第三章第四节简单机械计算专题特训-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

简单机械计算专题特训

一、杠杆计算

1． 如图所示为小召同学做俯卧撑时的示意图。已知小召同学体重60kg，1min内做了45个，每做一次肩膀升高40cm，人身体可视为杠杆，O点为支点，E 点为重心，OA=1m，AB=0.5m。g 取10N/ kg。

（1） 做俯卧撑时人所属的杠杆类型为 。

（2） 手对地面的压力为多少?

（3）若每个手掌的面积是(0.02m2，双手对地面的压强为多少?

（4） 小召此次做俯卧撑的功率为多少?

 

 

 

 

2．如图甲为轻质梯子，小金将梯子靠在墙上，爬至梯子中点B，手捧所需物体，此时墙壁对梯子的支撑力F如图所示。已知CD长度为3m，AD长度为1m，不计墙壁对梯子的摩擦力。

（1）请以A为支点，作出力F的力臂L。

（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，求墙壁对梯子的支撑力F为多少牛？

（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小如何变化，请列式分析。

 

3．厨房里的锅盖架方便使用，如图甲所示。架子质量较小可以忽略不计，通过螺丝固定在墙上，就可放置质量更大的锅盖。

（1）若放置一个质量为2.4kg的铁质锅盖，如图乙所示。通过计算判断，螺丝固定处所受的总水平拉力为?

（2）结合杠杠知识，试说明为什么锅盖越大越重，这种架子越容易掉下来?

（3）如何改进锅盖架，能够让它承重性能变得更好?

 

 

 

4．如图甲所示燕尾夹包括夹柄和夹体，夹体的截面为三角形。夹柄是钢丝制成，与夹体相连接的一端可活动，燕尾夹柄可简化为杠杆ABC，其中AB=BC，以图乙方式按住C点打开该夹子，力F垂直于夹柄所在平面。

（1）杠杆ABC的支点为　     　（选填“A”“B”或“C”）。

（2）若F大小为10N时，刚好可以打开夹子，则夹体给杠杆的作用力至少为多少牛?

（3）在不改变夹体的前提下，为能更轻松的打开夹子，可以使用什么办法，并列式说明理由。

 

 

5．如图是我国古代劳动人民搬运巨木时的简化装置：O为轻质杠杆AB的转轴，，重的物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F将物块匀速拉升。整个过程中，B端下降了，不计转轴摩擦。

（1）图中横杆AOB属于　     　（填“省力”或“费力”）杠杆。

（2）求工人所用的拉力。

（3）求克服物体重力所做的功。

 

 

 

 

6．工人使用如图所示装置吊装重物。电动机的输出功率为800W，将重为500N的水泥匀速提升到10m高的位置需要用时15s。若电动机的输出功率恒定不变。请完成下列问题：

（1）图中滑轮组的作用是　                           　。

（2）在此过程中，绳子自由端移动的速度是多少？

（3）求电动机对绳子的拉力大小。

（4）请写出一条提高该滑轮组机械效率的方法　                                   　。