第14讲简单机械考明试说1.知道简单机械.2.通过实验，探究并了解杠杆的平衡条件.杠杆五要素和平衡条件1．杠杆的五要素和平衡条件定义一根硬棒，在力的作用下绕着______转动的硬棒叫做杠杆五要素支点如图所示，杠杆绕着_____，用字母____表示动力如图所示，使杠杆______的力，用字母____表示阻力如图所示，_____杠杆转动的力，用字母____来表示动力臂如图所示，从支点到_______的_____，用字母l1表示阻力臂如图所示，从支点到_______的_____，用字母l2表示探究杠杆平衡条件探究过程实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自身重力对实验的影响，实验中使杠杆在水平位置平衡，目的是方便从杠杆上直接读出力臂结论动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2说明为了消除实验中错误的结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，可用弹簧测力计代替一侧钩码斜拉杠杆【提示】画力臂：（1）先在杠杆示意图上确定出支点.（2）画出动力作用线和阻力作用线；（3）最后从支点向力的作用线引垂线.2.杠杆的分类力臂关系力的关系距离关系实例省力杠杆L1___l2F1____F2省力，____距离羊角锤、起子、撬棒等费力杠杆L1____l2F1______F2_____，省距离钓鱼竿、起重机的吊臂、镊子等等臂杠杆L1____l2F1____F2不省力，不费力天平、定滑轮等【提示】省力杠杆必然费距离，省距离杠杆必费力，既省力又省距离的杠杆是不存在的.滑轮比较分类定滑轮动滑轮滑轮组10\n示意图定义中间的轴________的滑轮和重物一起_______的滑轮定滑轮、动滑轮组合成滑轮组实质_______杠杆动力臂为阻力臂倍的杠杆特点不能__________但是能改变_________能省_________的力，但不能改变________在不考虑绳子重及滑轮重和摩擦力的情况下，F＝__________.距离的关系_____________________________________【提示】判断滑轮组绳子段数n的方法：可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，数一下与动滑轮相连的绳子的段数是几段，则n就是几.如图甲、乙所示.斜面与轮轴斜面轮轴示意图定义一个与水平面成一定夹角的倾斜平面由____和_____组成，能绕共同轴线转动的_________叫做轮轴；半径较大的是轮，半径较小的是轴特点省力机械能够连续旋转的______，支点就在______，轮轴在转动时轮与轴有相同的___________应用螺旋、楼梯、盘山公路等方向盘、水龙头、扳手【提示】轮轴不一定是省力机械，主要取决于动力作用在轮还是轴.命题点1 杠杆10\n (2022·云南)如图是使用钓鱼竿的示意图，O为支点，F1是手对竿的作用力，F2是钓鱼线对竿的作用力，请在图中画出F2的力臂l2. 画力臂是力学作图题中的一个难点，但作力臂也是有一定的规律可循，即一定点(支点)，二画线(力的作用线)，三从支点向线引垂线．1．(2022·漳州)如图所示，有一可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1，F2，F3，它们的大小关系是（）A．F1＜F2＜F3＜GB．F1＞F2＞F3＞GC．F1＝F2＝F3＝GD．F1＞F2＝F3＝G第1题图 第2题图2．(2022·安徽)如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G＝________N．若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________(填“增大”“不变”或“减小”)．3．(2022·镇江)如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明，已知他的质量m＝60kg，g取10N/kg.(1)求小华受到的重力G；(2)求图示时刻地面对双手支持力F的力臂l1，并在图中画出此力臂；(3)求图示时刻地面对双手的支持力F.10\n命题点2 杠杆的分类 (2022·齐齐哈尔)下列四种生活用具中，使用时属于费力杠杆的是（）A．剪铁剪刀 B．钳子C．镊子 D．剪树枝剪刀判断省力、费力杠杆的方法：根据杠杆平衡条件，要判断一杠杆是否省力，关键在于动力臂和阻力臂的长短关系，动力臂比阻力臂长的为省力杠杆，动力臂比阻力臂短的为费力杠杆．4．(2022·滨州)根据工作需要选择合适的工具是劳动者的基本技能．要剪断铁丝等较硬的物体，下图中的4种剪刀应选择（）5．(2022·常州)如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）A．一定是省力杠杆B．一定是费力杠杆C．一定是等臂杠杆D．以上情况都有可能 6．电视剧《三国》中有一种武器叫抛石机：士兵用力拉动杠杆时，会将石块抛向敌方阵营，其原理如图所示，它是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆．要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿________(填“a”“b”或“c”)方向最小．命题点3 滑轮 (2022·铜仁)请在图中画出滑轮组最省力的绕法．10\n当绳子段数为奇数时，绳子的起点系在动滑轮钩子上；当绳子段数为偶数时，绳子的起点系在定滑轮钩子上．可以简单记为“奇动偶定”．绳子绕法是依次从内到外，先绕小滑轮后绕大滑轮，即从小到大，从内到外．7．(2022·桂林)小明利用如图所示的简单机械移动物体A时，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（）A．F1＝F2＜F3B．F1＜F2＜F3C．F1＞F2＞F3D．F1＝F2＝F3 8．(2022·河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用________(填“甲”或“乙”)方案，因为采用这种方案可以________(不计机械的自重及摩擦)．9．(2022·广东)如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，绳子移动的距离为________m，人对绳子的拉力为________N(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)．命题点 探究杠杆的平衡条件探究杠杆平衡条件实验是简单机械中的一个重要探究实验，是中考考查的重点内容，其主要考点为：杠杆水平调节的方法和目的、实验结论的得出、杠杆平衡条件的应用等． (2022·玉溪模拟)如图甲所示，晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆平衡条件．请你回答下列问题：(1)在挂钩码前，晓月发现杠杆的左端低，右端高，她将杠杆两端的螺母向________调节，使杠杆在水平位置平衡．(2)接着晓月在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡．其目的是：________________；____________________________．(3)改变钩码的数量和位置，获取三组测量数据(如下表)，可以减少实验的________，根据表中的数据你得出杠杆平衡条件是：____________，并完成下列表中的空格．实验测量数据记录表 实验次序 )动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm12.05.001.010.0022.010.002.010.0010\n33.010.002.0 (1)在调节杠杆平衡时，哪端较高，平衡螺母向哪边调节；(2)为了便于测量力臂，保持杠杆在水平位置平衡；(3)在实验中，为了避免实验结果的偶然性，得到普遍性的规律，经常多测几组数据；根据表格中数据分析动力、动力臂的乘积及阻力、阻力臂乘积的关系得出结论：F1L1＝F2L2；根据杠杆平衡条件代入数据，便可求出相应的值．(4)当测力计由竖直方向变为向右倾斜下拉并保持杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，此过程中测力计的拉力F________(填“变大”“不变”或“变小”)．(5)小明组没有用弹簧测力计实验并得出了杠杆的平衡条件是：动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离．此结论是________的(填“正确”或“错误“)，原因是______________________________________________________________．一、选择题1．(2022·云南)随着生活水平的提高，小轿车已进入千家万户．与小轿车相关的物理知识，下列说法正确的是（）A．小轿车的方向盘其实是一个省力杠杆B．使用小轿车不会对环境造成污染C．甲车超过同向行驶的乙车时，以甲车为参照物，乙车是前进的D．小轿车在平直的路面上加速行驶，车受到的力平衡2．(2022·汕尾)如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（） 3．(2022·泰安)如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直．下列说法正确的是（）A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D．吊臂是一个省力杠杆4．(2022·广州)AC硬棒质量忽略不计，在棒的B、C两点施加力F1、F2，F2的方向沿OO′线，棒在如图所示位置处于平衡状态，则（）A．F1<F2B．F1＝·F2C．F1力臂小于s1D．F2方向沿OO′线向下5．(2022·烟台)如图所示，下列属于费力杠杆的是（）10\n A．锅丝钳 B．撬棒C．独轮车 D．钓鱼竿6．(2022·厦门)用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平．如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是（）A．两车的质量相等B．两车的速度大小相等C．质量较小的车速度较大D．两车同时到达木板两端二、填空题7．(2022·株洲)如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景．已知地面对两个手掌的支持力为360N，对两个脚尖的支持力为240N，手掌到脚尖的距离为1.5m，则运动员所受的重力为________N，人体重心到脚尖的水平距离为________m. 8．(2022·龙东)如图所示的杠杆(自重和摩擦不计)，O为支点，A处挂一重为100N的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿________(填“F”“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为________N.9．(2022·株洲)如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有________和滑轮组两类简单机械．当园林工用30N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加________N. 10．(2022·衢州)如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50cm)，在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆．甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，让转盘转动；对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动．乙应沿图中________(填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一个至少为25N的力，才可能达到目的．(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响)10\n11．(2022·漳洲)如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为________N，2s后绳子自由端移动的距离为________m．(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)三、作图、实验探究题12．(1)(2022·莱芜)如图所示，杠杆在力F1、F2(F2未画出)的作用下处于平衡状态．O为支点，L2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂L1和力F2示意图．(2)(2022·眉山)如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力．添加滑轮并完成滑轮组绕法． 13．(2022·昆明)在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置．(1)调节平衡时，应该使杠杆在________位置平衡．根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向________(填“右”或“左”)调整．(2)挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆________，挂钩码位置所对应的刻度值就等于________．(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是________的．(4)实验的结果如下表所示：动力(F1/N)动力臂(L1/cm)阻力(F2/N)阻力臂(L2/cm)366325524224369234264428甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂10\n乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂两个同学都认为自己是对的，对方是错误的．那么你认为他们中正确的应该是________同学．原因是________同学的结论仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论．(5)下列正在使用中的杠杆：用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉锤拔钉子，属于费力的杠杆是________．四、计算题14．(2022·曲靖)如图是一个弹簧门的示意图，相当于一个杠杆，弹簧的作用是当人进门时它的拉力自动将门关闭，在开门时它起到阻力的作用．已知将门推到如图所示的位置时，推力F与门面垂直，它的力臂是0.8m，弹簧产生的阻力是120N，力臂是0.2m，求：(1)弹簧拉力将门关闭的过程中，弹簧的________能转化为门的动能．(2)将门推到如图所示的位置时，推力F的大小？(摩擦力及其他阻力可不计)(3)若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m2，推力对门产生的压强是多少？第七单元简单机械功与功率机械效率第14讲简单机械考点解读考点11.固定点O转动的点O转动F1阻碍F2动力作用线距离阻力作用线距离2.＞＜费＜＞费力==考点2固定不动移动等臂2省力省力动力的方向一半动力的方向Gs=hs=2hs=nh考点3轮轴简单机械杠杆轴线转速第七单元 简单机械 功与功率 机械效率第14讲 简单机械考点解读考点1 1.固定点O 转动的点 O 转动 F1 阻碍 F2 动力作用线 距离 阻力作用线 距离 2.＞ ＜ 费 ＜ ＞ 费力 ＝ ＝考点2 固定不动 移动 等臂 2 省力 省力 动力的方向 一半 动力的方向 Gs＝h s＝2h s＝nh考点3 轮 轴 简单机械 杠杆 轴线 转速各个击破例1 10\n题组训练 1.C 2.20 不变 3.(1)重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；(2)支持力的力臂l1＝100cm＋50cm＝150cm；力臂如图所示：(3)由杠杆平衡条件知，F1×l1＝G×l2，即F1×150cm＝600N×100cm，则F1＝400N.例2 C题组训练 4.D 5.D 6.费力 c例3 题组训练 7.D 8.甲 省力 9.2 100实验突破例 (1)右 (2)满足平衡条件 方便测量出两个力的力臂 (3)偶然性 F1L1＝F2L2 15.00拓展训练 (4)变大 (5)错误 动力的方向始终与杠杆垂直，没有改变动力的方向整合集训1．A 2.C 3.B 4.C 5.D 6.C 7.600 0.9 8.F2 200 9.杠杆 90 10.F2 11.150 0.6 12.(1) (2) 13.(1)水平 左 (2)垂直 力臂(3)错误 (4)乙 甲 (5)镊子 14.(1)弹性势 (2)由F1×L1＝F2×L2得：F1＝120N×0.2m/0.8m＝30N．(3)p＝F/S＝30N/0.01m2＝3×103Pa.10
