第九章 简单机械【B卷 专项练】--2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（鲁科版五四学制2024）

第八章 简单机械 B卷·专项练 题型1：杠杆的分类 1 题型2：杠杆五要素及其判断 4 题型3：力和力臂的作图 5 题型4：杠杆平衡条件的简单应用 7 题型5：杠杆的最省力问题 9 题型6：杠杆的动态平衡分析 11 题型7：定滑轮和动滑轮的特点 13 题型8：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 16 题型9：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 18 题型10：滑轮组的连线与设计 19 题型11：竖直水平拉滑轮组的计算 22 题型12：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 25 题型13：斜面和轮轴 27 题型1：杠杆的分类 1．下图为商贩用核桃夹夹核桃时的场景，下列工具使用时与核桃夹属于不同类型杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．取碗夹 C．裁纸刀 D．手术钳 2．指甲剪是生活中常用的小工具，如图所示，它由ABC、OBD、OED三个杠杆组成。用它剪指甲时，属于省力杠杆的是（　　） A．ABC B．OBD C．OED D．三个都是 3．聚餐时使用公筷、公勺逐渐成为人们的共识。使用筷子夹菜时，筷子是一种杠杆，下列生活用具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．剪子 C．起子 D．钳子 4．如图所示工具在使用时，属于费力杠杆的是（    ） A．用镊子夹物品 B．行李车 C．天平 D．用羊角锤起 题型2：杠杆五要素及其判断 5．下列关于杠杆的说法中，正确的是（　　） A．从支点到力的作用点之间的距离叫力臂 B．杠杆一定是直的 C．动力与阻力的方向总是相反的 D．支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在外侧 6．如图所示，人的前臂可以看成是以肘关节О为支点的杠杆，当手托物件曲肘时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。下列说法正确的是（　　） A．铅球的重力就是阻力 B．前臂相当于费力杠杆 C．前臂相当于省力杠杆 D．前臂相当于等臂杠杆 7．如图所示，O点为杠杆的支点（转轴），F为作用在A端的力。图中的虚线OA沿杆的方向，AB沿力F的方向，OB与AB垂直，其中表示力F的力臂的是 （选填“OA”“AB”或“OB”）。 8．如图是超市用的手推车，车前行时需经过障碍物，当前轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 ；当后轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 。 题型3：力和力臂的作图 9．一个质量为2.5kg的金属五角星挂在了一个杆的中点位置，此时请画出拉力F的力臂和金属的重力示意图，并标出重力的大小。（g取10N/kg） 10．如图所示，杠杆处于静止状态，请画出力的力臂及力。（已知垂直于杆） 11．画出图中钓鱼竿的动力臂和阻力。 12．如图所示，是一根杠杆，是一面竖直的墙，现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡，绳子的一端系在墙上的点，另一端系在上的点，若绳子对拉力的力臂为，试确定的位置，并画出阻力臂。 题型4：杠杆平衡条件的简单应用 13．做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重600N。动力臂为 m，则做俯卧撑时人可视为省力杠杆，两只手掌对地面的压力为 N。 14．某同学在水平地面上做俯卧撑，静止时的情形如图所示。把他的身体看作一个杠杆，为支点，为重心，他的质量为51kg。地面对他的手的支持力的力臂是 m，的大小为 N。（取10N/kg） 15．“四两拨千斤”最早见于王宗岳的《太极拳论》一文，是“以小力胜大力”的意思。在学过杠杆知识后，小明认为利用杠杆也可以实现“四两拨千斤”，他设计的可行性原理图如图所示，若小球的质量为200g，大球的质量为500kg，若想让杠杆在水平位置平衡，则OA：OB= 。 16．如图，重力不计的一长木板可绕O点无摩擦转动，且。在端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C，体重为600N的小明站在B点时，正方体C对地面的压力刚好为300N，则正方体C的重力为 N。 题型5：杠杆的最省力问题 17．用一杠杆提拉重物，小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示，操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（    ） A． B． C． D． 18．在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。 19．如图甲是一款电脑鼠标，它的按键可看作简单的杠杆，如图乙所示，为按键，O点为支点，请在图乙中画出A点按下按键的最小动力、动力的力臂。 20．如图，物体在杠杆AOBC作用下如图位置静止（O为支点），试画出作用在C点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。 题型6：杠杆的动态平衡分析 21．如图所示，工人把油桶由水平位置匀速提升到图甲所示的位置，图乙是此过程的示意图。力始终竖直向上，则的大小（   ） A．变小 B．不变 C．变大 D．先变大后变小 22．如图为人腿简化图，当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，小腿所受重力G为阻力，则此过程中（　　） A．F1在变小 B．阻力在变小 C．图l1为动力F1的力臂 D．当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆 23．如图所示，重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（    ） A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小 C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变 24．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由A位置缓慢转到B位置，如图所示，在这个过程中（　　） A．F先变大后变小 B．F始终不变 C．F先变小后变大 D．F一直变大 题型7：定滑轮和动滑轮的特点 25．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（　　） A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降 26．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两人用力一样大 B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离 C．乙用力比甲小 D．甲乙使绳索移动的距离相等 27．如图所示，铁桶的重力是100N，A装置是 滑轮，滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳子端的力为 N。    28．如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高 m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 题型8：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 29．如图所示，用相同的轮滑和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的重物，重物都被提升相同高度（忽略滑轮重、绳重及摩擦），甲、乙两滑轮组所用的拉力分别为和，绳子自由端移动的距离分别为和，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 30．如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人的体重为500N，则人对地面的压力为（　　） A．100N B．200N C．300N D．500N 31．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，示数如图所示，则动滑轮重 N，将弹簧测力计向上移动15cm，则钩码上升的高度为 cm。（不计一切摩擦及绳重）。 32．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N，该工人重550N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，人对绳子的拉力是 N。 题型9：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 33．如图所示，在水平桌面上放一个重200N的物体，物体匀速动时，它与桌面的摩擦力为40N，当不计滑轮重时，水平拉F是（　　） A．200N B．100N C．20N D．80N 34．用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 35．一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可将小汽车从泥潭中拉出，你认为甲方式中滑轮的作用是 ；设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、；则 （选填“>”“<”或“=”）；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 m。 36．如图所示，在水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则拉力F等于 N；若物体的速度为0.2m/s，则绳子自由端移动的速度为 m/s。（不计绳与滑轮间的摩擦） 题型10：滑轮组的连线与设计 37．画出人站在地上拉起重物的绕线方法。 38．不计绳重、滑轮重力与摩擦，拉力F与物重G的关系为，请画出滑轮组的绕线方式。 39．用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来，请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求：不计绳重和摩擦，。 40．一辆小汽车陷入泥中，请你画出图中滑轮组最省力的绕法。 题型11：竖直水平拉滑轮组的计算 41．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 42．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，A所受地面的摩擦力为f；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。下列说法中（　　） ①　　②　　③　　④ A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确 43．如图所示，动滑轮重20N，所吊重物B重80N，物体A重240N，此时物体B恰好以的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则：水平面对物体A的摩擦力是 N；若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方，现要使物体B和物体C一起恰好以的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力为 。 44．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，每只滑轮重均为2N，当物体B 重为8N时，它恰好能匀速下降。该装置中属于动滑轮的是 （选填“N”或“M”）；物体A所受的摩擦力为 N；若物体B下降高度为h，则物体A移动的距离为 。 题型12：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 45．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 46．如图所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N．要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F 甲= ，F 乙= ，F 丙= ，F 丁= ． 47．如图所示，一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为和，此时弹簧测力计的示数为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．地面对重物A的支持力大小为 B．滑轮的重力大小为 C．弹簧测力计的示数 D．细绳受到的拉力大小为 48．如图所示装置中，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，若拉力，则甲弹簧秤的读数为 N。 题型13：斜面和轮轴 49．汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰，盘山公路的实质是一种变形的 （填写简单机械名称），修得弯弯曲曲是在高度不变的情况下，增加 ，实现 的目的。 50．生活中的一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于 （省力或费力）杠杆，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 51．骑自行车是一种有氧运动。骑自行车上坡时往往要走S形路线，如图所示。原因是上坡时，不管路线如何，爬上坡顶，升高的高度 （选填“相同”或“不同”），但走的S形路线越长相当于斜面越长，斜面越长则越 （选填“省力”或“费力”）。 52．如图甲所示的水龙头很难徒手拧开，将如图乙所示的钥匙安装好后（如图丙所示）就容易打开了，则此时钥匙相当于一个 （选填“斜面”“滑轮”或“轮轴”）。如图丁所示的是某风景区的一段盘山公路，盘山公路相当于简单机械中的 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章 简单机械 B卷·专项练 题型1：杠杆的分类 1 题型2：杠杆五要素及其判断 4 题型3：力和力臂的作图 5 题型4：杠杆平衡条件的简单应用 7 题型5：杠杆的最省力问题 9 题型6：杠杆的动态平衡分析 11 题型7：定滑轮和动滑轮的特点 13 题型8：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 16 题型9：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 18 题型10：滑轮组的连线与设计 19 题型11：竖直水平拉滑轮组的计算 22 题型12：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 25 题型13：斜面和轮轴 27 题型1：杠杆的分类 1．下图为商贩用核桃夹夹核桃时的场景，下列工具使用时与核桃夹属于不同类型杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．取碗夹 C．裁纸刀 D．手术钳 【答案】B 【详解】使用核桃夹时，其动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 A．羊角锤在使用时，手对锤的作用力是动力，物体对锤的作用力是阻力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．取碗夹在使用时，手对夹子的作用力是动力，物体对夹子的作用力是阻力，则动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．裁纸刀在使用时，手对刀柄的作用力为动力，纸对刀刃的作用力是阻力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．手术钳在使用时，手对钳柄的作用力为动力，物体对钳口端的作用力是阻力，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2．指甲剪是生活中常用的小工具，如图所示，它由ABC、OBD、OED三个杠杆组成。用它剪指甲时，属于省力杠杆的是（　　） A．ABC B．OBD C．OED D．三个都是 【答案】A 【详解】指甲剪可以看成是由一个撬棒和一个镊子组成： 撬棒是ABC，以B为支点，动力作用在A上，阻力作用在C上，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 镊子是由OBD和OED两个杠杆组成，支点O点，动力作用在E点，阻力作用在D点．使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．聚餐时使用公筷、公勺逐渐成为人们的共识。使用筷子夹菜时，筷子是一种杠杆，下列生活用具正常使用时与筷子是同类型杠杆的是（　　） A．钓鱼竿 B．剪子 C．起子 D．钳子 【答案】A 【详解】在使用筷子时，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故筷子是费力杠杆； A．如图，钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆，故A符合题意； B．如图，剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故B不符合题意； C．如图，起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故C不符合题意； D．如图，钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 4．如图所示工具在使用时，属于费力杠杆的是（    ） A．用镊子夹物品 B．行李车 C．天平 D．用羊角锤起 【答案】A 【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．行李车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意； D．用羊角锤起钉子的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 题型2：杠杆五要素及其判断 5．下列关于杠杆的说法中，正确的是（　　） A．从支点到力的作用点之间的距离叫力臂 B．杠杆一定是直的 C．动力与阻力的方向总是相反的 D．支点可以在动力作用点与阻力作用点之间，也可以在外侧 【答案】D 【详解】A．力臂是指从支点到力的作用线之间的距离，不是力的作用点，故A错误； B．杠杆是指能够绕着固定点转动的硬棒，钳子、扳手这些杠杆都不是直的，故B错误； C．类似于托盘天平这种等臂杠杆，动力和阻力的方向是相同的，故C错误。 D．像托盘天平这种杠杆，支点在动力作用点与阻力作用点之间，像镊子这种，支点在动力作用点与阻力作用点的外侧，故D正确。 故选D。 6．如图所示，人的前臂可以看成是以肘关节О为支点的杠杆，当手托物件曲肘时，胳膊上的肱二头肌会对前臂施加一个动力，物件对前臂施加一个阻力。下列说法正确的是（　　） A．铅球的重力就是阻力 B．前臂相当于费力杠杆 C．前臂相当于省力杠杆 D．前臂相当于等臂杠杆 【答案】B 【详解】A．铅球的重力是作用在铅球上的，而题目中说的阻力是物件（即铅球）对前臂施加的力，这是两个不同的力。重力是地球对铅球的吸引力，而阻力是铅球对手臂的反作用力。因此，铅球的重力并不等同于阻力，故A错误： BCD．由题意可知，前臂动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B正确，CD错误。 故选B。 7．如图所示，O点为杠杆的支点（转轴），F为作用在A端的力。图中的虚线OA沿杆的方向，AB沿力F的方向，OB与AB垂直，其中表示力F的力臂的是 （选填“OA”“AB”或“OB”）。 【答案】OB 【详解】力臂是支点O到力F作用线的距离，OB与AB垂直，所以OB是力F的力臂。 8．如图是超市用的手推车，车前行时需经过障碍物，当前轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 ；当后轮遇到障碍物，应该是 （选填“压”或“抬”）车把，支点是点 。 【答案】 压 C 抬 B 【详解】[1][2]当车的前轮遇到障碍物时，前轮上翘才能通过障碍物，故人应向下压车把，此时车体是绕着C点转动的，故C点就是支点。 [3][4]当后轮遇到障碍物时，后轮上翘才能通过障碍物，故人应向上抬车把，此时车体是绕着B点转动的，故B点就是支点。 题型3：力和力臂的作图 9．一个质量为2.5kg的金属五角星挂在了一个杆的中点位置，此时请画出拉力F的力臂和金属的重力示意图，并标出重力的大小。（g取10N/kg） 【答案】 【详解】拉力F的力臂为支点到拉力F作用线的垂线段；五角星受到的重力竖直向下，大小为 作用点为物体的重心上，如图所示： 10．如图所示，杠杆处于静止状态，请画出力的力臂及力。（已知垂直于杆） 【答案】 【详解】过支点O做力F1的垂线段即为F1的力臂l1；已知F2的力臂，过力臂l2的上端点做一条垂线，垂线与杠杆的交点为F2的作用点，方向水平向左，如图所示： 11．画出图中钓鱼竿的动力臂和阻力。 【答案】 【详解】由支点O向动力F1的作用线作垂线，垂线段即为动力臂L1，鱼对鱼竿的拉力即为阻力F2，从拉力作用点做竖直向下的拉力，即为阻力F2，如图所示： 12．如图所示，是一根杠杆，是一面竖直的墙，现有一根绳子将杠杆拉着使它保持平衡，绳子的一端系在墙上的点，另一端系在上的点，若绳子对拉力的力臂为，试确定的位置，并画出阻力臂。 【答案】 【详解】因为力的作用线与力臂垂直，所以过力臂的另一端点作与力臂垂直的直线交MN于P，交OA于Q，即为绳子PQ，由题意可知，阻力为物体通过绳子对杠杆施加的拉力，因此过O点向阻力作用线作垂线即为阻力臂，如图所示： 题型4：杠杆平衡条件的简单应用 13．做俯卧撑能锻炼上肢、腰部及腹部的肌肉。如图所示，小明做俯卧撑时可视为一个杠杆，其重心在A处，手掌作用在地面B处，已知小明体重600N。动力臂为 m，则做俯卧撑时人可视为省力杠杆，两只手掌对地面的压力为 N。 【答案】 1.5 360 【详解】[1][2]做俯卧撑时，地面对两只手掌的支持力为动力，则动力臂 阻力臂，根据杠杆平衡条件可知F1l1=F2l2 即F1×1.5m=600N×0.9m 解得F1=360N，两只手掌对地面的压力和支持力是相互作用力，大小相等，所以两只手掌对地面的压力是360N。 14．某同学在水平地面上做俯卧撑，静止时的情形如图所示。把他的身体看作一个杠杆，为支点，为重心，他的质量为51kg。地面对他的手的支持力的力臂是 m，的大小为 N。（取10N/kg） 【答案】 1.35 340 【详解】[1]力臂为过支点做力的作用线的垂线，所以支持力F的力臂为 [2]同学的质量为51kg，则同学的重力 根据杠杆的平衡条件可知 代入数据可得 解得 15．“四两拨千斤”最早见于王宗岳的《太极拳论》一文，是“以小力胜大力”的意思。在学过杠杆知识后，小明认为利用杠杆也可以实现“四两拨千斤”，他设计的可行性原理图如图所示，若小球的质量为200g，大球的质量为500kg，若想让杠杆在水平位置平衡，则OA：OB= 。 【答案】2.500：1 【详解】根据杠杆平衡原理，可知则 16．如图，重力不计的一长木板可绕O点无摩擦转动，且。在端用一细绳挂一边长为0.5m的正方体C，体重为600N的小明站在B点时，正方体C对地面的压力刚好为300N，则正方体C的重力为 N。 【答案】2700 【详解】[1][2]设端受到的拉力为，由杠杆的平衡条件得① 当C对地面的压力为300N时，由平衡条件可得，C对杠杆的拉力② 由①②可得 代入数据解得 题型5：杠杆的最省力问题 17．用一杠杆提拉重物，小明尝试了多种不同方式来研究最省力的方式如图所示，操作中支点为O。图中、、、表示力的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在A点施力F，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时动力最小，即F2的方向与OA垂直，故F2最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 18．在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。 【答案】 【详解】杠杆的阻力F阻为重物对杠杆的拉力，则支点向阻力F阻的作用线做垂线，垂线段为阻力臂；在A点施加最小力F时，最长的力臂为OA，过A点作力F垂直于OA，方向为斜向上，如图所示： 19．如图甲是一款电脑鼠标，它的按键可看作简单的杠杆，如图乙所示，为按键，O点为支点，请在图乙中画出A点按下按键的最小动力、动力的力臂。 【答案】 【详解】连接OA，过A点作垂直于AO向下的力，此时OA即为最长的动力臂，则即为A点按下按键的最小动力，作图如下： 20．如图，物体在杠杆AOBC作用下如图位置静止（O为支点），试画出作用在C点使杠杆在图示位置平衡的最小动力F1的示意图。 【答案】 【详解】根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂大小都不变，要找最小的动力，必须要找出最长的动力臂，由题意可知最长的力臂是过O点连接OC，然后在过C点作OC的垂线，该条线即是最小的力的作用线，如下图所示 题型6：杠杆的动态平衡分析 21．如图所示，工人把油桶由水平位置匀速提升到图甲所示的位置，图乙是此过程的示意图。力始终竖直向上，则的大小（   ） A．变小 B．不变 C．变大 D．先变大后变小 【答案】B 【详解】由图知道，O为支点，若对A点施加的力F始终竖直向上，油桶围绕支点O匀速转动到如图乙所示位置，动力和阻力的方向不变，根据相似三角形的性质知道，动力臂和阻力臂之比不变，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件知道，所用力F的大小不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 22．如图为人腿简化图，当股四头肌群收缩且提供方向不变的动力F1时，会拉动小腿绕膝关节固定点O从图示位置缓慢升至水平位置，小腿所受重力G为阻力，则此过程中（　　） A．F1在变小 B．阻力在变小 C．图l1为动力F1的力臂 D．当小腿伸至水平位置时可看作费力杠杆 【答案】D 【详解】AB．小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是变大，小腿的重力不变，阻力不变，动力F1的方向不变，则动力臂不变，根据F1L1=F2L2，可得动力F1的变化情况是变大，故AB不符合题意； C．根据力臂的定义可知，图l1不是动力F1的力臂，故C不符合题意； D．当小腿伸至水平位置时，动力臂小于阻力臂，可看作费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 23．如图所示，重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（    ） A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小 C．动力F逐渐变大 D．动力F保持不变 【答案】C 【详解】A．当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A不符合题意； B．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B不符合题意 CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，C符合题意，故D不符合题意。 故选C。 24．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由A位置缓慢转到B位置，如图所示，在这个过程中（　　） A．F先变大后变小 B．F始终不变 C．F先变小后变大 D．F一直变大 【答案】A 【详解】小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，则O为杠杆的支点；力F始终与杠杆垂直，故动力臂L1不变，阻力为物体的重力，如图： 由上图可知，阻力臂L2（即重力的力臂）先变大，到水平位置时最大，然后又变小，根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2可得， 因G、L1不变，L2先变大后变小，故F变大后变小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型7：定滑轮和动滑轮的特点 25．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（　　） A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况 C．A上升 D．A下降 【答案】D 【详解】B所在的滑轮随重物一起移动，为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮不随重物一起移动，为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，则重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将B拉起只需A重力的一半即可，所以放手后A下降，B上升。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 26．如图，甲、乙两人将同一物体拉到楼顶上，不计滑轮重力和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两人用力一样大 B．甲使绳索移动的距离大于乙使绳索移动的距离 C．乙用力比甲小 D．甲乙使绳索移动的距离相等 【答案】C 【详解】AC．由甲乙两图可知，甲图的滑轮是定滑轮，乙图的滑轮是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则甲的拉力等于物体重力，乙的拉力等于物体重力的，所以乙用力比甲小，故A错误，C正确； BD．将同一物体拉到楼顶，即物体上升高度相同，甲使绳索移动距离等于物体上升的高度，乙使绳索移动距离等于物体上升高度的两倍，所以甲使绳索移动的距离小于乙使绳索移动的距离，故BD错误。 故选C。 27．如图所示，铁桶的重力是100N，A装置是 滑轮，滑轮、绳的重力及摩擦不计，工人拉绳子端的力为 N。    【答案】 动 50 【详解】[1]图中的滑轮随物体一起运动，此装置是动滑轮，可以省一半的力。 [2]因为滑轮和绳子的重力、摩擦均不计，所以拉力 28．如图所示，分别利用甲，乙两滑轮匀速提起两个重物，图中使用甲滑轮的好处是 。其中乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高 m；不计滑轮和绳子的重力及摩擦，若拉力F1=F2，则G1 G2（选填“小于”、“等于”或“大于”）。 【答案】 可以改变作用力方向 2 小于 【分析】（1）定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向； （2）动滑轮使用时，滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离。 【详解】如图所示甲为定滑轮，乙为动滑轮。 [1]图中使用甲滑轮的好处是，可以改变作用力方向。 [2]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，省一半力多费1倍距离，乙滑轮的自由端F2上升4m，则物体升高2m。 [3]定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，故 F1=G1 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，故 则 G2=2F2 故 G1<G2. 题型8：竖直方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 29．如图所示，用相同的轮滑和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的重物，重物都被提升相同高度（忽略滑轮重、绳重及摩擦），甲、乙两滑轮组所用的拉力分别为和，绳子自由端移动的距离分别为和，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图可知，甲、乙两图中绳子的有效段数分别为 n1=3，n2=2设重物都被提升的高度相同h，则甲、乙两图中绳子自由端移动的距离分别为 s1=3h，s2=2h 则甲、乙两图中绳子自由端移动的距离的关系为不计绳重及摩擦，由 可得，甲图中滑轮组所用的拉力为 乙图中滑轮组所用的拉力为 由于动滑轮重相同，提升的重物相同，则甲、乙两图中拉力的关系为 故B正确，ACD错误。 故选B。 30．如图所示，使用滑轮组（不计滑轮重及摩擦）匀速提升600N的重物，人的体重为500N，则人对地面的压力为（　　） A．100N B．200N C．300N D．500N 【答案】B 【详解】已知物体的重力为600N，由图可知，绳子承重段数，不计滑轮重及摩擦，则人拉绳的力为 人的体重为500N，则人对地面的压力为 故选B。 31．如图所示为探究滑轮组作用的实验装置，钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，示数如图所示，则动滑轮重 N，将弹簧测力计向上移动15cm，则钩码上升的高度为 cm。（不计一切摩擦及绳重）。 【答案】 1.2 5 【详解】[1]由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则测力计的读数为2.4N，即绳端拉力大小为2.4N。由图可知n=3，不计绳重和摩擦，则绳端的拉力 所以动滑轮的重力 [2]由s=3h可得钩码上升的高度 32．某场馆建设中，采用如图所示的装置提升重物，工人师傅站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了2m。若物体A重400N，该工人重550N，每个滑轮重20N，不计绳重与摩擦，人对绳子的拉力是 N。 【答案】210 【详解】图中滑轮组的有效绳子股数为2股，即n=2，人对绳子的拉力 题型9：水平方向上滑轮组的拉力与移动距离的计算 33．如图所示，在水平桌面上放一个重200N的物体，物体匀速动时，它与桌面的摩擦力为40N，当不计滑轮重时，水平拉F是（　　） A．200N B．100N C．20N D．80N 【答案】C 【详解】因物体在水平面上做匀速运动，故物体所受的拉力 由图知，故绳子末端拉力为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 34．用滑轮按如图所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】假设物块与地面的摩擦力为f，第一个滑轮为定滑轮，F1处于绳端，所以F1=f；第二个滑轮为动滑轮，F2处于绳端，则；第三个滑轮为动滑轮，F3作用在轴上，F3=2f；所以F2＜F1＜F3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 35．一辆小汽车陷进了泥潭，司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮，均可将小汽车从泥潭中拉出，你认为甲方式中滑轮的作用是 ；设用两种不同方式将小汽车拉出泥潭施加的力分别为、；则 （选填“>”“<”或“=”）；如按乙方式，人拉绳头移动了1m，那么小汽车被拉动了 m。 【答案】 改变力的方向 > 0.5 【详解】[1]图甲所用的是定滑轮，使用定滑轮是为了改变力的方向。 [2]图甲中，定滑轮不能省力，图乙使用的是动滑轮，能够省力，所以F1>F2。 [3]图乙中，人拉动绳头移动了1m，则小汽车被拉动的距离 36．如图所示，在水平拉力F作用下，重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间滑动摩擦力为120N。则拉力F等于 N；若物体的速度为0.2m/s，则绳子自由端移动的速度为 m/s。（不计绳与滑轮间的摩擦） 【答案】 40 0.6 【详解】[1]如图，滑轮组有三段绳子承担摩擦力，拉力 [2]滑轮组有三段绳子承担摩擦力，物体移动速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度为 题型10：滑轮组的连线与设计 37．画出人站在地上拉起重物的绕线方法。 【答案】 【详解】人站在地面上向下拉绳子，说明绳子自由端是向下运动的，绕线方法如下图所示： 38．不计绳重、滑轮重力与摩擦，拉力F与物重G的关系为，请画出滑轮组的绕线方式。 【答案】 【详解】不计绳重、滑轮重力与摩擦，绳末端的拉力为，根据题意，n=5，则连接动滑轮绳子的股数是5股，根据偶定奇动，作图如图所示： 39．用轻质滑轮组将重力为G的物体提起来，请按要求在下图中画出不同的绕线方法。要求：不计绳重和摩擦，。 【答案】 【详解】左边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为4股，所以绳子始端固定在定滑轮的下挂钩上，然后依次绕过下面的动滑轮、上面的定滑轮、下面的动滑轮，如左图所示；右边滑轮组中，有两个动滑轮和一个定滑轮，要求，即绳子承重股数为3股，所以绳子始端固定在动滑轮的挂钩上，然后依次是上面的的定滑轮和下面的动滑轮，如右图所示： 40．一辆小汽车陷入泥中，请你画出图中滑轮组最省力的绕法。 【答案】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，动滑轮绕3段绳，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 题型11：竖直水平拉滑轮组的计算 41．如下图所示，物体A重50N，物体B重30N，物体A在绳子拉力的作用下向右做匀速直线运动。如果在物体A上加一个水平向左的力F拉动物体A，使物体B匀速上升，则该拉力F的大小为（滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）（   ） A．10N B．20N C．30N D．50N 【答案】B 【详解】由图可知滑轮组绳子段数为3，因为滑轮和绳子的重力及绳子与滑轮之间的摩擦均不计，当物体A水平向右做匀速直线运动时，绳子自由端的拉力为 物体A受到的滑动摩擦力方向水平向左，根据二力平衡可知，物体A受到的滑动摩擦力大小为 当物体A在水平向左的力F的作用下水平向左运动时，受到的滑动摩擦力方向水平向右，因接触面粗糙程度不变，压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，物体B匀速上升，绳子自由端对物体A的拉力大小和方向都不变，所以拉力F的大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 42．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重，B重，A所受地面的摩擦力为f；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦。下列说法中（　　） ①　　②　　③　　④ A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②④正确 D．只有③④正确 【答案】B 【详解】B重为，则滑轮组绳子自由端的拉力为，则绳子对B的拉力，绳子对A的拉力关系为 因为物体做匀速直线运动，则A所受地面的摩擦力为 若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，此时摩擦力的方向水平向右，但大小不变，则有 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 43．如图所示，动滑轮重20N，所吊重物B重80N，物体A重240N，此时物体B恰好以的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则：水平面对物体A的摩擦力是 N；若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方，现要使物体B和物体C一起恰好以的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力为 。 【答案】 50 120N 【详解】[1]由图示知，滑轮组承重绳子为2根，不计绳重、绳子伸长和滑轮组内部摩擦，B恰好匀速下降时，绳端拉力 A受到绳子拉力与摩擦力是一对平衡力，所以水平面对物体A的摩擦力是50N。 [2]C悬挂在B的下方，一起匀速上升，则绳端拉力 此时A受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F的作用，处于匀速直线运动状态，对物体A施加水平向右的拉力 F=F2+f=70N+50N=120N 44．如图所示，物体A在水平桌面上，绳重及摩擦不计，每只滑轮重均为2N，当物体B 重为8N时，它恰好能匀速下降。该装置中属于动滑轮的是 （选填“N”或“M”）；物体A所受的摩擦力为 N；若物体B下降高度为h，则物体A移动的距离为 。 【答案】 M 5 2h 【详解】[1]N滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮；M滑轮随物体一起运动，为动滑轮。 [2]如题图，B物体恰能匀速下降，说明物体A在水平方向上向右做匀速直线运动，根据二力平衡的条件和定、动滑轮的工作特点可知，动滑轮上绳子承重股数为n=2，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为一对平衡力，则物体A所受的摩擦力为 [3]若物体B下降高度为h，则物体A移动的距离为 题型12：特殊滑轮和滑轮组的拉力与移动距离的计算 45．如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。下列说法中正确的是（    ） A．,并向上移动 B．,并向上移动 C．,并向上移动 D．,并向上移动 【答案】D 【详解】AB．甲图中，自由端绳子的拉力为 故AB错误； CD．乙图中，自由端绳子的拉力为 物体上升2m，则绳子的自由端上升1m，故C错误，D正确。 故选D。 46．如图所示四个滑轮组，如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计，重物G的重力为600 N．要将重物匀速提起，四种情况下拉力F分别为F 甲= ，F 乙= ，F 丙= ，F 丁= ． 【答案】 200N 75N 85.7N 300N 【详解】根据同一根绳子中拉力处处相等和每个滑轮的受力平衡可知： 图甲，3F=G,F= 1/3G=1/3×600 N=200 N 图乙，8F=G,F= 1/8G=1/8×600 N=75 N 图丙，7F=G,F= 1/7G= 1/7×600 N=85.7 N 图丁，2F=G,F= 1/2G= 1/2×600 N=300 N． 47．如图所示，一轻质弹簧测力计上端固定于天花板上的O点，下端悬挂一个滑轮。A、B两重物用一跨过滑轮的细绳相连接，重物A静止于地面上，设A、B两重物的重力分别为和，此时弹簧测力计的示数为，忽略绳重与摩擦，下列说法正确的是（　　） A．地面对重物A的支持力大小为 B．滑轮的重力大小为 C．弹簧测力计的示数 D．细绳受到的拉力大小为 【答案】B 【详解】D．图示滑轮为定滑轮，B在空中静止，由二力平衡得，细绳受到的拉力 故D错误； A．细绳对A的拉力 A在竖直向下的重力和竖直向上的拉力、支持力的作用下，处于平衡状态，由二力平衡得，地面对重物A的支持力 故A错误； C．弹簧测力计的示数 故C错误； B．由于得，滑轮的重力 B正确。 故选B。 48．如图所示装置中，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，若拉力，则甲弹簧秤的读数为 N。 【答案】30 【详解】由图可知，与左侧动滑轮连接绳子股数n=3，不计滑轮重、绳重及绳子摩擦的情况下，对左侧动滑轮水平方向受力分析可得，甲弹簧秤的读数为 F甲=nF=3×10N=30N 题型13：斜面和轮轴 49．汽车沿着盘山公路驶上高耸入云的山峰，盘山公路的实质是一种变形的 （填写简单机械名称），修得弯弯曲曲是在高度不变的情况下，增加 ，实现 的目的。 【答案】 斜面 斜面长度 省力 【详解】[1]盘山公路是变形的斜面，斜面越长越省力。 [2][3]盘山公路修的弯弯曲曲的，是为了使斜面更长，斜面越长越省力。 50．生活中的一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉上有螺纹，在我们学过的简单机械中它属于 （省力或费力）杠杆，螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】 省力 密 【详解】[1][2]螺丝钉上的螺纹是绕着螺丝钉旋转向上的连续斜面，相当于省力杠杆，当螺丝钉的高度一定时，螺纹密一些，相当于减小了斜面的坡度，会更加省力。 51．骑自行车是一种有氧运动。骑自行车上坡时往往要走S形路线，如图所示。原因是上坡时，不管路线如何，爬上坡顶，升高的高度 （选填“相同”或“不同”），但走的S形路线越长相当于斜面越长，斜面越长则越 （选填“省力”或“费力”）。 【答案】 相同 省力 【详解】[1][2]上坡时，不管路线如何，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，由功的原理知，斜面越长越省力。 52．如图甲所示的水龙头很难徒手拧开，将如图乙所示的钥匙安装好后（如图丙所示）就容易打开了，则此时钥匙相当于一个 （选填“斜面”“滑轮”或“轮轴”）。如图丁所示的是某风景区的一段盘山公路，盘山公路相当于简单机械中的 。 【答案】 轮轴 斜面 【详解】[1]钥匙在使用时绕中心轴转动，属于轮轴。 [2]盘山公路相当于简单机械中的斜面，利用盘山公路可以省力，但是费距离，斜面越平缓，越省力，盘山公路不能省功。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$