专题22 简单机械
一、考点知识梳理
考点一 杠 杆
1.在力的作用下,能绕着________转动的硬棒叫杠杆。力臂是_______到______________的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
2.杠杆处于____________状态或_______________状态,称为杠杆平衡。杠杆平衡条件为:__________________,即= 。
3.杠杆的分类:
(1)省力杠杆:动力臂_____________阻力臂,特点是_________但_____________。如:撬棒,起子。
(2)费力杠杆:动力臂_________阻力臂,特点是_________但__________。如:船桨,镊子。
(3)等臂杠杆:动力臂___________阻力臂,特点是既不省力也不费力。如:天平。
4.力臂的画法:
要正确画出杠杆上各力的力臂,明确力臂的概念是关键。画法可按以下几步完成:
(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点O。
(2)画出动力作用线和阻力作用线,必要时要用虚线将力的作用线延长。
(3)过支点向力的作用线作垂线即从支点到力的作用线的距离就是力臂。
考点二 滑 轮
5.定滑轮的实质是_______杠杆,特点是不能________,但能改变____________。
6.动滑轮的实质是动力臂为阻力臂________的杠杆,特点是能_____________,但不能________________,费________的距离。
7.使用滑轮组时,物体和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起物体所用的力就是总重的____________,即F=__________________;绳子移动的距离就是物体上升高度的几倍,即s=__________。
8.拧螺丝钉的螺丝刀是一个轮轴,手把部分相当于_________,螺丝钉部分相当于____。利用斜面可以省力,斜面坡度越___,越省力。
二、中考典例精析
例1 (义乌)如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长
B.F甲<F乙,因为乙方法的动力臂长
C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
【答案】D
变式训练1 如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2。则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )
A.(F1+F2)/2
B.F1+F2
C.F1/F2
D.F1×F2
例2 (杭州)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是( )
A.小李把小胖拉起 B.小胖把小李拉起
C.两个都拉不起 D.两个都拉起
【答案】B
简单机械
(时间:50分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.(宁波)下列所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是( )
2.(台州)如图所示是小明玩手指顶杆游戏时的情景,杆没有倾倒是由于( )
A.手指对杆没有做功
B.杆所受重力与支持力是一对平衡力
C.指尖受杆挤压发生形变
D.杆与手指间力的作用是相互的
3. 如下图所示,在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时,拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是( )
A.F甲>F乙 B.F乙=F丙 C.F丙<F丁 D.一样大
4.(桂林)在日常生活中,用10 N的拉力不能提起重15 N的物体的简单机械是( )
A.一个定滑轮 B.一个动滑轮
C.杠杆 D.斜面
5. 如图所示,某同学用重力为10 N的动滑轮匀速提升重为50 N的物体。不计摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.20 N B.25 N
C.30 N D.35 N
6. 学校国旗旗杆上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法正确的是( )
A.这是一个动滑轮,可省力 B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向 D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
7.(江西)三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,图中和尚们商量出新的挑水
方案
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,胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是( )
A.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
B.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离
C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离
D.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离
8. 如图所示,杠杆挂上砝码恰好平衡,每个砝码质量相同。在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是( )
A.左右砝码各向支点移一格
B.左右砝码各减少一个
C.左右砝码各减少一半
D.左右砝码各增加二个
9. 如图所示,作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
10. 如图所示,每个动滑轮的重均为20 N,横杆重不计,滑轮和轴之间的摩擦不考虑,现用此滑轮组匀速提重G=760 N的物体,那么需要施加的动力F是( )
A.200 N
B.180 N
C.190 N
D.170 N
二、填空题(每空4分,共32分)
11.为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验,小明右手拿着书,先让手下垂,左手掌贴着右上臂的前部(肱二头肌),将右下臂慢慢抬起到水平位置,他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张。请你结合如图所示,利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原因____________________________。
12.在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向__________调节,使其在水平位置平衡。如图所示,在支点左侧20 cm刻度处挂3个重均为0.5 N的钩码,在支点右侧15 cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡。要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿__________方向,此时读数为__________N。
13.(金华)我们身边处处有科学。如图所示,甲图中的餐具夹是________杠杆;乙图是一种浴室防滑垫反面的示意图,其
表
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面有许多小吸盘,这些小吸盘是利用________产生较大压力使垫紧贴在地面上,从而达到防滑效果。
14.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个________(填“省”或“费”)力杠杆;若箱和物品共重100 N,动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力至少为________N。
三、实验探究题(16分)
15.(绍兴)如图是小敏自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴的轻质杆上。它的工作过程是:当处于如图位置时,两触点接触,使电磁铁产生磁性,吸引衔铁,小猫端下降,两触点断开,电磁铁失去磁性,在小狗重力的作用下,小狗端下降,反复上述过程。
(1)如果小猫、小狗站立点离转轴的距离分别为7厘米和5厘米,小猫模型的质量为100克,则该跷跷板要能正常工作,小狗模型的重力应略大于______牛;
(2)如该跷跷板电路连接正确、两触点接触良好,但不能正常工作,可以改进的方法是_____________(只要写出一点即可)。
四、
计算题
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(12分)
16. 某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示,在C处挂一待测物体B,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米。
(1)此时物体B的重力是多少牛?
(2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。
参考答案
专题22 简单机械
一、基础知识梳理
1.固定点 支点 力的作用线
2.静止 匀速转动 F1l1=F2l2
3.(1)大于 省力 费距离 (2)小于 费力 省距离 (3)等于
5.等臂 省力 力的方向
6.二倍 省一半力 改变力的方向 一倍
7.几分之一 (G物+G动) nh
8.轮 轴 小
二、变式训练
1、B 2、D
三、专题训练
简单机械
(时间:50分钟 分值:100分)
一、选择题(每小题4分,共40分)
1. D
2. B
3. B
4. D
6. D
7. D
8. C
9. A
10. A
二、填空题(每空4分,共32分)
11.由于阻力臂越来越大,动力就越来越大。(只要能答出“阻力臂越来越大”即可)
12.右 竖直方向 2
13.费力 大气压(或大气)
14.省 20
三、实验探究题(16分)
15. (1)1.4
(2)将小狗模型适当向左移动(或提高电源的电压,或适当增加小猫模型的质量等,其他合理答案均可)
四、计算题(12分)
16. (1)24牛 (2)刻度均匀
1