第13課時　簡單機械（可編輯word）

1、.第13課時簡單機械夯基提能作業(yè)A組根底穩(wěn)固一、選擇題1.根據(jù)詳細工作需要能選擇適宜的工具是勞動者的根本技能。要剪開較硬的物體,圖中的四種剪刀,應選擇2.如下圖,一根粗細均勻的鐵棒AB靜止在程度地面上,現(xiàn)用力F將鐵棒從程度地面拉至豎直立起。在這個過程中,力F作用在B端且始終與鐵棒垂直,那么力F將A.逐漸變大B.逐漸變小C.保持不變D.先變小后變大3.2019河南,8,2分以下工具中,使用時屬于費力杠桿的是4.小剛家廚房里有一把多功能剪刀,圖中標注了該剪刀的相關用處,對于它的使用,以下分析正確的選項是A.做起瓶器使用時,它是一個費力杠桿B.做剪刀使用時,物體越靠近O點越省力C.做削皮刀使用時,刀

2、刃很鋒利,是為了增大壓力把果皮削掉D.做擠壓鉗使用時,擠壓齒鋒利,是為了減小壓強把果殼擠開5.如下圖,用一根繩子繞過定滑輪,一端拴在鉤碼上,手執(zhí)另一端,分別用力F1、F2、F3勻速拉起鉤碼。忽略摩擦,以下說法中正確的選項是A.F1較小B.F2較大C.F1、F2、F3的大小關系不能確定D.假如將鉤碼提升一樣的高度,那么力F1、F2、F3做的功相等6.2019廣東,7,3分A、B兩種實心物體的質(zhì)量與體積的關系如圖甲所示,把體積相等的A、B物體掛在滑輪組下,假設要使它們處于靜止狀態(tài),那么在圖乙的虛線框內(nèi)懸掛B物體的個數(shù)是不計摩擦和滑輪的自重甲乙A.1個B.2個C.3個D.4個二、填空與作圖題7.20

3、19河南,4,2分高速鐵路的輸電線,無論冬、夏都繃得直直的,以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組懸掛20個一樣的墜砣,每個墜砣質(zhì)量為25 kg,不計滑輪和鋼繩自重及摩擦,輸電線A端受到的拉力大小為N。假設某段時間內(nèi)墜砣串下降了30 cm,那么輸電線A端向左挪動了cm。g取10 N/kg,不考慮鋼繩的熱脹冷縮 8.2019天津,18,4分利用圖1中的撬棒撬石塊時,撬棒相當于選填“省力或“費力杠桿;利用圖2中的滑輪組勻速提升900 N的重物時,假設忽略滑輪自重、繩重及摩擦,人對繩的最小拉力為N。 圖1圖29.2019福建,19,2分如下圖,撬起

4、瓶蓋的起瓶器屬于杠桿選填“省力“費力或“等臂,其支點是圖中點。 10.2019河北石家莊橋西模擬如圖,輕桿OA可繞O點自由轉(zhuǎn)動,用細線將15 N的重物掛在A處,小林通過細線在B處用豎直向上的拉力提住輕桿,OB和BA的長度之比為35,輕桿始終在程度位置處于平衡。1此杠桿類型與選填“釣魚竿或“羊角錘一樣; 2拉力大小為N; 3假設僅增加物重,那么拉力的變化量與物重的變化量之比為; 4假設拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,那么拉力將變。 11.2019江蘇蘇州,232,2分按要求作圖:在圖中,畫出力F的力臂,并標上字母l。三、實驗探究題12.2019河北

5、?？既n外小組的同學們做“探究杠桿平衡條件的實驗。1如圖甲所示,小明在調(diào)節(jié)杠桿平衡時,為了使杠桿在程度位置平衡,他應將其右端的平衡螺母向選填“左或“右端挪動;實驗過程中使杠桿在程度位置平衡主要是為了方便。 2如圖乙所示,小紅在A處用彈簧測力計豎直向上拉,在B處掛鉤碼,杠桿保持平衡。在始終保持杠桿平衡的情況下,假設將彈簧測力計逐漸向右傾斜,那么彈簧測力計的示數(shù)將選填“變大“不變或“變小。 【拓展】如圖丙所示,小亮利用一根粗細均勻重5 N 的硬棒做如下實驗:杠桿硬棒可繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,在其中點處掛有一個重為20 N的重物,現(xiàn)用一豎直向上的拉力F提起杠桿的右端,使重物緩慢上升

6、0.10 m。彈簧測力計的示數(shù)將,所做的有用功為J,杠桿的機械效率為。忽略繩重和各處的摩擦 丙四、計算題13.2019安徽,21,4分圖a所示為前臂平伸用手掌托住鉛球時的情形。我們可將圖a簡化成如圖b所示的杠桿,不計自重。假設鉛球質(zhì)量m=3 kg,OA=0.03 m,OB=0.30 m,求此時肱二頭肌對前臂產(chǎn)生的拉力F1大小g取10 N/kg。14.2019河北石家莊十八縣聯(lián)考如下圖,將邊長為10 cm的金屬塊甲,用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A點,在B點用橡皮筋和小車相連。當小車在B點正下方M時,杠桿在程度位置平衡,橡皮筋的拉力為10 N,甲對程度地面的壓強恰好為0。經(jīng)過2 s小車運動到N點

7、,杠桿仍在程度位置平衡,此時橡皮筋的拉力為16 N。MN=0.6 m,OA=0.2 m,OB=0.8 m。求:1小車的平均速度;2甲的重力;3小車在N點時,甲對地面的壓強。B組才能提升一、選擇題1.2019河北唐山路北一模如下圖的簡單機械中,省間隔 的是2.如下圖的工具中,在使用時屬于費力杠桿的是3.2019陜西,6,2分如下圖的不銹鋼空調(diào)架,安裝時橫桿OB伸出墻外由斜桿AC支撐,其中O、A兩點固定在墻上,C端固定在橫桿OB上。通常將空調(diào)室外機置于該支架上時不緊靠墻體。以下相關說法正確的選項是A.空調(diào)架對墻沒有力的作用B.假設以O為支點,OB一定是一個省力杠桿C.假設室外機向外挪動,AC對OB

8、的支撐力變大D.室外機不能緊靠墻體主要是為了防止漏電4.2019福建A,14,2分?墨經(jīng)?最早記述了秤的杠桿原理。圖中“標“本表示力臂,“權“重表示力。以下說法符合杠桿平衡原理的是A.“權小于“重時,A端一定上揚B.“權小于“重時,“標一定小于“本C.增大“重時,應把“權向A端移D.增大“重時,應換用更小的“權5.在圖中,甲、乙兩個滑輪組都是由一樣的滑輪組合而成,如圖丙,大輪重10 N,小輪重5 N,連桿重1 N。先后用甲、乙兩種方式提起同樣重的物體G=500 N,假如忽略摩擦力和繩的重力,那么以下說法正確的選項是A.F1=129 NF2=133 NB.F1=129 NF2=129 NC.F1

9、=133 NF2=133 ND.F1=133 NF2=129 N二、填空與作圖題6.如圖,AB為能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿,中點C處用細線懸掛一重物,在A端施加一個豎直向上、大小為10 N 的拉力F,使杠桿在程度位置保持平衡,那么物重G=N。假設保持拉力方向不變,將A端緩慢向上提升一小段間隔 ,在提升的過程中,拉力F將選填“增大“不變或“減小。 7.如圖是小聰為拉船靠岸而設計的甲、乙兩種方案,假設拉船的力需要很大,那么應選用方案選填“甲或“乙,因為采用這種方案可以。不計機械的自重及摩擦 8.2019山西,40,2分如下圖,用一根細繩將杠桿AOB在O點懸掛起來,B處掛一重物G,在

10、杠桿上施加最小動力F,使杠桿在圖示位置平衡,請你在圖中畫出這個力的示意圖。9.2019廣東廣州,16,3分用力F1把門推開,彈性繩會被拉長。如圖,門處于靜止狀態(tài)。1畫出彈性繩對門的拉力F2的示意圖。2O為支點,畫出F1的力臂。3根據(jù)杠桿的平衡條件可知F1F2選填“>“=或“<。 10.如下圖,請畫出力F的力臂L。三、實驗探究題11.2019江蘇蘇州,27,4分在“探究杠桿的平衡條件實驗中:1圖甲中,為使杠桿在程度位置平衡,應將右端的平衡螺母向側(cè)調(diào)節(jié)。 2圖乙中,杠桿恰好處于程度平衡狀態(tài),假設在A處下方再掛一個鉤碼,那么B處所掛鉤碼須向右挪動格,可使杠桿在程度位置

11、再次平衡。 3杠桿處于圖甲所示位置時,小李同學就在杠桿上掛鉤碼進展實驗,小明認為這樣操作會對實驗產(chǎn)生以下影響:杠桿自身重力可能會對實驗產(chǎn)生影響可能不便于測量力臂或出現(xiàn)力臂測量錯誤無法得出杠桿平衡條件你認為正確的選項是。 A.B.C.12.物理實驗復習時,小美和小麗再探有關杠桿平衡的問題:1小美先將杠桿調(diào)節(jié)至程度位置平衡,在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后,杠桿的端下降。要使杠桿重新在程度位置平衡,假如不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,只需將即可。 2小麗還想探究當動力和阻力在杠桿同側(cè)時杠桿的平衡情況,于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,結果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置。如圖乙所示,小麗在

12、A點施加一個始終程度向右的拉力F,卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至程度位置平衡。你認為原因是。 3她們認為2問中拉力是做功的。假如程度向右的拉力F大小不變,OA長L,將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30°的過程中,拉力F做功為。 13.探究杠桿的平衡條件【提出問題】如圖1所示,是一種常見的桿秤,此時處于程度位置平衡。圖1發(fā)現(xiàn)一:小明在左側(cè)掛鉤上增加物體,可觀察到提紐左側(cè)下沉,他認為改變杠桿的程度平衡可以通過改變作用在杠桿上的來實現(xiàn); 發(fā)現(xiàn)二:接著小新挪動秤砣使其恢復程度位置平衡,說明通過改變的長短也可以改變杠桿的平衡。 那么,杠桿在滿足什么條件時才

13、平衡呢?【制訂方案與設計實驗】實驗前,輕質(zhì)杠桿處于如圖2所示的狀態(tài),使用時,首先應將杠桿的平衡螺母向選填“左或“右調(diào)節(jié),使杠桿處于程度位置平衡,這樣做的好處是。 圖2【實驗結論】如圖3所示,他們進展了三次實驗,對實驗數(shù)據(jù)進展分析,得出杠桿的平衡條件是。 圖3【拓展應用】如圖4所示,是用手托起重物的示意圖,圖中前臂可以看做是一個杠桿選填“省力“費力或“等臂。假設托起6 N的重物,根據(jù)圖4所示,可估算出手臂要用的動力大約是N。 圖4四、計算題14.2019重慶A,19,8分圖甲是?天工開物?中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意圖如圖乙。輕質(zhì)杠桿的支點O距左端l1

14、=0.5 m,距右端l2=0.2 m。在杠桿左端懸掛質(zhì)量為2 kg的物體A,右端掛邊長為0.1 m的正方體B,杠桿在程度位置平衡時,正方體B對地面的壓力為20 N。g=10 N/kg,求:1此時杠桿左端所受拉力大小為多少牛頓?2正方體B的密度為多少千克每立方米?3假設該處為松軟的泥地,能承受的最大壓強為4×103 Pa,為使杠桿仍在程度位置平衡,物體A的重力至少為多少牛頓?15.如下圖,小華正在做俯臥撐,可以將他的身體看做一個杠桿,O為支點,A為他的重心,相關長度已在圖中標明。他的質(zhì)量m=60 kg,g=10 N/kg。1求小華受到的重力G;2求圖示時刻地面對雙手支持力F的力臂l1,

15、并在圖中畫出此力臂;3求圖示時刻地面對雙手的支持力F。答案精解精析A組根底穩(wěn)固一、選擇題1.D要剪開較硬的物體,需要抑制較大的阻力,使用省力杠桿有利于完成任務。根據(jù)杠桿的構造特點,選項D中動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,所以選D。2.B在抬起的過程中,杠桿重力G阻力不變,F與鐵棒始終垂直,所以動力臂L1不變;將鐵棒從程度地面拉至豎直立起,阻力臂L2變小,根據(jù)杠桿的平衡條件可知FL1=GL2,L2變小,所以F也在變小。3.B根據(jù)杠桿分類原那么,假設杠桿阻力臂大于動力臂,那么是費力杠桿。B圖中,手使用筷子時的阻力臂大于動力臂,所以筷子屬于費力杠桿。A、C是省力杠桿,D是等臂杠桿。4.B該多功能剪刀

16、做起瓶器使用時,動力臂大于阻力臂,是一個省力杠桿,A項錯誤;做剪刀使用時,物體越靠近O點那么l2越小,根據(jù)F1l1=F2l2,在l1、F2不變的情況下,l2越小越省力,B項正確;做削皮刀使用時,刀刃很鋒利,是通過減小受力面積增大壓強的方法來削果皮,C項錯誤;做擠壓鉗使用時,擠壓齒鋒利是通過減小受力面積增大壓強的方法來擠開果殼,D項錯誤。應選B。5.D由于定滑輪不能省力,所以F1、F2、F3相等,選項A、B、C錯誤;假如將鉤碼提升一樣的高度,由W=Fs可知,力F1、F2、F3做的功相等,選項D正確。6.B由m-V圖像和密度公式=mV知A=2 g/cm3,B=0.5 g/cm3,兩物體體積一樣,故

17、mA=4mB,GA=4GB;A懸掛在動滑輪上,不計摩擦和滑輪自重,那么繞繩上的拉力F拉=12GA=2GB,故懸掛2個B物體就可使它們處于靜止狀態(tài),選B。二、填空與作圖題7.答案1×10415解析根據(jù)滑輪的工作特點首先判斷出滑輪組左側(cè)為定滑輪,右側(cè)為動滑輪,墜砣對鋼繩自由端施加拉力,不計滑輪和鋼繩的自重及摩擦,所以輸電線A端受到的拉力等于鋼繩末端受到的拉力的2倍,即F=2G=2mg=2×20×25 kg×10 N/kg=10 000 N;A端挪動的間隔 等于鋼繩末端挪動的間隔 的12,故等于15 cm。8.答案省力300解析在撬動石塊時,手用力為動力,石塊

18、對杠桿施加阻力,動力臂大于阻力臂,故為省力杠桿;由題圖可知n=3,故F=13G物=13×900 N=300 N。9.答案省力A解析此起瓶器在使用過程中,以A點為支點,手作用在起瓶器上的力為動力,B點受到的力為阻力,由此可知,動力臂大于阻力臂,所以是省力杠桿。10.答案1釣魚竿2403834大解析1由圖可知,O點為支點,OB為動力臂,OA為阻力臂,阻力大小等于所掛物體的重力,在B點的拉力為動力,動力臂OB小于阻力臂OA,即此杠桿為費力杠桿,釣魚竿與其類型一樣。2OB和BA長度之比為35,那么OBOA=38,由杠桿的平衡條件可知F·OB=G·OA,所以F=OAOBG=

19、83×15 N=40 N。3假設僅增加物重,那么阻力F2=G+G,動力F1=F+F;由杠桿的平衡條件可知F1·OB=F2·OA,即F+F·OB=G+G·OA,由于F·OB=G·OA,所以F·OB=G·OA,那么FG=OAOB=83。4假設拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向,阻力及阻力臂不變,拉力的力臂變小,由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知拉力將變大。11.答案如圖解析由支點向力的作用線作垂線,支點與垂足間的間隔 即力臂l。三、實驗探究題12.答案1左測量力臂2變大【拓展】保持不變280%解析1杠桿左高右低

20、,要調(diào)節(jié)杠桿在程度位置平衡,應向左挪動平衡螺母。實驗過程中調(diào)節(jié)杠桿在程度位置平衡是為了便于測量力臂。2彈簧測力計逐漸向右傾斜,動力臂會變小,阻力和阻力臂不變,那么動力變大。【拓展】拉力F豎直向上緩慢挪動,動力臂l1始終為阻力臂l2的2倍Fl1=Gl2F=Gl2l1=12GF大小不變W有=G·h=20 N×0.1 m=2 J=W有W總=W有W有+W額=G·hG·h+G桿·h=GG+G桿=20N20N+5N=80%四、計算題13.答案300 N解析根據(jù)杠桿平衡條件,有F1l1=F2l2將F2=mg=30 N,l1=OA=0.03 m,l2=OB=0

21、.30 m代入可得F1=300 N14.答案10.3 m/s240 N3800 Pa解析1經(jīng)過2 s,小車從M點運動到N點,那么小車的平均速度v=sMNt=0.6m2s=0.3 m/s;2根據(jù)杠桿平衡條件可得,FB·OB=FA·OA,又因為小車在M點時對地面的壓強恰好為0,那么甲的重力G=FA=FB·OBOA=40 N;3當小車運動到N點時,根據(jù)杠桿平衡原理可得,FB'·OB·sin 30°=FA'·OA,那么FA'=FB'·OB·sin30°OA=16N

22、5;0.8m×0.50.2m=32 N,由p=FS可得甲對地面的壓強p=G-FA'S=40N-32N(0.1m)2=800 Pa。B組才能提升一、選擇題1.CA中為定滑輪,不省力也不省間隔 ,但能改變力的方向;B中為斜面,省力但費間隔 ;C中為杠桿,且動力臂小于阻力臂,屬于費力杠桿,但能省間隔 ;D中滑輪組省力但費間隔 。故A、B、D不符合題意,應選C。2.C天平屬于等臂杠桿,A項錯誤;瓶蓋起子、鉗子使用時動力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿,B、D項錯誤;食品夾使用時屬于費力杠桿,應選C。3.C為了不讓空調(diào)架傾倒,墻給空調(diào)架一個支持力,根據(jù)力的作用是互相的,空調(diào)架對墻有力的作用,

23、故A錯誤;假設以O為支點,沿AC方向的力是動力,空調(diào)室外機對支架的壓力是阻力,阻力臂和動力臂大小不能比較,OB可能是省力杠桿,也可能是費力杠桿,故B錯誤;室外機外移,阻力臂變大,阻力不變,動力臂不變,根據(jù)杠桿的平衡條件可知,動力變大,即AC對OB的支撐力變大,故C正確;空調(diào)室外機離墻太近,會影響空調(diào)的通風散熱,故D錯誤。4.C此題考察杠桿的平衡條件。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2,在此題中“標表示L1,“本表示L2,“權表示F1,“重表示F2。當F1<F2時,是否平衡還要看L1與L2的關系,故A錯。當F1<F2時,L1一定大于L2,故B錯。增大F2,F1、L2不變時,L1=F

24、2L2F1,L1也必須增大才能平衡,所以增大“重時,應把“權向A端移,故C正確。當F2增大時,假設L1、L2保持不變,F1=F2L2L1,F1也必須增大才能平衡,所以增大“重時,應換用更大的“權,故D錯。5.B假如忽略摩擦力和繩的重力,由于甲、乙兩種方法的物重都由4段繩子承擔,所以F1=F2=G+G大輪+G小輪+G桿4=500N+10N+5N+1N4=129 N,應選項B正確。二、填空與作圖題6.答案20不變解析根據(jù)杠桿平衡條件得G×BC=F×BA,那么G=F×BABC=10N×BA12BA=20 N,拉力F=G×BCBA;假設保持拉力方向不變

25、,將A端向上提升一小段間隔 ,如下圖,根據(jù)杠桿平衡條件得:FL1=GL2,那么F=GL2L1,由圖中幾何關系可知L2L1=BCBA,故拉力F大小不變。7.答案甲省力解析兩圖中的滑輪都屬于動滑輪,但使用的方式不同,假設船受到水的阻力是f,不計機械自重及摩擦,那么F甲=f/2,F乙=2f,所以方案甲更省力,所以應選用方案甲。8.答案如下圖解析根據(jù)杠桿的平衡條件可知,在阻力和阻力臂一定時,要想動力最小,動力臂就要最長,支點O和動力F作用點B之間的間隔 OB為最長動力臂,然后畫出最小動力F。9.答案12如下圖3F1L1=F2L2<解析1繩的拉力沿繩的方向。2從支點向力的作用線作垂線段。3杠桿平衡

26、條件為F1L1=F2L2,L1>L2,所以F1<F2。10.答案如下圖解析用虛線延長力F的作用線,作O到力的作用線的垂線段,O到垂足的間隔 即力臂L。三、實驗探究題11.答案1右213A解析1由題圖甲可知,杠桿左端下沉,要向右調(diào)節(jié)平衡螺母。2由杠桿平衡條件可知,左、右兩邊鉤碼數(shù)與格數(shù)乘積相等才能平衡。在A處再掛一個鉤碼,那么左邊為4×2=8,右邊鉤碼應向右移1格,才能到達平衡狀態(tài)。3題圖甲杠桿左端下沉說明杠桿的重心不在支點上,杠桿自重力臂不為0,對杠桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生影響,故正確;題圖甲杠桿不在程度位置平衡,鉤碼懸掛點到支點的間隔 不是力臂,不便于測量力臂,故正確;假如考慮杠桿自

27、重,還是可以得到杠桿平衡條件的,只是操作方法可能更復雜,故錯誤。應選A。12.答案1左左側(cè)2個鉤碼取下掛到右側(cè)鉤碼下方2程度位置時動力臂為零,杠桿無法平衡312FL解析1假設每個鉤碼重為G,杠桿上每格長l,由題圖甲可知,左側(cè)5G×4l=20Gl,右側(cè)2G×3l=6Gl,20Gl>6Gl,所以杠桿左端下降;假如不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,假設要杠桿平衡,只需左側(cè)取下n個鉤碼掛到右側(cè),那么5-nG×4l=2+nG×3l,解得n=2,即需將左側(cè)2個鉤碼掛到右側(cè)鉤碼下方。2將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,在A點施加一個始終程度向右的拉力F,杠桿在程度位置時F的作用線通過支點,即動力臂為0,根據(jù)杠桿的平衡條件,杠桿無法平衡。3由題圖乙可知杠桿從豎直位置轉(zhuǎn)過30°的過程中,F的作用點程度挪動間隔 為OA長的一半,即12L,所以拉力F做的功W=F×12L=12FL。13.答案【提出問題】力力臂【制訂方案與