内容正文:
第十二章 简单机械
考点 1 杠杆力臂及最小动力作图
练 1.(2024 年日照)图甲是使用核桃夹的情形,图乙是把核桃
夹上臂简化成的杠杆,A 为大拇指的作用点,B 为核桃的作用点.
请在乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力 F1、动力臂 l1 和阻力 F2.
答案:如图所示.
练 2.(2024 年长沙)为撬起大石头,小明以 O 为支点架好撬棒,
如图所示.他在 A 点用最小的力撬起大石头,请画出这个力的示意
图.
答案:如图所示.
考点 2 杠杆平衡条件
练 3.(2024 年云南)实验小组通过探究杠杆的平衡条件,来解
释桔槔的使用原理.
图 1
图 2
(1)实验前,杠杆水平静止如图 1 甲所示,此时杠杆处于_____
(填“平衡”或“非平衡”)状态.将杠杆左下角物块 M 取走后,不
调节平衡螺母,杠杆________(填“仍能”或“不能”)保持水平位
置静止.
次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 2 12.0 1 24.0
2 2 5.0 1 10.0
3 3 10.0 2 15.0
4 3 12.0 2 18.0
①分析表中的数据,归纳出杠杆的平衡条件是_____________
(用表格中的字母表示).多次实验的目的是____(填“A”或“B ”);
A.寻找普遍规律
B.减小实验误差
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如表:
②如图 1 乙,此时在右侧钩码下端加挂一个钩码,杠杆会___
_______(填“左端下沉”或“右端下沉”).
(3)桔槔是我国古代的取水工具,如图 2 甲,在井边竖一根树
杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶,
简化图如图 2 乙.若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根
据杠杆的平衡条件,可以________(填“增大”或“减小”)石块的
质量或向________(填“左”或“右”)移动杠杆的支点.
(4)图 2 丙为桔槔在水平位置平衡的模型图,A 处所吊水和水
桶的总质量为 m1,O 处为支点,杠杆的质量为 m0,重心在 C 处,
B 处所挂石块的质量为 m2,AO=l1,OC=l0,OB=l2,请写出 l2
的表达式,l2=______________(用字母 m0、m1、m2、l0、l1 表示).
答案:(1)平衡 仍能 (2)①F1l1=F2l2 A ②右端下沉
考点 3 生活中的杠杆
练 4.(2024 年广东)如图为某款剪刀的示意图.握住手柄修剪树
枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是(
)
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
答案:A
练 5.(2024 年陕西) 如图所示的工具中,属于费力杠杆的是
(
)
A.钓鱼竿
B.开瓶器
C.核桃夹
D.钢丝钳
答案:A
考点 4 对定滑轮、动滑轮及滑轮组特点的理解
练 6.(2022 年广东)分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,
不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是(
)
A
B
C
D
答案:A
考点 5 滑轮组的计算
练 7.(2023 年本溪)工人师傅使用如图所示的滑轮组,
将重为 450 N 的建筑材料在 10 s 内匀速提升 4 m,此次滑
轮组的机械效率为 75%,不计绳重和摩擦.下列有关这次
提升过程说法正确的是(
)
B.在绳端的拉力 F 为 150 N
D.拉力 F 的功率为 180 W
A.所做的有用功为 1800 J
C.动滑轮所受的重力为 75 N
答案:A
考点 6 滑轮组的设计
练 8.(2022 年甘肃)如图所示,某工人站在地面上使用由三个
滑轮组成的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绳子,画出最省力
的绕绳方法.
答案:如图所示.
练 9.(2024 年西藏)建筑工地上工人用如图所示的装置提升重
为 760 N 的物体.在拉力 F 作用下,物体在 8 s 内竖直匀速上升了
2 m.如果动滑轮重为 240 N,不计绳重和摩擦.求:
(1)物体上升的速度.
(2)滑轮组的有用功.
(3)滑轮组的机械效率.
考点 7 滑轮组机械效率的计算
解:(1)物体在 8 s 内竖直匀速上升了 2 m,则物体上升的速度
(2)滑轮组的有用功为
W有=Gh=760 N×2 m=1520 J.
(3)不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
考点 8 探究简单机械的机械效率
练 10.(2023 年绥化)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的
实验中,利用图 2 甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实
验数据如表.(钩码规格相同,动滑轮个数越多重力越大)
图 1
图 2
实验
次数 钩码重力G/N 提升高
度h/m 绳端拉
力F/N 绳端移动距离s/m 机械
效率η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计.
(2)第一次实验中,如图 1 所示,弹簧测力计的示数是_____N,
机械效率是________(精确到 0.1%).
________________________________.
(4)由________两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提
升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低.
答案:(1)匀速 (2)1.8 74.1% (3)使用同一滑轮组,物重越
大,机械效率越高 (4)2、3
(3)由 1、2 两次实验数据可得出结论:___________________
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