内容正文:
第十二讲
简单机械
第1节杠杆
基础巩固
1.(2025宿州埇桥区一模)如图所示的是园艺
2AB。当金属弹片作用在A端的弹力F为
工人修剪树枝时使用的剪刀。要想使用时
5N且方向与杠杆ABC垂直时,手指在C
更省力,应将树枝放在
(选填
端施加的最小的力为
N。
“靠近”或“远离”)剪刀转动轴O处的位置。
5.(2025山东)小明使用筷子夹菜时,发现可将
筷子看作杠杆。他依据学过的杠杆知识对
第1题图
第2题图
其中一根筷子做了分析,如下图所示。以下
2.(2025扬州)如图所示的是兄弟二人抬水的
选项错误的是
()
场景,扁担相当于杠杆。若以哥哥的肩为支
点,弟弟对扁担的作用力是动力,则哥哥将
水桶悬挂点向自己移动一段距离,动力臂
,阻力臂
,弟弟对
扁担的作用力
(均填变化
A.F1为动力
B.L1为动力臂
情况)
C.F2为阻力
D.L2为阻力臂
3.(2025安庆太湖模拟)如图甲所示,手机自拍
6.(2025长沙)下列属于费力杠杆的是(
杆可以看作一个杠杆,示意图如图乙所示。
已知O为支点,若自拍杆长1m,质量忽略
不计,手机对杆竖直向下的作用力F2=3N,
图中L1=15cm,L2=75cm,则手垂直作用
A.钢丝钳
B.独轮车
于杆上的力F,=
N
C.船桨
D.托盘天平
7.(2025合肥瑶海区-模)如
右图所示,一根均质木棒在
U
:B
4.图甲是一种燕尾夹,它由硬钢丝和金属弹片
一个始终竖直向上的拉力F
组成,将燕尾夹打开时,上方的一根硬钢丝
作用下绕转轴O自由转动
可以看作图乙所示的杠杆ABC,已知BC=
(不计摩擦),此过程中木棒的下端由A处缓
集训川本
219
慢地抬升到B处。下列说法正确的是
处于静止状态。请你画出茶杯对机器人手
(
的压力F:及其力臂L(以机器人手肘O为
A.拉力F的力臂不断增大,F值逐渐变小
支点)。
B.重力G的力臂逐渐增大,F大小不变
C.F先变大后变小,重力和重力力臂的乘积
逐渐增大
D.F先变小后变大,F和F的力臂乘积不变
8.(2025泸州)随着科技发展,机器人开始走进
人们的生活。如下图所示,机器人托着茶杯
能力提升
9.(2025湖北)下图是坐式推肩训练器。健身
(1)实验操作中,为了便于测量,常把杠杆
杆能绕O点处的轴上下转动,配重片可增
调至水平位置平衡。若调节时发现杠杆的
减,人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆
右端下沉,应将平衡螺母向
(选
以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是
填“左”或“右”)调节。
(2)如图甲,杠杆在水平位置平衡后,小明
在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩
码,改变钩码所挂位置,使杠杆重新在水平
位置平衡,多次实验并记录数据,如下表
所示。
实验
动力
动力臂
阻力
阻力臂
次序
F/N
1/cm
F:/N
12/cm
A.此健身杆是费力杠杆
1.0
15
1.5
10
B.手推N处时,配重越重,用力越小
2
1.5
10
1.5
10
C.配重相同时,推N处比推M处费力
3
2.0
5
0.5
20
D.若改变M处的推力方向,力臂始终不变
10.(2025陕西B卷)小明在探究杠杆的平衡条
分析实验数据可以得出,杠杆的平衡条件是
件时,用到了铁架台、带有均匀刻度的轻质
。
(用表中字母表示)
杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩
(3)小明进一步改进了实验方案,选用了弹
码重0.5N)等实验器材。
簧测力计,并将固定挂钩改为可移动的挂
可移动挂环
环,如图乙所示。这样做的优点是
(4)如图丙,园林工人操作车载起重机拉起
一棵大树,绳端作用在
(选填
“A”或“B”)处更省力。
220人。己0已6安徽物理机械能减小,故C错误。水沿自流排水洞自动向下流
用力越大,故B错误。配重相同即阻力相同时,推N
动时,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,
处时的动力臂小于推M处时的动力臂,则推N处比
动能增大,重力势能转化为动能,故D正确。
推M处费力,故C正确。力臂是支点到力的作用线的
8.D9.D
距离,若改变M处推力方向,力的作用线改变,力臂也
⊙能力提升
会发生改变,故D错误。
10.(1)换用长度更长的木板(或适当降低小球的高度,或
10.(1)左(2)F1l1=F:l2(3)便于改变动力臂、阻力
减小小球的质量)(2)第2次实验时木块移动的距
臂和力的方向(4)A
离较远(3)C(4)物体速度
第2节滑轮、斜面及机械效率
第十二讲简单机械
○基础巩固
第1节杠杆
1.F,=F20.22.43.小于
○基础巩固
4.160【解析】从图中可知n=2,设物体移动的距离为
1.靠近
s,则绳子的自由端移动的距离为2s:由图可知克服摩
2.不变变小变小【解析】哥哥将水桶悬挂点向自
己移动一段距离,哥哥的肩到弟弟的肩的距离没变,
旅力所微的功为有用助:所以由)一肥二=后一京可
故动力臂不变,但是水桶离哥哥的肩的距离变小了,
得,滑动摩擦力f=7×2F=80%×2×100N=160N。
故阻力臂变小:根据杠杆平衡条件可知,动力臂不变,
5.80【解析】设斜面的长度为L,推力做的总功为W。
阻力臂变小,阻力不变时,动力要变小,故弟弟对扁担
=FL=I00N×L;克服摩擦力做的额外功为W=
的作用力变小。
fL=20N×L:克服物体重力做的有用功为W有=We
3.15【解析】根据杠杆的平衡条件F,L1=F,L:可知,
一W=100NXL-20N×L=80N×L。装置的机械
80NXL
手垂直作用于杆上的动力F,一亡
LF:-75 cm X3 N-
V粒×100%三100NT×100%=80%。
15 cm
效率为一w。
15N。
6.C【解析】拉力器中的滑轮是定滑轮。定滑轮的特点
4.2.5【解析】由题意可知,B是支点,在阻力、阻力臂一
是轴的位置固定不动,它不能省力,但可以改变力的
定的情况下,要使动力最小,必须使动力臂最长。已
方向。
知BC=2AB,阻力F垂直于ABC,则由图可知,AB
7.A
为阻力臂:当BC为动力臂时,动力臂最长,动力最小,
8.D【解析】由图可知,滑轮的轴固定不动,是定滑轮,故
则由杠杆平衡条件可知人手在C点所施加的最小的
A错误。由题意得,有用功W有=Gh=450N×3m=1
1
350J,故B错误。定滑轮不省力也不省距离,拉力端移
力Fc
FXA-5NX7=2.5N,
BC
动的距离s=h=3m,拉力做的功Wa=Fs=500N×
5.D6.C
3m=1500J,则拉力的功率为P-”=15001_
7.B【解析】一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作
15s
用下绕转轴O自由转动,在转动的过程中,阻力(木棒
W卷
1O0W,故C错误。该装置的机械效率为7一
的重力)大小不变,动力臂变大,阻力臂变大,根据相
似三角形相关知识可知,动力臂和阻力臂的比值不
100%-058×100%-90%.
变,根据杠杆的平衡条件可知,动力的大小不变,故B
9.B【解析】因为小车沿斜面做匀速运动,在平行于斜
正确。
面的方向上受到沿斜面向上的拉力、沿斜面向下的摩
8.如下图所示
擦力∫以及重力在沿斜面方向向下的分力,所以拉力
、1
和摩擦力∫不是一对平衡力,F>2f,故A错误。由
图可知,滑轮上绳子的有效段数n=2,则绳端移动的
距离s端=2s车,因为斜面的倾角为30°,所以s车=2h,
即拉力F端移动的距离sw一4h,此系统的机械效率?
W有腊X100%=F
Gh
mgh
×100%=FX4万×100%=
○能力提升
9.C【解析】健身杆能绕O点处的轴上下转动,O点为
器×100%,故B正确,C.D错误。
支点,配重片提供阻力,人的推力作用于把手,相当于
①攏力提升
动力,动力臂大于阻力臂,此健身杆是省力杠杆,故A
10.(1)匀速
(2)9cm80.0%(3)费力
错误。手推N处时,配重越重,阻力越大,阻力臂和动
11.解:(1)由图可知,n=3,绳自由端移动的距离s=nh
力臂不变,则动力越大,所以手推N处时,配重越重,
=3×2m=6m
44
A。己·已6安徽物理