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1、专题23简单机械,第九部分 简单机械,考点知识梳理,中考典例精析,课堂达标训练,专题训练,知识结构,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,固定点,支点,力的作用线,静止,匀速转动,F1l1F2l2,大于,大于,费距离,小于,费力,省距离,(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
2、，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,等于,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_；绳子移动的距离就是物体上升高度的几倍，即s _。温馨提示确定承担物重绳子的股数n的方法：在动滑轮和定滑轮之间画,省力,力的方向,二倍,省一半力,改变力的方向,一
3、倍,几分之一,nh,等臂,一条虚线,将它们分开!有几段绳子绕在动滑,股数就是.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,轮,轴,小,（2011北京）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是()解析：撬棒、羊角锤、核桃夹在使用时动力臂均大于阻力臂，是省力杠杆，而食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，因此D选择项正确答案：D,如图所示是生活中的几种工具，其中属于省力杠杆的是(),B,当保持F方向竖直向上不变时，由于重物G对杠杆向下的拉力方向是竖直向下的，所以两个力臂的比值是不变的，因此拉力F的大小不变答案：30 N
4、不变,（2011烟台）如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60 N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是_保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_(填“变大”“变小”或“不变”)解析：由F，代入数据可得F30 N；当保持F方向,如图所示，轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球，杠杆平衡，把它们同时浸没在水中，杠杆仍然平衡，则()A两球都是实心的B大球实心，小球空心C大球空心，小球实心D两球都空心，且空心部分体积相同,A,（2011聊城）请在图中画出力F的力臂和物体所受重力的示意图解析：从支点O到力F的作用线作垂线，支点O到垂足之间
5、的距离就是力F的力臂；作重力的示意图时，作用点作用在重心，方向竖直向下答案：,下图中，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2.答案：,（2010南昌）如图所示，在竖直向上大小为10 N的力F的作用 下，重物A沿竖直方向匀速上升已知物体A上升的速度为0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()A20 N0.4 m/sB20 N0.1 m/sC5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s答案：D,如图所示，把重20 N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数为 12 N，若不计摩擦，则拉力F和动滑轮的重力分别是()A
6、10 N4 NB12 N24 NC12 N4 ND24 N12 N,C,1.（2010临沂）下列说法正确的是()A杠杆一定能够省力B定滑轮既能省力又能改变力的方向C动滑轮既能省力又能改变力的方向D滑轮组既能省力又能改变力的方向,D,2.（2011武汉）工人们为了搬运一台笨重的机器，设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面)，其中最省力的方案是(),D,3如图所示，物体A重200 N，物体B重50 N，此时物体B匀速下降，若不计动滑轮和绳重及绳子与滑轮的摩擦，则物体A所受水平面的摩擦力为()A50 N B25 NC200 N D100 N,B,4如下图所示的滑轮组提升
7、物体，已知物体重200 N，物体匀速上升1 m，不计滑轮组重及摩擦，则()A拉力为80 NB拉力为40 NC绳的自由端拉出4 mD绳子自由端拉出1 m,C,5.（2011兰州）在探究“杠杆平衡条件”的实验中：(1)某同学将杠杆悬挂起来，发现杠杆的右端低，左端高，他应该将杠杆两端的平衡螺母向 调节，使杠杆在_位置平衡(2)在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆在原来的位置重新平衡，记录数据如下表：,水平,左,根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是：_.(3)根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂他得出此错误结论的原因是：_。,F1L
8、1F2L2,将不同的物理量进行了加法运算,简单机械（分值：100分 时间：50分钟）,一、选择题(每小题4分，共44分)1(2011温州)如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升下列滑轮属于动滑轮的是()A甲 B乙 C丙 D丁解析：动滑轮的特点是在转动的过程中，还随物体一起运动，参与了两个运动，从升降晾衣架的结构上看，与横梁固定的两个滑轮为动滑轮答案：D,2(2011济宁)下列工具按下图所示使用时，属于费力杠杆的是()解析：根据费力杠杆和省力杠杆的判断标准知：主要是比较它们力臂的关系由题知镊子的支点在顶端，阻力在另一端，动力作用点在中间，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆答案：C
9、,3(2010中考变式题)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()AF甲F乙 BF乙F丙CF丙F丁 D一样大解析：甲和丁是动滑轮，甲的拉力方向沿水平向左，能省一半的力，丁的拉力不沿水平方向，不能省一半的力，所以F甲F丁f；而乙和丙是定滑轮，定滑轮不能省力但可以改变拉力的方向，使用定滑轮时,无论拉力朝哪个方向，力的大小都相同，故F乙F丙f，故四个拉力的关系是：F甲F丁F乙F丙，只有B选项符合题意答案：B4(2011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
10、()A一个定滑轮 B一个动滑轮C杠杆 D斜面解析：使用定滑轮不能省力所以使用它用10 N的拉力不能提起重15 N的物体，其他三种机械在合理使用时都可以省力，故选A.答案：A,5(2010中考变式题)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()A20 N B25 NC30 N D35 N解析：在不计摩擦的情况下，用动滑轮竖直提起重物时，所用拉力为物体和动滑轮总重的一半，在本题中所用的拉力不是竖直的，因此拉力会变大，故选D.答案：D,6(2012中考预测题)学校国旗的旗杆上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，
11、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，可改变力的方向解析：旗杆顶端是一个定滑轮，利用它来改变力的方向，从而在升旗时往下拉动绳子，旗子就能上升答案：D,7(2012中考预测题)下列关于简单机械的理解，正确的是()A吃饭时，筷子是个省力杠杆B滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C使用杠杆，就是为了省力D使用定滑轮不省力，但可以省距离解析：筷子是一个费力杠杆，使用时可以省距离，故A错；动滑轮重力越大，滑轮组的机械效率越低，B项正确；使用机械有时为了省力，有时为了省距离，故C错；使用定滑轮既不省力，也不省距离，故D错本题应选B.答案
12、：B,8(2011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，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解析：胖和尚挑水时，将挑水的扁担看做一个杠杆，其支点是扁担与肩的接触点，水桶B向下沉，说明水桶B对扁担的拉力与其力臂的乘积大于水桶A对扁担的拉力与其力臂的乘积，要
13、保持水平平衡，由于桶和水的重力不变，对扁担的拉力不变，故要减小桶到肩膀的距离，因此需将支点后移或将水桶B前移，即胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离或将后面水桶B往前移动一点距离，即选项A与选项B正确；丙图中两个和尚抬水时，将小和尚的肩膀与扁担的接触点作为支点，,桶和水的重力为阻力且不变，小和尚为减轻瘦和尚的负担，即减小对瘦和尚肩膀的压力，需要增大瘦和尚的力臂或减小阻力臂，即让瘦和尚往前移动一点距离或将水桶往后移动一点距离，故选项C正确、选项D错 误答案：D9(2012中考预测题)如图所示，动滑轮重0.5 N，物体重3.5 N，当 OA2OB时，为使轻质杠杆保持水平平衡，在A端所加的力应为(不计
14、 摩擦)(),A4 N B2 N C1 N D0.5 N,答案：C,10(2012中考预测题)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先变大后变小解析：在杠杆移动过程中，阻力等于G，方向始终是竖直向下，阻力臂逐渐变大，动力F始终与OA垂直，所以其力臂就是OA，大小不变，整个过程中杠杆处于平衡状态，FOA Gl，因l变大所以F变大，故选A.答案：A,11(2012中考预测题)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G760 N的物体，那么需要施加的动力F是()
15、A200 N B180 N C190 N D170 N解析：题目中“每个滑轮的重均为20 N”，在此滑轮组中，只有两个为动滑轮，定滑轮重不用考虑，物重和两个动滑轮重由4股绳子所承担，则4FGG动760 N20 N2800 N，则F200 N.答案：A,二、填空题(每空3分，共30分)12(2011新疆)某同学骑车在水平路面行进，当自行车两个脚踏板转到_位置时，用力最小，这是因为这个位置的_最大解析：脚踏板可以看作是一个杠杆，因脚向下用力，当自行车的两个脚踏板转到水平位置时，动力臂最大，所以此时所用的动力最小答案：水平动力臂,13.(2010中考变式题)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当
16、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.答案：省20,14(2010中考变式题)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.,解析：杠杆平衡调节与天平调节相同，“哪端高平衡螺母向哪端调”，根据题意知应向右调；要使弹簧测力计的示数最小，其力臂应大，则应沿竖直方向，向下拉答案：右竖直方向
17、215(2011兰州)如图所示，质量为60 kg的人，站在质量为30 kg的吊篮内，他至少用_N的拉力拉住绳子，才能使自己和吊篮在空中保持静止(g取10 N/kg),解析：如图所示，设人拉绳子所用的力为F，由图知F1F，对下面滑轮进行受力分析，滑轮受向上的拉力F2，向下的拉力F、F1，由于滑轮组处于静止状态，则F2FF12F，由图知F3F22F，因此人和吊篮受到的向上的拉力为4F，由于人和吊篮在空中保持静止，人和吊篮受到向下的重力与绳对人和吊篮的拉力是一对平衡力，重力大小为Gmg(60 kg30 kg)10 N/kg900 N，拉力为4F，依据平衡条件可知4F900 N，则F225 N.答案：
18、225,16(2011株洲)如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能图中动滑轮有_个，此装置_(填“能”或“不能”)改变动力的方向解析：从题图示装置可以看出，固定不动的滑轮，即定滑轮是在天花板上的两个，而在上下可移动的杆上的两个滑轮为动滑轮，由于向下用力时，杆能向上移动，所以此装置能够改变动力的方向答案：2能,17(2010中考变式题)如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆(自重不计)，已知AO2OB.固定O点，使OB处于水平位置，此时B端挂一重为40 N的物体，要使杠杆不发
19、生转动，至少需在A端施加F_N的力，在图上画出此时力F的方向,解析：根据杠杆平衡条件：F1l1F2l2，阻力和阻力臂乘积一定，要使F1最小，则应使l1最大动力作用在A点，且与OA垂直时以OA为力臂时最小答案：20,18(2011哈尔滨)同学们利用如图装置验证“杠杆的平衡条件”，实验中记录的数据如下：(1)写出分析处理实验数据的具体过程及验证的结果(2)杠杆在生活中有很多应用如图所示，现欲使静止的跷跷板发生转动，可采取的做法是_，并说出能驱使跷跷板发生转动的条件_,解析：在验证杠杆的平衡条件时，要计算出每一次的动力动力臂与阻力阻力臂，进行比较；由图可知，此时甲对杠杆的力与力臂的乘积等于乙对杠杆的
20、力与力臂的乘积，要使杠杆发生转动，则需要减小甲对杠杆力与力臂的乘积，或增大乙对杠杆力与力臂的乘积，或两者同时进行，使杠杆转动的条件是力与力臂的乘积的大小不相等答案：(1)过程：分别计算出动力动力臂(或F1 L1)，分别计算出阻力阻力臂(或F2L2),第一组1 N15 cm15 Ncm1.5 N10 cm15 Ncm第二组2 N25 cm50 Ncm2.5 N20 cm50 Ncm第三组3 N20 cm60 Ncm4 N15 cm60 Ncm经过比较每一组的动力和动力臂乘积与阻力和阻力臂乘积都相等验证的结果：经验证可得出杠杆平衡时满足：动力动力臂阻力阻力臂(或F1L1F2L2)(2)做法：甲不动，乙向远离支点的方向移动(或乙不动，甲向靠近支点方向移动)条件：使跷跷板顺时针或逆时针方向转动的力和力臂的乘积不相等(或动力动力臂阻力阻力臂或F1L1F2L2),四、推证题(11分)19(2010中考变式题)定滑轮在使用时相当于一个杠杆如图所示，某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码，已知人手的拉力为F，钩码重力为G.(1)请在图中标出这个“杠杆”的支点O，画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹)；(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重，请用杠杆平衡条件推证：FG.,答案：(1)如图(2)由几何知识知：l1l2R(R为滑轮半径)根据平衡条件：F1l1F2l2即Fl1Gl2得FG,
