阻力F2动力臂L1
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杠杆作图题(含答案)1、在图中,OA为一个轻质杠杆,可绕O点转动。
在点B处用细绳悬挂一重物,同时在A端施加动力F1,使得杠杆在水平位置平衡。
请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂l1.2、如图所示的钢丝钳中,A是剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点)。
右图为单侧钳柄及相连部分示意图。
请在右图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2.3、在图(a)中,小华用笤帚在扫地,O为支点,作用在A 点的动力为F1.请在图(b)中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2.4、在图中,请画出力F1的力臂和力臂L2对应的力F2.5、如图所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,O为杠杆的支点。
请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力F1的示意图,并作出F1和F2的力臂L1和L2.6、请画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端点的最小力F的方向及其力臂L。
7、在图中,根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用的最小动力F的示意图和它的动力臂L1.8、如图是列车上售食品的手推车,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按扶把,使手推车前轮向上翘起。
请画出售货员所用的最小动力及其力臂。
9、如图所示,在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面,在抬起时桌腿A没有滑动。
请在C点画出这个力的示意图,并标出它的力臂L。
20、如图,请画出力F对支点O的力臂L。
21、如图所示,100N的均匀木棒悬挂在空中,在竖直向下保持静止,以点O为支点。
请你画出力F的力臂L受重力的示意图。
22、如图为一个电热水壶的简易图,当力F作用在壶盖上时可将壶盖打开。
请在图中画出F的力臂L。
23、如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力。
请在图中画出力F1,F2的力臂L1,L2.24、如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆挂有重物G。
在动力F作用下,杠杆静止在水平位置。
请作出动力F的示意图,并标出F的力臂。
25、如图所示,校长为新装的空调室外设计了支架,支架可以在O点绕支点转动。
杠杆考题归类点拨题型一:会确认并画出杠杆的力臂点拨:例1如图1甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴(支点),图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2 .点拨:画力臂时必须注意力臂是“支点到力的作用线的距离”,而不是“支点到力的作用点的距离”.力的作用线是通过力的作用点并沿力的方向所画的直线.答案:如图丙所示。
例2如图2所示杠杆中,动力臂用L表示,图中所画力臂正确的是()点拨:动力臂是“支点到动力的作用线的距离",画动力臂时应从支点向动力的作用线作垂线。
四个图中只有D 是正确的。
答案:D题型二:判断是省力杠杆还是费力杠杆例3下列工具中,属于省力杠杆的是( )A.夹邮票用的镊子B.理发师修剪头发用的剪刀C.剪铁丝用的钢丝钳D.钓鱼用的鱼竿点拨:根据杠杆平衡条件,我们把杠杆分为三类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
如果动力臂比阻力臂长,就是省力杠杆;如果动力臂比阻力臂短,就是费力杠杆;如果动力臂和阻力臂相等,就是等臂杠杆。
上面例子的实质都是考查的杠杆的分类。
A、B、D三种杠杆均是阻力臂大于动力臂,所以它们都是费力杠杆.答案:C例4人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动。
如图3所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力.由图3可以看出,这是一个()A.费力、省距离的杠杆B.省力、费距离的杠杆 C.既费力,也费距离的杠杆D.既省力,也省距离的杠杆点拨:本题与生活实际相联系,由于人的前臂相当于杠杆,动力臂和阻力臂已经固定,且阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆。
根据杠杆平衡条件可知:在动力臂和阻力臂确定的情况下,手托起的物体越重,肌肉提供的动力越大,感觉越累。
答案:A例5杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用。
护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆,由图4可知它的支点是______点(填“A”、B”或“C”),在匀速拉起时,它属于一个______杠杆(填“省力”或“费力”),并在图中画动力臂L1。
北京市朝阳区中考物理三年(2020-2022)模拟题汇编-简单机械与机械效率一、单选题1.(2020·北京朝阳·统考二模)如图所示,轻质杠杆左侧用细绳挂着正方体甲,正方体甲放在水平放置的电子测力计上,右侧挂着重为1N的钩码乙,O为支点,正方体甲的边长为0.1m。
在杠杆水平平衡的条件下,当只改变动力臂l1,电子测力计的示数T随之改变,T- l1的关系如图所示。
则下列判断正确的是()A.阻力臂l2为6cmB.正方体甲受到的重力为6NC.当动力臂l1=2cm时,左侧细绳对杠杆的拉力为2ND.当动力臂l1=4cm时,正方体甲对电子测力计的压强为100Pa2.(2020·北京朝阳·统考一模)如图所示的厨房器具中,在使用时属于省力杠杆的是()A.去核器B.瓶盖起子C.面包夹D.筷子3.(2020·北京朝阳·统考模拟预测)在图所示的四种用具中,使用时属于费力杠杆的是()A.核桃夹子B.撬棒C.取碗夹子D.瓶起子4.(2020·北京朝阳·统考模拟预测)下面关于功、功率、机械效率说法正确的是()A.功率小的机械做功一定快B.做功时间越长,机器的功率越大C.机械做功少,功率一定小,机械效率一定低D.有用功一定时,额外功少的机械,机械效率一定高二、多选题5.(2020·北京朝阳·统考一模)在建筑工地,用如图所示的滑轮组把建筑材料运送到高处。
当电动机用800N的力拉钢丝绳,使建筑材料在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为90%,g取10N/kg。
则下列说法中正确的是()A.钢丝绳自由端的移动的速度为0.1m/sB.电动机对钢丝绳做的功为2400JC.建筑材料的质量为216kgD.电动机对钢丝绳做功的功率为160W6.(2020·北京朝阳·统考模拟预测)用如图所示的滑轮组提起物体A,当卷扬机用500N 的力拉钢丝绳,使物体A在10s内匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为80%.不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦,下列判断正确的是A.物体A的重力为400 NB.动滑轮的重力为300NC.卷扬机做的有用功为1200JD.卷扬机做功的功率为120W7.(2021·北京朝阳·统考二模)如图所示,工人师傅用150N的力使重为2400N的物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m,此时物体A受到的摩擦力为A受到重力的0.1倍,物体A受到的拉力水平向左。
实验16探究杠杆平衡条件的实验考点聚焦经典例题1.(2019•百色)在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆(每小格均等长)、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为1N 的钩码。
(1)为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡,应将平衡螺母适当往 (选填“左”或“右”)调;(2)杠杆调节好后,进行了三次实验,实验情景如图乙、丙、丁所示,以两边钩码的重力分别为动力F 1和阻力F 2,对应的力臂为L 1和L 2,由此可得杠杆的平衡条件为: 。
实验中进行多次实验的目的是 (选填“A”或“B”):A .取平均值减少误差B .使实验结论具有普遍性(3)将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个,则杠杆 (选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);(4)如图1所示,用细绳竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,则拉力F 为 N ;保持杠杆平衡,将细绳转到虚线位置时,拉力F大小将(选填“变大”、“不变”或“变小”);(5)在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件,例如用天平测量物体的质量。
某次用天平测量物体质量时,如图2所示,则物体的质量为g。
突破练习2.(2019•镇江)小飞用图1装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
他的实验思路是改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。
已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5N,杠杆上每一格长10cm。
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计应沿方向拉杠杆,并使之在位置平衡;(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示,第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图2所示,则F1=N,此时杠杆的类型与(选填“筷子”或“老虎钳”)相同;(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有①保持不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。
第十一章 简单机械和功● 杠杆1.定义:在力的作用下可绕固定点转动的硬棒2.五要素:支点(O )、动力(F )、阻力(F 2)、动力臂(l 1)、阻力臂( l 2)3.杠杆的平衡条件:F 1l 1=F 2l 24.分类1) 省力杠杆:l 1 > l 2, F 1 < F 22) 费力杠杆:l 1 < l 2, F 1 > F 23) 等臂杠杆: l 1 = l 2, F 1 = F 2● 滑轮1.定滑轮1) 实质:等臂杠杆2) 特点:不省力,但能改变施力的方向,s =h2.动滑轮1) 实质:动力臂是阻力臂2倍的杠杆2) 特点:最多省一半力,但费距离,s =2h3.滑轮组1) 实质:由定滑轮和动滑轮组合而成的机械2) 特点:既可省力,又可改变力的方向,s =nh● 功1.定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积2.两个必要条件:一是对物体要有力的作用;二是物体要在力的方向上通过一定的距离3.公式:W =Fs4.单位:焦耳,简称焦,符号是J ,1J=1N ·m● 功率1.定义:功与做功所用时间的比2.公式:P =W t 3.单位:瓦特,简称瓦,符号是W ,1W=1J/s4.单位换算: 1kW=103 W. 1MW=106W● 机械效率1.定义:物理学中,将有用功与总功的比值。
2.公式:η = W有用W总×100%3.提高机械效率的方法:减轻机械自重,减小机械摩擦,增大被提升物体重力1.(2021•泰州)如图,在均匀杠杆的A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡。
下列操作中,仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)()A.两侧钩码同时向支点移动一格B.两侧钩码下方同时加挂一个钩码C.左侧加挂一个钩码,右侧加挂两个钩码D.左侧拿去一个钩码,右侧钩码向左移动一格2.(2021•淮安)在“探究杠杆平衡条件”实验中:(1)如图甲所示,应调节杠杆两端的,使杠杆在水平位置平衡。
备战中考:物理杠杆作图问题专项突破训练讲义专题:杠杆作图考点一动力(动力臂)、阻力(阻力臂)作图1.请画出如图中杠杆所受力的力臂。
【解析】图中杠杆的支点为O点,其中,杠杆受到了三个力的作用,根据力臂的定义分别画出其力臂,如图所示:2.用如图所示的夹子夹核桃,如果将核桃放在夹子里的同一位置(C或D),请你选择在A点或B点施加一个能够把核桃夹裂的最小力F,并画出这个力的示意图。
【解析】夹开核桃时核桃受到的力大小是一定的,根据力的作用是相互的,核桃对夹子的阻力大小也是一定的,将核桃放在夹子里的同一位置(C或D),阻力臂是一定的;由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,F2L2一定时,L1越长,F1越小;动力在B点时动力臂较长,所以在B点比A点省力,过B点垂直于OB,沿向下的方向画出最小力的示意图,如图所示:3.如图所示,拉杆式旅行箱可看成杠杆。
请画出拉杆箱在图示位置静止时受到重力的示意图和作用在A点的力F的力臂。
【解析】重力的方向是竖直向下的,过物体的重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示;反向延长力F的作用线,由支点O向F的作用线做垂线,垂线段的长度为F的力臂L.如图所示:4.请在图中画出作用在A点的力F的力臂。
【解析】由图示可知,指甲刀有三根杠杆组成,手柄CBA的支点是B,反向延长动力F的作用线,然后从支点B向动力F的反向延长线作垂线段,即为作用在A点的力F的力臂L;如图所示:5.在图中分别画出杠杆处于平衡状态时F1和F2的力臂L1和L2。
【解析】找出支点,从O做F1的反向延长线的垂线段就是F1的力臂,从O做F2的反向延长线的垂线段就是F2的力臂。
如图所示:6.活塞式抽水机是农村经常使用的取水设备,图中AOB部分工作时可以看做杠杆,请你画出F1的力臂。
【解析】图中AOB部分工作时可以看做杠杆,支点为O,延长F1的作用线,从支点到力F1的作用线作垂线段,即可作出F1的力臂L1,如图所示:7.请在杠杆上画出动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2。
【例1】图所示的用具中,属于费力杠杆的是()【答案】A(2013昌平一模)【例2】如图所示的是汽车液压刹车装置的一部分,该装置中AOB是个杠杆,O是杠杆的支点,请在图中画出刹车时它所受阻力F2和动力臂L1.知识互联网杠杆基础回顾机械和功【例3】如图所示, 当人曲臂将重物端起时, 人的前臂可以看作一个杠杆.请在示意图上画出F1和F2的力臂.【例4】杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用, 护城河上安装使用的吊桥就是一个杠杆, 如图所示, 请画出动力F1与阻力F2的示意图, 并画出动力F1的力臂l1.(设吊桥质地均匀)【例5】在图中作出最小的力使杠杆在图示的位置保持平衡.【例6】画出图中杠杆平衡时,所用最小力F的方向和作用点.【例7】 小丽做“探究杠杆的平衡条件”的实验.(1)当杠杆如图所示时,小丽应将平衡螺母向______移动,使杠杆在水平位置平衡. (选填“左”或“右”)(2)调节杠杆水平平衡后,小丽在杠杆的A 点挂上2个钩码(每个钩码重1N ,杠杆上相邻刻线距离相等),如图所示.若使杠杆恢复水平平衡状态,可以在________点挂上1个钩码;或者使用最大测量值为1N 的弹簧测力计在________点沿着竖直向上的方向拉住杠杆.【答案】(1)左(2)E (3)C (2013平谷一模)【例8】 小宁想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系. 实验过程中, 小宁保持阻力为3N, 阻力臂为0.2m 不变, 然后改变动力臂L 1和动力F 1, 并保持杠杆水平平衡, 分别测量出动力臂L 1和动力F 1的数据如下表所示. 请你根据实验条件和实验数据帮助小宁归纳出动力F 1跟动力臂L 1的关系: 在 的条件下, F 1 = .【答案】 杠杆平衡时, 当阻力与阻力臂的乘积保持不变时, 211.25F F (2012顺义二模)【例9】 小华想探究杠杆平衡时阻力和动力的关系.实验过程中,小华保持动力臂为15cm ,阻力臂为12cm 不变,然后改变动力F 1和阻力F 2,并保持杠杆水平平衡,分别测量出动力F 1和阻力F 2的数据如下表所示.请你根据实验条件和实验数据帮助小华归纳出阻力F 2与动力F 1的关系: .【例10】 如图所示, 有一可绕中点O 转动的轻质细杆, 杆上相邻刻度线之间的距离都是相等的.小刚用这套实验器材探究杠杆平衡条件, 他使杆在水平位置平衡后, 在杆的A 刻线处挂了2个钩码后, 在杆的B 刻线处也挂了2个钩码, 杆在水平位置平衡. 当他在B 刻线处改挂1个钩码后, 杆失去了平衡. 小刚由此得出结论: 只有施加在杆中点两侧的力大小相等时, 杆才能在水平位置平衡. 请你利用上述器材通过实验说明小刚的说法是错误的. 请你写出主要实验步骤和相应的实验现象.【答案】 (2012顺义一模)主要实验步骤和现象:(1)使杆在水平位置平衡后, 在杆的中点O 左侧距O 点1格处挂2个钩码, 在杆的中点O 右侧距O 点1格处挂2个钩码, 杆在水平位置平衡;(2)在杆的中点O 左侧距O 点1格处挂2个钩码, 在杆的中点O 右侧距O 点2格处挂1个钩码, 杆在水平位置平衡.A B O【例11】 实验台上有如下实验器材: 一个带支架的杠杆、一个量程为0~5N 的弹簧测力计、七个质量均为100g 的钩码和两段细绳. 请利用上述实验器材设计一个实验, 证明“在杠杆平衡时, 如果动力臂和阻力臂保持不变, 则动力的变化量跟阻力的变化量成正比”.(1)在如图所示的杠杆中, 点A 表示钩码悬挂在杠杆上的位置, 请在合适的位置标出弹簧测力计施加拉力 的作用点, 用B 表示.(2)写出主要实验步骤, 画出记录实验数据的表格.【答案】 (2011海淀一模)(1)如图所示 (2)实验步骤:①用细绳做一个绳套, 拴牢在杠杆的B 位置处, 调节杠 杆使其水平平衡, 把动力臂L 动、阻力臂L 阻记录在表格中. 将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置.②在A 位置处挂1个钩码, 在B 位置处竖直向上拉弹簧测力计, 使杠杆水平平衡, 将所挂钩码的质量m 0、弹簧测力计示数F 动0记录在表格中. ③在A 点处加挂1个钩码, 在B 点处竖直向上拉弹簧测力计, 使杠杆水平平衡, 将所挂钩码的总质量m 1、弹簧测力计示数F 动1记录在表格中.④仿照步骤③, 重复5次, 每次在A 点处加挂1个钩码, 在B 位置处竖直向上拉弹簧测力计, 使杠杆水平平衡; 将各次所挂钩码的总质量m 2~m 6、弹簧测力计示数F 动2~F 动6记录在表格中.⑤根据F 阻=G 砝码=m 砝码g , 分别算出每次施加在A 位置的阻力大小F 阻0~F 阻6; 分别算出实验中动力变化量ΔF 动1(F 动1-F 动0)~ΔF 动6(F 动6-F 动0); 分别算出与动力变化量对应的阻力变化量ΔF 阻1(F 阻1-F 阻0)~ΔF 动6(F 阻6-F 阻0); 将以上数据记录在表格中.实验数据记录表格:旋转问题和杠杆变化量【例12】如图所示,轻质直杆O A可绕O点转动,直杆下端挂一重物G.现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置,在转动过程中这个直杆()A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆C.先是省力杠杆,后是费力杠杆D.先是费力杠杆,后是省力杠杆【答案】A(2013顺义区一模)【例13】如图所示.O AB是杠杆,O A与BA垂直,在O A的中点挂一个10N的重物,加在B点的动力F1始终使O A在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计).(1)当F1竖直向上时,F1的大小为N ;(2)当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力F1的大小变化是(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)【答案】(1)5;(2)先变小后变大.【例14】如图所示,一根均匀直杆O A可绕过O点且垂直于纸面的轴转动,在A端用竖直向上的力F将它拉到与竖直方向成α角的位置(α<90°),现将力F的方向沿逆时针方向缓慢转过90°,且在转动过程中,杆保持静止不动,力F和它的力矩M的变化情况是()A.都减小B.F先减小后增大,M不变C.F不变,M先减小后增大D.F和M都先减小后增大【答案】B【例15】如图所示,均匀光滑球夹在竖直墙和长木板之间静止,长木板的下端为固定转动轴.将长木板从图示位置缓慢地转到水平位置的过程中,小球对竖直墙的压力F1大小和小球对长木板的压力F2大小的变化情况将是()A.F1、F2都逐渐减小B.F1、F2都逐渐增大C.F1逐渐减小,F2都逐渐增大D.F1逐渐增大,F2都逐渐减小【答案】A【例16】轻质杠杆每小格的长度相等,O为支点.在杠杆左侧挂一物体甲,若在杠杆右侧挂一物体乙,并在物体乙的下方拴接一个弹簧,如图所示,当杠杆在水平位置时,整个装置处于平衡状态.已知物体乙的重力为500N,弹簧对物体乙的作用力为300N.下列说法正确的是()A.物体甲的重力可能为400NB.物体甲的重力可能为100NC.物体乙受到弹簧的作用力方向可能向下D.物体乙受到绳子的拉力不可能为800N【答案】ABC(2011西城区模拟)【例17】把正方体甲放在水平地面上,对地面的压强是5.4×105Pa.AB是重力可忽略不计的杠杆,支点为0,且O A:0B=1:2.将正方体甲挂在杠杆的A端,在B端施40N竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,如图所示,此时正方体甲对地面的压强变为1.8×105Pa.下列结果正确的是()A.当正方体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆B端应施加竖直向下的拉力是60NB.当正方体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆B端应施加竖直向下的拉力是20NC.正方体甲的重力是240ND.正方体甲的体积约是9.3×10-6m3【答案】A(2012东阿县二模)【例18】如图所示的装置,杠杆自重不计,甲、乙是两个圆柱体,2ρ甲=3ρ乙,3V甲=4V乙,物体M的质量是80kg.只将圆柱体甲挂在杠杆B端时,杠杆在水平位置平衡,物体M对水平地面的压强为2000Pa;只将圆柱体乙挂在杠杆C点时,杠杆在水平位置平衡,物体M对水平地面的压强为3000Pa.若乙的体积为3×10-3m3,O A:O B=2:3,O A:O C=2:1,g取10N/kg,则甲的密度是kg/m3.【答案】5×103.(2012门头沟区一模)滑轮组初步【例19】如图所示的装置处于静止, 物重都是G, 不计滑轮和绳重及摩擦, 使物体匀速上升, 拉)力F最小的是(A B C D【答案】B【例20】如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()A.弹簧测力计的示数为20牛B.弹簧测力计的示数为0牛C.木板仍向右做匀速直线运动D.小木块将保持静止【答案】D(2012义乌市)【例21】家用的手摇晾衣架如图所示,它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组.假设衣服和晾衣架的总重为100N,则静止时绳子自由端的拉力为(不计动滑轮重及摩擦)()【答案】C【例22】如图所示,重500N的人站在重2500N的船上,用滑轮组把船匀速拉向岸边,人和船相对静止.船受到水的阻力为900N.不计绳重和滑轮轴摩擦,人拉绳的力为()A.300N B.450N C.1100N D.2700N【答案】A【例23】如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N.若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为()A.45N、50%B.45N、75%C.60N、50%D.60N、75%【答案】B(2013武汉)【例24】如图所示,货物G重280N,动滑轮重20N,为使杠杆平衡,则竖直向上的力F的大小为(杠杆重、绳重、摩擦都忽略不计)()A.100N B.200N C.300N D.400N【答案】B(2010郴州)【例25】下列情景中,重力对木块做功的是()A.木块在地面上静止B.木块挂在天花板上不动C.木块沿水平轨道运动D.木块由高处自由下落【答案】D(2013丰台一模)【例26】沿光滑斜面把一个物体由地面匀速拉到h高处,沿斜面向上的拉力是F1,所做的功是W1.利用定滑轮(不计摩擦)将同一物体由地面匀速提升到h高处,所用的拉力是F2,所做的功是W2,下述关于力和功的关系中,正确的是()A.F1<F2W1=W2 B.F1>F2W1=W2C.F1<F2W1<W2 D.F1>F2W1>W2【答案】A功率和机械效率【例27】如图所示,重为l20N的物体M,在F=40N的拉力作用下,以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,则不正确的是()A.弹簧测力计的示数为20NB.物体M在匀速运动中重力做功为0 JC.拉力F的功率为4WD.物体受到的摩擦力为0N【答案】D【例28】一个质量为65kg的工人,用图所示的装置提升一堆水泥砖.若动滑轮重50N,装水泥砖的托板重200N,每块水泥砖重100N.不计摩擦和绳重,当工人匀速提升水泥砖时,此装置的机械效率最高可达到%.(g取10N/kg)【答案】80%.【例29】如图所示,在拉力F的作用下,重80N的物块A正以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为20N,该装置的机械效率为80%,则()A.2s内,拉力F移动的距离为0.4 mB.拉力F的大小为40NC.2s内,弹簧测力计的拉力对物块A所做的功6JD.拉力F做功的功率为5W【答案】D【例30】如图所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确是()A.地面受到的摩擦力为12NB.滑轮移动的速度为0.4m/sC.水平拉力F的功率为4.8WD.在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J【答案】D【例31】如图甲所示,重为80N的物体在大小为10N,水平向左的拉力F1作用下,沿水平地面以3m/s的速度做匀速直线运动.如图乙所示,保持拉力F1不变,用水平向右的拉力F2,拉物体匀速向右运动1m.若不计滑轮、绳的质量和轮与轴间的摩擦,则()A.物体向左运动时,拉力F1的功率P1=30W B.物体与地面之间的摩擦力f=10NC.物体向右运动时,拉力F2=10N D.物体向右运动时,拉力F2所做的功W2=40J【答案】D【例32】图是工人提升物体的装置示意图,其中AB是一个不计重力、可以绕O点转动的杠杆,且A O:O B=2:5,杠杆B端系有重为1056N物体D,杠杆A端固定着滑轮组.质量为60kg的工人站在水平地面上,他对地面的压强p0=1.2×104P a.当他利用该装置匀速提升重物M时,物体D受到的支持力为N1,工人对地面的压强p1=0.8×104P a,此时滑轮组的机械效率η=90%;当工人利用该装置匀速提升重物N时,物体D受到的支持力为N2,工人竖直向下的拉力为F2;已知N1:N2=5:2,每个滑轮质量都相等,绳重及滑轮与轴的摩擦不计,g取10N/kg.求:(1)提升重物M时工人竖直向下的拉力F1.(2)提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P.【答案】(1)提升重物M时工人竖直向下的拉力F1为200N.(2)提升重物N以0.5m/s的速度匀速上升时工人拉力的功率P为600W.实战演练【练1】如图所示,轻质杠杆O A可绕O点转动,请画出物体重力的示意图,并画出使轻质杠杆保持平衡的最小动力F的示意图及动力臂L.【练2】小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系.实验过程中,小梅保持阻力为2N,阻力臂为0.15m不变,然后改变动力臂L1和动力F1,并保持杠杆水平平衡,分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如表所示.请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力F1跟动力臂L1的关系:在杠杆平衡时,如果保持不变,则F1= .L1/m 0.3 0.25 0.15 0.1 0.06 0.05F1/N 1 1.2 2 3 5 6【答案】阻力为2N,阻力臂为0.15m;F1=.【练3】如图所示的杠杆质量不计,每小格的长度相等.物体A是边长为0.1m的正方体.当杠杆右侧挂一个重4N的物体B时杠杆平衡.此时物体A对水平桌面的压强为300Pa.下列说法正确的是()A.物体A受到的支持力为2NB.物体A受到的重力为3NC.物体B向右移动1小格,物体A受到的拉力增大2ND.物体B向右移动1小格,物体A受到桌面的支持力减小1N【答案】D【练4】如图所示,直杆OA可O绕点转动,直杆下端挂一重物G.现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到水平位置,在转动过程中这个直杆()A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆C.先是费力杠杆,后是省力杠杆D.先是省力杠杆,后是费力杠杆【答案】D(2013顺义一模)【练5】如图所示,重500N的物体,在100N的水平拉力作用下,沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s.(不计轮与绳之间的摩擦),则下列说法正确的是()A.物体与地面间摩擦力是300NB.2S内拉力F对物体做功是300JC.拉力F移动的速度是1.0m/sD.拉力F做功的功率是50W【答案】A B【练6】如图所示,重为100N的物体B,在足够深的水中匀速下沉,通过滑轮组拉着重600N 的物体A沿水平方向匀速运动,在4s内物体A移动了0.8米,已知B的密度是水的密度的5倍,动滑轮重12N,不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()A.B对绳的拉力是20NB.B对绳的拉力的功率是16WC.A物体受摩擦力为148ND.滑轮组的机械效率为90%【答案】C【练7】如图甲所示,是测量滑轮组机械效率的示意图.用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将总质量为500g的重物从A位置匀速提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图13乙所示,请你根据实验完成下列问题:(g取10N/kg)(1)弹簧测力计对绳的拉力F所做的功为J;(2)该滑轮组的机械效率是%.(保留一位小数)【答案】⑴0.64 ⑵78.1%(2013丰台一模)。
第12章简单机械考点梳理考点1 杠杆1、杠杆(1)定义:一根硬棒,在力的作用下如果能够绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。
(2)杠杆五要素:支点O:杠杆绕着其转动的固定点;动力F1:使杠杆转动的力;阻力F2:阻碍杠杆转动的力;动力臂l1:支点到动力作用线的距离;阻力臂l2:支点到阻力作用线的距离。
2、杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡:当有两个力或几个力作用在杠杆上时,若杠杆保持静止或匀速转动,则杠杆平衡。
(2)平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F2l2。
3、杠杆的分类(1)省力杠杆:动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆,杠杆平衡时,其动力小于阻力。
省力杠杆省力,但费距离。
(2)费力杠杆:动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆,杠杆平衡时,其动力大于阻力。
费力杠杆虽费力,但省距离。
(3)等臂杠杆:动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆,杠杆平衡时,动力等于阻力,既不省力也不费力。
考点2 滑轮1、定滑轮(1)定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。
(2)实质:定滑轮的支点是转动轴,动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径,因此定滑轮的实质是一个等臂杠杆。
(3)特点:使用定滑轮不能省力,但可以改变动力的方向。
2、动滑轮(1)定义:随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
(2)实质:动滑轮的支点是那段上端固定的绳子与动滑轮相切的点,动力臂是滑轮的直径,阻力臂是滑轮的半径,因此动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
(3)特点:使用动滑轮能省一半力,但不能改变动力的方向,且多费一倍距离。
3、滑轮组(1)定义:由几个动滑轮和几个定滑轮组成的装置,叫做滑轮组。
(2)特点:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
即F =G n ,此时s =nh 。
(n 为承担物体的绳子的段数)典例·解读杠杆作图归类例析纵观各省市中考试题,有关杠杆的作图题屡见不鲜,要求也越来越高,成了考试的热点问题,现将杠杆作图类试题归类分析,供同学们参考。