簡(jiǎn)單機(jī)械專題

1、 簡(jiǎn)單機(jī)械專題1、 知識(shí)歸納（一）杠桿1、定義：在力的作用下能夠饒著 轉(zhuǎn)動(dòng)的 叫杠桿。2、杠桿的五要素支點(diǎn)（O）：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。動(dòng)力（F1）：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻力（F2）：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。動(dòng)力臂（1）：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。阻力臂（2）：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。3（1）杠桿平衡指杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下 或 。 （2）杠桿平衡原理 F1L1F2L24、杠桿分類與應(yīng)用：（1）省力杠桿：L1>L2，鋼絲鉗、開瓶器、指甲刀、起子等。（2）費(fèi)力杠桿：L1L2，釣魚桿、理發(fā)剪、火鉗、筷子等。（3）等臂杠桿：L1L2，天平。（二）滑輪1定滑輪：滑輪的軸固定不動(dòng) 性質(zhì)：不能省力，但能改變力

2、的方向 實(shí)質(zhì)：等臂杠桿2動(dòng)滑輪：滑輪的軸隨重物一起移動(dòng) 性質(zhì)：能省力，但不能改變力的方向 實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂兩倍的杠桿3滑輪組：由定滑輪和動(dòng)滑輪組合而成 性質(zhì)：能省力，又能改變力的方向應(yīng)用：使用滑輪組提升重物時(shí)，動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是物重的幾分之一。2、 例題分析例1如圖1所示，畫出使杠桿AB在圖位置靜止時(shí)所用最小力F的作用點(diǎn)和方向AF圖2圖1ABO例2.如圖2所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升.已知重物A上升速度為0.2m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為【 】A20N  0

3、.4m/s  B20N  0.1m/s  C5N  0.4m/s  D5N  0.1m/s例3小勇用如圖3所示滑輪組拉著重20N的物體勻速前進(jìn)了0.2m，則繩子自由端移動(dòng)的距離為 m。若物體與地面的摩擦力為9N，則F= N。例4. 圖4如圖4所示，用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，阻力G的力臂 ，動(dòng)力F 。(填“變大”或“變小”“不變”)例5、如圖12-39所示，AOB為一杠桿，O為支點(diǎn)，杠桿重不計(jì)，AO=OB。在杠桿右端A處用細(xì)圖12-39繩懸掛重為G的物體，當(dāng)AO段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿平衡，需在B端施加

4、最小的力為F1；當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡，這時(shí)在B端施加最小的力為F2，則（）AF1<F2BF1>F2CF1=F2D無(wú)法比較例6（2012黃岡中考）李翔同學(xué)在山上找到了一塊堅(jiān)硬的石塊，他僅用直尺這一測(cè)量工具測(cè)出了石塊的密度。裝置如圖所示，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A用細(xì)線將輕質(zhì)直桿懸起來，懸點(diǎn)為O，并將一重物用細(xì)線懸于直桿O點(diǎn)左側(cè)的P點(diǎn)；B保持重物的懸點(diǎn)不變，將裝水的輕質(zhì)塑料袋用細(xì)線掛在直桿O點(diǎn)右側(cè)的某點(diǎn)，直桿處于水平靜止，用直尺測(cè)得該點(diǎn)到O的距離為30.0cm；C在溢水杯中裝滿水，將待測(cè)石塊緩慢浸沒在杯中，讓溢出的水全部流入輕質(zhì)塑料袋中；D保持重物的懸點(diǎn)不變，將待測(cè)石塊用細(xì)線掛在

5、直桿O點(diǎn)右側(cè)的某點(diǎn)，直桿處于水平靜止，用直尺測(cè)得該點(diǎn)到O的距離為12.0 cm；(1)實(shí)驗(yàn)中主要應(yīng)用的力學(xué)規(guī)律是_ (填“阿基米德原理”或“杠桿的平衡條件”)；(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟最佳順序是_ (填入步驟前的字母)；(3)已知水的密度為1.0×103kgm3，可求得待測(cè)石塊密度為_。例7（2012元調(diào)）圖甲是電工師傅們挖的埋水泥電線桿的坑，其深度為2.0m，坑口長(zhǎng)為2.3m,坑底長(zhǎng)為0.3m，坑的寬度僅比電線桿的粗端直徑稍大一點(diǎn)。圖乙是電工師傅們準(zhǔn)備將電線桿埋入坑中時(shí)的示意圖。(1)坑中沿長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊方向有一從地面直達(dá)坑底的斜坡，這樣做的好處是不必將電線桿從底端開始向上豎起，重心上升高

6、度較_，施工時(shí)既省力又省功。(2)水泥電線桿的重力為1.0×104N，長(zhǎng)為10.0m其重心O距粗端的距離為4.0m。若按圖乙所示的方式豎起電線桿。則剛抬起電線桿的細(xì)端時(shí)至少需要多大的力?請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出動(dòng)力臂l1和阻力臂l2。(3)豎起電線桿的過程中，工人師傅們至少要對(duì)電線桿做多少功?3、 訓(xùn)練1、如圖1所示，一根重木棒在水平動(dòng)力（拉力）的作用下以 點(diǎn)為軸，由豎直位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過程中，若動(dòng)力臂為l，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為 ，則（ ）A增大，增大，增大 B增大，減小，減小 圖1 C增大，減小，增大 D減小，增大，增大2.衣服夾是一種常用物品，圖2給出了用手捏開和夾住物品時(shí)的兩

7、種情況。下列說法中正確的是（ ）圖2A.當(dāng)用手將其捏開時(shí)，它是費(fèi)力杠桿 B. 當(dāng)用其夾住物品時(shí)，它是費(fèi)力杠桿C.無(wú)論用手將其捏開還是夾住物品時(shí)，它都是費(fèi)力杠桿D.無(wú)論用手將其捏開還是夾住物品時(shí)，它都是省力杠桿3、如圖5所示，一根木棒AB在O點(diǎn)被懸掛起來，AOOC，在A、C兩點(diǎn)分別掛有兩個(gè)和三個(gè)相同的鉤碼，木棒處于水平平衡。如在木棒的A、C兩點(diǎn)各增加一個(gè)同樣的鉤碼，則木棒（ ）A.繞O點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) B.繞O點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.仍保持平衡 D.平衡被破壞，轉(zhuǎn)動(dòng)方向不定4如圖36-甲是小明根據(jù)“杠桿平衡條件”制作的只需要一個(gè)砝碼的天平，橫梁可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)為懸掛在固定位置P的置物盤

8、，右側(cè)所用砝碼是實(shí)驗(yàn)室里常見的鉤碼，用細(xì)線掛在右側(cè)帶刻度線的橫梁上。（1）下面是小明測(cè)量物體質(zhì)量的幾個(gè)主要步驟，最合理的順序是（只填寫序號(hào)）：_A將懸掛鉤碼的細(xì)線移到右側(cè)橫梁的零刻線Q處；B將天平放在水平臺(tái)面上；C將待測(cè)物體放在天平左側(cè)的置物盤中；D調(diào)整橫梁右側(cè)的平衡螺母使橫梁上懸掛的重垂線對(duì)準(zhǔn)底座上的標(biāo)記E；移動(dòng)懸掛鉤碼的細(xì)線使橫梁上懸掛的重垂線對(duì)準(zhǔn)底座上的標(biāo)記F；由細(xì)線在橫梁上的位置對(duì)應(yīng)的刻度值直接得出物體的質(zhì)量。 （2）調(diào)節(jié)天平至水平位置平衡后，剛把待測(cè)物體放在天平左側(cè)的置物盤中時(shí)，橫梁上懸掛的重垂線將對(duì)準(zhǔn)底座上標(biāo)記的_側(cè)（填“左”或“右”）；（3）若某次測(cè)量最終達(dá)到平衡時(shí)鉤碼位于右側(cè)橫

9、梁上的N處，如圖36-乙所示，已知OP=l，OQ=d，ON=h，鉤碼質(zhì)量為m，則待測(cè)物體的質(zhì)量M=_；（4）如圖36-丙所示，將待測(cè)物體投入裝有某種液體的量杯中，若待測(cè)物體投入前、后量杯中液面對(duì)應(yīng)刻度為V1、V2，則待測(cè)物體的密度為_。5、如圖所示，杠桿在豎直向下的拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，下表是提升物體時(shí)采集到的信息： （1）若不計(jì)杠桿自身重力和摩擦，求拉力F的大??；（2）若實(shí)際拉力F為90N，求拉力做的總功及杠桿的機(jī)械效率。6小華和他的興趣小組利用如下圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，人以600N的力向下拉繞在滑輪組上的繩子的一端，10秒鐘繩子下端移動(dòng)了1.5m，重物上升0.5m，不計(jì)繩重

10、和摩擦，動(dòng)滑輪重100N（g取10N/kg）。（1）畫出小華興趣小組所用滑輪組的繞線情況。（2）繩子的自由端移動(dòng)的速度是多少？（3）被吊起重物的質(zhì)量是多少？7、圖26是小剛設(shè)計(jì)的一個(gè)通過簡(jiǎn)單機(jī)械自動(dòng)拉開開關(guān)的裝置示意圖。該裝置主要由滑輪組、配重C、D以及杠桿AB組成，配重C通過細(xì)繩與動(dòng)滑輪相連，配重C、D分別通過支架固連在杠桿AB兩端，支架與杠桿垂直。杠桿的B端放在水平臺(tái)面上，杠桿可以繞支點(diǎn)在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，開關(guān)被拉開前，杠桿在水平位置平衡。已知?jiǎng)踊哖的質(zhì)量mP為0.2kg，OA:OB3:1，配重D的質(zhì)量mD為1.5kg,作用在D上的豎直向下的壓力F為75N，剛好拉開開關(guān)所需的拉力T為

11、6。杠桿、支架和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不計(jì)，滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)，取10N/kg。圖26求：配重C的質(zhì)量mC等于多少千克，開關(guān)剛好能被拉開？4 kg4、 武漢調(diào)考、中考試題精選1（2011五調(diào)）如圖所示，不計(jì)繩重和摩擦，吊籃與動(dòng)滑輪總重為450N，定滑輪重力為40N，人的重力為600N，人在吊籃里拉著繩子不動(dòng)時(shí)需用拉力大小是A218 N     B220 N    C210 N    D236 N2（2012元調(diào)）下列簡(jiǎn)單機(jī)械中，屬于省力杠桿的是A筷子 B碗夾 C羊角錘 D釣魚桿3（2010

12、五調(diào)）下列使用的工具中屬于費(fèi)力杠桿的是11.4、（2012元月調(diào)考）下圖是課本中的一幅科學(xué)漫畫，如果漫畫中的“胖子”、“瘦子”和被提升貨物的重力分別為G1、G2、G3，那么它們的關(guān)系正確的是 AG1G2G3    BG1G2G3    CG1G2G3    DG1G3G25（2012四月調(diào)考）某種活動(dòng)黑板的示意圖如下，其上端分別用兩根繞過兩只定滑輪的細(xì)繩相連。兩塊形狀相同的黑板的重力均為G。當(dāng)其中一塊黑板沿豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，另一塊黑板同時(shí)做反向等速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，每根繩

13、的拉力為 A0 B CG D2G6、（2011元調(diào)）在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)前出現(xiàn)圖甲所示情況，應(yīng)將杠桿兩端的螺母向 調(diào)（填“左”或“右”），使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是 。（2）實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了圖乙所示的情況，為了使杠桿在水平位置平衡，這時(shí)應(yīng)將左邊的鉤碼向 （填“左”或“右”）移動(dòng) 格。（3）實(shí)驗(yàn)中，要改變力和力臂的數(shù)值，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣做的目的是 。7(2010四調(diào))圖甲是一種工人在搬運(yùn)玻璃時(shí)用到的吸盤，圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖。(1)圖乙中，提鈕2可以看成是一種 杠桿，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出它的動(dòng)力和阻力示意圖。(2)當(dāng)同時(shí)抓住提鈕1和2時(shí)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞上的閥門

14、在 和 的共同作用下關(guān)閉，這時(shí)吸盤就可以“吸起”玻璃。(3)若吸盤底面積為3dm。，則此吸盤一次能吸起的最重的玻璃是多少牛?(大氣壓為105Pa)8（2010元調(diào)）、現(xiàn)在不少學(xué)校里放置了如圖甲所示的能自動(dòng)蓋上蓋子的垃圾桶，它能有效阻隔垃圾散發(fā)出來的氣味。（1）裸露的垃圾不斷向四周散發(fā)難聞的氣味，說明分子_。（2）請(qǐng)你在答題卷的圖乙中畫出果皮A停留在桶蓋的斜面上時(shí)受到的力的示意圖。（3）桶蓋的相關(guān)尺寸如圖丙所示，且已知桶蓋中心偏離轉(zhuǎn)軸距離2cm。若要讓質(zhì)量為10g以上的果皮在桶蓋的斜面上下滑時(shí)能壓翻桶蓋自動(dòng)落入桶中，在不計(jì)摩擦力的情況下，請(qǐng)你估算桶蓋的最大質(zhì)量應(yīng)不超過多少？（請(qǐng)寫出必要的計(jì)算過程

15、）9、（2010中考）高壓起重氣墊是一種適合于地震救災(zāi)的起重工具。它由如圖甲所示的高壓氣瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成。起重時(shí)，氣墊放入重物與地面的間隙之間，由高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣，氣墊在短時(shí)間內(nèi)可把重物舉起一定高度。高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時(shí)，氣瓶?jī)?nèi)的氣體溫度 ，內(nèi)能 。如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105N的物體舉高0.1m，則其功率為 W。圖乙中，質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體石板長(zhǎng)為2m、重為6×104N。當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時(shí)，石板恰好被頂起，此時(shí)氣墊和石板的接觸面是連長(zhǎng)為20cm的正方形。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出氣墊恰好頂起石板時(shí)的阻力臂l2。氣墊恰好頂起石板時(shí)，氣墊的中心至少離石板右端的

16、支點(diǎn)O多遠(yuǎn)？10（2011四調(diào)）如圖甲所示，一名工人進(jìn)入到一根豎直打人海底的圓柱形鋼護(hù)筒的底部作業(yè)時(shí)，因海水漲潮，鋼護(hù)筒上部突然變形，最窄的地方只有35cm，工人被困鋼護(hù)筒底部。(1)圖甲中鋼護(hù)筒最窄處受到海水的壓強(qiáng)是多少?(2)為了將工人救出，救援人員將與鋼護(hù)筒下端連在一起的水泥樁切斷，已知鋼護(hù)筒連同切割下來的水泥樁等的總重為2.0×106N、浸人水中的體積為40m3，現(xiàn)用起重機(jī)吊起它們，起重臂滑輪組上的鋼纜繞法如圖乙所示，則鋼纜承受的拉力變化范圍為多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。不考慮風(fēng)浪、水流等的影響，吊鉤、鋼纜重及摩擦都忽略不計(jì))11

17、、（2011元調(diào)）酒瓶上的軟木塞往往很難直接拔出，因此人們發(fā)明了如圖所示的開瓶器。使用時(shí)，首先把鉆頭對(duì)準(zhǔn)軟木塞，用手轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄，使鉆頭插入軟木塞，同時(shí)壓把會(huì)翹起；然后再用力按壓壓把，鉆頭就能把軟木塞“帶”出來。 （1）請(qǐng)仔細(xì)觀察開瓶器的結(jié)構(gòu)，指出其中用到了哪些物理知識(shí)，再舉出兩例填寫到表格內(nèi)：開瓶器的結(jié)構(gòu)所用到的物理知識(shí)例：壓把壓把是一個(gè)省力杠桿（2）如圖所示是鉆頭插入軟木塞時(shí)右邊壓把的示意圖，O為壓把的轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)為手對(duì)壓把的壓力，其方向始終垂直于OA，且OA：OB=8:1，如果F為5N時(shí)恰好拔出軟木塞，則酒瓶對(duì)軟木塞的摩擦力是多少牛？（鉆桿、旋轉(zhuǎn)手柄和軟木塞的質(zhì)量忽略不計(jì)）12、（2012四

18、調(diào)）平推杠鈴架是一種健身器材，結(jié)構(gòu)如圖所示，其中直桿ABCD是質(zhì)量分布均勻的圓柱體狀杠鈴桿。訓(xùn)練時(shí)人平躺在長(zhǎng)凳上，雙手將杠鈴桿反復(fù)向上推起，起到鍛煉身體的作用。 (1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出杠鈴桿的重力的示意圖。 (2)杠鈴桿兩側(cè)可以裝配杠鈴片，杠鈴片按質(zhì)量可分為5kg、15kg、20kg、25kg共5種型號(hào)。往空的杠鈴桿上安裝杠鈴片時(shí)，先將一個(gè)杠鈴片套在杠鈴桿的一端，再將這個(gè)杠鈴片水平向里推到圖示位置，然后在杠鈴桿的另一側(cè)安裝一個(gè)相同的杠鈴片。試通過計(jì)算說明，在上述安裝過程中，為了不使杠鈴桿翻轉(zhuǎn)，杠鈴桿的質(zhì)量至少應(yīng)為多大? (3)某人在一次健身時(shí)，20s內(nèi)向上推舉了l0次杠鈴桿，已知杠鈴桿和杠鈴片的總質(zhì)量為80kg，如果每次推舉時(shí)手斜向上移動(dòng)了50cm，杠鈴桿上升的高度為40cm，那么他在這次健身時(shí)推舉做功的功率約為多少?13、（2012中考）如圖甲所示，我