第十二章 简单机械

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1 第十二章 简单机械 第1节 杠杆 第1课时 杠杆及其平衡条件

1.在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫__________。 2.杠杆绕着转动的固定点,叫_______,用字母____表示。 3.使杠杆转动的力叫________,用字母_____表示;阻碍杠杆转动的力叫做_______,用字母_______表示。 4.支点到_____________的距离叫动力臂,用字母____表示;从支点到_____________的距离叫阻力臂,用字母____表示。 5.杠杆在动力和阻力的作用下_______时,就说杠杆平衡了,杠杆平衡的条件是_____________________ 或写为____________。

知识点一 杠杆 1.关于杠杆的力臂,下列说法中正确的是 ( ) A.力臂是支点到力的作用点的距离 B.力臂是支点到力的作用线的距离 C.杠杆一定都是直棒 D.力臂一定在杠杆上 2.如图为切纸刀正在切纸的示意图,F1为动力,F2为阻力,其中正确的是图 ( )

3.踮脚是一项很好的有氧运动(如图),它简单易学,不受场地的限制,深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆,下列分析正确的是 ( ) A.脚后跟是支点,是省力杠杆 B.脚后跟是支点,是费力杠杆 C.脚掌与地面接触的地方是支点,是省力杠杆 D.脚掌与地面接触的地方是支点,是费力杠杆 4.如图所示为生活中使用的“开瓶起子”,请在图中画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。

知识点二 杠杆的平衡条件 5.如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂钩码的个数是( ) A.1个 B.2个 C.3个 2

D.6个 6.把重为20 N和30 N的重物分别挂在轻质杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,则它们的力臂之比为________,两个力和它们各自的力臂乘积之比为_________。 7.在探究杠杆的平衡条件的实验中。 (1)如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应该向____(选填“左”或“右”)移动右端的螺母。 (2)实验时只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂3个钩码时,如图乙所示,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案) ①_________________; ②_________________。 (3)通过对实验数据进行分析处理,可得出结论:杠杆平衡条件是_________________。

8.(8分)小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示。他这样做的最终目的是( ) A.便于直接读出拉力的大小 B.便于提供不同方向的拉力 C.便于正确认识力臂 D.便于测量力臂的大小 9.小华用钓鱼竿钓起重为15 N的鱼,如图所示,OA=0.4 m,OB=2 m。下列说法正确的是( ) A.用钓鱼竿钓鱼费距离 B.钓鱼竿是个省力杠杆 C.手对鱼竿的拉力F1的大小为75 N D.手对鱼竿的拉力F1的大小为3 N 10.某同学用如图所示装置做探究杠杆平衡条件的实验,图中杠杆匀质且刻度均匀。当杠杆水平平衡后,在左侧第2格挂3个相同的钩码,则应在右侧第3个格上挂____个相同的钩码才能使杠杆水平平衡;若在右侧改用弹簧测力计向下拉,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”)。 11.在探究杠杆平衡条件时,使轻质弯曲杠杆在如图所示的位置平衡,请画出阻力F2和阻力臂L2。

12.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀。 (1)平衡时,应该让杠杆静止在_______位置。 (2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图甲所示,他们记录的数据为:动力F1=1.5 N,3

动力臂L1=0.1 m,阻力F2=1 N,则阻力臂L2=____m。 (3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是____。 A.铁架台自身的重力足够大 B.单个钩码的重力不完全相等 C.悬挂钩码的绳套重力偏大 D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大 (4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后,他们进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了图乙所示的结果。根据这个结果,可以初步得到,在这种情况下杠杆的平衡条件为F1L1=________________。(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)

13.如图所示,将边长为10 cm的长方体合金块,用细绳挂在轻质杠杆的A点处,在B点施加力F1=30 N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F1,在B点施加F2时,合金块对地面的压强为1.2×103 Pa。(OB=3OA,g取10 N/kg) (1)画出F2的力臂。 (2)求合金块的质量。 (3)求F2的大小。

第2课时 杠杆的种类及其应用 1.省力杠杆的特点是:l1____l2,F1____F2,如________等。 2.费力杠杆的特点是:l1____l2,F1____F2,如________等。 3.等臂杠杆的特点是:l1____l2,F1____F2,如________等。

知识点一 杠杆的分类 1.如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )

2.如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( ) 3.如图所示,当手握哑铃向上曲肘时,动力由肱二头肌收缩提供,阻力是哑铃对手的压力,此时,前臂骨骼可以看成一个( ) 4

A.省力杠杆,支点是A点 B.省力杠杆,支点是B点 C.费力杠杆,支点是A点 D.费力杠杆,支点是B点 4.如图是生活中常见的杠杆,其中属于省力杠杆的是_________,其中属于费力杠杆的是__________。(填序号)

知识点二 杠杆的应用 5.用如图甲所示的羊角锤拔钉子,乙图是甲图的三种用力方式的示意图,用图乙____的方式拔才能最省力。 6.如图是人们常用的指甲剪刀的示意图,它是ABC部分是一个杠杆,当用指甲剪刀剪指甲时,手指压在A点,则杠杆ABC的支点在____点,阻力作用点在____点,它是_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 7.利用杠杆投掷石球,作用在A点的力沿____的方向时最小。已知石球重100 N,OA∶OB=1∶4,则作用在A点力的最小值为_______N。(不计杠杆自重及摩擦) 8.一位物理老师用一只弹簧测力计称出一只大象的质量。如图所示,吊车的吊钩在棒上的固定处距离弹簧测力计一端的距离为l1=9 m,距系铁笼处的距离为l2=9 cm,此装置可视为____(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,当棒处于水平平衡时,弹簧测力计的示数为200 N,若不计棒及铁笼的重,则该大象的质量为____t。(g取10 N/kg) 9.小明在学校参见植树活动时,使用如图所示的钢丝钳剪铁丝固定小树苗。钢丝钳是_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,剪铁丝时动力臂长为10 cm,阻力臂为2 cm,若铁丝被剪断需要1 000 N的力,小明至少用_______N的力才能将铁丝剪断。

10.如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )

11.到野外郊游时,小明和爸爸喜欢钓鱼。鱼上钩后,小明感觉鱼在水中是很轻,拉出水面后“变重”,在把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼受到的( ) A.浮力增大,鱼竿是省力杠杆 B.重力增大,鱼竿是省力杠杆 C.浮力减小,鱼竿是费力杠杆 D.重力减小,鱼竿是费力杠杆 12.在对汽车的发动机做检修时需要将引擎盖抬起,抬起过程应用了杠杆原理。图乙为引擎盖受力分析模型图:引擎盖可绕O点自由转动,5

A为引擎盖重心位置,由图乙可知,该杠杆属于______杠杆,在引擎盖抬起过程中,重力G的力臂逐渐________。 13.如图为搬运砖头的独轮车,车厢和砖头所受的总重力G=1 400 N,独轮车有关尺寸如图所示,该独轮车是一个______杠杆,动力为_______。为了更省力,工人师傅可以采取的措施是______________(写出一条即可)。 14.如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA的长0.3 m,AB的长0.1 m,B点处挂一个质量为3 kg的物体M,A点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则物体M的重力大小为________N,力F的大小为_______N,这是_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。(g=9.8 N/kg) 15.杠杆AB可绕支点O自由转动,将金属块用细绳悬挂在杠杆A端,把石块用细绳悬挂在杠杆B端时,杠杆恰好在水平位置平衡,如图所示。若将石块浸没在水中,为使杠杆的水平位置平衡,需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F,其大小为石块

所受重力的89。已知OAOB=38,则石块的密度为_________kg/m3。

16.不计自重的钓鱼杆ABCD,在钓鱼时杆的前段CD部分自然弯曲,杆的后段ABC部分保持直线状态(情景如图甲,物理模型分析图如图乙),一个金属鱼模型(重力FG=20 N)系在钓鱼线DE的下端,当模型鱼浸没在水中静止时钓线的拉力FD=18 N,此时杆ABC部分与水平面成30°角,钓鱼者用右手握在B点,左手握在A端,A端到竖直钓线的距离AP=3.75 m。钓鱼者

对A端施加竖直向下的力记作FA,已知AB=32 m。 (1)求金属鱼模型所受到的浮力; (2)将钓鱼杆ABCD当做杠杆研究,若以B点为支点,画出动力臂BA′(l1)和阻力臂BP′(l2),计算出FA的大小; (3)若以A端为支点研究杠杆ABCD,判断人手对B点的“拉抬力”FB与钓线的拉力FD的大小关系并说明理由。

第2节 滑轮 第1课时 定滑轮和动滑轮

1.轴固定不动的滑轮叫_________,定滑轮的实质是______杠杆,优点是____________________。 2.轴可以随被吊物体一起运动的滑轮叫________,动滑轮的实质是_____________________________的杠杆,优点是_______,不足是________________________。

知识点一 定滑轮和动滑轮 1.图中利用了动滑轮的是( )