13極速攻略之密集突破中考重點(diǎn)十講08簡單機(jī)械的綜合

1、簡單機(jī)械的綜合教 師：簡單機(jī)械的綜合【知識(shí)要點(diǎn)】1、關(guān)于杠桿力臂的問題（1） 力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，而不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離，而力的作用線是指過力的作用點(diǎn)沿力的方向所畫的直線。（2） 某恒定的力作用在杠桿上，若其作用點(diǎn)不變，而改變力的方向，則力臂一般也要改變。（3） 杠桿的力臂不一定在杠桿上。2、利用杠桿的平衡條件來分析和計(jì)算有關(guān)問題解決杠桿問題一般有如下步驟：（1） 確定所研究杠桿支點(diǎn)的位置；（2） 分清動(dòng)力和阻力，并明確力的大小和方向，必要時(shí)作出力的示意圖；（3） 確定動(dòng)力臂和阻力臂；（4） 根據(jù)杠桿的平衡條件，結(jié)合已知條件進(jìn)行分析和，列出合適的方程，然后進(jìn)行解答并求出未知

2、的物理量。3、滑輪組的省力情況與動(dòng)滑輪相連的繩子的，就是承擔(dān)物重的繩子的，它包括連在動(dòng)滑輪的掛鉤、邊框以及從動(dòng)滑輪上最后引出的拉繩。從定滑輪上引出的拉繩的自由端，它不承擔(dān)物體的重力，只起到改變力的方向的作用。【典型例題】例 1如圖 1 所示的四種工具中，屬于省力杠桿的是（）鑷子A撬棒C天平B竿D圖 1例 2如圖 2 所示，杠桿 AOB 處在水平位置平衡，OAOB12，浸入水中的鐵球質(zhì)量 m7.9 千克，加在 B 端的力 F24.5 牛， 鐵7.9103 千克/米 3，g10N/kg。則空心體積為（）A1103 米 3B2103 米 3C3103 米 3D4103 米 3ABOF圖 2例 3如圖

3、 3 所示，物體 A 重 120N，在重力為 GB 的物體 B 的作用下在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A 與桌面之間的摩擦力為 f。如果在 A 上加一個(gè)水平向左大小為 180N 的拉力 F，物體 B 勻速上升，則下列選項(xiàng)正確的是（不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重）（）AGB30NBGB90NCf180NDf90N- 第 1 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：AB圖 4例4如圖4所示的杠桿每個(gè)小格的長度相等，質(zhì)量不計(jì)，O點(diǎn)為杠桿的支點(diǎn)，物體A是邊長為0.1m的正方體。當(dāng)杠桿右側(cè)掛一個(gè)重為4N的物體B時(shí)，杠桿平衡。此時(shí)物體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為300Pa，則物體A的密度為 kg/m3（g10N/kg）。例

4、5如圖 5 所示，圖中的 A、B 兩個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。A、B 兩個(gè)物體的密度比 AB21，質(zhì)量比 mAmB45。則下列說法正確的是（不計(jì)繩重、輪重和摩擦）（）A滑輪組靜止時(shí)，A、B 物體受到的合力BA、B 兩物體的體積比為 85零ACB 對(duì)水平地面的DB 對(duì)水平地面的和 A 的重力之比為 43和 B 的重力之比為 35B圖 5例 6物體 A 在滑輪組拉力的作用下，1s 內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了 0.2m。彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖 6所示。不計(jì)滑輪重和軸摩擦，則（）A端的拉力 F2.2NB物體 A 受到的摩擦力 f6.6NC端移動(dòng)速度 v0.1m/sD滑輪組對(duì)物體 A 做功的功率 P0.88W圖 6

5、例 7如圖 7 所示，每個(gè)滑輪重 5N（繩重和摩擦不計(jì)），物體 A 重 80N，B、C 均為輕質(zhì)彈簧測力計(jì)，用手拉著彈簧測力計(jì) C，使整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧測力計(jì) B 的讀數(shù)為 50N，則物體 A 對(duì)地面的為N。圖 7- 第 2 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：圖 3練 習(xí)1圖 1 中的四種簡單機(jī)械，在使用時(shí)費(fèi)力的是（）A 用瓶起子開瓶蓋圖 12如圖 2 所示，體重為 510N 的人，用滑輪組拉重 500N 的物體 A 沿水平方向以 0.02m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中物體 A 受到地面的摩擦阻力為200N。動(dòng)滑輪重為 20N（不計(jì)繩重和摩擦，地面上的定滑輪與物體 A 相連的繩

6、子沿水平方向，地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的始終豎直向下且在同一直線上。）則下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）A端受到的拉力大小是 100NAB人對(duì)地面的C人對(duì)地面的為 400N為 250N圖 2D端運(yùn)動(dòng)速度是0.01m/s3（多選）如圖 3 所示輕質(zhì)滑輪組恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。甲、乙的密度分別為r甲、r乙，質(zhì)量比是 45。下列說法正確的是（）A裝置靜止時(shí)，甲、乙受到的合力零BC水平地面和甲的重力之比為 43放置和單獨(dú)放在水平地面上時(shí)相比，對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為 35r甲D甲如圖放置和甲浸沒在水中時(shí)，乙受到的拉力之比為 r- r甲水圖 34如圖 4 所示，當(dāng)物體 B 重 2N

7、 時(shí)，物體 A 恰能沿水平桌面向右勻速運(yùn)動(dòng)。欲使物體 A 沿桌面向左勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì) A 施加水平向左的拉力 N。（不計(jì)繩重和滑輪軸摩擦）- 第 3 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：圖 4D用動(dòng)滑輪提升重物C用羊角錘拔釘子B用鑷子夾取砝碼5如圖 5 所示的均勻杠桿，相鄰刻度線之間的距離都是相等的。使杠桿在水平位置平衡后，在杠桿的 A 刻線處掛 2 個(gè)鉤碼。為了使杠桿在水平位置重新平衡，應(yīng)該在 B 刻線處掛個(gè)鉤碼。（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都相等）圖 6圖 5用一根硬直尺設(shè)計(jì)出測果汁飲料密度 果汁的實(shí)驗(yàn)方案。首先用細(xì)線系在 O 點(diǎn)吊起，使硬直尺6在水平位置平衡，然后將已知密度為 鐵的小鐵塊A 掛在硬直

8、尺左端 C 處，把一塊橡皮 B 掛在硬直尺右端，調(diào)節(jié)橡皮 B 的位置，使硬直尺在水平位置平衡，此時(shí)橡皮掛在硬直尺上的位置為 E，如圖 6 所示。下面是 測量 果汁的部分實(shí)驗(yàn)思路，將其補(bǔ)充完整。（1） 在直尺上讀出 OE 的長度 Lo；（2） 把鐵塊A 浸沒在果汁中，把橡皮 B 從 E 處移動(dòng)到 D 處時(shí)，硬直尺再次在水平位置平衡；（3）；（4）利用上述測量出的物理量和題中的已知量寫出計(jì)算 果汁的表：。7如圖7所示，輕質(zhì)滑輪組恰處于靜止?fàn)顟B(tài)。甲、乙的密度分別為r甲、r乙 ，質(zhì)量比是45。下列說法錯(cuò)誤的是（）A裝置靜止時(shí)，甲、乙受到的合力零BC水平地面與乙的重力之比為 35放置與甲疊放在放在水平地

9、面時(shí)相比，對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為 14D甲如圖放置和甲浸沒在水中時(shí)，乙受到的支持力之比為OABG2圖 8圖 78重為 G1 的金屬塊靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為 5.4105 Pa；現(xiàn)將金屬塊用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的 A 端， B 端懸掛重力 G2 的物體，如圖 8 所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為 1.8105 Pa，已知 B 端所掛物體的質(zhì)量為 4kg，OAOB35。要使金屬塊離開地面，則（g取 10N/kg）（）- 第 4 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：G1A輕質(zhì)杠桿 B 端所掛物體的質(zhì)量至少為 5kg B金屬塊對(duì)地面的壓強(qiáng)只需減少 3.6105Pa C只需移動(dòng)支

10、點(diǎn)的位置，使支點(diǎn)左右兩側(cè)的力臂之比為 51D只需移動(dòng)支點(diǎn)的位置，使支點(diǎn)左右兩側(cè)的力臂之比為 259如圖 9 所示的杠桿每小格的長度相等，質(zhì)量不計(jì)，O 為支點(diǎn)，物體 A 是邊長為 0.1m 的正立方體。當(dāng)杠桿右側(cè)掛一個(gè)物體 B 時(shí)，杠桿平衡，此時(shí)物體 A 對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為 300Pa；若物體 B 向右移動(dòng)1 小格，物體 A 對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)減小了 100Pa，則物體 B 重N。BAOBA圖 9圖 1010如圖 10 所示，光滑帶槽的長木條 AB（質(zhì)量不計(jì)）可以繞支點(diǎn) O 轉(zhuǎn)動(dòng)，木條的 A 端用豎直細(xì)繩連接在地板上，OB0.4m。在木條的 B 端通過細(xì)線懸掛一個(gè)高為 20cm 的長方體木塊，木塊

11、的密度為0.8103 kg/m3。B 端正下方放一的溢水杯，水面恰到溢水口處?，F(xiàn)將木塊緩慢浸入溢水杯中，當(dāng)木塊底面浸到水下 10cm 深處時(shí)，從溢水口處溢出 0.5N 的水，杠桿處于水平平衡狀態(tài)。然后讓一質(zhì)量為 100g 的小球從 B 點(diǎn)沿槽向 A 端勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng) 4s 的時(shí)間，系在 A 端細(xì)繩的拉力恰好等于 0，則小球的運(yùn)動(dòng)速度為m/s。（g10N/kg）11如圖 11 所示的裝置，O 為杠桿 AC 的支點(diǎn)，OAOC12，在杠桿的 A 點(diǎn)掛一邊長為 0.2m 的立方體 D，在杠桿上 B 點(diǎn)作用豎直向下的拉力 F，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，物體 D 對(duì)地面的壓強(qiáng)p1 為 7000Pa，A 點(diǎn)受到

12、向下的拉力為 F1；在杠桿上 C 點(diǎn)作用豎直向下的拉力 F，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，物體 D 對(duì)地面的壓強(qiáng) p2 為 6000Pa，A 點(diǎn)受到向下的拉力為 F2，OBBC12，杠桿和繩的質(zhì)量忽略不計(jì)。求（1）F1 和 F2的比值；（2）F 的大??；（3）如果要使物體 D 對(duì)地面的壓強(qiáng)剛好為零，則人需要在 C 點(diǎn)用多大的力 F。圖 11- 第 5 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：參考【典型例題】例 1【：C】此題的知識(shí)點(diǎn)是有關(guān)杠桿的概念、杠桿平衡條件的應(yīng)用。A、B、D 均為阻力臂大于動(dòng)力臂的費(fèi)力杠桿，C 為動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，為省力杠桿。例 2：B【】利用杠桿的平衡條件來分析和計(jì)算，首

13、先做好受力分析，對(duì)于作用在杠桿 A 點(diǎn)的拉力應(yīng)該等于球的重力減去球所受的浮力。ABOF 拉F 浮FGQ F1 L1 = F2 L2 F拉 LOA = F LOB(G - F ) L= F L浮OAOB G - F浮LOB LOA= 2=F1 mg - r水gV = 2F= mg - 2F = 7.9kg 10N/kg - 2 24.5N= 3 10-3 m3Vr g1103 kg / m3 10N / kg水= m鐵=7.9kg= 110-3 m3QVr7.9 103 kg / m3鐵鐵V= V - V= 3 10-3 m3 - 110-3 m3 = 2 10-3 m3空鐵例 3【：D】A 在

14、重力為 GB 的物體 B 的作用下在水平桌面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A 的受力情況如圖 3甲所示，在水平方向上摩擦力 f 與繩子對(duì) A 的拉力 T 為一對(duì)平衡力，f 的方向水平相左，fT2GB。如果在 A 上加一個(gè)水平向左大小為 180N 的拉力 F，物體 B 勻速上升，A 水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)， f 的方向水平相右，A 的受力情況如圖 3 乙所示，F(xiàn)Tf，所以 fT90N，GB45N。vvNANAfT GF=180NTAGAfBB圖 3 甲圖 3 乙- 第 6 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：例4：0.5103 kg/m3【】根據(jù)杠桿平衡條件 F1 L1 = F2 L2 ，對(duì)于作用在杠

15、桿 C 點(diǎn)的拉力應(yīng)該等于 A 的重力減去 A所受的支持力。G - NQAACF1NL2= 1=GL2B1 G= N+ 1 G= p S + 1 GAABA AB22= 300Pa 0.01m 2 + 1 4N = 5N2GGA5N10N / kg 10-3 m3r=AgVA= 0.5 103 kg / m3例 5【：AD】此題了在物體處于靜止?fàn)顟B(tài)下所受合力為零。因此 A 選項(xiàng)是正確的。而 B 選項(xiàng)mA了rAmBrB= mA rBV密度知識(shí) A =VB= 4 1 = 2 。mBrA525FBG 1 GFAAAB 的受力情況如圖 7 所示，F(xiàn) 2F ，N G FABBBBBA2NBG - 1 GB

16、GNB= 3ABA2=所以 C 是錯(cuò)誤的。GBGG4AAG - 1 GNBGB= 3BA2=所以 D 是正確的。GB5例 6.【：AD】錯(cuò)解：BC。產(chǎn)生錯(cuò)誤的是：這個(gè)問題了對(duì)物體的進(jìn)行正確的受力分析，物體 A 在滑輪組拉力的作用下沿水平地面勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以彈簧測力計(jì)處于平衡狀態(tài)，受到向右的三個(gè)力的作用，每個(gè)等，如圖甲所示所以為 2.2。將 A出來進(jìn)行受力分析，A 在豎直方向上受平衡力，合力為零。A 在水平方向上也受平衡力，滑輪組對(duì) A 的拉力和水平面對(duì) A 的摩擦力，很多同學(xué)就認(rèn)為物體 A 受到的摩擦力 f6.6N，因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，所以每段繩子的拉力都是 2.2，所以作用在繩子自由端的拉力 F2.2N，4.4N，物體 A 受到的摩擦力 f4.4N。物體 A 速度為 0.2m/s，因此繩子自由端的速度為 0.4m/s。- 第 7 頁 -所有 北京天地精華教育科技咨詢：乙甲例 7：50【 】同學(xué)們在對(duì)彈簧測力計(jì) B 做受力分析時(shí)認(rèn)為他受到三段繩子的拉力以及定滑輪和動(dòng)滑輪的重力，50N 減去定滑輪加動(dòng)滑輪總重 10N 等于 40N，這 40N 的力被三段繩子均分，每段繩子承受的拉力為 13.3N，80N26.6N53.4N。正確的對(duì)彈簧測力計(jì) B 做受力分析：它受到三段