杠桿與滑輪練習11

1、杠桿與滑輪練習：杠桿與滑輪練習：一、判斷施力最小問題：一、判斷施力最小問題：原理：根據(jù)杠桿原理原理：根據(jù)杠桿原理F1*L1=F2*L2；要使施；要使施力最小即力最小即力臂最長力臂最長。例例1.如圖為一圓柱油桶，要使如圖為一圓柱油桶，要使B點離開地面，應施點離開地面，應施加的最小力方向如何？作圖說明。加的最小力方向如何？作圖說明。DCABF1L1 應視油桶為一杠桿，應視油桶為一杠桿，找出支點及動力作用點，找出支點及動力作用點，要想要想B B點離開地面必須繞點離開地面必須繞A A點轉(zhuǎn)動，則點轉(zhuǎn)動，則A A為支點；想施為支點；想施加的力最小，必須動力臂加的力最小，必須動力臂最長，即為最長，即為ACA

2、C，則，則C C為動力為動力作用點，過作用點，過C C與與ACAC垂直的那垂直的那條線為動力作用線，如右條線為動力作用線，如右圖。圖。二、有關杠桿的計算問題： 例例2：假期里，小蘭和爸媽一起參加了：假期里，小蘭和爸媽一起參加了一個家庭游戲活動，要求是家庭成員中一個家庭游戲活動，要求是家庭成員中的任意兩名成員分別站在如右圖所示的的任意兩名成員分別站在如右圖所示的木板上，恰好使木板平衡。木板上，恰好使木板平衡。（1）若小蘭和爸爸體重分別為）若小蘭和爸爸體重分別為400N和和800N，小蘭站在離中央支點，小蘭站在離中央支點2m的一側，的一側，爸爸應站在離支點多遠處才能使木板平爸爸應站在離支點多遠處才

3、能使木板平衡？衡？（2）若小蘭和爸爸已成功站在木板上，）若小蘭和爸爸已成功站在木板上，現(xiàn)在他們同時開始勻速想向而行，小蘭現(xiàn)在他們同時開始勻速想向而行，小蘭速度為速度為0.5m/s，爸爸的速度為多少菜能，爸爸的速度為多少菜能使木板水平平衡不被破壞？使木板水平平衡不被破壞？據(jù)杠桿平衡原理：F1*L1=F2*L2可得：L2=F1*L1/F2；代入數(shù)據(jù)可得L2=1m 設小蘭和爸爸行走速度為v1和v2，行走時間為t，要保證杠桿水平平衡，則有F1*(L1-v1*t)=F2*(L2-v2*t)代入數(shù)據(jù)可求得v2為0.25m/s。三、轉(zhuǎn)動中的杠桿平衡問題： 例例3： 如圖所示，一直桿可繞如圖所示，一直桿可繞O

4、點轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)動，桿下掛一重物，為了提高重物，用一動，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個始終與直桿垂直的力個始終與直桿垂直的力F使直桿有豎直位使直桿有豎直位置慢慢勻速轉(zhuǎn)動到水平位置，則整個過程置慢慢勻速轉(zhuǎn)動到水平位置，則整個過程中中F的大小將（的大小將（ ）A.不變不變 B.變小變小 C.變大變大 D.無法確定無法確定CF據(jù)杠桿平衡原理：可知F*L1=F2*L2F2=G由公式可知由甲到乙位置L2在逐漸增大，而F2和L1不變使F也逐漸增大。F甲乙OF2F2L2L2四、應用題：桿秤例例4：一根桿秤，如果秤砣磨損一部：一根桿秤，如果秤砣磨損一部分，用它測得的質(zhì)量將比被測物體分，用它測得的質(zhì)量將比被測物體的

5、實際質(zhì)量的實際質(zhì)量 （ ）A.偏大 B.偏小 C.相等 D.無法判斷OGFL1L2物重秤砣據(jù)杠桿平衡原理：G*L1=F*L2其中L1與G不變；當F變小，即秤砣質(zhì)量減小，使得L2要增大，即稱的讀數(shù)增大，即測得的質(zhì)量增大。 如圖：有一根粗細均勻，橫截面積相等硬棒由如圖：有一根粗細均勻，橫截面積相等硬棒由兩部分組成，這兩部分分別為兩種不同的金屬焊接兩部分組成，這兩部分分別為兩種不同的金屬焊接而成，總長而成，總長16cm，用第一種金屬制成的部分長，用第一種金屬制成的部分長6cm，如果在兩根金屬棒焊接處，如果在兩根金屬棒焊接處O點支起它恰好能點支起它恰好能保持平衡，求：保持平衡，求：(1)這兩根金屬棒的

6、質(zhì)量是否相等？這兩根金屬棒的質(zhì)量是否相等？(2)兩種金屬密度之比為多少？兩種金屬密度之比為多少？BAO12解：根據(jù)平衡條件可得：m1g*1/2AO=m2g*1/2BO；即 =21mmAOBOBOAOSS=cmcm610=35所以這兩根金屬棒質(zhì)量不相等。2=53BOAO92535351221221121mmmm1.如如右右圖所示的均勻木條圖所示的均勻木條AOB，AO=OB，在在O點系一繩并掛起，先使點系一繩并掛起，先使AO保持水平，保持水平，然后放手，則在剛放手的瞬間，木條將會然后放手，則在剛放手的瞬間，木條將會 ( )AA端向上運動端向上運動BA端向下運動端向下運動C保持平衡不動保持平衡不動D

7、不能確定不能確定2.如右圖所示，重為如右圖所示，重為G的均勻硬棒懸于的均勻硬棒懸于O點成點成豎直，現(xiàn)在下端施一水平拉力讓棒緩慢轉(zhuǎn)過豎直，現(xiàn)在下端施一水平拉力讓棒緩慢轉(zhuǎn)過角，在棒轉(zhuǎn)動的過程中角，在棒轉(zhuǎn)動的過程中 ( )A動力臂逐漸變大動力臂逐漸變大B阻力臂逐漸變大阻力臂逐漸變大C動力逐漸變大動力逐漸變大D動力逐漸減小動力逐漸減小 GGL1L2G*L1G*L2；所以；所以A向下傾向下傾GL1L2F*L1=G*L2；即F=L2/L1*G其中其中L1逐漸變短，逐漸變短，L2逐漸變逐漸變長；使得長；使得F也逐漸變大也逐漸變大1使用定滑輪時，沿豎直方向向下拉；跟沿斜的方使用定滑輪時，沿豎直方向向下拉；跟沿

8、斜的方向向下拉，所用拉力的大小向向下拉，所用拉力的大小_，這是因為它的，這是因為它的力臂力臂_。2動滑輪實質(zhì)上是一個動滑輪實質(zhì)上是一個_杠桿，使用動滑輪可杠桿，使用動滑輪可以以_，但不可以，但不可以_。3滑輪組是把定滑輪和動滑輪滑輪組是把定滑輪和動滑輪_使用的裝置，使用的裝置，使用時既可以省使用時既可以省_，又可以，又可以 _。不變 相等 省力 省力 改變力的方向 一起 力 力的方向 五五. .有關滑輪及滑輪組：有關滑輪及滑輪組： 如圖所示，物體A在拉力F的作用下做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為5N，那么拉力F為_N，物體A與地面間的摩擦力為_N。FA510 3物體甲重40N，物體乙重 70

9、N，如右圖所示兩物體都靜止。此時 甲、乙兩物體所受合力分別為（ ） A 0N、30N B0N、0N C30N、30N D30N、110N 4在滑輪組提升物體，當繩子自由端被拉下2m時，物體升高了0.5m，被提升物體的質(zhì)量是20kg。若不計動滑輪重力和摩擦阻力，則拉繩子的力應為（ ）A40N B49N C98N D5N 5如下圖所示的三個滑輪分別拉同一物體沿同一水平地面做勻速直線運動, 所用的拉力分別為F1, F2, F3, 那么, 下列關系式中正確的是： ( ) AF1F2F3 BF1F2F3 CF2F1F3 DF2F1F3 F1=fF3=2fF2=1/2f4如圖如圖12-5-1所示，貨物重所

10、示，貨物重300 N，現(xiàn)使用滑輪或，現(xiàn)使用滑輪或滑輪組勻速提升重物，試確定各圖中各力的大小滑輪組勻速提升重物，試確定各圖中各力的大小(滑輪重和摩擦不計滑輪重和摩擦不計)，F(xiàn)1 N，F(xiàn)2 N，F(xiàn)3 N。300 150 100 5上題中，如果每個滑輪重上題中，如果每個滑輪重20 N，則各拉力，則各拉力F的的大小分別為大小分別為F1 N，F(xiàn)2 NF3 N(不不計摩擦計摩擦)3201071606如圖如圖12-5-2所示，如果貨物在所示，如果貨物在500 N的拉力作用的拉力作用下勻速上升，則貨物重下勻速上升，則貨物重 N(動滑輪自重和摩動滑輪自重和摩擦不計擦不計)7如圖如圖12-5-3所示，如果貨物所示

11、，如果貨物G重重100 N，勻速向，勻速向上的拉力上的拉力F為為40 N，則動滑輪重，則動滑輪重 N(不計摩擦不計摩擦)1000 20 8如圖如圖12-5-4所示用滑輪使物體沿水平地面做勻速所示用滑輪使物體沿水平地面做勻速直線運動，已知物重為直線運動，已知物重為40 N，它受到的摩擦力為，它受到的摩擦力為10 N，則所用的拉力是，則所用的拉力是 N。(不計動滑輪重與摩擦不計動滑輪重與摩擦)5 分析分析：我們常見的滑輪題是克服物體的重力，本題中克服：我們常見的滑輪題是克服物體的重力，本題中克服的是物體受到的摩擦力，所以我們應該重點分析水平方向的是物體受到的摩擦力，所以我們應該重點分析水平方向的力

12、，此時我們可以把動滑輪豎直分為兩半，向左受兩股的力，此時我們可以把動滑輪豎直分為兩半，向左受兩股繩子的拉力，則合力為繩子的拉力，則合力為2F，向右受物體的磨擦力，向右受物體的磨擦力f，此時物，此時物體沿水平地面體沿水平地面 作勻速直線運動，所以向左邊的兩個力的合作勻速直線運動，所以向左邊的兩個力的合力應該等于向右的摩擦力。即力應該等于向右的摩擦力。即2F=f9如圖如圖12-5-5所示，在水平地面上的物體所示，在水平地面上的物體A在拉力在拉力F的作用下向左勻速運動，已知物體的作用下向左勻速運動，已知物體A受到的摩擦力為受到的摩擦力為30 N，GA100 N，則繩子對，則繩子對A的拉力的拉力F N

13、，作，作用在繩子自由端的力用在繩子自由端的力F N3015 10使用滑輪組時，下列說法正確的是使用滑輪組時，下列說法正確的是 A一定省力但不改變力的作用方向一定省力但不改變力的作用方向B一定能改變力的作用方向一定能改變力的作用方向C一定能省力，但不一定改變的方向一定能省力，但不一定改變的方向D一定能省力又改變力的方向一定能省力又改變力的方向C分析：這個考查的內(nèi)容是對滑輪組的了解，因為滑輪組是分析：這個考查的內(nèi)容是對滑輪組的了解，因為滑輪組是由定滑輪和動滑輪組合而成的簡單機械，定滑輪可以改變由定滑輪和動滑輪組合而成的簡單機械，定滑輪可以改變力的方向，而動滑輪可以省力，因此滑輪組既可以改變施力的方

14、向，而動滑輪可以省力，因此滑輪組既可以改變施力方向，又可以省力。如果滑輪組中有一個動滑輪，一個力方向，又可以省力。如果滑輪組中有一個動滑輪，一個定滑輪，當定滑輪，當n為奇數(shù)時，繩子自由端拉力方向向上，故應選為奇數(shù)時，繩子自由端拉力方向向上，故應選C。11要利用滑輪組勻速提升重為要利用滑輪組勻速提升重為1 200 N的物體，的物體，而繩子能承受的最大拉力為而繩子能承受的最大拉力為300 N(不計滑輪自身重不計滑輪自身重和摩擦和摩擦)，則所用滑輪中至少使用，則所用滑輪中至少使用 A一個定滑輪一個動滑輪一個定滑輪一個動滑輪B一個定滑輪、兩個動滑輪一個定滑輪、兩個動滑輪C兩個定滑輪一個動滑輪兩個定滑輪

15、一個動滑輪D兩個定滑輪、兩個動滑輪兩個定滑輪、兩個動滑輪B分析：解此題的關鍵是確定吊起動滑輪的繩子股數(shù)，因分析：解此題的關鍵是確定吊起動滑輪的繩子股數(shù)，因為題中不計滑輪自身重和摩擦，因此可以利用公式為題中不計滑輪自身重和摩擦，因此可以利用公式F=G/n的變形公式的變形公式n=G/F求得。故答案選求得。故答案選B12如圖如圖12-5-6所示，所示，a、b兩個物體的重量分別為兩個物體的重量分別為G1和和G2，當滑輪平衡時當滑輪平衡時G1 G2為為 (忽略滑輪重和摩擦忽略滑輪重和摩擦) A A21 B21 B12 C12 C11 D11 D1313 B分析：解此題時，可選找出繩子的分析：解此題時，可

16、選找出繩子的自由端，由圖可以看出，繩子的自自由端，由圖可以看出，繩子的自由端是掛由端是掛a的那端，從的那端，從a開始進行分開始進行分析，因為在滑輪組中，只要是用一析，因為在滑輪組中，只要是用一根繩子繞成的滑輪組，在每段繩上根繩子繞成的滑輪組，在每段繩上的拉力都相同，故吊起的拉力都相同，故吊起a的繩子上的的繩子上的拉力為拉力為G1，再分析右邊的動滑輪，再分析右邊的動滑輪，有兩股繩承擔了有兩股繩承擔了b的重力，所以的重力，所以2G1=G2，即，即G1 G2=1 2，故選，故選B13如圖如圖12-5-7所示，用彈簧測力計拉著重物所示，用彈簧測力計拉著重物A在兩個粗糙程在兩個粗糙程度相同而坡度不同的斜

17、面上做勻速直線運動度相同而坡度不同的斜面上做勻速直線運動(l1l2)彈簧測力計彈簧測力計的示數(shù)分別為的示數(shù)分別為F1、F2，則，則F1、F2的大小為的大小為 AF1F2 BF1F2 CF1F2 D無法判斷無法判斷B分析：此題是考查斜面的知識，因為斜面是利用增加距分析：此題是考查斜面的知識，因為斜面是利用增加距離來達到省力目的的機械，所以本題中只需比較兩斜面離來達到省力目的的機械，所以本題中只需比較兩斜面的長度即可以，因為的長度即可以，因為l1l2，所以，所以F1F2，故選，故選B。14人站在地面上，用如圖人站在地面上，用如圖12-5-8所示的滑輪組將所示的滑輪組將重物提起，畫出最省力的繞法。重

18、物提起，畫出最省力的繞法。分析：解此題的關鍵是看清題目的要求，不僅要考慮省分析：解此題的關鍵是看清題目的要求，不僅要考慮省力，同時要考慮到人在下面拉。所以畫圖時應從人手開力，同時要考慮到人在下面拉。所以畫圖時應從人手開始畫。始畫。15用如圖用如圖12-5-9所示的滑輪組將一重為所示的滑輪組將一重為300 N的的物體提起，如果使用的動滑輪重物體提起，如果使用的動滑輪重30 N(繩子自重和摩繩子自重和摩擦均不計擦均不計)。F至少是多少才能勻速提起物體？至少是多少才能勻速提起物體？若物體被提升若物體被提升1.5 m，需將繩子向上拉多少米？，需將繩子向上拉多少米？若再拉一個物體若再拉一個物體G，拉力，拉力F增大到增大到130 N才能將物才能將物體勻速提起，則重物體勻速提起，則重物G重多少？