1、板块板块二二 力学力学第第2223课时课时简单机械简单机械目目录录三、三、落实核心考点落实核心考点四、四、注重迁移运用注重迁移运用五、提升核心素养五、提升核心素养 命题命题点点1 杠杆平衡条件应用杠杆平衡条件应用1.(2024山西山西)小明在成长笔记中记录了表中错题，请你帮助他找出错误之小明在成长笔记中记录了表中错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。处、分析错因并写出正确解答过程。5年年2考考2.(2019山西山西)汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平
2、地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为秤，其读数为8t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤秤，其，其读数为读数为9t。国家规定两轴货车限载车货总重。国家规定两轴货车限载车货总重18t，请你通过计算分，请你通过计算分析该货车是否超载。析该货车是否超载。解解：当后轮开上地磅秤时，以汽车前轮与地面接触的点：当后轮开上地磅秤时，以汽车前轮与地面接触的点O1为支点建立杠为支点建立杠杆模型，示
3、意图如图甲所示杆模型，示意图如图甲所示。当前轮开上地磅秤时，以汽车后轮与地面接触的点当前轮开上地磅秤时，以汽车后轮与地面接触的点O2为支点建立杠杆模为支点建立杠杆模型，示意图如图乙所示。型，示意图如图乙所示。由由可得：可得：G车车F前前F后后G前前G后后则则m车车m前前m后后8t9t17t18t，所以该货车没有超载，所以该货车没有超载。命题命题点点2 简单机械特点及应用简单机械特点及应用3.(2023山西改编山西改编)尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在重阳节送给尊老爱幼是中华民族的传统美德。小伟在重阳节送给爷爷一款带有放大镜的指甲刀爷爷一款带有放大镜的指甲刀(如图如图1所示所示)，以方便爷爷
4、剪指甲。拇指按，以方便爷爷剪指甲。拇指按压的手柄是一个压的手柄是一个_杠杆。手柄上有凹凸不平的花纹，目的是杠杆。手柄上有凹凸不平的花纹，目的是_摩擦摩擦。5年年2考考省力省力增大增大4.(2020山西山西)如图如图2所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是一高度，忽略绳重和摩擦。下列分析正确的是()A.甲方式可以省力甲方式可以省力B.乙方式不能改变力的方向乙方式不能改变力的方向C.
5、甲、乙两种方式做的有用功相等甲、乙两种方式做的有用功相等D.甲、乙两种方式的机械效率甲、乙两种方式的机械效率相等相等C5.(2024江西模拟江西模拟)如图如图3所示，密度均匀的直尺所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分子伸出桌面的部分OB是尺长的三分之一，当在是尺长的三分之一，当在B端挂端挂10N的重物的重物P时，直时，直尺尺A端刚刚开始翘起，则此直尺的重力为端刚刚开始翘起，则此直尺的重力为()A.5 NB.10 NC.20 ND.无法无法确定确定C6.(2024北京模拟北京模拟)如图如图4所示，一根质地均匀的木杆可绕所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转
6、动，点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F，使木杆从，使木杆从OA位置匀位置匀速转到速转到OB位置的过程中，力位置的过程中，力F的大小将的大小将()A.先先变大，后变小变大，后变小B.先变小，后变大先变小，后变大C.一直是变大的一直是变大的D.一直是变小一直是变小的的A 命题命题点点3 杠杆作图杠杆作图7.(2022山西山西)如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的
7、坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图点最小力的示意图。5年年2考考8.(2021山西山西)中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如中医药文化是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图图6是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上是用切刀将黄芪切片的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点最点最小力小力F的示意图及其力臂的示意图及其力臂l。9.(2024河南模拟河南模拟)如
8、图如图8所示，利用杠杆所示，利用杠杆AOB撬动重物撬动重物M，O为杠杆支为杠杆支点，点，l1为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡。为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡。(1)作出杠杆动力作出杠杆动力F1的示意图；的示意图；(2)作出重物作出重物M对杠杆压力对杠杆压力F2的示意图的示意图。10.(杆秤杆秤)同学们模仿中药房的戮秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，同学们模仿中药房的戮秤制作杆秤，用筷子做秤杆，用钩码做秤砣，用细线将秤盘系在用细线将秤盘系在A点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在点。当不挂秤砣、且秤盘不放物体时，在O点提起提纽，点提起提纽，秤杆水平平衡；当秤盘放秤杆水平平衡；当
9、秤盘放100g物体、秤砣移到物体、秤砣移到B点时，秤杆再次水平平衡，如点时，秤杆再次水平平衡，如图所示。在图所示。在O到到B两条刻线之间均匀地画上两条刻线之间均匀地画上49条刻度线。下列说法正确的是条刻度线。下列说法正确的是()A.自制杆秤的每一格约表示自制杆秤的每一格约表示2.08gB.称中药时称中药时B端翘起应减少中药恢复水平平衡端翘起应减少中药恢复水平平衡C.如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小如果秤砣磨损则测量结果会比真实质量偏小D.若将提纽移到若将提纽移到O点右侧可以增大杆秤的点右侧可以增大杆秤的量程量程B11.(模型建构模型建构)小明周末做家务时，需要搬动一些装有物体的箱子，于是
10、小明周末做家务时，需要搬动一些装有物体的箱子，于是他找来一辆手推车，如图所示是某次搬运过程中的情景。若将平放的手他找来一辆手推车，如图所示是某次搬运过程中的情景。若将平放的手推车手柄一端抬起，此时可以将手推车看成一个推车手柄一端抬起，此时可以将手推车看成一个_，为了抬起，为了抬起时更省力，手应该时更省力，手应该_(选填选填“靠近靠近”或或“远离远离”)手柄前端；搬运手柄前端；搬运过程中为了避免货物倾倒，摆放货物时应该将较过程中为了避免货物倾倒，摆放货物时应该将较_(选填选填“重重”或或“轻轻”)的物体放在下面的物体放在下面。杠杆杠杆靠近靠近重重12.(模型应用模型应用)港珠澳大桥被英国卫报誉为
11、港珠澳大桥被英国卫报誉为“新世界七大奇迹新世界七大奇迹”，图，图甲是其中一座斜拉式通航桥，桥塔两侧对称的多根钢索将桥面紧紧拉甲是其中一座斜拉式通航桥，桥塔两侧对称的多根钢索将桥面紧紧拉住，防止垮塌，可简化为图乙所示，工程师为有效减小每根钢索的拉力住，防止垮塌，可简化为图乙所示，工程师为有效减小每根钢索的拉力进一步抽象为图丙的结构来设计。斜拉桥跨度大，可方便大量轮船在桥进一步抽象为图丙的结构来设计。斜拉桥跨度大，可方便大量轮船在桥下通行，桥塔高度适中，结构稳定，使水陆空立体交通线互不干扰下通行，桥塔高度适中，结构稳定，使水陆空立体交通线互不干扰，整座大桥从设计到建造无不体现了整座大桥从设计到建造
12、无不体现了“中国智慧中国智慧”“”“中国标准中国标准”，更是我，更是我国的综合国力、自主创新能力，以及勇创世界一流的民族志气的体现。国的综合国力、自主创新能力，以及勇创世界一流的民族志气的体现。在图丙中通过作图分析出两种减小每根钢索拉力的可操作的方案：在图丙中通过作图分析出两种减小每根钢索拉力的可操作的方案：(1)_；_。(2)说明其中一种方案设计的理由：说明其中一种方案设计的理由：_。减轻桥体的质量减轻桥体的质量适当增加桥塔的高度适当增加桥塔的高度由杠杆的平衡条件由杠杆的平衡条件F1l1F2l2可得，可得，F113.(简答简答)请你仔细观察如图所示的漫画，究竟小猴和小兔谁分的萝卜请你仔细观察
13、如图所示的漫画，究竟小猴和小兔谁分的萝卜重？简要说明理由重？简要说明理由。答答：小猴分的萝卜重。理由：如图所示，萝卜处于平衡状态，右侧部分：小猴分的萝卜重。理由：如图所示，萝卜处于平衡状态，右侧部分重心离支点重心离支点O较远，故力臂较远，故力臂OBOA；根据杠杆平衡条件；根据杠杆平衡条件GA OAGB OB可知，可知，GAGB，故小猴分的萝卜较重。，故小猴分的萝卜较重。14.(问题解决问题解决)如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通如图所示为我国古人运送巨木的劳动情境示意图。他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，
14、垫上圆木，以便将其移到其他地方。请分析：其他地方。请分析：(1)支架下端垫有底面积支架下端垫有底面积较大较大的的石块，有什么作用石块，有什么作用？答答：支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面：支架下面垫有面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小支架对地面的压强；积来减小支架对地面的压强；(2)如果他们无法将巨木抬起，请你提出四种有可能抬起巨木的改进方如果他们无法将巨木抬起，请你提出四种有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学道理案，并简述其中的物理学道理。答答：根据杠杆平衡条件：根据杠杆平衡条件F1l 1F2l2可知，要想抬起巨木，可以从动力、动可知，要想
15、抬起巨木，可以从动力、动力臂、阻力、阻力臂四个方面分别入手，方案如下：力臂、阻力、阻力臂四个方面分别入手，方案如下：增加几个人在横杆右端往下压，以增大动力；增加几个人在横杆右端往下压，以增大动力；用另一根硬棒绑在横杆上，起到加长横杆的作用，以增大动力臂；用另一根硬棒绑在横杆上，起到加长横杆的作用，以增大动力臂；另外请人在巨木下方同时用撬棒往上抬巨木，以减小阻力；另外请人在巨木下方同时用撬棒往上抬巨木，以减小阻力；将支架向左移动，缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力将支架向左移动，缩短横杆上悬绳与支架之间的距离，以减小阻力臂。臂。(合理即可合理即可)15.(模型建构模型建构)如图所示，椰子
16、树是热带海岛的绿色守护者。小明发现附如图所示，椰子树是热带海岛的绿色守护者。小明发现附近公园的一棵椰子树倾斜的很厉害，为防止其倒下，他收集到一根足够近公园的一棵椰子树倾斜的很厉害，为防止其倒下，他收集到一根足够长的木棒和一根足够长的结实的绳子。请你任选其中一件作为主要防护长的木棒和一根足够长的结实的绳子。请你任选其中一件作为主要防护器材，在图中画出你想出的防护方式示意图，并画出起到防护作用的力器材，在图中画出你想出的防护方式示意图，并画出起到防护作用的力和它对应的力臂和它对应的力臂。16.(跨学科实践跨学科实践)阅读材料，回答下列问题。阅读材料，回答下列问题。墨经中记录了一种斜面引重车，如图甲
17、所示，该车前轮矮小，后轮墨经中记录了一种斜面引重车，如图甲所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑高大，前后轮之间装上木板，在后轮轴上系紧绳索，通过斜板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物轮将绳索的另一端系在斜面重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物推到一定高度推到一定高度。(1)图乙是斜面引重车后轮示意图，当人手沿后轮边缘推车将重物推高图乙是斜面引重车后轮示意图，当人手沿后轮边缘推车将重物推高时，可以时，可以_(选填选填“省力省力”或或“省距离省距离”)，这部分装置相当于，这部分装置相当于_(选填选填“滑轮滑轮”
18、、“杠杆杠杆”或或“斜面斜面”)；省力省力杠杆杠杆(2)为了研究斜面相关问题，探究小组用图丙所示装置，用为了研究斜面相关问题，探究小组用图丙所示装置，用力力F沿斜面沿斜面M匀速拉动同一物体，改变斜面匀速拉动同一物体，改变斜面M的倾斜程度，的倾斜程度，多次实验，记录数据如下表多次实验，记录数据如下表：实验实验次序次序倾斜倾斜程度程度物重物重G/N斜面高斜面高度度h/m拉力拉力F/N斜面长斜面长度度s/m有用功有用功W有有/J总功总功W总总/J机械效机械效率率1较缓较缓50.22.41.01.02.441.72较陡较陡50.53.21.02.53.278.13最陡最陡50.84.31.04.04.
19、393.0由表格数据可知，第由表格数据可知，第1次实验的额外功为次实验的额外功为_J；由数据可知，其他条件一定时，斜面越平缓，所需拉力越由数据可知，其他条件一定时，斜面越平缓，所需拉力越_(选选填填“大大”或或“小小”)，机械效率越，机械效率越_(选填选填“高高”或或“低低”)；(3)假如要你来设计该车，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中假如要你来设计该车，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中的斜面引重车的前轮应该向的斜面引重车的前轮应该向_(选填选填“左左”或或“右右”)移动移动。1.4小小低低右右17.(项目化学习项目化学习)实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用实验小
20、组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理原理。(1)实验前，杠杆水平静止如图实验前，杠杆水平静止如图1甲所示，此时杠杆处于甲所示，此时杠杆处于_(选填选填“平衡平衡”或或“非平衡非平衡”)状态。将杠杆左下角物块状态。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡取走后，不调节平衡螺母，杠杆螺母，杠杆_(选填选填“仍能仍能”或或“不能不能”)保持水平位置静止。保持水平位置静止。平衡平衡仍能仍能(2)调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表：次数次数动力动力F1/N动力臂动力臂l1/cm阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/cm1212.0124.022
21、5.0110.03310.0215.04312.0218.0分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是_(用表用表格中的字母表示格中的字母表示)。多次实验的目的是。多次实验的目的是_(选填选填“A”或或“B”)。A.寻找普遍规律寻找普遍规律B.减小实验误差减小实验误差如图如图1乙所示，此时在左右两侧的钩码下端各加挂一个质量相同的小乙所示，此时在左右两侧的钩码下端各加挂一个质量相同的小球，杠杆球，杠杆_(选填选填“左端左端”或或“右端右端”)会下沉。会下沉。F1l1F2l2A右端右端(3)桔槔是我国古代的取水工具，如图桔槔是我国古代的取水工具，如图2甲所示，在井
22、边竖一根树权，架上甲所示，在井边竖一根树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图2乙乙所示。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条所示。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以件，可以_(选填选填“增大增大”或或“减小减小”)石块的质量或向石块的质量或向_(选填选填“左左”或或“右右”)移动杠杆的支点移动杠杆的支点。增大增大左左(4)如图如图2丙所示为桔槔在水平位置平衡的模型图，丙所示为桔槔在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总处所吊水和水桶的总质量为质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为处为支点，杠杆的质量为m0，重心在，重心在C处，处，B处所挂石块的处所挂石块的质量为质量为m2，AOl1，OCl0，OBl2，请写出，请写出l2的表达式的表达式l2_(用字母用字母m0、m1、m2、l0、l1表示表示)。
