内容正文:
《暑假预习》
每日★一练
第5天 杠杆
知识梳理
1.杠杆五要素: ; ; ; ; 。
2.杠杆平衡:指杠杆在动力和阻力的作用下,保持 状态或 状态。
实验中使杠杆在水平位置平衡的目的: ,便于测出力臂的值。
3.杠杆平衡条件: × = × 。
(1)表达式:若用F1表示动力,F2表示阻力,l1表示动力臂,l2表示阻力臂。则有:
或
4.杠杆的分类: ; ; 。
考点特攻
1.(金华三模)平板支撑属于肌肉等长收缩的运动,人需要用上肢支撑在地面上静止时,如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是( )
A. B. C. D.
2.(柯城区一模)用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手分别握在扳手上A、B、C三个位置拧动螺丝,最省力的位置是( )
A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.一样省力
3.(浙江一模)如图是课桌调节器,学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求,下列说法正确的是( )
A.课桌调节器属于费力杠杆
B.它与羊角锤属于同一种杠杆
C.使用课桌调节器可以省功
D.该杠杆的支点是C点
4.(江干区校级月考)关于杠杆,下列说法正确的是( )
A.杠杆一定是直杆
B.力臂是指从支点到力的作用点的距离
C.杠杆的支点不一定在杠杆中间
D.动力臂与阻力臂长度之和,一定小于杠杆的总长度
5.(萧山区月考)亚运志愿者们在巡视时,发现路边有石块滚落在公路上。若志愿者在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点。若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点。
6.(江干区校级月考)如图是用瓶起子起瓶盖的示意图。请你在图中画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
7.(西湖区校级模拟)如图所示,将长为1.2米的轻质木棒(重力忽略不计)平放在水平方形台面上,左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体,在B端挂一个重为G的物体。
(1)若G=30牛,台面收到木棒的压力为多少?
(2)若要使木棒右端下沉,B端挂的物体至少要大于多少?
(3)若B端挂物体后,木棒仍在水平台面上保持静止,则G的取值范围为多少?
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《暑假预习》
每日★一练
第5天 杠杆
知识梳理
1.杠杆五要素:支点;动力;阻力;动力臂;阻力臂。
2.杠杆平衡:指杠杆在动力和阻力的作用下,保持静止状态或匀速转动状态。
实验中使杠杆在水平位置平衡的目的:排除杠杆自重的影响,便于测出力臂的值。
3.杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(1)表达式:若用F1表示动力,F2表示阻力,l1表示动力臂,l2表示阻力臂。则有:
或
4.杠杆的分类:省力杠杆;费力杠杆;等臂杠杆。
考点特攻
1.(金华三模)平板支撑属于肌肉等长收缩的运动,人需要用上肢支撑在地面上静止时,如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是( )
A. B. C. D.
【解答】解:从图示可知,0是支点,动力和阻力在支点的同一方,故它们的方向应该相反,故选A。
故选:A。
2.(柯城区一模)用如图所示的扳手拧螺丝时,一只手稳住扳手的十字交叉部位,另一只手分别握在扳手上A、B、C三个位置拧动螺丝,最省力的位置是( )
A.A位置 B.B位置 C.C位置 D.一样省力
【解答】解:扳手拧螺丝运用了杠杆原理。在杠杆中,动力×动力臂=阻力×阻力臂。在使用扳手拧螺丝时,螺丝的轴心可视为支点,阻力是螺丝与接触物之间的摩擦力,阻力臂是固定不变的。而动力臂是手的施力点到支点的距离,手离支点越远,动力臂越长。在 A、B、C 三个位置中,C 位置离支点最远,动力臂最长,根据杠杆原理,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越长,所需的动力越小,也就越省力。所以在C位置拧动螺丝最省力。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
3.(浙江一模)如图是课桌调节器,学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求,下列说法正确的是( )
A.课桌调节器属于费力杠杆
B.它与羊角锤属于同一种杠杆
C.使用课桌调节器可以省功
D.该杠杆的支点是C点
【解答】解:如图是课桌调节器,学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求,动力作用在C点,C点是动力作用点,不是支点,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;羊角锤在使用时,动力臂大于阻力臂,也属于省力杠杆;任何机械都不能省功,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4.(江干区校级月考)关于杠杆,下列说法正确的是( )
A.杠杆一定是直杆
B.力臂是指从支点到力的作用点的距离
C.杠杆的支点不一定在杠杆中间
D.动力臂与阻力臂长度之和,一定小于杠杆的总长度
【解答】解:A、杠杆是指在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒,可以是直的,也可以是弯的,则A选项错误。
B、力臂是从支点到力的作用线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离,则B选项错误。
C、支点指杠杆在转动过程中固定不变的点,不一定在杠杆的中间位置;则C选项正确。
D、根据杠杆的定义、力臂的含义,可以断定动力臂和阻力臂之和可以大于、小于或等于杠杆的总长度,则D选项错误。
故选:C。
5.(萧山区月考)亚运志愿者们在巡视时,发现路边有石块滚落在公路上。若志愿者在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点。若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点。
【解答】解:读图可知,当沿DN方向用力撬石块l时,杠杆围绕C点转动,因此C为此时的支点;当沿DM方向用力撬石块l时,杠杆围绕A点转动,因此A为这时的支点;
故答案为:C;A。
6.(江干区校级月考)如图是用瓶起子起瓶盖的示意图。请你在图中画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
【解答】解:瓶起子在使用时围绕瓶盖上端接触点转动,故该点为O点;动力F1作用点在瓶起子手柄处,方向竖直向上;阻力F2作用点在瓶起子与瓶盖下端的接触点处,方向竖直向下,过支点O作力F1、F2作用线的垂线段,标出力臂符号l1和l2,如下图所示:
。
7.(西湖区校级模拟)如图所示,将长为1.2米的轻质木棒(重力忽略不计)平放在水平方形台面上,左右两端点分别为A、B,它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体,在B端挂一个重为G的物体。
(1)若G=30牛,台面收到木棒的压力为多少?
(2)若要使木棒右端下沉,B端挂的物体至少要大于多少?
(3)若B端挂物体后,木棒仍在水平台面上保持静止,则G的取值范围为多少?
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《暑假预习》
每日★一练
第6天 滑轮
知识梳理
1. 定滑轮:
(1)使用时,滑轮的位置固定不动,使用定滑轮可以_________,但是不能_________。
(2)定滑轮的实质是_________杠杆,支点在轮子的圆心,动力臂__________阻力臂________滑轮的半径。
2. 动滑轮:
(1) 使用时,滑轮随着物体一起移动,动滑轮可以_________,但是不可以改变_________。
(2) 动滑轮的实质是动力臂是阻力臂_________,的杠杆,支点在轮子边缘,动力臂是直径,阻力臂是半径。
3. 滑轮组:由定滑轮和动滑轮的组合而成,既可以改变_________,也可以改变_________。
(1)重物和动滑轮的总重由n股绳子承担,提起重物的力就是总重的_________。
(2)如果承受重力的绳子为n段,则物体移动h的距离,绳子拉动距离为_________。
考点特攻
1. (义乌宾王中学开学考)如图所示、分别用甲、乙两种滑轮,把同一物体在相同时间内匀速提升相同高度(不计绳重、滑轮重和摩擦),所用拉力分别是F甲和F乙,拉力的功率分别是P甲和P乙,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲>F乙 C.P甲=P乙 D.P甲<P乙
2. (杭州拱墅区启正中学开学考)如图所示,物体A、B都处于静止状态,它们所受的重力分别是6N和14N,B的底面积为(不计滑轮、绳重和摩擦)下列说法正确的是( )
A.绳子对物体A的拉力是14N B.该滑轮对天花板的拉力为12N
C.物体B受到的合力是8N D.物体B对地面的压强为100Pa
3. (绍兴一中一模)如图是小金家阳台上的手摇晾衣架,衣服和晾衣架的总重为100牛,在拉力作用下5s内使衣服匀速上移了1m,不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A.A为动滑轮,B为定滑轮
B.衣服匀速上升时,摇柄对绳的拉力F为20牛
C.利用该装置能省力,也能改变力的方向
D.拉力的功率为80W
4. (宁波江北区期末)高速铁路的输电线无论冬夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为100N,若某段时间内坠砣串缓慢下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮A为动滑轮,滑轮B为定滑轮 B.坠坨对钢绳的拉力做功1200J
C.输电线P端向左移动了40cm D.输电线P端受到的拉力大小为6×103N
5.(浙江省山海联盟中考三模)如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中,拉动拉绳就能轻松剪断树枝。为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近
(选填“B点”或“O点”)。若不计绳重、滑轮自重及摩擦,当用100N的拉力作用在绳子自面端时,A点受到绳子a的拉力为 N。
6.(杭州拱墅区杭世外中学期中)如图所示,N,N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
(1)弹簧测力计读数为为 N;
(2)物体A和地面之间的摩擦力 N;
(3)如果增大,物体A是否有可能向左运动?请说明理由 。
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《暑假预习》
每日★一练
第6天 滑轮
知识梳理
1. 定滑轮:
(1)使用时,滑轮的位置固定不动,使用定滑轮可以改变力的方向,但是不能省力。
(2)定滑轮的实质是等臂杠杆,支点在轮子的圆心,动力臂等于阻力臂等于滑轮的半径。
2. 动滑轮:
(1) 使用时,滑轮随着物体一起移动,动滑轮可以省力,但是不可以改变力的方向。
(2) 动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍,的杠杆,支点在轮子边缘,动力臂是直径,阻力臂是半径。
3. 滑轮组:由定滑轮和动滑轮的组合而成,既可以改变力的方向,也可以改变力的大小。
(1)重物和动滑轮的总重由n股绳子承担,提起重物的力就是总重的1/n。
(2)如果承受重力的绳子为n段,则物体移动h的距离,绳子拉动距离为nh。
考点特攻
1. (义乌宾王中学开学考)如图所示、分别用甲、乙两种滑轮,把同一物体在相同时间内匀速提升相同高度(不计绳重、滑轮重和摩擦),所用拉力分别是F甲和F乙,拉力的功率分别是P甲和P乙,则( )
A.F甲=F乙 B.F甲>F乙 C.P甲=P乙 D.P甲<P乙
【答案】C
【解答】AB..两装置都不计摩擦、动滑轮重和绳重,提升物体的重相同,乙图,拉力作用在动滑轮的轴上,费一倍的力,即
F乙=2G
甲图,拉力作用在绳子自由端,省一半的力,即
故
F甲<F乙
故AB错误;
CD.在相同时间内匀速提升相同高度,则物体上升的速度相同,则拉力端的速度分别为
v甲=2v
由
乙图拉力的功率
甲图拉力的功率
故
P甲=P乙
故C正确,D错误。
2. (杭州拱墅区启正中学开学考)如图所示,物体A、B都处于静止状态,它们所受的重力分别是6N和14N,B的底面积为(不计滑轮、绳重和摩擦)下列说法正确的是( )
A.绳子对物体A的拉力是14N B.该滑轮对天花板的拉力为12N
C.物体B受到的合力是8N D.物体B对地面的压强为100Pa
【答案】B
【解答】A.物体A受重力GA和绳子对A的拉力FA,因为物体A静止,所以FA=GA=6N
故A错误;
B.以滑轮为对象,受力分析可知,滑轮受到天花板的拉力,以及物体A和物体B对滑轮向下的拉力,定滑轮受到向下的拉力为2×6N=12N,不计滑轮和绳的重力及摩擦,则天花板所受拉力大小等于为12N,故B正确;
C.物体B处于静止状态,受到的合力是零,故C错误;
D.物体B受向下的重力、绳子向上的拉力、地面向上的支持力,则有GB=F支+FB
因为力的作用是相互的,所以FB=FA=6N
所以物体B对地面的压力F压=GB-FB=14N-6N=8N
物体B对地面的压强为
故D错误。
3. (绍兴一中一模)如图是小金家阳台上的手摇晾衣架,衣服和晾衣架的总重为100牛,在拉力作用下5s内使衣服匀速上移了1m,不计滑轮重、绳重及摩擦。下列说法正确的是( )
A.A为动滑轮,B为定滑轮
B.衣服匀速上升时,摇柄对绳的拉力F为20牛
C.利用该装置能省力,也能改变力的方向
D.拉力的功率为80W
【答案】C
【解答】A.图中A轴心固定为定滑轮,B为动滑轮,故A错误;
B.衣服匀速上升时,连接动滑轮绳子的股数为4,则绳末端的拉力为
故B错误;
C.图中滑轮组,既包含定滑轮,又包含定滑轮,因此可以省力也可以改变力的方向,故C正确;
D.滑轮组中,拉力移动的速度是物体移动速度的4倍,则拉力移动的速度为
则拉力的功率为
故D错误。
4. (宁波江北区期末)高速铁路的输电线无论冬夏都需要绷直,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣,每个坠砣配重为100N,若某段时间内坠砣串缓慢下降了20cm,不计滑轮和钢绳自重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.滑轮A为动滑轮,滑轮B为定滑轮 B.坠坨对钢绳的拉力做功1200J
C.输电线P端向左移动了40cm D.输电线P端受到的拉力大小为6×103N
【答案】D
【解答】A.由图可知,滑轮A固定不动,为定滑轮,滑轮B随输电线一起移动,为动滑轮,故A错误;
B.坠砣的总重力G总=30G=30×100N=3000N,坠砣对钢绳的拉力大小等于坠砣受到的总重力,即F=G总=3000N
钢绳在坠砣拉力作用下移动的距离s=20cm=0.2m
则坠砣对钢绳的拉力做的功W=Fs=3000N×0.2m=600J
故B错误;
C.由图可知,绕过动滑轮B的绳子数有2股,则钢绳作用点移动的距离是输电线移动距离的二倍,坠砣串缓慢下降了20cm,则输电线P端向左移动的距离,故C错误;
D.由于动滑轮B的绳子数有2股,则输电线P端受到的拉力大小为,故D正确。
5. (年浙江省山海联盟中考三模)如图所示是高空修剪树枝的工具——高枝剪。当树枝进入两剪片形成的刀口中,拉动拉绳就能轻松剪断树枝。为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近 (选填“B点”或“O点”)。若不计绳重、滑轮自重及摩擦,当用100N的拉力作用在绳子自面端时,A点受到绳子a的拉力为 N。
【答案】O点 300
【解答】[1]如图,O为杠杆的支点,绳子的拉力为动力,竖直对活动剪的压力为阻力,阻力一定时,树枝越靠近支点O,阻力臂越小,由杠杆平衡条件可知,为了剪断较粗较硬的枝条,除了增大拉力外,还应尽量将枝条靠近O点,使阻力臂减小。
[2]若不计绳重、滑轮自重及摩擦,当用100N的拉力作用在绳子自面端时,A端定滑轮上由3根绳子,因此A点受到绳子a的拉力为
6.(杭州拱墅区杭世外中学期中)如图所示,N,N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。
(1)弹簧测力计读数为为 N;
(2)物体A和地面之间的摩擦力 N;
(3)如果增大,物体A是否有可能向左运动?请说明理由 。
【答案】9 2 不可能,理由见解析
【解答】(1)[1]不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,由力的平衡可得弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
(2)[2]因为不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,所以动滑轮对物体B的拉力
FB=2F2=2×3N=6N
物体B在水平方向上做匀速直线运动,物体B受力平衡,由二力平衡的条件,所以物体A对物体B的摩擦力
f= FB =6N
方向水平向右,由力的作用是相互的,故物体B对物体A的摩擦力
f′=6N
方向水平向左;由于物体A相对地面处于静止状态,所以物体A在水平方向上受到平衡力的作用,物体A在水平方向上受到水平向右的拉力F1=4N的作用、物体B对物体A的摩擦力的作用(方向水平向左),水平拉力F1、物体B对物体A的摩擦力f′的合力为
F合=f′- F1=6N-4N=2N
方向水平向左,由于物体A静止,根据二力平衡的条件,所以地面对物体A的摩擦力
f″=F合=2N
方向水平向右。
(3)[3]如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,同理可知,A受到地面的摩擦力也不变,即A的受力情况不变,还是处于静止状态,不可能向左运动。
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