
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1、Word文檔,下載后可任意編輯 年浙江中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題:簡單機(jī)械(答案)2021浙江中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題:簡單機(jī)械1知道幾個(gè)簡單機(jī)械和機(jī)械效率。2知道幾個(gè)滑輪的組合。1杠桿及其五要素(1)杠桿定義:在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿說明:杠桿可直可曲,形狀任意有些情況下,可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下,來幫助確定支點(diǎn)如:魚桿、鐵鍬(2)杠桿五要素組成杠桿示意圖支點(diǎn):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)用字母O 表示動(dòng)力:使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力用字母F1表示阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力用字母F2表示說明:動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點(diǎn)在杠桿上動(dòng)力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反動(dòng)力臂:從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距
2、離用字母l1表示阻力臂:從支點(diǎn)到阻力作用線的距離用字母l2表示2杠桿的平衡條件(1)杠桿平衡:杠桿靜止不動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)都叫做杠桿平衡,注意:我們在實(shí)驗(yàn)室所做的杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)是在杠桿水平位置平衡進(jìn)行的,但在實(shí)際生產(chǎn)和生活中,這樣的平衡是不多的。在許多情況下,杠桿是傾斜靜止,這是因?yàn)楦軛U受到平衡力作用。所以說杠桿不論處于怎樣的靜止,都可以理解成平衡狀態(tài),(2)杠桿平衡條件的表達(dá)式:動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂,即 (3)公式的表達(dá)式為:F1l1F2l2,即:。3杠桿的分類(1)人類發(fā)明各種杠桿應(yīng)用于生活,其目的有三:省力、省距離和改變用力的方向因此我們把杠桿分為三類:省力杠桿(動(dòng)力臂大于阻力臂,省力費(fèi)距
3、離)、費(fèi)力杠桿(動(dòng)力臂小于阻力臂,費(fèi)力省距離)和等臂杠桿(動(dòng)力臂等于阻力臂,不省力不費(fèi)力,不省距離不費(fèi)距離)(2)天平是等臂杠桿關(guān)于天平的使用,我們已學(xué)過,天平是支點(diǎn)在中間的等臂杠桿,它是根據(jù)物體的重力跟質(zhì)量成正比和杠桿平衡條件來工作的,天平平衡時(shí),砝碼加游碼的總質(zhì)量等于被稱物體的質(zhì)量3)秤是用來稱量物體的質(zhì)量的工具,它是根據(jù)杠桿平衡條件制成的,使用時(shí),可以是等臂杠桿,也可以是不等臂杠桿(4)生活中常見的省力杠桿:羊角錘頭撬釘子、手推獨(dú)輪車、剪樹枝的剪刀、瓶蓋起子、核桃夾等生活中常見的費(fèi)力杠桿:人的前臂、釣魚竿、裁縫用的剪刀、筷子、鑷子等4定滑輪及其工作特點(diǎn)(1)定滑輪使用時(shí),滑輪的位置固定不
4、變;定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿,不省力也不費(fèi)力,但可以改變作用力方向(2)定滑輪的特點(diǎn):通過定滑輪來拉鉤碼并不省力通過或不通過定滑輪,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是一樣的可見,使用定滑輪不省力但能改變力的方向在不少情況下,改變力的方向會(huì)給工作帶來方便(3)定滑輪的原理:定滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿,動(dòng)力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑根杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結(jié)論5動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)(1)動(dòng)滑輪使用時(shí),滑輪隨重物一起移動(dòng);動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿,省力多費(fèi)1倍距離(2)動(dòng)滑輪的特點(diǎn):使用動(dòng)滑輪能省一半力,費(fèi)距離這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí),鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半使用動(dòng)滑輪雖然省
5、了力,但是動(dòng)力移動(dòng)的距離大于鉤碼升高的距離,即費(fèi)了距離(3)動(dòng)滑輪的原理:動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂(L1)為阻力臂(L2)二倍的杠桿6滑輪組及其工作特點(diǎn)(1)定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組使用滑輪組既可以省力,又可以改變力的方向,但要費(fèi)距離(2)使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一,即動(dòng)力F若忽略滑輪重,則有F其中n為承擔(dān)物重的繩子的段數(shù) (3)用滑輪組提升物體時(shí),雖然省了力,但是費(fèi)了距離,滑輪組有幾段繩子吊著物體,繩子自由端移動(dòng)的距離就是重物升高距離的幾倍設(shè)物體升高的距離為h,則繩子自由端移動(dòng)的距離為snh(n表示承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)) (4)確定
6、承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n的方法在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,將它們隔離開,只計(jì)算繞在動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)如圖甲所示,有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪,n2,F(xiàn)1G,圖乙有三段繩子吊著動(dòng)滑輪,n3,F(xiàn)2G7滑輪(組)的機(jī)械效率(1)滑輪組提升重物時(shí)有,因?yàn)閃有用Gh,W總Fs,所以有,又因?yàn)閟nh,所以有,如果不計(jì)摩擦和繩重,則有F,所以。(2)滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān),G物相同時(shí),G動(dòng)越大、越??;滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān),G動(dòng)相同時(shí),G物越大、越大;同一滑輪組的機(jī)械效率與繞繩方式無關(guān)。考點(diǎn)一:滑輪組繩子拉力的計(jì)算【經(jīng)典例題】1(2019?嘉興)為便于研究,某健身器材中訓(xùn)練拉力部分的機(jī)
7、械結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示的滑輪組。若不計(jì)摩擦,下列有關(guān)分析正確的是()A兩個(gè)滑輪在裝置中起的作用相同B拉力移動(dòng)的距離與配重上升的距離相同C沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重,所用的力大小相等D將配重提升相同高度,用該裝置與直接提升所做的功相等2(2020?杭州模擬)如圖,A物體重力為100N,B物體重力為30N,此時(shí)A物體恰好向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),A物體受到的滑動(dòng)摩擦力為其重力的0.2倍,下列說法正確的是(不計(jì)繩重和摩擦)()AA受到的繩子的拉力為30NB若將A勻速向左拉動(dòng),則需要給A施加一個(gè)水平向左的20N的拉力C若將B的重力增加一倍,則A受到的摩擦力也增加一倍D動(dòng)滑輪的重力為10N3(2020?寧波模擬
8、)如圖所示,用完全相同的四個(gè)滑輪和兩根細(xì)繩組成甲、乙兩個(gè)滑輪組,在各自的自由端分別施加F1和F2的拉力,在相同時(shí)間內(nèi)將相同的重物豎直勻速提升相同的高度(不計(jì)繩重、輪重和一切摩擦)。下列說法正確的是()A拉力F1小于拉力F2B甲繩子自由端移動(dòng)速度小于乙繩的C甲、乙兩滑輪組均屬于費(fèi)力的機(jī)械D甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離相等4(2020?陽谷縣一模)如圖所示,物體A在水平桌面上,繩重及摩擦不計(jì),動(dòng)滑輪重力為2N當(dāng)B物體重力為8N時(shí),它恰好能勻速下降。(1)以上裝置中屬于動(dòng)滑輪的是 (填字母)。(2)物體A所受的摩擦力為 N。(3)若用一個(gè)水平向左的力F拉物體A,使其向左勻速運(yùn)動(dòng),則這個(gè)力F大小
9、應(yīng)為 N??键c(diǎn)二:杠桿的平衡條件【經(jīng)典例題】5(2020?寧波)現(xiàn)有一根形變不計(jì)、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b,將鋁條a疊在鐵條AB上,并使它們的右端對齊,然后把它們放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此時(shí)OB的距離恰好為La,如圖所示。取下鋁條a后,將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡,此時(shí)OB的距離為Lx下列判斷正確的是()A若LaLbL,則LaLx成立B若LaLbL,則Lx成立C若LbLa,LxLa成立D若LbLa,則Lx成立6(2019?紹興)如圖是上肢力量健身器示意圖,杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),AB3BO,配重的重力為120牛,
10、重力為500牛的健身者通過細(xì)繩在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F1時(shí),杠桿在水平位置平衡,配重對地面的壓力為85牛,在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F2時(shí),杠桿仍在水平位置平衡,配重對地面的壓力為60牛。已知F1:F22:3,杠桿AB和細(xì)繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計(jì),下列說法正確的是()A配重對地面的壓力為50牛時(shí),健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為160牛B配重對地面的壓力為90牛時(shí),健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為120牛C健身者在B點(diǎn)施加400牛豎直向下的拉力時(shí),配重對地面的壓力為35牛D配重剛好被勻速拉起時(shí),健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為540牛7(2019?溫州)晾曬三條相同的濕毛巾,下列做法最
11、有可能讓衣架保持水平的是()ABCD8(2020?上城區(qū)模擬)兩個(gè)小孩坐在蹺蹺板上,恰好處于平衡,此時(shí)()A兩個(gè)小孩的質(zhì)量一定相等B兩個(gè)小孩的重力和他們各自的力臂的乘積一定相等C兩個(gè)小孩到支點(diǎn)的距離一定相等D兩個(gè)小孩的重力一定相等9(2019?寧波模擬)如圖所示,橫桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),OA:OB5:4,動(dòng)滑輪懸掛著物體M,小科站在水平地面上時(shí)對地面的壓強(qiáng)為2.2104Pa,當(dāng)他用力向下拉橫桿B端使橫桿AB剛好在水平位置平衡且M恰好離地時(shí)他對橫桿B端豎直向下的作用力F1為150N,此時(shí)他對水平地面的壓強(qiáng)為1.7104Pa,若在物體M下面再加掛物體N,小科需用更大的力作用在B端才能
12、使橫桿水平,當(dāng)橫桿AB在水平位置再次平衡時(shí),他對橫桿B端豎直向下的作用力F2,根據(jù)上述條件,下列計(jì)算結(jié)果正確的是(g取10N/kg,滑輪、橫桿AB與繩的質(zhì)量均忽略不計(jì))()A物體M的質(zhì)量為375kgB小科的質(zhì)量為65kgCF2的最大值為660NDN的最大質(zhì)量為45kg10(2020?玉環(huán)市一模)2019年10月10日,江蘇省312國道K135處的跨橋發(fā)生橋面?zhèn)确鹿?,如圖甲所示。小晨猜想事故車輛超載且在外車道行駛,他用一套簡易裝置模擬當(dāng)時(shí)事故場景:如圖乙所示,將長1.8米,重20牛的勻質(zhì)木棒平放在水平方形臺(tái)面上,B、C為木棒與臺(tái)面邊緣處的接觸點(diǎn),A、D分別為木棒的左右兩端,已知ABCD0.5米
13、。在D端掛一個(gè)重物代表運(yùn)輸車在外側(cè)行駛,而此時(shí)A端 (選填“掛”或“不掛”)重物,則掛在D端的物體受到的重力超過 牛時(shí),木棒就失去平衡。11(2020?蕭山區(qū)校級一模)如圖所示,一塊均勻的厚木板長16米,重400牛,對稱的擱在相距8米的A、B兩個(gè)支架上。(1)若小金的體重為500牛,站在A點(diǎn)靜止時(shí),支架上受到木板的壓力為 牛;從A點(diǎn)出發(fā)向左走到離A點(diǎn) 米處時(shí),木板將開始翹動(dòng)。(2)若一個(gè)人從A點(diǎn)出發(fā)要安全移動(dòng)到最左端,則他的體重G的取值范圍為 牛。12(2020?蕭山區(qū)校級模擬)為了測量汽車引擎蓋的質(zhì)量,小金先站在體重計(jì)上,顯示55kg,然后在前端A處豎直將引擎蓋微微抬起,此時(shí)體重計(jì)顯示68k
14、g。引擎蓋可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。測得O到A的距離為35cm,O到B的距離為65cm。根據(jù)以上信息可知小金體重是 N,引擎蓋的質(zhì)量為 kg若繼續(xù)豎直向上緩緩抬起引擎蓋,體重計(jì)的示數(shù)將 (選填“增大”或“不變”或“減小”)。13(2020?杭州)桿秤是一種用來測量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時(shí),將秤砣移至O點(diǎn)提紐處,桿秤恰好水平平衡,于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),秤砣移到B處,恰好能使桿秤水平平衡,測得OA5cm,OB10cm。(1)計(jì)算秤砣的質(zhì)量。(2)小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為 kg若圖中OC2OB,則C處的刻度應(yīng)為 kg。(3)當(dāng)秤盤上放一
15、個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣,移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí),其讀數(shù) (選填“”或“”)2kg,由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣。14(2019?杭州)如圖甲,有一輕質(zhì)桿,左右各掛由同種金屬制成、質(zhì)量分別為m1和m2(m1m2)的實(shí)心物塊后恰好水平平衡。(1)求左右懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)O的距離L1與L2之比。(2)將兩物分別浸沒于水中(如圖乙),桿將會(huì) (選填“左端下降”“右端下降“或“仍然平衡”),試通過推導(dǎo)說明。15(2019?富陽區(qū)三模)如圖所示,在寬為BC30cm的小方凳上與凳邊平行放一輕質(zhì)硬木棒,木棒左端A處懸掛物體甲,右側(cè)懸掛物體乙,使木棒能水平靜止。當(dāng)把懸掛乙的細(xì)繩移至
16、E點(diǎn)時(shí),木棒恰好將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知AB20cm,則要使木棒能水平靜止懸掛乙的細(xì)繩可移動(dòng)范圍DE長度是多少?考點(diǎn)三:杠桿的分類【經(jīng)典例題】16(2020?南潯區(qū)模擬)下列簡單機(jī)械,在使用中可以省距離的是()A筷子B盤山公路C起瓶器D方向盤17(2020?湖里區(qū)模擬)如圖所示的四種情景中,所使用的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是()A 撬棒B 羊角錘C 核桃夾D 食品夾18(2020?金華)簡單機(jī)械廣泛應(yīng)用于日常生活。某小區(qū)物業(yè)為了方便住戶扔垃圾,對垃圾桶進(jìn)行了簡易改裝(如圖甲)。被拉起的垃圾桶蓋可看成是一個(gè)簡易杠桿。圖乙為桶蓋與繩子成90角且處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的示意圖,O為杠桿支點(diǎn),A為繩子拉力F的作用點(diǎn),B為
17、桶蓋的重心。根據(jù)圖乙回答下列問題:(1)定滑輪的作用是 ;(2)該狀態(tài)下的桶蓋屬于 (填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。19(2020?寧波模擬)啞鈴是我們大家都熟悉的運(yùn)動(dòng)器材,因其操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、實(shí)用而受廣大健身愛好者的喜愛。如圖是我們在使用啞鈴時(shí),上臂完成托舉的示意圖,據(jù)圖回答:(1)若把上臂舉啞鈴時(shí)看作一個(gè)杠桿,則此杠桿是 (填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。(2)在上舉的過程中,阻力臂逐漸 (填“增大”、“減小”或“不變”)??键c(diǎn)四:杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析【經(jīng)典例題】20(2020?寧波模擬)如圖甲長2m的粗細(xì)和密度都均勻的光滑金屬桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),桿上有一光滑滑環(huán),用豎直向上的
18、測力計(jì)拉著滑環(huán)緩慢向右移動(dòng),使桿保持水平狀態(tài),測力計(jì)示數(shù)F與滑環(huán)離開O點(diǎn)的距離s的關(guān)系如圖所示,則桿重 N;當(dāng)滑環(huán)滑到圖中A點(diǎn)時(shí),金屬桿是一個(gè) 杠桿(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)??键c(diǎn)五:杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用【經(jīng)典例題】21(2020?杭州模擬)如圖甲所示是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖,翻蓋的原理利用了杠桿,圖乙所示是兩個(gè)杠桿組合的示意圖。桶蓋的質(zhì)量為500g,腳踏桿和其他連接桿的質(zhì)量不計(jì),已知AO124cm,O1B18cm,CO25cm,桶蓋DO2質(zhì)量分布均勻,厚度不計(jì),D為重心,桶蓋閉合時(shí),連接桿BC處于豎直狀態(tài)。(1)由圖乙可知,AO1B為 (選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿;(2)若
19、要把桶蓋翻開,腳對踏板A處的壓力至少為多大?(g取10N/kg)(3)若將桶蓋翻開45,桶蓋克服重力做了多少功?(結(jié)果保留兩位小數(shù))考點(diǎn)六:杠桿中最小力的問題【經(jīng)典例題】22(2020?余姚市二模)OA是一個(gè)均勻鋼管,每米長所受重力為30N;O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸;重物的質(zhì)量m是150kg,掛在B處,OB1m;拉力F作用在A點(diǎn),豎直向上。為維持平衡,鋼管OA為 m時(shí)所用的拉力最小,這個(gè)最小拉力是 N。23(2020?衢州)在實(shí)際生活中,常用螺絲刀將螺絲釘擰進(jìn)(出)物體。圖甲中正在擰螺絲釘?shù)穆萁z刀,可視為圖乙所示的杠桿AOB,其中O為支點(diǎn),B為阻力作用點(diǎn),F(xiàn)2為阻力,動(dòng)力作用在手柄上。(1)圖甲中的螺絲刀屬
20、于 杠桿。(2)請?jiān)诖痤}紙相應(yīng)位置圖中,畫出對應(yīng)F2的最小動(dòng)力F1的示意圖。24(2020?湖州)為了防止門被風(fēng)吹動(dòng),常在門背后和墻上安裝如圖甲所示的“門吸”。圖乙是簡化后的模型。門可以繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng),門寬為1.2米?!伴T吸”與O位置關(guān)系、“門吸”引力大小和方向如圖乙所示。(摩擦力忽略不計(jì))(1)關(guān)門所需的最小力F是 牛。(2)在圖乙中畫出F的作用點(diǎn)和方向。25(2020?慈溪市模擬)如圖,小科要用最小的力把一圓柱油桶推上臺(tái)階。(1)下面四種推法中,哪種方法所需推力最??? 。(選填字母)(2)若已知圓柱油桶重力為G,圓木直徑為1米,臺(tái)階的高度為10厘米,則最小推力F多大?26(2020?瑞安市
21、一模)要想用一個(gè)最小的力,推著一個(gè)圓筒越過障礙物,試在圖上畫出此力的作用點(diǎn)和方向??键c(diǎn)七:杠桿的應(yīng)用【經(jīng)典例題】27(2019?臺(tái)州)消防安全,人人有責(zé)。下列有關(guān)滅火器使用方法的分析不正確的是()A提滅火器時(shí),手靠近瓶口,容易提起B(yǎng)拔保險(xiǎn)銷時(shí),放開手柄,有利于拔出C用力壓手柄時(shí),手靠近瓶口,容易壓下D對準(zhǔn)火源根部掃射,滅火物質(zhì)覆蓋可燃物,快速滅火28(2019?衢州)如圖是起重機(jī)用四種方案將地面上的一棵大樹扶起的瞬間,其中拉力最小的是()ABCD29(2020?椒江區(qū)一模)小科利用注射器設(shè)計(jì)制作了一個(gè)挖掘機(jī)模型,如圖所示。通過推拉注射器、的活塞,引起注射器、的活塞移動(dòng)而帶動(dòng)機(jī)械臂挖土。對此挖掘
22、機(jī)工作原理分析錯(cuò)誤的是()A模型中可以找到三個(gè)杠桿B圖中杠桿均可以用來省力C抓手P處重物重力太大引起挖掘機(jī)翻倒時(shí),以O(shè)2 為支點(diǎn)D若在Q點(diǎn)放置重物,挖掘機(jī)挖掘時(shí)更不易翻倒30(2019?湖州)生活中我們常用開瓶器打開瓶蓋,如圖所示,使用開瓶器能省力的原因是 。請?jiān)诖痤}卷的圖中畫出作用在開瓶器上的阻力。31(2020?瑞安市一模)冰箱門把手總是安裝在離門軸遠(yuǎn)的一端(如圖所示),可以起到省力,其中蘊(yùn)含著科學(xué)道理:(1)從杠桿的角度分析,原因是在離門軸遠(yuǎn)的一端,可以增大了 ,從而省力。(2)從力的作用效果來分析,如果門把手安裝在離門軸近的地方,打開冰箱門就會(huì)比較費(fèi)力,說明力的作用效果與 有關(guān)。考點(diǎn)八
23、:探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)【經(jīng)典例題】32(2020?蕭山區(qū)一模)做“探究杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖,杠桿上相鄰刻線間的距離相等。(1)杠桿在如圖甲的位置靜止時(shí) (選填“是”或“不是”)處于杠桿平衡狀態(tài)的。(2)如圖乙,杠桿在水平位置平衡后,在A點(diǎn)掛兩個(gè)鉤碼,在B點(diǎn)豎直向下拉彈簧測力計(jì),仍使杠桿水平位置平衡。當(dāng)彈簧測力計(jì)改為斜拉時(shí),再次使杠桿水平位置平衡,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)(3)小華改變鉤碼的個(gè)數(shù)和位置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),其目的是 ??键c(diǎn)九:定滑輪及其工作特點(diǎn)【經(jīng)典例題】33(2020?紹興)如圖,甲、乙實(shí)驗(yàn)可以得出“定滑輪不能省力”這一結(jié)論。小敏想通過一
24、次實(shí)驗(yàn)既得出結(jié)論,又能直接顯示出鉤碼的重力大小,于是在左側(cè)加上一個(gè)相同的彈簧測力計(jì)(彈簧測力計(jì)重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計(jì))。下列四套裝置中能實(shí)現(xiàn)的是()ABCD考點(diǎn)十:動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)【經(jīng)典例題】34(2019?寧波模擬)如圖所示,滑輪第一次受到F1的作用,第二次受到豎直向上F2的作用,物體的重力為G在不計(jì)摩擦的情況下,將物體勻速向上提起時(shí)()AF1F2BF2GCF1的力臂為OAD在F2方向上移動(dòng)的距離為物體上升距離的2倍考點(diǎn)十一:機(jī)械效率的大小比較【經(jīng)典例題】35(2020?杭州一模)有AB和AC兩個(gè)高度相等、長度不等的斜面,兩者粗糙程度完全相同?,F(xiàn)將同一物體分別沿斜面AB和AC由
25、底端勻速拉至頂端,此過程中,物體克服重力做的功WB WC(選填“”“”或“”,下同),物體受到的摩擦力fB fC,斜面的機(jī)械效率B C??键c(diǎn)十二:滑輪(組)的機(jī)械效率【經(jīng)典例題】36(2020?余姚市一模)2020年1月14日,寧波三官堂大橋最后一節(jié)超大節(jié)段鋼結(jié)構(gòu)焊接完成,標(biāo)志著大橋?qū)崿F(xiàn)合龍。合龍段焊接縫的精度要求為1cm,而結(jié)構(gòu)長度受溫度的影響很大,每變化1.5就會(huì)影響合龍段間隙1cm,所以必須要等到結(jié)構(gòu)預(yù)制時(shí)計(jì)算的氣溫才可以精準(zhǔn)合龍。為了等待最佳的“天時(shí)”,施工人員守候了整整3天。如圖是當(dāng)時(shí)的場景照片,結(jié)合所學(xué)知識,判斷下列說法不正確的是()A氣溫是描述天氣狀況的因素之一B拉住鍛鋼的滑輪組
26、起到了省力杠桿的作用C鋼段向上運(yùn)動(dòng)時(shí),滑輪組的機(jī)械效率不斷提高D鍛鋼離開船體后,船底部受到的液體壓強(qiáng)比鍛鋼離開前小37(2020?蕭山區(qū)校級模擬)如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m,物體重G6103N,汽車重G車3104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F2.2103N,汽車受到的阻力為車重的0.1倍。求(1)將物體從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做了多少功?(2)滑輪組的機(jī)械效率為多少?(保留一位小數(shù))(3)汽車牽引力為多少?38(2020?東平縣二模)工人用如圖甲所示的滑輪組利用箱子運(yùn)送建材上樓,每次運(yùn)送量不定?;喗M的機(jī)械效率隨重力不同的
27、建材變化的圖象如圖乙所示,滑輪與鋼繩間的摩擦力及箱子和繩重忽略不計(jì)。求:(1)若工人用200N的拉力,將建材勻速豎直向上提升了6m,工人所做功;(2)當(dāng)所運(yùn)送建材的重為400N時(shí),工人作用在繩子上的拉力;(3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%時(shí),所運(yùn)送建材受到的重力。39(2019?西湖區(qū)校級模擬)如圖甲所示,在水面上方勻速提升密度為3103kg/m3的物體時(shí),繩端所用的拉力為300N,滑輪組的機(jī)械效率為60%如果將物體全部浸沒在水中,如圖所示,勻速提升該物體,在繩端所用的拉力為240N,求:(1)物體的重力是多少?(2)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。(g取10N/kg)40(2019?西湖區(qū)校級模擬)在如
28、圖所示的裝置中,斜面長6m,高2m,現(xiàn)將質(zhì)量為210kg的物體從斜面底端勻速拉到頂端,若滑輪的機(jī)械效率為80%,人作用于繩自由端的拉力為600N,求:(1)人做的總功是多少?(2)物體與斜面間的摩擦力是多少?考點(diǎn)十三:斜面的機(jī)械效率【經(jīng)典例題】41(2020?蕭山區(qū)一模)利用如圖所示裝置將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m,高是2m,拉力為F30N,不計(jì)動(dòng)滑輪重和繩重,以及滑輪與軸之間的摩擦,則該裝置的機(jī)械效率為 ,物體所受的摩擦力為 。42(2020?杭州模擬)往車上裝重物時(shí),常常用長木板搭個(gè)斜面,把重物沿斜面推上去,如圖所示。已知箱子重800N,斜面傾角為30,
29、斜面長4m,工人用500N沿斜面方向的力將箱子勻速推到車上。在這過程中使用斜面的機(jī)械效率是 ,物體受到斜面的摩擦力為 N。參考答案與試題解析一滑輪組繩子拉力的計(jì)算(共4小題)1(2019?嘉興)為便于研究,某健身器材中訓(xùn)練拉力部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)可簡化為如圖所示的滑輪組。若不計(jì)摩擦,下列有關(guān)分析正確的是()A兩個(gè)滑輪在裝置中起的作用相同B拉力移動(dòng)的距離與配重上升的距離相同C沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重,所用的力大小相等D將配重提升相同高度,用該裝置與直接提升所做的功相等【解答】解:A、由圖可知,該裝置由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成,動(dòng)滑輪能夠省力,但不能改變力的方向;定滑輪不能省力,可以改變力的方向,故A
30、錯(cuò)誤;B、該滑輪組中n2,由s2h可知,拉力移動(dòng)距離等于配重上升高度的二倍,故B錯(cuò)誤;C、如圖所示,繩子最后繞過的是定滑輪,定滑輪相當(dāng)于等臂杠桿,沿方向1與2勻速拉動(dòng)配重,動(dòng)力臂都等于定滑輪的半徑,所以兩次的拉力相等,若不計(jì)摩擦,均等于(G+G動(dòng)),故C正確;D、直接提升配重做的功是有用功,用該裝置將配重提升相同高度還要對動(dòng)滑輪做功,即用該裝置所做的功(總功)大于有用功,故D錯(cuò)誤。故選:C。2(2020?杭州模擬)如圖,A物體重力為100N,B物體重力為30N,此時(shí)A物體恰好向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),A物體受到的滑動(dòng)摩擦力為其重力的0.2倍,下列說法正確的是(不計(jì)繩重和摩擦)()AA受到的繩子的拉力
31、為30NB若將A勻速向左拉動(dòng),則需要給A施加一個(gè)水平向左的20N的拉力C若將B的重力增加一倍,則A受到的摩擦力也增加一倍D動(dòng)滑輪的重力為10N【解答】解:A、A受到的繩子的拉力:Ff0.2100N20N;故A錯(cuò)誤;B、若把A勻速向左拉動(dòng),A受到向左的拉力和向右的拉力、摩擦力作用,由于A勻速運(yùn)動(dòng),故向左的拉力等于向右的作用力的合力;又因?yàn)榻佑|面的粗糙程度和壓力均不變,故摩擦力不變,則拉力為20N+20N40N,故B錯(cuò)誤。C、若把B的重增加一倍,但A與地面的粗糙程度不變,壓力也不變,因此A受到的摩擦力也不會(huì)改變,故C錯(cuò)誤;D、由F(GB+G動(dòng))可得,動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)2FGB220N30N10N;
32、故D正確。故選:D。3(2020?寧波模擬)如圖所示,用完全相同的四個(gè)滑輪和兩根細(xì)繩組成甲、乙兩個(gè)滑輪組,在各自的自由端分別施加F1和F2的拉力,在相同時(shí)間內(nèi)將相同的重物豎直勻速提升相同的高度(不計(jì)繩重、輪重和一切摩擦)。下列說法正確的是()A拉力F1小于拉力F2B甲繩子自由端移動(dòng)速度小于乙繩的C甲、乙兩滑輪組均屬于費(fèi)力的機(jī)械D甲、乙兩滑輪組繩子自由端移動(dòng)的距離相等【解答】解:A、不計(jì)繩重及摩擦,因?yàn)槔(G物+G動(dòng)),n12,n23,所以繩端的拉力:F1(G物+G動(dòng)),F(xiàn)2(G物+G動(dòng)),所以F1F2,故A錯(cuò)誤;B、由圖知,n甲2,n乙3,甲滑輪組繩子自由端移動(dòng)的速度v甲2v物,乙滑輪組繩
33、子自由端移動(dòng)的速度v乙3v物,所以甲繩子自由端移動(dòng)速度小于乙繩的自由端移動(dòng)的速度,故B正確;C、使用動(dòng)滑輪能夠省力,為省力杠桿,故C錯(cuò)誤;D、因?yàn)槔K子自由端移動(dòng)的距離snh,n12,n23,提升物體的高度h相同,所以s12h,s23h,則s1s2,故D錯(cuò)誤;故選:B。4(2020?陽谷縣一模)如圖所示,物體A在水平桌面上,繩重及摩擦不計(jì),動(dòng)滑輪重力為2N當(dāng)B物體重力為8N時(shí),它恰好能勻速下降。(1)以上裝置中屬于動(dòng)滑輪的是M(填字母)。(2)物體A所受的摩擦力為5N。(3)若用一個(gè)水平向左的力F拉物體A,使其向左勻速運(yùn)動(dòng),則這個(gè)力F大小應(yīng)為10N?!窘獯稹拷猓海?)N滑輪的軸的位置固定不動(dòng),為
34、定滑輪;M滑輪隨物體一起運(yùn)動(dòng),為動(dòng)滑輪。(2)當(dāng)A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),A受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力為一對平衡力,fF拉(GB+G動(dòng))(8N+2N)5N。(3)當(dāng)A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài),水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B對A的拉力;滑動(dòng)摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,摩擦力不變,所以向右的摩擦力為:f5N。B對A的拉力不變,F(xiàn)拉5N,A做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力為:Ff+F拉5N+5N10N;故答案為:(1)M;(2)5;(3)10。二杠桿的平衡條件(共11小題)5(2
35、020?寧波)現(xiàn)有一根形變不計(jì)、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b,將鋁條a疊在鐵條AB上,并使它們的右端對齊,然后把它們放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此時(shí)OB的距離恰好為La,如圖所示。取下鋁條a后,將鋁條b按上述操作方法使鐵條AB再次水平平衡,此時(shí)OB的距離為Lx下列判斷正確的是()A若LaLbL,則LaLx成立B若LaLbL,則Lx成立C若LbLa,LxLa成立D若LbLa,則Lx成立【解答】解:由題意可知,將鋁條a疊在鐵條AB上,并使它們的右端對齊,然后把它們放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此時(shí)OB的距離恰好為La,(1)如下圖所示,若LaL
36、bL,用鋁條b替換鋁條a就相當(dāng)于在鋁條a左側(cè)放了一段長為LbLa、重為GbGa的鋁條,這一段鋁條的重心距B端的長度為La+,而鐵條AB和鋁條a組成的整體的重心在支架原來的位置,距B端的長度為La,要使鐵條AB水平平衡,由杠桿的平衡條件F1L1F2L2可知,支架O應(yīng)移到上述兩個(gè)重心之間,即LaLx,故A正確、B錯(cuò)誤;(2)如下圖所示,若LbLa,用鋁條b替換鋁條a就相當(dāng)于從鋁條a左側(cè)截掉一段長為LaLb、重為GaGb的鋁條,也相當(dāng)于距B端Lb+處施加一個(gè)豎直向上的力,其大小等于GaGb,由杠桿的平衡條件F1L1F2L2可知,要使鐵條AB水平平衡,支架O應(yīng)向A端移動(dòng),則LxLa,故C錯(cuò)誤;由LbL
37、a可知,LxLa,故D錯(cuò)誤。故選:A。6(2019?紹興)如圖是上肢力量健身器示意圖,杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),AB3BO,配重的重力為120牛,重力為500牛的健身者通過細(xì)繩在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F1時(shí),杠桿在水平位置平衡,配重對地面的壓力為85牛,在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為F2時(shí),杠桿仍在水平位置平衡,配重對地面的壓力為60牛。已知F1:F22:3,杠桿AB和細(xì)繩的質(zhì)量及所有摩擦均忽略不計(jì),下列說法正確的是()A配重對地面的壓力為50牛時(shí),健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為160牛B配重對地面的壓力為90牛時(shí),健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為120牛C健身者在B點(diǎn)施加400牛豎直
38、向下的拉力時(shí),配重對地面的壓力為35牛D配重剛好被勻速拉起時(shí),健身者在B點(diǎn)施加豎直向下的拉力為540?!窘獯稹拷猓寒?dāng)配重在地面上保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),它受到的繩子的拉力F為:FGFN; 因?yàn)閯?dòng)滑輪上有2段繩子承擔(dān)物重, 因此杠桿A點(diǎn)受到的拉力:FA2F+G動(dòng)2(GFN)+G動(dòng); 根據(jù)杠桿的平衡條件得到:FAOAFBOB; 即【2(GFN)+G動(dòng)】OAFBOB, 因?yàn)椋篈B3BO; 所以:AO2BO; 那么【2(GFN)+G動(dòng)】2FB1, 即FB4(GFN)+2G動(dòng); 當(dāng)壓力為85N時(shí),F(xiàn)14(120N85N)+2G動(dòng); 當(dāng)壓力為60N時(shí),F(xiàn)24(120N60N)+2G動(dòng); 因?yàn)椋篎1:F22:3;
39、所以:; 解得:G動(dòng)30N; A當(dāng)配重對地面的壓力為50N時(shí),B點(diǎn)向下的拉力為: FB4(GFN)+2G動(dòng)FB4(120N50N)+230N340N,故A錯(cuò)誤; B當(dāng)配重對地面的壓力為90N時(shí),B點(diǎn)向下的拉力為: FB4(GFN)+2G動(dòng)FB4(120N90N)+230N180N,故B錯(cuò)誤; C健身者在B點(diǎn)施加400N豎直向下的拉力時(shí), 根據(jù)FB4(GFN)+2G動(dòng)得到: 400N4(120NFN)+230N; 解得:FN35N,故C正確; D配重剛好被拉起,即它對地面的壓力為0, 根據(jù)FB4(GFN)+2G動(dòng)得到: FB4(120N0N)+230N540N500N; 因?yàn)槿说淖畲罄Φ扔隗w重
40、500N,因此配重不可能勻速拉起,故D錯(cuò)誤。 故選:C。 7(2019?溫州)晾曬三條相同的濕毛巾,下列做法最有可能讓衣架保持水平的是()ABCD【解答】解:設(shè)每條濕毛巾重力為G,每個(gè)小格的長度為L,A、左側(cè)力與力臂的乘積為2G2L4GL,右側(cè)力與力臂的乘積為GLGL,左側(cè)右側(cè),故A錯(cuò)誤;B、左側(cè)力與力臂的乘積為2GL2GL,右側(cè)力與力臂的乘積為G2L2GL,左側(cè)右側(cè),故B正確;C、左側(cè)力與力臂的乘積為2GL2GL,右側(cè)力與力臂的乘積為GLGL,左側(cè)右側(cè),故C錯(cuò)誤;D、左側(cè)力與力臂的乘積為2G2L4GL,右側(cè)力與力臂的乘積為G2L2GL,左側(cè)右側(cè),故D錯(cuò)誤;故選:B。8(2020?上城區(qū)模擬)
41、兩個(gè)小孩坐在蹺蹺板上,恰好處于平衡,此時(shí)()A兩個(gè)小孩的質(zhì)量一定相等B兩個(gè)小孩的重力和他們各自的力臂的乘積一定相等C兩個(gè)小孩到支點(diǎn)的距離一定相等D兩個(gè)小孩的重力一定相等【解答】解:A、蹺蹺板處于平衡狀態(tài),說明F1L1F2L2;因?yàn)閮蛇吜Ρ鄣年P(guān)系不知道,不能確定力相等,也就不能確定兩個(gè)小孩的質(zhì)量相等,故A錯(cuò);B、蹺蹺板處于平衡狀態(tài),說明F1L1F2L2,即:兩個(gè)小孩的重力和他們各自的力臂的乘積相等,故B正確;C、蹺蹺板處于平衡狀態(tài),說明F1L1F2L2,兩邊力(小孩的重)的關(guān)系不知道,不能確定力臂相等,故C錯(cuò);D、蹺蹺板處于平衡狀態(tài),說明F1L1F2L2;因?yàn)閮蛇吜Ρ鄣年P(guān)系不知道,不能確定力相等
42、,故D錯(cuò)。故選:B。9(2019?寧波模擬)如圖所示,橫桿AB可繞固定點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),OA:OB5:4,動(dòng)滑輪懸掛著物體M,小科站在水平地面上時(shí)對地面的壓強(qiáng)為2.2104Pa,當(dāng)他用力向下拉橫桿B端使橫桿AB剛好在水平位置平衡且M恰好離地時(shí)他對橫桿B端豎直向下的作用力F1為150N,此時(shí)他對水平地面的壓強(qiáng)為1.7104Pa,若在物體M下面再加掛物體N,小科需用更大的力作用在B端才能使橫桿水平,當(dāng)橫桿AB在水平位置再次平衡時(shí),他對橫桿B端豎直向下的作用力F2,根據(jù)上述條件,下列計(jì)算結(jié)果正確的是(g取10N/kg,滑輪、橫桿AB與繩的質(zhì)量均忽略不計(jì))()A物體M的質(zhì)量為375kgB小科的質(zhì)量
43、為65kgCF2的最大值為660NDN的最大質(zhì)量為45kg【解答】解:A根據(jù)杠桿平衡條件F1L1F2L2得: F1L1FL2 即 150NLOBFL0A又知LOA:LOB4:5所以解得F120N物體M由兩段繩子來承擔(dān),所以M的重GM2F22120N240N則M的質(zhì)量為mM24kg;故A錯(cuò)誤;B根據(jù)人對地面的兩次壓強(qiáng)可列式得:P1P2式得:即解得 G人660N再有重力的公式Gmg得:m人66kg;故B錯(cuò)誤;C由以上知人的重力為G人660N,所以人對杠桿的B端豎直向下的作用力F2的最大值應(yīng)等于人的重力。故C正確;D當(dāng)F2的最大值應(yīng)等于人的重力時(shí)根據(jù)杠桿平衡條件F1L1F2L2得:660NOBFOA
44、解得F528N所以GM+GN2F即240N+GN2528N解得:GN816N由重力的計(jì)算公式Gmg得:mN81.6kg;故D錯(cuò)誤。故選:C。10(2020?玉環(huán)市一模)2019年10月10日,江蘇省312國道K135處的跨橋發(fā)生橋面?zhèn)确鹿?,如圖甲所示。小晨猜想事故車輛超載且在外車道行駛,他用一套簡易裝置模擬當(dāng)時(shí)事故場景:如圖乙所示,將長1.8米,重20牛的勻質(zhì)木棒平放在水平方形臺(tái)面上,B、C為木棒與臺(tái)面邊緣處的接觸點(diǎn),A、D分別為木棒的左右兩端,已知ABCD0.5米。在D端掛一個(gè)重物代表運(yùn)輸車在外側(cè)行駛,而此時(shí)A端不掛(選填“掛”或“不掛”)重物,則掛在D端的物體受到的重力超過16牛時(shí),木棒
45、就失去平衡?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)乙圖,在A端不掛重物,當(dāng)D端開始下降時(shí),此時(shí)為D點(diǎn)所掛的最大安全值,該裝置可看作以C為支點(diǎn)的杠桿,如圖所示:根據(jù)杠桿的平衡條件:G?OCF?CDG(CD)FCD20N(0.5m)F0.5m解得:F16N故答案為:不掛;16。11(2020?蕭山區(qū)校級一模)如圖所示,一塊均勻的厚木板長16米,重400牛,對稱的擱在相距8米的A、B兩個(gè)支架上。(1)若小金的體重為500牛,站在A點(diǎn)靜止時(shí),支架上受到木板的壓力為900牛;從A點(diǎn)出發(fā)向左走到離A點(diǎn)3.2米處時(shí),木板將開始翹動(dòng)。(2)若一個(gè)人從A點(diǎn)出發(fā)要安全移動(dòng)到最左端,則他的體重G的取值范圍為不大于400牛?!窘獯稹拷猓海?/p>
46、1)把人和木板看做整體受力分析可知,受到支架豎直向上的支持力、豎直向下的總重力作用處于平衡狀態(tài),所以,木板受到的支持力F支持G木板+G人400N+500N900N,因支架上受到木板的壓力和木板受到的支持力是一道相互作用力,所以,支架上受到木板的壓力F壓F支持900N;設(shè)木板的長度L16m,小金從A點(diǎn)出發(fā)向左走到離A點(diǎn)LA時(shí)木板恰好沒有翹動(dòng),此時(shí)木板的支點(diǎn)為A,且此時(shí)木板水平方向處于平衡狀態(tài),由杠桿的平衡條件可得:G木板?G人?LA,即400N500NLA,解得:LA3.2m,即從A點(diǎn)出發(fā)向左走到離A點(diǎn)3.2米處時(shí),木板將開始翹動(dòng);(2)當(dāng)人到達(dá)最左端且木板恰好不翹動(dòng)時(shí),人的重力最大,由杠桿的平
47、衡條件可得:G木板?G人?(),即400NG人(),解得:G人400N,即他的體重G的取值范圍為不大于400N。故答案為:(1)900;3.2;(2)不大于400。12(2020?蕭山區(qū)校級模擬)為了測量汽車引擎蓋的質(zhì)量,小金先站在體重計(jì)上,顯示55kg,然后在前端A處豎直將引擎蓋微微抬起,此時(shí)體重計(jì)顯示68kg。引擎蓋可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。測得O到A的距離為35cm,O到B的距離為65cm。根據(jù)以上信息可知小金體重是539N,引擎蓋的質(zhì)量為24.1kg若繼續(xù)豎直向上緩緩抬起引擎蓋,體重計(jì)的示數(shù)將不變(選填“增大”或“不變”或“減小”)?!窘獯稹拷猓海?)小金的重力:Gmg55kg9.8N/kg539
48、N;(2)由題意知,可將引擎蓋看作杠桿,體重計(jì)的示數(shù)變化為:m68kg55kg13kg,小金受壓力:F壓mg13kg9.8N/kg127.4N,根據(jù)力的作用的相互性,F(xiàn)F壓127.4N;根據(jù)杠桿的平衡條件,GOAFOB則G236.6N;則引擎蓋的質(zhì)量為:m24.1kg。(3)若繼續(xù)豎直向上緩緩抬起引擎蓋,蓋的重力不變,動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變,所以力F不變,則體重計(jì)顯示的讀數(shù)將不變。故答案為:539;24.1;不變。13(2020?杭州)桿秤是一種用來測量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時(shí),將秤砣移至O點(diǎn)提紐處,桿秤恰好水平平衡,于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤上放
49、一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),秤砣移到B處,恰好能使桿秤水平平衡,測得OA5cm,OB10cm。(1)計(jì)算秤砣的質(zhì)量。(2)小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為2kg若圖中OC2OB,則C處的刻度應(yīng)為4kg。(3)當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣,移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí),其讀數(shù)(選填“”或“”)2kg,由此可知一桿桿秤不能隨意更換秤砣?!窘獯稹拷猓海?)由題知,秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),秤砣移到B處,恰好能使桿秤水平平衡,由杠桿的平衡條件有:m物gAOm砣gOB,秤砣的質(zhì)量:m砣m物2kg1kg;(2)由題知,秤盤上不放重物時(shí),將秤砣移至O點(diǎn)提紐處,桿秤恰好水平平衡,由
50、此知O處為0刻度,秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),秤砣移到B處,恰好能使桿秤水平平衡,所以在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為2kg;秤砣在C處時(shí)桿秤恰好水平平衡,此時(shí)秤盤上放的重物質(zhì)量為m,則mgAOm砣gOC,且OC2OB,所以mgAOm砣g2OB可得:m4kg,所以C處刻度應(yīng)為4kg。(3)當(dāng)秤盤上放一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體時(shí),若換用一個(gè)質(zhì)量更大的秤砣,移動(dòng)秤砣使桿秤再次水平平衡時(shí),由杠桿的平衡條件可知:G物OAG砣l,G物OA的值不變,G砣增大,力臂l變小,讀數(shù)變小,故讀數(shù)小于2kg。故答案為:(1)秤砣的質(zhì)量為1kg;(2)2;4;(3)。14(2019?杭州)如圖甲,有一輕質(zhì)桿,左右各掛由同種金屬制
51、成、質(zhì)量分別為m1和m2(m1m2)的實(shí)心物塊后恰好水平平衡。(1)求左右懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)O的距離L1與L2之比。(2)將兩物分別浸沒于水中(如圖乙),桿將會(huì)仍然平衡(選填“左端下降”“右端下降“或“仍然平衡”),試通過推導(dǎo)說明?!窘獯稹拷猓海?)輕質(zhì)桿左右各掛物塊后,根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1F2L2可得:G1L1G2L2,即:m1gL1m2gL2,所以,;(2)根據(jù)可知同種金屬制成的實(shí)心物塊的體積分別為:V1,V2;當(dāng)浸沒水中后,實(shí)心物塊受到的浮力分別為:F浮1水gV排1水gV1水g,F(xiàn)浮2水gV排2水gV2水g;輕質(zhì)桿左右兩邊受到的拉力分別為:F1G1F浮1m1g水gm1g(1),F(xiàn)2G2F
52、浮2m2g水gm2g(1),則:F1L1m1g(1)L1,F(xiàn)2L2m2g(1)L2,由于,m1gL1m2gL2,所以,F(xiàn)1L1F2L2;即:杠桿仍然平衡。答:(1)左右懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)O的距離L1與L2之比為m2:m1。(2)仍然平衡。15(2019?富陽區(qū)三模)如圖所示,在寬為BC30cm的小方凳上與凳邊平行放一輕質(zhì)硬木棒,木棒左端A處懸掛物體甲,右側(cè)懸掛物體乙,使木棒能水平靜止。當(dāng)把懸掛乙的細(xì)繩移至E點(diǎn)時(shí),木棒恰好將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知AB20cm,則要使木棒能水平靜止懸掛乙的細(xì)繩可移動(dòng)范圍DE長度是多少?【解答】解:當(dāng)把懸掛乙的細(xì)繩移至E點(diǎn)時(shí),木棒恰好將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)支點(diǎn)為C,由杠桿的平衡條件
53、F1L1F2L2可得,G甲(LAB+LBC)G乙LCE,則LCE(LAB+LBC)(20cm+30cm)100cm;當(dāng)支點(diǎn)位于B點(diǎn)且木棒恰好將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),懸掛乙的細(xì)繩移至D點(diǎn),由杠桿的平衡條件可得,G甲LABG乙(LBC+LCD),則LCDLABLBC)20cm30cm10cm,所以,要使木棒能水平靜止懸掛乙的細(xì)繩可移動(dòng)范圍DE長度:LDELCELCD100cm10cm90cm。答:要使木棒能水平靜止懸掛乙的細(xì)繩可移動(dòng)范圍DE長度為90cm。三杠桿的分類(共4小題)16(2020?南潯區(qū)模擬)下列簡單機(jī)械,在使用中可以省距離的是()A筷子B盤山公路C起瓶器D方向盤【解答】解:A、筷子在使用時(shí)
54、,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,可以省距離,符合題意。B、盤山公路是斜面,斜面是一個(gè)省力機(jī)械,一定費(fèi)距離,不符合題意。C、起瓶器是一個(gè)省力杠桿,一定費(fèi)距離,不符合題意。D、方向盤是一個(gè)輪軸,動(dòng)力加在輪上,是一個(gè)省力機(jī)械,一定費(fèi)距離,不符合題意。故選:A。17(2020?湖里區(qū)模擬)如圖所示的四種情景中,所使用的杠桿屬于費(fèi)力杠桿的是()A 撬棒B 羊角錘C 核桃夾D 食品夾【解答】解:A、撬棒在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。B、羊角錘在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。C、核桃夾在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,不符合題意。D、食品夾在使用過
55、程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,符合題意。故選:D。18(2020?金華)簡單機(jī)械廣泛應(yīng)用于日常生活。某小區(qū)物業(yè)為了方便住戶扔垃圾,對垃圾桶進(jìn)行了簡易改裝(如圖甲)。被拉起的垃圾桶蓋可看成是一個(gè)簡易杠桿。圖乙為桶蓋與繩子成90角且處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的示意圖,O為杠桿支點(diǎn),A為繩子拉力F的作用點(diǎn),B為桶蓋的重心。根據(jù)圖乙回答下列問題:(1)定滑輪的作用是改變力的方向;(2)該狀態(tài)下的桶蓋屬于省力(填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿?!窘獯稹拷猓海?)定滑輪的作用是可以改變力的方向;(2)由圖可知,垃圾桶蓋使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,屬于省力杠桿。故答案為:(1)改變力的方向;(2)省力。19
56、(2020?寧波模擬)啞鈴是我們大家都熟悉的運(yùn)動(dòng)器材,因其操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、實(shí)用而受廣大健身愛好者的喜愛。如圖是我們在使用啞鈴時(shí),上臂完成托舉的示意圖,據(jù)圖回答:(1)若把上臂舉啞鈴時(shí)看作一個(gè)杠桿,則此杠桿是費(fèi)力(填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。(2)在上舉的過程中,阻力臂逐漸減?。ㄌ睢霸龃蟆?、“減小”或“不變”)。【解答】解:(1)支點(diǎn)在C點(diǎn),做出杠桿所受的力及對應(yīng)的力臂,如下圖:由圖知,動(dòng)力臂小于阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件,動(dòng)力大于阻力,為費(fèi)力杠桿;(2)在上舉的過程中,阻力臂逐漸減小。故答案為:(1)費(fèi)力;(2)減小。四杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析(共1小題)20(2020?寧波模擬)如圖甲
57、長2m的粗細(xì)和密度都均勻的光滑金屬桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),桿上有一光滑滑環(huán),用豎直向上的測力計(jì)拉著滑環(huán)緩慢向右移動(dòng),使桿保持水平狀態(tài),測力計(jì)示數(shù)F與滑環(huán)離開O點(diǎn)的距離s的關(guān)系如圖所示,則桿重40N;當(dāng)滑環(huán)滑到圖中A點(diǎn)時(shí),金屬桿是一個(gè)省力杠桿(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)?!窘獯稹拷猓焊軛U密度與粗細(xì)均勻,則其重心在它的幾何中心,重力的力臂為桿長的一半,為1m;由圖象可知,F(xiàn)400N時(shí),拉力的力臂LF0.1m,由杠桿平衡條件得:GLGFLF,即:G1m400N0.1m,則G40N;滑環(huán)在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂,金屬桿是一個(gè)省力杠桿;故答案為:40;省力。五杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用(共1小題)21(2
58、020?杭州模擬)如圖甲所示是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖,翻蓋的原理利用了杠桿,圖乙所示是兩個(gè)杠桿組合的示意圖。桶蓋的質(zhì)量為500g,腳踏桿和其他連接桿的質(zhì)量不計(jì),已知AO124cm,O1B18cm,CO25cm,桶蓋DO2質(zhì)量分布均勻,厚度不計(jì),D為重心,桶蓋閉合時(shí),連接桿BC處于豎直狀態(tài)。(1)由圖乙可知,AO1B為省力(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿;(2)若要把桶蓋翻開,腳對踏板A處的壓力至少為多大?(g取10N/kg)(3)若將桶蓋翻開45,桶蓋克服重力做了多少功?(結(jié)果保留兩位小數(shù))【解答】解:(1)由圖乙可知,AO1O1B,所以AO1B為省力杠桿;(2)設(shè)腳對A點(diǎn)的作用力為F,頂桿對
59、B點(diǎn)的作用力為F1,頂桿對桶蓋上C點(diǎn)的作用力為F2,根據(jù)杠桿平衡條件有:FAO1F1O1BGDO2F2CO2F1F2,桶蓋的重:Gmg0.5kg10N/kg5N,DO230cm+5cm35cm,得:,所以FG5N26.25N;(3)若將桶蓋翻開45,桶蓋重心將升高h(yuǎn)35cmsin4524.75cm0.2475m,根據(jù)WGhmgh0.5kg10N/kg0.2475m1.24J。答:(1)省力;(2)腳對踏板A處的壓力至少為26.25N;(3)若將桶蓋翻開45,桶蓋克服重力做的功為1.24J。六杠桿中最小力的問題(共5小題)22(2020?余姚市二模)OA是一個(gè)均勻鋼管,每米長所受重力為30N;O
60、是轉(zhuǎn)動(dòng)軸;重物的質(zhì)量m是150kg,掛在B處,OB1m;拉力F作用在A點(diǎn),豎直向上。為維持平衡,鋼管OA為10m時(shí)所用的拉力最小,這個(gè)最小拉力是300N?!窘獯稹拷猓河深}意可知,杠桿的動(dòng)力為F,動(dòng)力臂為OA,阻力分別是重物G物和鋼管的重力G鋼管,阻力臂分別是OB和OA,重物的重力G物m物g150kg10N/kg1500N,鋼管的重力G鋼管30NOA,由杠桿平衡條件F1L1F2L2可得:F?OAG物?OB+G鋼管?OA,則F?OA1500N1m+30N?OA?OA,得:F?OA1500+15?(OA)2,移項(xiàng)得:15?(OA)2F?OA+15000,由于鋼管的長度OA是確定的只有一個(gè),所以該方程
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