同。甲认为能平衡，于是他每次让 杠杆倾斜时静止， 做这个实验也得出了杠杆平衡条件。 甲认为杠杆平衡不一定是水平的，杠杆倾斜时静止， 做这个实验也得出了杠杆平衡条件。 甲认为杠杆平衡不一定是水平的， 这种说法对吗？这种说法对吗？ (选填选填“对对”或或“错错”)。甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实。甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实 验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由：验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由： 实验方案好；理
21、由实验方案好；理由 是是 。 右端第右端第4格挂格挂3个钩码个钩码 右端第右端第3格挂格挂4个钩码个钩码 对对 乙乙 可以直接读出力臂的大小可以直接读出力臂的大小 (6)如图，在探究杠杆平衡条件时，左边的钩码个数和位置保持不变，右边弹簧测力如图，在探究杠杆平衡条件时，左边的钩码个数和位置保持不变，右边弹簧测力 计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度 ，则能描述测力计示数，则能描述测力计示数 F 与与 关系关系 的图象是的图象是 。 B 实验实验 测量滑轮组的机械效率测量滑轮组的机械效率 1实验原理：实验原理：W 有用有用 W总 总 100% 2
22、实验装置：实验装置： 3实验操作：竖直向上实验操作：竖直向上 拉动弹簧测力计。拉动弹簧测力计。 4实验方法：控制变量法实验方法：控制变量法 (1)探究滑轮组机械效率的大小与被提升物体的重力关系：保持动滑轮重一定，改变探究滑轮组机械效率的大小与被提升物体的重力关系：保持动滑轮重一定，改变 钩码的重力。钩码的重力。 (2)探究滑轮组机械效率的大小与动滑轮重力的关系：保持钩码重力一定，改变动滑探究滑轮组机械效率的大小与动滑轮重力的关系：保持钩码重力一定，改变动滑 轮重。轮重。 5设计表格并记录数据设计表格并记录数据 缓慢缓慢 6实验结论实验结论 滑轮组的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关。滑轮组
23、的机械效率与物体的重力和动滑轮的重力有关。 (1)同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高。同一滑轮组，提起的物体越重，机械效率越高。 (2)不同的滑轮组机械效率不同，物重相同时，动滑轮越重，机械效率越低。不同的滑轮组机械效率不同，物重相同时，动滑轮越重，机械效率越低。 7交流与反思交流与反思 (1)实验中要缓慢拉动弹簧测力计，目的是使弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力实验中要缓慢拉动弹簧测力计，目的是使弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力 大小。大小。 (2)提高滑轮组的机械效率的方法：增加物重、使用轻质动滑轮、减小机械摩擦。提高滑轮组的机械效率的方法：增加物重、使用轻质动滑轮、减小机械摩擦。
24、 (3)绳子自由端移动的距离绳子自由端移动的距离 s 和物体上升高度和物体上升高度 h 的关系：的关系： 。 (4)滑轮组机械效率小于滑轮组机械效率小于 1 的原因：滑轮组在提升重物过程中会做额外功。的原因：滑轮组在提升重物过程中会做额外功。 snh 【例【例 2】 小明在小明在“测滑轮组机械效率的实验测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置中得到的数据如表所示，实验装置 如图所示。如图所示。 实验次数实验次数 物理量物理量 1 2 3 钩码重钩码重 G/N 4 4 6 钩码上升的高度钩码上升的高度 h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力绳端拉力 F/N 1.8 1.6 2.4
25、 绳端上移的距离绳端上移的距离 s/m 0.3 0.4 机械效率机械效率/ 74.1% 62.5% (1)通过表中数据可分析出第通过表中数据可分析出第 2 次实验是用次实验是用 (选填选填“甲甲”或或“乙乙”)图所示装置图所示装置 做的实验。做的实验。 (2)通过第通过第 1 次实验和第次实验和第 2 次实验的数据分析可得出结论： 使用不同的滑轮组提升相次实验的数据分析可得出结论： 使用不同的滑轮组提升相 同的重物时，动滑轮的个数越多同的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大动滑轮的质量越大)，滑轮组的机械效率，滑轮组的机械效率 (选填选填 “越高越高” “” “不变不变”或或“越低越低”
26、)。 (3)小组同学再用第小组同学再用第 1 次实验中使用的装置做第次实验中使用的装置做第 3 次实验， 表中第次实验， 表中第 3 次实验空缺的数次实验空缺的数 据应为：绳端移动距离据应为：绳端移动距离 s m，机械效率，机械效率 。 乙乙 越低越低 0.3 83.3% (4)比较第比较第 1 次实验和第次实验和第 3 次实验可得出结论：使用同一滑轮组，次实验可得出结论：使用同一滑轮组， 。 (5)只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的细绳有只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的细绳有 n 段，测滑轮组机械效率的实验器段，测滑轮组机械效率的实验器 材就可以不需要材就可以不需要 (填一种测量工具名称填
27、一种测量工具名称)，且机械效率的表达式通式为，且机械效率的表达式通式为 (用本题中有关字母表示用本题中有关字母表示)。 (6)若采用图丙装置，改变动滑轮重若采用图丙装置，改变动滑轮重 G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘 制出如图丁的图象，分析图象中的制出如图丁的图象，分析图象中的 A 点可知，被提升物体所受的重力为点可知，被提升物体所受的重力为 N。(忽忽 略绳重和摩擦略绳重和摩擦) 提升物体的重力提升物体的重力 越大，机械效率越高越大，机械效率越高 刻度尺刻度尺 G nF 100% 12 杠杠 杆杆 1如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是如图所
28、示的简单机械，属于省力杠杆的是( ) B 2图图 1 是用撬棒撬石头的情景，图是用撬棒撬石头的情景，图 2 中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是 ( ) A 3如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同 一重物时，最省力的是一重物时，最省力的是( ) A 4(2020 广西北部湾广西北部湾)墨经最早记述了秤的杠杆原理，如图中墨经最早记述了秤的杠杆原理，如图中“标标” “” “本本”表示表示 力臂，力臂， “权权” “” “重重”表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的
29、是表示力，以下说法符合杠杆平衡原理的是( ) A “权权”小于小于“重重”时，时， A 端一定上扬端一定上扬 B “权权”小于小于“重重”时，时， “标标”一定小于一定小于“本本” C增大增大“重重”时，应把时，应把“权权”向向 A 端移端移 D增大增大“重重”时，应更换更小的时，应更换更小的“权权” C 5如图所示，一根杠杆，支点在中点位置，两边加上钩码后，恰好水平平衡。下如图所示，一根杠杆，支点在中点位置，两边加上钩码后，恰好水平平衡。下 列情况下还能保持水平平衡的是列情况下还能保持水平平衡的是( ) A左边钩码组加上一个钩码，并向右移动一格左边钩码组加上一个钩码，并向右移动一格 B左右两
30、边钩码各减少一个左右两边钩码各减少一个 C左右两边钩码各向外移动一格左右两边钩码各向外移动一格 D左右两边钩码各减少一半左右两边钩码各减少一半 D 6如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杆推动吊臂并 使吊臂绕使吊臂绕 O 点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊 臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是( ) A撑杆对吊臂的作用力不断增大撑杆
31、对吊臂的作用力不断增大 B钢绳对吊臂的作用力不断增大钢绳对吊臂的作用力不断增大 C撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大 D钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小 D 7如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆 AB 可绕可绕 O 点转动，当物体点转动，当物体 C 浸没在水中时杠杆恰好水平浸没在水中时杠杆恰好水平 静止，静止， A、B 两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知 C 是体积为是体积为 1 dm3、重为、重为 80 N 的实心物体，的实心物体，D 是棱长为是棱长为 20 cm、质量为、质量为 2
32、0 kg 的正方体，的正方体，OAOB21。圆柱形容。圆柱形容 器的底面积为器的底面积为 400 cm2(g 取取 10 N/kg)，则下列结果不正确的是，则下列结果不正确的是( ) A物体物体 C 的密度为的密度为 8103 kg/m3 B杠杆杠杆 A 端受到的细线的拉力为端受到的细线的拉力为 70 N C物体物体 D 对地面的压强为对地面的压强为 1.5103 Pa D物体物体 C 浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了 2103 Pa D 8如图所示，光滑带槽的长木条如图所示，光滑带槽的长木条 AB(质量不计质量不计)可以绕支点可以绕支点 O 转动，
33、木条的转动，木条的 A 端用竖端用竖 直细线连接在地板上，直细线连接在地板上，OA0.6 m，OB0.4 m。在木条的。在木条的 B 端通过细线悬挂一个长方体木端通过细线悬挂一个长方体木 块块 C，C 的密度为的密度为 0.8103 kg/m3，B 端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块 C 缓慢浸入缓慢浸入 溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出 0.5 N 的水，杠杆处于水平平衡状态，的水，杠杆处于水平平衡状态， 然后让质量为然后让质量为 300 g 的小球从的小球从 B 点沿槽向点沿槽向 A 端匀速运
34、动，经端匀速运动，经 4 s 的时间系在的时间系在 A 端细绳的拉端细绳的拉 力恰好等于力恰好等于 0，下列结果不正确的是，下列结果不正确的是(忽略细线的重力，忽略细线的重力，g 取取 10 N/kg)( ) A木块受到的浮力为木块受到的浮力为 0.5 N B木块木块 C 受到细线的拉力为受到细线的拉力为 0.3 N C小球刚放在小球刚放在 B 端时端时 A 端受到细线端受到细线 的拉力为的拉力为 2.2 N D小球的运动速度为小球的运动速度为 0.2 m/s D 9如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支如图所示，赛艇的船桨是一种杠杆，划船时它是一支 力杠杆，手移动的力杠杆，手移动的
35、距离距离 (选填选填“大于大于”或或“小于小于”)桨在水中移动的距离。桨在水中移动的距离。 费费 大于大于 10如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架 ABC 放置空调室外机，已知放置空调室外机，已知 AB 长长 40 cm，BC 长长 50 cm。室外机的质量为。室外机的质量为 30 kg，室外机的重力作用线正好通过，室外机的重力作用线正好通过 AB 中点，则中点，则 A 处钉受到的水平拉力处钉受到的水平拉力 F 为为 N(支架重力不计支架重力不计)。为了安全，从力学。为了安全，从力学 的角度分析，室外机的位置应尽量的角度分析，室外机的位置应尽量
36、 (选填选填“靠近靠近”或或“远离远离”)墙壁。墙壁。 200 靠近靠近 11一位泰山挑山工用一根长一位泰山挑山工用一根长 1.8 m 的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁的扁担挑起货物，如图为扁担示意图，若在扁 担的担的 A 端挂端挂 200 N 的物体，的物体，B 端挂端挂 300 N 的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山的物体，挑起重物时使扁担水平平衡，则挑山 工肩膀需顶在距工肩膀需顶在距 A 端端 m 远的位置远的位置(不计扁担的重力不计扁担的重力)。 1.08 12如图所示，杠杆如图所示，杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中，杠杆
37、中，杠杆 AB 能以能以 凹槽两端的凹槽两端的 C 点或点或 D 点为支点在竖直平面内转动，长度点为支点在竖直平面内转动，长度 ACCDDB，左端重物，左端重物 G 12 N。当作用在。当作用在 B 点竖直向下的拉力点竖直向下的拉力 F 足够大时，杠杆容易绕足够大时，杠杆容易绕 (选填选填“C”或或“D”) 点翻转，为使杠杆点翻转，为使杠杆 AB 保持水平位置平衡，拉力的最小值保持水平位置平衡，拉力的最小值 F1 N，最大值，最大值 F2 N。(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计) D 6 24 13如图所示，轻质杠杆如图所示，轻质杠杆 AB 可绕可绕 O 点在竖
38、直平面内旋转，请在图中画出物体点在竖直平面内旋转，请在图中画出物体 M 所受重力所受重力 G 和使杠杆保持平衡的最小力和使杠杆保持平衡的最小力 F 的示意图。的示意图。 滑滑 轮轮 14如图所示，如图所示，F14 N，F23 N，此时物体，此时物体 A 相对于地面静止，物体相对于地面静止，物体 B 以以 0.1 m/s 的速度在物体的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮 和绳子之间的摩擦和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是。下列说法错误的是( ) AF2的功率为的功率为 0.6 W B弹簧测力
39、计读数为弹簧测力计读数为 9 N C物体物体 A 和地面之间有摩擦力和地面之间有摩擦力 D如果增大如果增大 F2，物体，物体 A 可能向左运动可能向左运动 D 15如图，某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助如图，某同学旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械。当地人借助 这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。他借助该装置提升 100 N 的重物的重物 (不计摩擦和装置的自重不计摩擦和装置的自重)。下列说法正确的是。下列说法正确的是( ) A可以把可以把 A、B 简化看成动滑轮简化看成动滑轮
40、B人将绳拉过人将绳拉过 1 m 时，物体也上升时，物体也上升 1 m C物体匀速上升时，人对绳的拉力为物体匀速上升时，人对绳的拉力为 20 N D利用该装置不能省力，但能改变力的方向利用该装置不能省力，但能改变力的方向 C 16王师傅装修房子时，用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖。已知装物箱王师傅装修房子时，用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖。已知装物箱 重重 250 N，每个滑轮重，每个滑轮重 50 N，每块空心砖重，每块空心砖重 20 N(不计钢丝绳的重力和摩擦不计钢丝绳的重力和摩擦)。若王师傅。若王师傅 拉钢丝绳的力是拉钢丝绳的力是 600 N，则一次能匀速提升，则一次能匀速提升
41、 块砖。若每次提升中，钢丝绳受到块砖。若每次提升中，钢丝绳受到 的拉力是的拉力是 500 N，拉力的功率是，拉力的功率是 250 W，则将空心砖匀速提升，则将空心砖匀速提升 10 m，需要的时间是，需要的时间是 min。 75 1 17请在图中画出最省力的绳子的绕法，将请在图中画出最省力的绳子的绕法，将陷入泥地的小车拉出来。陷入泥地的小车拉出来。 机械效率机械效率 18如图所示，用滑轮组提升重如图所示，用滑轮组提升重 900 N 的物体，使它在的物体，使它在 10 s 内匀速上升内匀速上升 1 m。已知。已知 所用的拉力所用的拉力 F 为为 400 N。则在提升重物的过程中。则在提升重物的过程
42、中(不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ( ) A拉力做功的功率为拉力做功的功率为 90 W B拉力在这拉力在这 10 s 内做的功为内做的功为 400 J C动滑轮的重力为动滑轮的重力为 300 N D若用该滑轮组匀速提升更重的物体，则绳子拉力会变大，若用该滑轮组匀速提升更重的物体，则绳子拉力会变大， 但机械效率不变但机械效率不变 C 19如图所示，斜面如图所示，斜面长长 3 m，高，高 0.6 m，建筑工人用绳子在，建筑工人用绳子在 6 s 内将重内将重 500 N 的物体的物体 从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端， 拉力是从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端， 拉力
43、是 150 N(忽略绳子的重力忽略绳子的重力)， 则下列说法正确的， 则下列说法正确的 是是( ) A斜面上的摩擦力是斜面上的摩擦力是 50 N B拉力的功率是拉力的功率是 50 W C拉力所做的功是拉力所做的功是 300 J D斜面的机械效率是斜面的机械效率是 80% A 20如图所示，重为如图所示，重为 G 的物体在拉力的物体在拉力 F 的作用下，以的作用下，以 v 的速度匀速运动了的速度匀速运动了 s。已知。已知 物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的 n 分之一，不计绳重、轮与轴间的摩分之一，不计绳重、轮与轴间的摩 擦，下列说法正确的是
44、擦，下列说法正确的是( ) A使用该滑轮组一定省力使用该滑轮组一定省力 B拉力的功率为拉力的功率为 Fv C额外功为额外功为1 n(2nF G)s D滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为 G 2F C 21用动滑轮水平匀速拉动物体，如图所示，已知物体重用动滑轮水平匀速拉动物体，如图所示，已知物体重 50 N，弹簧测力计示数为，弹簧测力计示数为 8 N，作用在绳子末端的拉力，作用在绳子末端的拉力 F 为为 5 N，当物体水平移动的速度为，当物体水平移动的速度为 0.3 m/s 时，拉力时，拉力 F 的的 功率是功率是 W， 使用动滑轮的效率是， 使用动滑轮的效率是 。 如果物体水平移动的速度增大
45、为。 如果物体水平移动的速度增大为 0.5 m/s，动滑轮的机械效率，动滑轮的机械效率 (选填选填“增大增大” “” “减小减小”或或“不变不变”)。 3 80% 不变不变 22用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重 100 N，每次运送的量不定。，每次运送的量不定。 图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，则动滑轮重图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，则动滑轮重 为为 N；当某次运送；当某次运送 3 件货物时，绳子的拉力件货物时，绳子的拉力 F 是是 N。(不考虑绳重不考虑绳重 和摩擦和
46、摩擦) 100 200 23如图甲所示底面积为如图甲所示底面积为 0.2 m2，高，高 0.2 m 的质量均匀的长方体物体的质量均匀的长方体物体 A，放置在水，放置在水 平地面上，对地面的压强为平地面上，对地面的压强为 6103 Pa；一质量为；一质量为 80 kg 的工人站在水平地面上，用如图的工人站在水平地面上，用如图 乙所示的滑轮组把乙所示的滑轮组把 A 运到高处，工人用大小为运到高处，工人用大小为 F1的竖直拉力拉绳使的竖直拉力拉绳使 A 以以 10 cm/s 的速的速 度匀速上升，这时地面对工人的支持力为度匀速上升，这时地面对工人的支持力为 N1，工人匀速拉绳的功率为，工人匀速拉绳的
47、功率为 P，滑轮组的机械，滑轮组的机械 效率为效率为 1。若工人以相同的功率用大小为。若工人以相同的功率用大小为 F2的竖直拉力拉绳使另一的竖直拉力拉绳使另一 物体物体 B 以以 12.5 cm/s 的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为 N2， 滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为 2。已知。已知 N1N234, 121615。(g 取取 10 N/kg)求：求： (1)物体物体 A 的密度。的密度。 (2)F1和和 F2各是多少？各是多少？ (3)工人拉绳的功率工人拉绳的功率 P。 (4)用滑轮组提升用滑轮组提升 B 时滑轮组的机械效率时滑轮组的机
48、械效率 2。 解：解：(1)由于物体由于物体 A 水平放置，水平放置，G AF，由公式，由公式 pF S，得 ，得 G AFpS6 103 Pa 0.2 m21 200 N 由公式由公式 GmgVgShg，得，得 GA Shg 1 200 N 0.2 m2 0.2 m 10 N/kg 3 103 kg/m3 (2)对工人有：对工人有： GFNm人 人g80 kg10 N/kg800 N 即有即有 N1800 N F1，N2800 N F2， 又又 N1N234，得得 4F13F2800 N 提提 A、B 时的功率相等：时的功率相等： F1v1F2v2 F10.1 m/s F20.125 m/s
49、， 即即 F1F254 联立，得联立，得 F1500 N，F2400 N (3)v110 cm/s0.1 m/s, v绳 绳3v130.1 m/s0.3 m/s PF1v绳 绳500 N0.3 m/s150 W (4)因为因为 W 有用有用 W总 总 Gh nFh G 3F，而 ，而 121615， 所以所以 215 16 GA 3F1 15 16 1 200 N 3500N 75% 24小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出 与解题过程相应的受力分析示意图。与解题过程相应的受力分析示意图。 (1
50、)物体物体 A 的质量为的质量为 50 kg，求物体，求物体 A 的重力是多少？的重力是多少？ (2)如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为如图甲所示，小雨对绳子自由端的拉力为 150 N 时，地面对物体时，地面对物体 A 的支持力是的支持力是 100 N。为了提起物体。为了提起物体 A，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，并利用它 将物体将物体 A 在空气中匀速提升了在空气中匀速提升了 2 m，求小雨做的功是多少？，求小雨做的功是多少？ (3)小雨用图乙所示的滑轮组小雨用图乙所示的滑轮组，将另将另 一密度为一密度为1.5103 kg
