簡單機(jī)械題型分類總結(jié)

1、時間： 2016年10月19日地點(diǎn)：主持人：整理人：成果內(nèi)容：簡單機(jī)械各類題型梳理教學(xué)教研成果簡單機(jī)械各類題型整理杠桿知識內(nèi)容總結(jié)杠桿知識點(diǎn)1、杠桿定義：一根硬棒（軟棒會形變.此棒可以不是直的）如果在力的作用下, 能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫做杠桿。2、杠桿五要素：支點(diǎn)：使杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(diǎn)叫做支點(diǎn)動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離 L1 （與力的方向有關(guān)）阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離 L23、繪圖畫力臂的方法 辨認(rèn)杠桿 找支點(diǎn) 把力畫出來 畫點(diǎn)到線的距離（力臂）注意事項(xiàng) 力是實(shí)線F1 12 力臂、輔助線是虛線F2 11 力臂與力連接處要畫

2、垂直符號 動力的作用點(diǎn)一定要在杠桿上 當(dāng)阻力為某物體重力時，阻力作用點(diǎn)要為該物體中心 人肌肉上的杠桿，動力的方向應(yīng)是順著肌肉的方向 掃地、釣魚等支點(diǎn)為握住杠桿的較后方的手，動力來自于較前方的手4、研究杠桿的平衡F1 12 把杠桿的中央支在支架上，調(diào)節(jié)螺母（都往右擰），使杠桿在水平位置平衡 兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，左右移動鉤碼的位置直至平衡 得到公式F111F212，得到推導(dǎo)式： 之所以原來要水平位置平衡，是因?yàn)閮A斜時無法得知是否和原來傾斜程度一 樣，也不方便直接知道力臂 單位不限制 杠桿受平衡力的條件：靜止或勻速運(yùn)動杠桿題型整理題型一：畫力臂1、畫出圖中的力臂2、如圖所示，請畫出撬圖釘時的動力

3、臂和阻力臂。3、 畫出漁民扳魚網(wǎng)的杠桿示意圖（圖1 ）。4、 請在圖中畫出抽水機(jī)手柄 A點(diǎn)所受動力F1的力臂11和B點(diǎn)所受阻力F2的示意圖。 題型二：根據(jù)力臂畫力1、如圖各杠桿均處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)已知的力畫出力臂或根據(jù)已知的力臂畫出力.2、根據(jù)已知的力臂畫出力. 題型三：畫出最小力1、作出杠桿在如圖位置平衡時加最小力的方向2、如圖所示，畫出使杠桿平衡的最小力的示意圖（要求保留作圖痕跡）3、練習(xí)：作出杠桿在如圖位置平衡時加最小力的方向4、 畫出圖所示撬大石頭最小的動力F及它的力臂題型四：力臂和力的動態(tài)變化F作用而被逐步抬起，在此過程中F的大小1、如圖所示，輕質(zhì)杠桿一端因始終水平方向力及力臂變化是

4、（B ）A. 變大、變大B. 變大、變小C. 變小、變大D. 變小、變小2、如圖所示，作用在杠桿一端且始終豎直向上的力 在這個過程中，力 F（ A ）A. 不變B. 變大C. 變小D. 先變大后變小3、一根直桿可繞軸 0轉(zhuǎn)動，在直桿的中點(diǎn)掛一個重物， 在桿的另一端施加一個方向始終保持與杠桿垂直的力F,如圖所示，在力F使直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置的過程中，力F的大小變化情況應(yīng)是（ A ）A. 直在增大B.一直在減小C.先增大、后減小 D .先減小、后增大4、如圖所示，一根質(zhì)量分布均勻的木棒，質(zhì)量為m,長度為L,豎直懸掛在轉(zhuǎn)軸 0處。在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力 F緩慢將木棒拉動到

5、豎直方向夾角為 0的位置（轉(zhuǎn) 軸處摩擦不計）。問：（1 ）在答題紙上畫出0 =60時拉力F的力臂I，并計算力臂的大小。（2）木棒的重力作用點(diǎn)在其長度二分之一處，隨拉開角度0的增加，拉力F將如何變化？并推導(dǎo)拉力F與角度0的關(guān)系式。答案：（1） I =Lcos 0 =Lcos60 = 1/2L 故力臂 I 為 1/2LFL（2）由杠桿平衡得：1 = GL2解法1:FLcos 0 =G1/2Lsin 0/ F=1/2mgtan 0當(dāng)Ov0v 90時，tan 0 隨0的增大而增大。5、 如圖所示，O為杠桿的支點(diǎn)，在杠桿的右臂B點(diǎn)掛 一重物.MN是以A為圓心的弧線導(dǎo)軌，縄的一端系在杠桿的 A點(diǎn)，另一端E

6、可以在弧線導(dǎo)軌上自由滑動，當(dāng)繩的E端從導(dǎo)軌的一端N點(diǎn)向另一端M點(diǎn)滑動的過程中，杠桿始終水平，繩AE對杠桿拉力的變化情況是 （D ）A. 一直變小B.先變大，后變小-C. 一直變大D.先變小，后變大，二 一.6、 如圖所示，有輕質(zhì)木板（質(zhì)量可忽略不計）長為 L,右端放一重為G的物塊，并用一豎 直向上的力F拉著，左端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動.當(dāng)物塊向左做勻速滑動時， 木板始終在水平位置保持靜止，則下圖所示的拉力f與物塊運(yùn)動時間t的關(guān)系圖中，正確的是（ a ）rBCD7、如圖，杠桿在水平位置平衡，當(dāng)兩邊物體冋時向支點(diǎn)移動相冋的距離L時，杠桿（B ）仍平衡B.左端下沉C.右端下端D.無法判斷8、如圖，杠桿上分別放

7、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（C ）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9、 一根輕質(zhì)杠桿，在左右兩端分別掛上200N和300N的重物時，杠桿恰好平衡，若將兩邊 重物同時減少50N,則杠桿（B ）A左端下沉B 右端下沉C 仍然平衡D 無法判斷題型五：杠桿平衡原理的實(shí)驗(yàn)探究1、通過圖甲乙丙實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證同學(xué)們的猜想。練一練（1） 請設(shè)計一個簡易實(shí)驗(yàn)，判斷 A、B的輕重.所用器材：操作方法：現(xiàn)象及結(jié)論：.（2）為進(jìn)一步研究類似 A、B輕重的問題，某同學(xué)在一根有等間距刻度的均勻杠桿兩側(cè)掛上 每個質(zhì)量都

8、相等的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn).杠桿靜止于水平狀態(tài)的三次實(shí)驗(yàn)情境如圖所示。 根據(jù)圖的實(shí)驗(yàn)，可以判斷 ?同學(xué)的猜想是正確的（填“甲”、“乙”或“丙”） 根據(jù)圖的實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)得出結(jié)論：只要滿足“阻力X阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離=動力X動力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”，杠桿就能平衡a. 這個結(jié)論是否正確？b. 用圖所示的裝置，怎樣通過實(shí)驗(yàn)來說明該結(jié)論是否正確.1答案：哪辺偏天平卡將天平調(diào)節(jié)平衡，把* 8兩段蘿卜分別啟入天平的左右兩盤中；天平的指冷 轉(zhuǎn)，哪段蘿卜就重O申；乩不正確b. L獰彈簧測力計斜向右(或斜向左)拉，保持杠桿水平平衡-Z讀出功力1測力計的示數(shù)0 重出功力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離L：用測力計測出三個鉤碼的重力即阻

9、力犬小F :,量出阻力作用隹到支點(diǎn)的距離L ：4.計算F：X1；的值與FML：的值，再逬行比拓 可囚得出上述結(jié)論不正確2、在“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中：(1) 所需的實(shí)驗(yàn)器材除了兩端帶有平衡螺母的杠桿、 支架、細(xì)線、鉤碼外，還需要和。(2) 張華同學(xué)發(fā)現(xiàn)杠桿的位置如圖所示，則應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”)，使杠桿在 位置平衡，這樣做的目的是。(3) 接下來的實(shí)驗(yàn)過程中，張華同學(xué)同樣使杠桿在位置平衡，這樣做的目的是(4 )下列是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)，請在空格處填上適當(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(cm)1346218129(5)某同學(xué)按照右圖進(jìn)

10、行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Fi OA和冃 0B并不相等，這是由于答案：(1) 彈簧測力計刻度尺(2)右 水平 消除杠桿自重對實(shí)驗(yàn)的影響(3)水平 便于測量力臂(4) 2 6( 5) 0A不是Fi的力臂3、小明要測量一根1m左右、粗細(xì)和質(zhì)地都均勻的細(xì)木棒的質(zhì)量，通過估測發(fā)現(xiàn)木棒的質(zhì)量會超出現(xiàn)有天平的量程于是，他想用其他方法進(jìn)行測量.現(xiàn)有器材：天平、一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)慕饘賶K、 一把量程為20cm的刻度尺和幾根足量長的細(xì)繩.只利用現(xiàn)有器材請你幫他設(shè)計測量這根細(xì)木棒質(zhì)量的方案，要求：(1)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測量的物理量；(2)寫出木棒質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用測量量表示)?！敬鸢浮?1 )主要實(shí)驗(yàn)步驟： 用天平稱出金屬塊的

11、質(zhì)量 m; 用細(xì)繩和刻度尺測出木棒的長度L; 將用細(xì)繩系好的金屬塊系在木棒的一端，然后再將另一細(xì)繩一端做成繩環(huán)套在木棒上，用手提起該繩的另一端，并移動繩環(huán)的位置，使木棒保持水平平衡； 用細(xì)繩和刻度尺測量出繩環(huán)到系金屬塊那端的木棒長度L.(2)如圖，以0為支點(diǎn)，杠桿平衡，.G 鐵X L =3(丄L - L)即：mgx L =Mg2L-L)解得：木棒的質(zhì)量：M=mL-2L4、如圖甲所示，小明在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈 簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。(1) 實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向(

12、 填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測量。(2) 杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上 A點(diǎn)處掛4個鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個鉤碼。杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為。他這樣得出的結(jié)論是否合理？為什么？。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位 置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條 件不相符，其原因是。(1)左力臂(2)F il i=F2l 2不合理實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，

13、結(jié)論存在偶然性，不具普遍性(3)杠桿自重影響題型六：杠桿的分類及應(yīng)用1 園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸0靠近，這樣做的目的是為了( D )A .增大阻力臂，減小動力移動的距離B .減小動力臂，減小動力移動的距離C .增大動力臂，省力D.減小阻力臂，省力2. 為了避免垃圾散發(fā)異味，室內(nèi)垃圾桶的蓋子平時是關(guān)閉的，使用時用腳踩踏板，開啟桶這樣就可蓋。根據(jù)室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖判斷，下列說法正確的是A .桶中只有一個杠桿在起作用，且為省力杠桿B. 桶中只有一個杠桿在起作用，且為費(fèi)力杠桿C. 桶中有兩個杠桿在起作用，且都是省力杠桿D. 桶中有兩個杠桿在起作用，且一個為省力杠桿

14、，一個為費(fèi)力杠桿3. 用扳手?jǐn)Q生銹的螺母時，工人師傅常在扳手柄上再套一節(jié)管子，以比較容易地擰下螺母，這是因?yàn)?C )A. 套上的管子較重，可以省些力B. 套上的管子較粗，使用比較方便C. 套上管子后增大了動力臂，可以省力D. 套上管子后增大了力4. 以下工具在正確使用時，屬于省力杠桿的是(A )鋼絲鉗；鑷子；扳手；掃帚；釣魚竿；瓶蓋起子A . B . C . D .F更小一些，你的建議是 末端移動。240 ;兩手向車把6.如圖所示，下列工具的使用，屬于費(fèi)力杠桿的是（D )A. 剪子B.鉗子C.起子心在A點(diǎn)，則工人兩手對車所施加向上的力F是 牛；要想使0啟米心4米5. 在建筑工地上，工人用獨(dú)輪車

15、運(yùn)送石塊，如圖所示。石塊與獨(dú)輪車的總重為600牛，重D.鑷子7吳曉是一名釣魚愛好者如圖所示，吳曉用力向上拉魚竿，把魚拉 出水面。此時，釣魚竿可以看成一個（D ）A. 省力杠桿，增大兩只手之間的距離能省力一些B. 省力杠桿，減小兩只手之間的距離能省力一些C. 費(fèi)力杠桿，減小兩只手之間的距離能省力一些D. 費(fèi)力杠桿，增大兩只手之間的距離能省力一些8. 如圖所示是公路收費(fèi)站的欄桿的示意圖。當(dāng)在A處施加一個動力時，可將欄桿逆時針拉起來，它是一根（B）A. 省力杠桿B .費(fèi)力杠桿 C .等臂杠桿 D .無法確定9. 衣服夾是一種常用物品，如圖所示給出了用手捏開和夾住物品時的兩種情況下列說法 中正確的是（

16、B ） 21世紀(jì)教育網(wǎng)精品科學(xué)工作室A. 當(dāng)用手將其捏開時，它是費(fèi)力杠桿B. 當(dāng)用其夾住物品時，它是費(fèi)力杠桿C. 無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是費(fèi)力杠桿D. 無論用手將其捏開還是夾住物品時，它都是省力杠桿10. 手持10kg的物體，使前臂保持水平平衡，此時肱二頭肌收縮施加的力一定（A ）A. 大于100N B .小于100NC.等于100ND.等于10kg11. 三個和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能詳，圖甲中和尚們商量出新的挑水方案：胖和尚 一人挑兩小桶（如圖乙），瘦和尚和小和尚兩人合抬一大桶（如圖丙）.以下說法中不正確 的是（A ）A. 乙圖中右水桶向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將

17、他的肩往右移動一點(diǎn)距離B. 乙圖中右水桶向下沉，為保持水平平衡，胖和尚可以將右水桶往左移動一點(diǎn)距離C. 丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以讓瘦和尚往前移動一點(diǎn)距離D. 丙圖中小和尚為減輕瘦和尚的負(fù)擔(dān)，可以將水桶往前移動一點(diǎn)距【答案】A題型七：杠桿與浮力、壓強(qiáng)的綜合1. 如圖所示，甲、乙兩個物體的體積相等，甲的質(zhì)量是乙質(zhì)量的2倍，現(xiàn)杠桿處于水平平 衡狀態(tài).若將甲、乙二物體同時浸沒在水中，則杠桿將（A.左端下沉 B. 右端下沉 C.仍保持水平狀態(tài)D.無法確定2. 如圖，體積相同的鐵塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將鐵塊和鋁塊同時浸沒到水中，杠桿將（）A.左端下沉 B. 右端下沉 C.

18、仍保持水平狀態(tài)D.無法確定3. 質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和實(shí)心銅塊（p 鐵Vp銅），分別掛在杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)，若將銅塊和鐵塊同時浸沒在水中，則杠桿（）A.仍保持平衡B.鐵塊一端下沉C.銅塊一端下沉D.無法判斷4. 如圖所示，杠桿 AOB處在水平位置平衡，OA OB=1 2，浸入水中的鐵球質(zhì)量 m=加在B33端的力F=,p =x 10 kg/m , g=10N/kg .則空心體積是（ ）A. 1 x 10 m B. 2x 10 m C. 3 x 10 m D. 4 x 10 m5. 把正方體甲放在水平地面上，對地面的壓強(qiáng)是x10 5Pa. AB是重力可忽略不計的杠桿，支點(diǎn)為0,且OA 0B

19、=1: 2.將正方體甲掛在杠桿的A端，在B端施40N豎直向下的拉力時，杠桿在水平位置平衡，如圖所示，此時正方體甲對地面的壓強(qiáng)變?yōu)閤105Pa.下列結(jié)果正確的是（）A. 當(dāng)正方體甲對地面的壓力剛好為零時，在杠桿B端應(yīng)施加豎直向下的拉力是60NB. 當(dāng)正方體甲對地面的壓力剛好為零時，在杠桿B端應(yīng)施加豎直向下的拉力是20NC. 正方體甲的重力是 240Nd.正方體甲的體積約是x 10- 6mA, B時，恰好能使杠桿在水平）6. 如圖所示，質(zhì)量不計的不等臂杠桿兩端分別掛上實(shí)心鐵球 位置平衡.若將 A和B同時浸沒在水中，則杠桿的狀態(tài)是（D. 無法確定兩金屬塊都浸沒在水中時,A.右端下沉B. 左端下沉 C

20、.仍保持水平狀態(tài)7. 如圖所示，輕質(zhì)等臂杠桿的 A端掛實(shí)心鐵塊，B端掛實(shí)心銅塊.杠桿平衡.若將兩個水杯撤去，則（已知p鐵P B,杠桿原來處于平衡狀態(tài)，如果現(xiàn)在將它們同時浸沒于酒精 中，則杠桿還能平衡嗎？答案：ABCBA CD不平衡，向左邊傾斜題型八：杠桿本身重力對平衡的影響1、 密度均勻的直尺 AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺長的三分之一。當(dāng)B端掛5N的重物G時，直尺的A端剛剛開始翹起，如圖所示，則此直尺受到的重力是 （C ）A. B. 5NC. 10ND.無法確定2、 將一根木頭的一端擱在地上，另一端始終用豎直向上的力F向上抬起，在抬起的過程中， F的力臂大小將（A ）A.保

21、持不變 B. 逐漸增大 C. 逐漸減少 D. 先減小后增大3、 有一根一端粗一端細(xì)的木棒，用繩子拴住木棒的O點(diǎn)，將它懸掛起來，恰好處于水平位 置平衡，如圖所示，若把木棒從繩子懸掛處鋸開，則被鋸開的木棒（A. 粗細(xì)兩端一樣重B. 粗端較重C. 細(xì)端較重D. 無法判定4、 用一根長為L、重為G0的均勻鐵棒，插入一個邊長為a、重為G的正方體物塊的底部， 在另一端施加一個向上的力，將物塊撬起一個很小的角度（如圖所示，圖中的角度已被放大）.如果鐵棒插入物塊底部的長度為物塊邊長的三分之一，則要撬動物塊，作用在鐵捧最右端的力至少為（C ）A. G+aG/ 3LB . G+aG /LC . G /2 +aG

22、/6L D. G0 /2 +aG /12L5、如圖所示，桿 A可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，木塊B在桿A下方的光滑桌面上.今用逐漸增大的 水平力F向右推B,整個裝置仍保持靜止，由于水平力F的作用，B對A的支持力將（A ） A.減小B.增大C.不變D.無法確定6、在一次校運(yùn)動會，小明騎一質(zhì)量為m的獨(dú)輪車，以速度 v勻速通過一重為 G長為L的B端支柱所受壓力FB與時間t的函數(shù)A關(guān)系？(不考慮獨(dú)木橋的形變)DB7、如圖是農(nóng)村曾用的舂米工具的結(jié)構(gòu)示意圖。長度與桿右側(cè)的 0B相等，桿AB的重力不計，柱形物體較重。(1 )若作用在A點(diǎn)的動力F方向始終豎直向下，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動 100角的過程中, 動力F大小的變

23、化是 逐漸增大C桿AB可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動，桿右端均勻柱形物體的水平獨(dú)木橋，獨(dú)木橋的兩端由兩根豎直支柱A、B支撐著，如圖所示設(shè)獨(dú)輪車騎上A端支柱處為初始時刻(t=0 ),下面哪一個圖正確地表示了(2)若作用在A點(diǎn)的動力F方向始終與桿垂直，則桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)動45角的過程中，動力F大小的變化是先增大后減小。8、 如下圖所示，將一根均勻的木棒 AB放在支點(diǎn)0上，由于OAOB木棒不能保持水平，現(xiàn)將 木棒B段剪去與0A等長的的一段并置于 0A上，木棒恰能平衡，OA:OB是 1 : V 2+19、 如圖所示，一塊均勻的厚木板長 15m重為400N,對稱的擱在相距 8m的A、B兩個支架 上，一個體重為500N的

24、人，從A點(diǎn)出發(fā)向左走，求到離 A點(diǎn)多遠(yuǎn)時，木板將開始翹起？ 答案：題型九：杠桿的機(jī)械效率1、 利用如圖所示的杠桿將重為3N的物體緩慢勻速提高 10cm,手的拉力F為2N, 手移動的距離s為30cm.則杠桿的機(jī)械效率為( C )A. 22%B . 33% C . 50% D . 67%2、 某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置研究杠桿的機(jī)械效率.保持O點(diǎn)位置不變，豎直向上拉動彈簧測力計使重為G的鉤碼緩慢勻速上升，在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為F,利用刻度尺分別測出C B兩點(diǎn)上升的高度為 h1、h2.則下列說法正確的是(B )A. 杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為：B. 杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為：Fh2C. 在如圖水平位置拉

25、升時 FX OB=G OA Gh1D. 若彈簧測力計始終豎直向上拉，則測力計示數(shù)不斷變化3、 如圖所示，用豎直向上的力勻速拉動較長的杠桿，使重為18N的物體緩慢升高，拉力大小F=8N,拉力移動的距離為.拉力所做的功為2 J ，有用功為 J ，杠桿的機(jī)械效率為_90% .4、 小明在探究利用杠桿做功的實(shí)踐活空 動中，將重G為15N的重物掛在杠桿的中點(diǎn)，用手豎直提起棒的另一端，使物體緩慢 Fh2 勻速提升，如圖所示.(1) 不計杠桿自身重力和摩擦，求拉力 F的大??？(2) 如杠桿是一根重為 5N質(zhì)量均勻的硬棒，若在 2s內(nèi)將重物提升0 .10m，則重物上升的 速度是多大？小明使用杠桿所做的有用功為

26、多大？機(jī)械效率是多大？答：(1)不計杠桿自身重力和摩擦，拉力F是(2)重物上升的速度是 S；小明使用杠桿所做的有用功為.機(jī)械效率是75%5、小金用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率.實(shí)驗(yàn)時豎直向上拉動杠桿，使掛在杠 桿下面的鉤碼緩緩上升.(支點(diǎn)和杠桿的摩擦不計)問：(1) 重為5N的鉤碼掛在A點(diǎn)時，人的拉力 F為4N,鉤碼上升時，動力作用點(diǎn) C上升，此 時機(jī)械效率n1為多大？ ？(2) 小金為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，仍用該實(shí)驗(yàn)裝置，將鉤碼移到B點(diǎn)，再次緩慢提升杠桿使動力作用點(diǎn)C仍然上升.問：人的拉力F與第一次相比?(選填“變大”“變小”或“不變”)比較此時的機(jī)械效率n 2與

27、n i的大小并用學(xué)過的知識給以推導(dǎo).題型十：杠桿的證明題、設(shè)計類1、一具形狀不規(guī)則的木棒水平放置于地面上，采用如下方法測定其重量：在木棒左端以F1的豎直向上的力剛好能提起木棒，在木棒右端以F2的數(shù)值向上的力也能剛好提起木棒。證明木棒的重量G=F1+F2二二二 b 川戸爭叩-薩-t-r-r-r-答案：設(shè)木棒重為G,重心離左端L1,木棒全長為L,根據(jù)杠桿平衡條件得：抬起左端時支點(diǎn)在木棒右端 ，F(xiàn)1L=G ( L-L1 )抬起右端時支點(diǎn)在木棒左端 ，F(xiàn)2L=GL1兩式相加得得(F1+F2) L=GL-GL1+GL1=GL所以 G=F1+F22如圖所示，在一次野外活動中，某同學(xué)先后用甲、乙兩種方式扛著

28、同樣的包裹前進(jìn)。兩 種方式中哪種更輕便、更合理？請從物理學(xué)的角度說明理由。答案：(1) 甲圖中，包裹離支點(diǎn)比較近，阻力臂比較小，根據(jù)杠桿平衡條件，所用動力比較??；(2) ( 2)乙圖中，包裹離支點(diǎn)比較遠(yuǎn)，阻力臂比較大，根據(jù)杠桿平衡條件，所用動力比較 大.(3) 答：甲圖方式更輕便合理，兩種方式的動力臂大致相同，阻力相等根據(jù)杠桿原理， 甲方式的阻力臂小，所以手施加的動力小，感覺輕便.3輕質(zhì)杠桿兩端懸掛同種材料大小不同的實(shí)心金屬球，杠桿處于平衡狀態(tài)。若同時浸沒在 水中，請證明杠桿仍然保持平衡。4、小沈同學(xué)在科學(xué)周活動時制作了一支可以測定物體密度的桿秤。使用時，只要把被測物體持在桿秤的掛鉤上，移動秤

29、錘，使秤桿平衡在水平位置，讀出L1;再將被測物體浸沒在水中，移動秤錘使秤桿再次水平平衡，讀出L2,如圖所示，由此可得被測物體的密度p =L1p水/ ( L1-L2 ),請證明小沈同學(xué)的這個結(jié)論是否正確。答案：提桿秤的懸掛點(diǎn)為支點(diǎn)，設(shè)左端物體對桿秤的拉力的力臂為L,秤錘對桿秤的拉力(重力)為G.物體在空氣中桿秤平衡時：G物L(fēng)=GL1, (1)當(dāng)物體浸沒在水中桿秤平衡時：(G物-F浮)L=GL2, (2)其中G物=mg=p Vg,F浮=p水gV.(1)( 2)兩式相比，得 G物/ ( G物-F 浮)=L1/L2,即 p Vg/ (p Vg- p 水 gV) = L1/L2,所以p / (p - p

30、水)=L1/L2, 被測物體的密度p =p水L1/ ( L1-L2).得證5、汽車超載是當(dāng)前發(fā)生交通事故的重要根源為了加強(qiáng)監(jiān)控，各地均設(shè)置超載監(jiān)測站如圖所示，已知某汽車的自重為2噸，其載重量為10噸現(xiàn)讓該汽車前輪開上電子地磅秤，其讀數(shù)為5噸，后輪開上電子地磅秤讀數(shù)為6噸，且前后輪與地面的接觸面積相等.問:(1) 該汽車的前后輪對地面的壓強(qiáng)是否相同？為什么？(2 )該汽車是否超載，通過分析計算說明理由.答案：(1) 前輪對地面的壓強(qiáng)小于后輪對地面的壓強(qiáng)？?前后輪對地面的受力面積相同，前輪對地面的壓力小于后輪對地面的壓力？?？ (2)不超載本題也可以把汽車當(dāng)作是一個杠桿，以汽車前輪為支點(diǎn)建立杠桿模

31、型，示意圖如圖甲，根據(jù)杠桿平衡條件得： F 后 L=G?以汽車后輪為支點(diǎn)建立杠桿模型，示意圖如圖乙，根據(jù)杠桿平衡條件得：F 前 L=GL2?解得：G=F 前 +F 后? = (5000kg+6000kg )x 10N/kg ( 2000kg+10000kg )x 10N/kg?所以，該汽車不超載。6、給定一根粗細(xì)不均勻的木棒?，F(xiàn)在請你利用一把刻度尺，重為G的勾碼、細(xì)線、鉛筆測出他的重力，寫出主要的步驟和木棒重力的表達(dá)式(細(xì)繩重力相對于粗短可忽略不計)。答案：1、 用細(xì)線把木棒系起來，左邊為a右邊為b?2、2、把g勾碼系在b端，？3、3、移動細(xì)線調(diào)整他們平衡 ？4、 4、待平衡后，分別量出系點(diǎn)到

32、a的距離L1和到b的距離L2?5、那么木棒的重量等于(L1+L2)除以(L1-L2 )乘以G7、假如給你一個量程為 10N的彈簧測力計、一根長硬棒，一根細(xì)繩，一把刻度尺，你能想辦法 測出一位同學(xué)的重力嗎？說出你的方法和根據(jù)。答案：用杠桿原理用細(xì)繩一端綁住一個 10N以內(nèi)的物品，另一端綁在長硬棒一頭，然后把棒平放在一個支點(diǎn)上。 那位同學(xué)用手抓住棒的另一端垂下 (腳地)。達(dá)到平衡后，用尺量出棒的兩端到支點(diǎn)的距離。 用杠桿原理的公式即可計算出那位同學(xué)的重力滑輪知識內(nèi)容總結(jié)滑輪知識點(diǎn)1、滑輪定義：周邊有槽，可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動的輪子，屬于一種簡單機(jī)械。2、 定滑輪的特點(diǎn)：| 亠十 可以改變力的方向 不省

33、力也不省距離 滑輪轉(zhuǎn)動不移動實(shí)質(zhì)是一個動力臂等于阻力臂的等臂杠桿3、動滑輪的特點(diǎn) F G總/2 (滑輪+鉤碼) S 2h物 力的方向應(yīng)為豎直向上，否則有誤差 作用在中心的力是兩端力的和實(shí)質(zhì)是一個動力臂是阻力臂兩倍的省力杠桿，不能改變力的方向。4、滑輪組定滑輪和動滑輪組合起來使用的一種簡單機(jī)械。用滑輪組既可以省力又可以改變力的方 向。關(guān)于n的規(guī)律： 奇動偶定：n為奇數(shù)，則滑輪組從動滑輪開始繞起；n為偶數(shù)，則滑輪組從定滑輪開始繞起。1 F= n G總3s=nh 物使用滑輪組時，重物和動滑輪的總重由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重的幾分之一，拉力移動的距離就是重物移動距離的幾倍。滑輪題型整理一

34、、滑輪組的繞線例1:如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，不計滑輪重要求用最小的力將相同的重物拉起，應(yīng) 選用滑輪組；請在你選用的滑輪組上畫出繩子的繞法；如果物重100N,則用你選用的滑輪組及繞法，最小拉力為N 囪 1引答案甲；25.解析甲、乙兩個滑輪組最省力的繞法分別如圖甲有4段繩子拉重物，乙有 3段繩子拉重物，根據(jù) F=G/n知，甲更省力；則 F=G/n =100N/4 =25N .點(diǎn)評：正確給滑輪組繞繩是本題的基礎(chǔ)，在不計繩重和摩擦的情況下，若有 n股繩子在拉重物，則 F= G/n，所以n越大越省力，根據(jù)圖中的滑輪組分別 組裝省力的情況，再進(jìn)行比較并計算.例2:要用最小的力將汽車?yán)瓌?，試完成繩子的繞

35、法.解析將繩子的一端固定在定滑輪的掛鉤上，然后將繩子從內(nèi)向外依次繞過每一只滑輪，共有4段繩子承擔(dān)總的阻力如圖所示：例3: 一個同學(xué)站在地面上，要利用如圖所示的滑輪組提升重物已知物重1000N，而繩子最多只能承受4N的拉力請你幫他在圖中畫出符合要求的繩子繞法.G 1000N氏n 一 =2.5（段）解析先判斷 F 400N用“進(jìn)一法”取n 3 根據(jù)“奇拴動，一動配一定，變向加一定”原則，繩子應(yīng)固定在動滑輪的鉤上，由內(nèi)向外繞.二、拉力大小和繩子自由端的移動距離1.豎直方向例1、如下圖所示，用四個滑輪組分別勻速提升重力相同的物體，若不計滑輪重、繩重及摩擦，其中用力最小的是（）A. FiB . F2 C

36、 . Fs D . F4答案B例2、如下右圖所示，已知物重為G,則各圖中的拉力 F各為多少？（滑輪重及摩擦不計）答案F i=2G,F2=G,Fs=2G,F4=1/4G例3、如圖所示，物重 G=30N繩的一端拴在地面，拉力F使滑輪勻速上升.（1）若滑輪重不計，滑輪向上移動20cm,則拉力F= N ，物體上升 cm（2）若滑輪重為2N,使物體上升20cm答案（1） 60N, 40cm 62N,10cm2. 水平方向例1、同一物體沿相同水平地面被勻速移動, 不記滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小,則拉力F= N，滑輪向上移動cm如下圖所示，拉力分別為 則（）F甲、F乙、F丙,F丙F乙、F甲F乙F丙、

37、F甲=F乙F丙A F甲v F乙v F丙C F甲 F乙=F丙答案B例2、如圖表示用滑輪勻速拉動物體圖的方法最省力, 答案乙，丙例3、.如圖所示，用水平拉力F通過滑輪組（滑輪的質(zhì)量可忽略，且不計輪與軸間的摩擦）拉動物塊A在水平地面上做勻速運(yùn)動，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示對物塊A施水平向右、大小為9.6N的拉力時，物塊 A向右勻速運(yùn)動，此時彈簧測力計的示數(shù)為 N .答案解析當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)為3.6N時，由左邊的滑輪受力分析可知，繩子自由端的拉力F 3.61.2N3對右邊的滑輪受力分析可知：物體F 9.6N 時，A的幾種方法,A受的摩擦力相同，試通過分析得到 圖的方法最費(fèi)力（作用在同一根繩子上的力大小

38、不變）A受到的滑動摩擦力為f 1.2 2 2.4N當(dāng)施加一外力F拉 9.6N , F拉 9.6N2.4N=7.2N繩的自使A向右做勻速直線運(yùn)動時，- F尸繩=F拉7.23.6N 彈簧測力計的示數(shù)為：繩22由端拉力為：F彈3F繩33.6 10.8Nn形鋼架將900牛的物體勻速提升 2米B）三、滑輪的綜合受力分析1、如圖所示，禾U用重 3000牛的 重和摩擦），在此過程中（A. 人所用的拉力 300牛，做功600焦耳B. 滑輪組對鋼架的拉力是1350牛C. 鋼架對地面的壓力為3900牛D. 人拉繩時，受到的重力和地面的支持力是一對平衡力解析：B項(xiàng)：滑輪組的總受力是頂上的鉤 ，與鋼架的鏈接部分總體看

39、此鉤 受三根繩的拉力上三股繩子的拉力連續(xù)一致的 ，即受力相同又從下方 兩股繩拉重物使之平衡，可得兩股繩力即與重物重力 900N相等,則單股繩力為450N.鋼架的鏈接鉤部分受上三股繩力的總力為3*450N=1350N.C項(xiàng)：鋼架的重力 3000N地面支持力、受到的滑輪組的拉力1350N三者平衡，在分析方向，不難得出地面支持力為 3000+1350=4350N,即其反作用力,鋼架對地面的壓力為 4350N.D項(xiàng)：人拉繩時，受到的力有：重力、地面支持力、繩子對人的反作用拉力三者力平衡所以D項(xiàng)錯誤，漏了繩子對人的反作用拉力2、 如圖所示的裝置中，已知重物G1=500N重物G2=1200N在不考慮摩擦和

40、動滑輪重力情況下，使重物 G1保持平衡的拉力 F應(yīng)等于 500N。解析：由圖可知，要使重物G?1?保持平衡，F(xiàn)=G?1?=500N不考慮摩擦和動滑輪重力，2F=2X 500NV G?2?=1200N重物G?2?處于靜止?fàn)顟B(tài)3、如圖，一個重為 G=600N的人站在重為P=300牛的平臺上，通過重為 20牛的光滑動滑輪拉住平臺，那么他必須用220牛的力拉繩子才能保持平衡？解析：如果圖是這樣的以上面大的定滑輪為中心點(diǎn)，定滑輪左右2條繩子所受到的力必須相等才能保持平衡狀態(tài)該定滑輪所承受下方繩子拉的總力是平臺，人和光滑動滑輪的總重力即 F=G臺 +G人 +G 輪=600+300+20=920N然后左右2

41、條繩子受到的拉力相等，所以右邊掉著動滑輪的繩子受到的拉力為F 拉=F/2=920/2=460N同理，動滑輪要保持平衡，那么左右2邊繩子的拉力也要相等動滑輪所受到承受的下方繩子總的拉力是上面繩子對它的拉力減去自身的重力即 F=F 拉-G 輪=460-20=440N又因?yàn)樽笥?邊繩子拉力相等，所以人的拉力 F人=F/2=440/2=220N四、機(jī)械效率(豎直、水平和水中)1、小明用如圖所示滑輪組將一個放在水平地面上的物體勻速拉動，物體移動了 3m物體重為2000N,與地面的接觸面積為，運(yùn)動過程中物體受到的摩擦力為 450N,繩子自由端受到的拉力 F為200N,求：(1) 物體對地面的壓強(qiáng)；(2)

42、拉力F做的功；(3) 該裝置的機(jī)械效率.解析：(1)物體對地面的壓力和自身的重力相等，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出物體對地面的壓強(qiáng)；(2) 由圖可知繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=ns求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs求出拉力做的功；W有fs物翼物f(3) 根據(jù)n = X 100%= x 100%= ： ： x 100%= x 100%求出該裝置的機(jī)械效率(1) 物體對地面的壓力：F=G=2000N物體對地面的壓強(qiáng)：2Q0 ONp=-=4000Pa；(2) 由圖可知：n=3,繩子自由端移動的距離：s=ns =3X 3m=9m拉力F做的功：WF=F1 s=200NX 9m=1800J;(3) 該裝置的機(jī)械

43、效率：墮珀擁瑋物 _f450Nn 丿總 x 100%=卩占 x 100%口日物 x 100%址 x 100%=乂 200M x 100%=75%2、用右圖所示的滑輪組，把重960N的貨物勻速提升4m人作用于繩端的拉力F 為400N,若不計摩擦和繩重。求：動滑輪的重力是多少？人所做的有用功是多少？解析：由圖知，滑輪組由 3段繩子承擔(dān)物重，所以 s=3h=3x 4m=12mF=1/3(G 物+G動)，所以 G動=3F-G 物=3x 400N-960N=240NW有用=Gh=960x 4m=3840J W總=Fs=400NX 12m=4800J所以 n=W有用 /W總x ?100%= 80%故答案為

44、：240; 3840; 80%3、如圖所示，重物A是體積為10dm3密度為x 103kg/m3的實(shí)心金屬塊，將它 完全浸沒在水中，始終未提出水面求：(1) 重物A完全浸沒在水中所受浮力多大？(2) 若將物體在水中提升2m未露出水面，實(shí)際所用拉力F為400N此時該滑 輪的效率是多少？ ( g=10N/kg)解析：(1)物體A受到的浮力：F浮=p 水 gV排=p 水 gV=1x 103kg/m3x 10x 10-3m3 10N/kg=100N;(2)物體A受到的重力：G=p Vg=x 103kg/m3x 10x 10-3m3 10N/kg=790N,使用動滑輪的有用功： W有=(G-F浮)h= (

45、790N-100N x 2m=1380J/ s=2h=2x 2m=4m總功； W 總=Fs=400Nx 4m=1600J此時該滑輪的效率：n二W有用/W總x 100%=%答：(1)重物A完全浸沒在水中所受浮力100N(2)此時該滑輪的效率是%五、滑輪和摩擦力浮力以及杠桿的結(jié)合1、如圖所示，重600N的人站在重5400N的船上，通過滑輪把船勻速拉向岸邊.人拉繩的力 為500N,人和船相對靜止不計繩重和滑輪處摩擦，船受到水的阻力為()A 500N B 、 1000N C 、 2500N D 、 3000N答案B解析因?yàn)榇鰟蛩僦本€運(yùn)動， 所以，船受平衡力的作用，而人和船相對靜止，因?yàn)镕=500N

46、人的磨擦力是 500N,方向向右，并且作用在船上，而該滑輪為定滑輪，.繩子對船的拉 力為500N,方向向右，而向右的拉力和船受到水的阻力是一對平衡力，所以，船受到水的阻力f=1000N .故選B.2、如圖所示，物體 A的質(zhì)量是400g，物體B的體積是10cm3,此時A恰能沿著水平桌面向 右做勻速直線運(yùn)動若將B始終浸沒在水中，并使A沿著水平桌面向左做勻速直線運(yùn)動時，需要施加水平向左的拉力已知動滑輪重為，不計繩重以及繩和滑輪間的摩擦，則物體B重力為也.(g取10N/kg )答案A則根據(jù)力的平衡條件可得:解析當(dāng)物體A水平向右勻速運(yùn)動時，分別對A、B物體受力分析如下圖所示：f=Fi, Gb=2Fi,

47、f=1/2G b= 當(dāng)A向左勻速直線運(yùn)動時，分別對A、B物體受力分析如下圖所示：AB A物體對水平桌面的壓力不變，接觸面粗糙程度不變， f的大小不變，則根據(jù)力的平衡 條件可得：F=f+F2, 2F2+F s=GB, F-f=1/2(GB -F浮) TB物體始終浸沒在水中， V排=V,.F浮=p水gV 由式可得：Gb=；3、用如圖所示的滑輪組從15m深的水池中(水池面積很大，達(dá)幾百平方米)提起底面積為200cm，高2m的圓柱形實(shí)心物體，已知該物體的密度為X 10 3kg/m3，力F作用的繩子所能承 受的最大拉力為 350N,問：(1 )該物體所受的重力為多少牛？(2 )物體浸沒水中時勻速拉動繩子

48、，繩子自由端的拉力多少牛？(不計摩擦及滑輪重)(3) 物體以s的速度勻速提起時，經(jīng)多長時間繩子被拉斷？(取 g=10N/kg)答案(1) 1000N; (2) 300N ;( 3).解析(1)由題意知：圓柱體的底面積 S=200cm2=X10 -2m2,高度h=2m,密度p =X 103kg/m3, g=10N/kg .所以圓柱體的體積：V=Sh=2 10-2m2X 2m=4 10-2m3 .圓柱體的質(zhì)量：m=p V=x ) 103kg/m3X 4 10 -2m3=100kgG=mg=100k10N/kg=1000N ( 2)物體浸沒在水中時，V排=V=4X 10-2m3.此時受到的浮力：F浮

49、=p水gV排=1 103kg/m3 10N/kg4 10 -2m3=400N,由于是 n=2的滑輪組吊著圓 柱體，所以繩子自由端的力 F=1/2T，其中T為圓柱體對動滑輪的拉力由圖可知，T=G-F浮=1000N-400N=600N,所以繩子自由端的拉力F=1/2T=1/2 600N=300N ( 3)當(dāng)繩子被拉斷時，繩子受到的拉力F =350N動滑輪對圓柱體的拉力=2F =700N此時的浮力為：F 浮=G-T =1000N-700N=300NV排=F浮/ p 水 g =300N/1 103kg/m3 10Nkg =，物體 浸入水中的長度 h為：h =V 排 /S =.物體上升的高度為：L=H-

50、h=,圓柱體運(yùn)動的 時間：t=L/v = s =.4、如圖所示，AB是一杠桿，可繞支點(diǎn) 0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AO OB=2 3, OD DB=1: 1 ,滑輪重為100N.當(dāng)在B點(diǎn)施加大小為F的豎直向下的拉力時，杠桿在水平位置平衡，邊長 為的正方體 M對水平地面的壓強(qiáng)為 7500Pa；當(dāng)在D點(diǎn)施加大小為F的豎直向下的拉力時， 杠桿在水平位置平衡，正方體M對水平地面的壓強(qiáng)為 15000Pa.(不計杠桿重、繩重和摩擦， 圖中各段繩子所受拉力均沿豎直方向) 求：(1)正方體M的受到的重力；(2)拉力F的大小.解答：當(dāng)F作用B點(diǎn)時，A點(diǎn)受拉力為F1 .正方體M受拉力為f1，受重力為G,受支持力為 NF

51、1 2k=FX 3kF1= f 1=3F- 100NN 1=RS=7500Pa =300NN 1=G-( 3F- 100N)200N=G - 3F 當(dāng)F作用D點(diǎn)時，A電受拉力為F2,正方體M受拉力為f2 .受重力為G,受支持力為NF2X 2k=F F 2= f2+100N=N2=RS=15000PGO寸，物重越大，使用動滑輪省力越多。當(dāng)GGO寸，使用動滑輪費(fèi)力。當(dāng)G=GO寸，使用動滑輪不省力，也不費(fèi)力。(3) 用圖像的方法，可以把抽象數(shù)據(jù)巾蘊(yùn)含的物理規(guī)律，更加直觀、形象地表示出來。2、某實(shí)驗(yàn)小組在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示。？次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m有用功W有用/J測力計拉力F/N測力計移動距離S/m總功W總/J機(jī)械效率n12r %24%34(1) 比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越。?(2) 第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是 J，機(jī)械效率是 ?(3)第3次實(shí)驗(yàn)中動滑輪個數(shù)比第2次實(shí)驗(yàn)多，動滑輪自重增大，使動滑輪所做的額外功 (選填“增大”或“減小”)，因而由第2、3次實(shí)驗(yàn)可知：滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪自重大小有關(guān)。？(4) 綜合上述結(jié)論，提高機(jī)械效率的方法有增大有用功，額外功(選填“增大”或“