第18課時簡單機(jī)械

第18課時簡單機(jī)械考點(diǎn)梳理1．杠桿：一根在的作用下能繞著固定點(diǎn)的硬棒就叫杠桿．2．杠桿的五要素是、、、、．3．杠桿的平衡：杠桿處于狀態(tài)或做緩慢的都叫杠桿平衡．4．杠桿平衡的條件：．公式表示為5．三種杠桿：(1)省力杠桿：l1l2，平衡時FlF2．特點(diǎn)是(2)費(fèi)力杠桿l1l2，平衡時F1F2．(3)等臂杠桿：l1l2，平衡時F16．使用滑輪時，的滑輪稱為定滑輪，特點(diǎn)是·7．使用滑輪時·的滑輪稱為動滑輪，特點(diǎn)是·8．滑輪組是定滑輪和動滑輪的組合，它結(jié)合了定滑輪和動滑輪的特點(diǎn)，既能，又能．典型例題例：（2022．北京）實(shí)驗(yàn)臺上有如下實(shí)驗(yàn)器材：一個帶支架的杠桿、—個量程為0～5N的彈簧測力計(jì)、6個質(zhì)量均為l00g的鉤碼和兩段細(xì)繩．請利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，證明“在杠桿平衡時，如果動力臂和阻力臂保持不變，則動力跟阻力成正比”．（1）在你所設(shè)汁的實(shí)驗(yàn)中，如果用點(diǎn)A表示鉤碼作用在杠桿上的位置，用點(diǎn)B表示彈簧測力計(jì)作用在杠桿上的位置，請?jiān)趫D中的杠桿上標(biāo)出A點(diǎn)和B點(diǎn)．（2）請寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟． 例圖解析：杠桿的轉(zhuǎn)動中，動力和阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的效果是相反的．為方便彈簧測力計(jì)測量力的大小和讀數(shù)，可使彈簧測力計(jì)作用在杠桿上的力的方向豎直向上，即使動力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)在支點(diǎn)的同一側(cè)，且方向相反；將彈簧測力計(jì)固定在B點(diǎn)，豎直向上．然后在A點(diǎn)，依次掛上不同的鉤碼，讀出測力計(jì)的示數(shù)即可．答案：（1）如圖所示．（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①用細(xì)繩做成兩個繩套．分別拴牢在杠桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)處，調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡．將彈簧測力計(jì)的指針調(diào)節(jié)到零刻線位置．②在A點(diǎn)處依次掛1個、2個、3個、4個、5個、6個鉤碼，在B點(diǎn)處依次豎直向上拉彈簧測力計(jì)，分別使杠桿在水平位置．將每次實(shí)驗(yàn)操作中掛在杠桿上的鉤碼的總質(zhì)量和相應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)記錄在表格中 例圖基礎(chǔ)訓(xùn)練1．生活和生產(chǎn)中有許多不同類型的杠桿，如圖所示的托盤天平屬于杠桿，縫紉機(jī)踏腳板屬于杠桿．鍘刀屬于杠桿． 第1題圖2．（2022·合肥）如圖所示，不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，重為6N的物體P懸掛在杠桿中點(diǎn)A處，拉力Fl與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡．請?jiān)趫D中畫出拉力F1的力臂，并求出此狀態(tài)下拉力F1＝N． 第2題圖第3題圖3．如果把鐵锨看做費(fèi)力杠桿，在圖所示的A、B、C三點(diǎn)中．支點(diǎn)是點(diǎn)．動力作用點(diǎn)是點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是點(diǎn)．用動力臂是阻力臂12倍的撬棒，撬重為1800N的石頭，所用動力至少是·4．根據(jù)圖示的省力要求，畫出滑輪組繩子繞法．（忽略動滑輪重和摩擦） 第4題圖第5題圖第6題圖5．如圖所示的裝置中，滑輪重不計(jì)，若拉力F＝4N，則甲彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為N，乙彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為N．6．如圖所示，物體重為80N，滑輪重力和摩擦均不計(jì)．要將它勻速提起，那么繩子的拉力F＝N，鉤子A受到的拉力FA＝N，鉤子B受到的拉力FB＝N，鉤子C受到的拉力FC＝N．7．下圖所示的工具中，使用時屬于費(fèi)力杠桿的是（） 第7題圖8．用如圖所示的杠桿提升重物．設(shè)作用在A端的力F始終豎直向下，在將重物慢慢提升到一定高度的過程中，F(xiàn)將（）A．保持不變B．逐漸變小C．逐漸變大D．先變大，后變小 第8題圖第9題圖9．在我國古代，簡單機(jī)械就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋裝置就是一個例子，如圖所示．在拉起吊橋的過程中（）A．吊橋是省力杠桿B．A點(diǎn)是吊橋的支點(diǎn)C．AB是吊橋的阻力臂D．滑輪起到省力的作用10.（）A．費(fèi)力杠桿，但省距離B．省力杠桿，且省距離C．省力杠桿，但費(fèi)距離D．等臂杠桿，既不省力也不費(fèi)力 第10題圖11．如圖所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個球，杠桿在水平位置平衡，如果兩球以相同速度同時勻速向支點(diǎn)移動，則杠桿（）A．仍能平衡B．不能平衡，大球那端下沉C．不能平衡，小球那端下沉D．無法判斷12．（2022·梅州）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，若使彈簧測力計(jì)的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?，要保持杠桿仍然平衡，可以（）A．減少一個鉤碼B．減少兩個鉤碼C．減少三個鉤碼D．把鉤碼向左移—個小格 第11題圖第12題圖第13題圖13．如圖所示，甲是一把金屬剪刀，乙是一雙竹筷，下列說法正確的是（）A．甲是費(fèi)力杠桿，乙是省力杠桿B．甲、乙都是省力杠桿C．甲是導(dǎo)體，乙是絕緣體D．某人觸電，可用甲剪斷電源線14．如圖所示，某人拉著繩的自由端勻速向左運(yùn)動時，牽引測力計(jì)A的示數(shù)是600N，那么在不計(jì)繩和滑輪重以及摩擦的情況下，下列關(guān)于牽引測力計(jì)B的示數(shù)和汽車受到摩擦力的大小的說法中，正確的一組是（）A．1200N、1800NB．1200N、1200NC．1800N、1800ND．1800N、1200N15．如圖所示，物體重1000N，人體重600N，人站在地上拉住繩子的一端使物體在空中靜止．若不計(jì)滑輪重及摩擦，則地面對人的支持力是（）A．600NB．100NC．500ND．0N 第14題圖第15題圖第16題圖16．如圖所示，一個小孩站在車子上，通過拉動繞在滑輪組上的繩子，使自己和小車勻速向左運(yùn)動．若小孩所用拉力為40N，則小車受到地面的阻力為（）A．80NB．40NC．120ND．20N17．請?jiān)趫D中畫出用羊角錘起釘時所用的最小力F． 第17題圖第18題圖18．如圖所示為某同學(xué)用掃把掃地的示意圖．將左手與掃把上端緊握處視為支點(diǎn)，右手施加的力視為動力F，掃把是（填“省力”或“費(fèi)力”）杠桿．請?jiān)趫D中掃把上畫出動力F的示意圖及其相應(yīng)的力臂L．（保留作圖痕跡）19．（2022·南昌）做物理實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)事求是的原則．芳芳同學(xué)按照如圖所示裝置對動滑輪特點(diǎn)進(jìn)行了探究，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．通過分析數(shù)據(jù)，她覺得與“使用動滑輪能省一半的力”的結(jié)論偏差較大．你一定也做過這樣的實(shí)驗(yàn)，回想你的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，回答下列問題：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N彈簧測力計(jì)的示數(shù)F/N123 第19題圖（1）該實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是什么?除此之外還應(yīng)滿足什么條件時“使用動滑輪能省一半的力”?（2）分析表中數(shù)據(jù)你還發(fā)現(xiàn)該裝置的機(jī)械效率隨物重的增大怎樣變化?20.在研究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時發(fā)現(xiàn)杠桿左端下傾，應(yīng)將橫梁右端的螺母向邊旋一些，或?qū)M梁左端的螺母向邊旋一些，使杠桿水平平衡．（2）實(shí)驗(yàn)時準(zhǔn)備了10個相同的鉤碼，杠桿上每格等距，當(dāng)在A點(diǎn)掛4個鉤碼時（圖甲），怎樣掛鉤碼可以使杠桿在水平位置平衡?（請?jiān)O(shè)計(jì)兩種方案）第20題圖（3）下列是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請?jiān)诳崭裉幪钌线m當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)次數(shù)動力/N動力臂/cm阻力/N阻力臂/cm142025103638（4）如果實(shí)驗(yàn)正確無誤，該同學(xué)所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是·他想用彈簧測力計(jì)驗(yàn)證杠桿平衡條件，如圖乙所示，他發(fā)現(xiàn)F·OB和G·OA并不相等，其原因是（5）小明和小華合作做“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)．①實(shí)驗(yàn)時，小明先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，你認(rèn)為這樣做的好處是②小華將4個重為的鉤碼掛在杠桿左端后，又將彈簧測力計(jì)鉤在杠桿A處的細(xì)線上，如圖丙所示，要使杠桿在水平位置平衡，且彈簧測力計(jì)示數(shù)最小，則小華應(yīng)沿方向拉彈簧測力計(jì)．在此情況下，小華讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)為．小明和小華對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后得到的結(jié)論是：在誤差允許范圍內(nèi)，動力×動力臂＝阻力×阻力臂．你認(rèn)為他們這樣就得出結(jié)論是否合理？．簡述理由：·拓展提升1．不法商販在商品交易中，把標(biāo)準(zhǔn)秤砣換成質(zhì)量稍小的秤砣，則稱出物品的讀數(shù)比真實(shí)質(zhì)量偏（填“大”或“小”）． 第1題圖第2題圖2．如圖所示，某人用一根輕質(zhì)木棒挑著重為120N的物體站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB長為1．2m，重物懸掛處離肩膀距離BO為0.8m，則手在A端對木棒豎直向下的作用力大小為N3．如圖所示，OA為一可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，桿長2m，現(xiàn)有一個作用于A點(diǎn)的豎直向上的力F＝30N，為使杠桿水平不動，應(yīng)將重為G＝150N的重物懸吊于距A端m處． 第3題圖第4題圖4．如圖所示，大李和小李用一根均勻的木棒抬重物．大李為了減輕小李的負(fù)擔(dān)，他可以（寫出一種合理的做法）．假如大李要承擔(dān)2/3的力，那么小李的肩頭到重物懸掛點(diǎn)O的距離，與大李的肩頭到重物掛點(diǎn)O的距離之比是·5．如圖（a）所示，鋼絲鉗是電工常用工具，它的用途廣泛，并應(yīng)用了許多我們所學(xué)的物理知識，請根據(jù)題中要求解答以下各題：（1）鋼絲鉗是根據(jù)杠桿原理制成的．它是一種杠桿（填“省力”或“費(fèi)力”），它的刀口做得很?。@是為了壓強(qiáng)（填“增大”或“減小”）．（2）鋼絲鉗鉗柄上的套管必須用材料制成，帶電作業(yè)時才不會觸電；鉗柄套管上一般都刻上花紋，這是為了摩擦（填“增大”或“減小”）．（3）圖（b）是鋼絲鉗剪斷銅絲時單側(cè)鉗柄的受力示意圖，請?jiān)趫D中作出動力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2．第5題圖第6題圖第7題圖6．某同學(xué)研究定滑輪的使用特點(diǎn)，他每次都勻速提起鉤碼，研究過程如圖所示，請仔細(xì)觀察圖中的操作和測量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論．比較（a）、（b）圖可知：·比較（b）、（c）、（d）三圖可知：·7．如圖所示，物體A的重力為G，當(dāng)F=G時，才能把物體A勻速提起；若F＝G／3，則重物對地面的壓力為（不計(jì)滑輪重力和摩擦）8．如圖所示，物體的重均為20N，物體與地面間的摩擦力為物重的倍，若這物體分別在水平拉力Fl、F2、F3的作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動，則拉力Fl＝N，F(xiàn)2＝N，F(xiàn)3＝N．第8題圖9．（2022·廣州）如圖所示，繩子00′懸吊著質(zhì)量忽略不計(jì)的桿，在桿的a點(diǎn)掛上重物G，在O右側(cè)某點(diǎn)b處掛上鉤碼．重物G的質(zhì)量及a到O的距離不變，要使桿保持水平，b點(diǎn)掛的鉤碼個數(shù)（各個鉤碼質(zhì)量相同）和b到O的距離的關(guān)系是下圖中的（） 第9題圖10.如圖所示的四種工具中，屬于省力杠桿的是（）第10題圖11．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，力F在這個過程中（）A．變大B．變小C．不變D．先變大，后變小 第11題圖第12題圖12．電工上水泥桿用的腳扣結(jié)構(gòu)如圖所示，它由一根鋼條做成約3／5的弧狀，在前后A、B處綁上橡皮，踏腳板D上有一個固定腳的皮帶C，A、B不在同一個水平面上，在豎直方向有一個高度差．下列分析錯誤的是（）A．腳扣可等效為一個杠桿，B是支點(diǎn)B．在A、B處綁上橡皮是為了減小摩擦力C．腳踏板做得寬而大是為了減小腳受到的壓強(qiáng)D．A、B間有一定高度差是為了保證腳扣對水泥桿產(chǎn)生足夠的壓力13．（2022·安徽）站在地面上的人想用盡可能小的力提升水桶．請?jiān)趫D中畫出滑輪組繩子的繞法．14．（2022·長沙）一根均勻直桿可繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動，其中點(diǎn)A處掛一重物．請根據(jù)要求作圖：（1）畫出A點(diǎn)所受力的力臂．（2）作出杠桿在如圖位置平衡時作用在B點(diǎn)上的力的示意圖． 第13題圖第14題圖第15題圖第16題圖15．（2022·南京）用螺絲刀撬圖釘?shù)氖疽鈭D如圖所示，在圖中畫出動力F1的力臂Ll和阻力F2的示意圖．16．（2022·連云港）如圖所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài)，L1為F1的力臂．請?jiān)趫D中作出F2的力臂L2及力F1．17．（2022·石家莊）如圖所示為人們用木棒撬石塊的示意圖．撬石塊有兩種方法：第一種是以B點(diǎn)為支點(diǎn)，在