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.下列关于杠杆的一些说法中，正确的是
()
A.杠杆必须是一根直棒
B.支点一定在杠杆上
C.动力臂就是支点到动力作用点的距离
D.当力的作用线通过支点时，力臂最大
2.如图所示，小明用苹果和橘子来玩跷跷板。他将苹果、橘子分别放在轻杆的左、右两端，放手
后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是
()
A.苹果的重力
B.橘子的重力
C.杆对橘子的支持力
D.苹果对杆的压力
占
十+0.91m
3的
(第2题图)
(第3题图)
(第4題图)
3.如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是
A.将左右两边的钩码均向外移动一格
B.将左右两边的钩码各加一个钩码，同时将左右两边的钩码向外移动一格
C.将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变
D.在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变
4.如图所示，独轮车车斗和车内的煤受到的总重力为900N,此重力作用于A点，车轴O为支点。
当车把抬起时，作用在车把B点上的力至少为
N,运送同样多的煤，要想使力F更小
些，你的建议是
5.(德阳)如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：
(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆
(填“达到”或“没有达到”)平
衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于
(2)如图乙，A点挂有2个质量均为50g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂
个质量均为50g的钩码。
(3)如图丙，现给你一个量程为0~2N的弹簧测力计，若干个50g的钩码，钩码挂在C点处，
现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为
个
(第5题图)
(第6题图)
6.如图所示，轻质杠杆AO在力F:、F:作用下处于平衡状态(O为支点)，11为F,的力臂。请在
图中作出F2的力臂2和F1作用力的示意图。
·26·
第2课时
杠杆的分类及其应用
1.如图所示，下列工具在正常使用过程中，属于费力杠杆的是
w中M
A.筷子
B.羊角锤
C.手推车
D.钢丝钳
2.如图所示，工人用撬棒来撬石头，已知AD=BD=0.5m,BC=2m,则最省力的方式是()
A.动力作用在C点，水平向右
B.动力作用在C点，竖直向上
C.动力作用在C点，垂直撬棒向下
D.动力作用在C点，垂直撬棒向上
式B
下
(第2题图)
(第3题图)
(第5题图)
3.如图所示，在一个轻质杠杆的中点挂一重物，在杆的另一端施加一个动力F,使杠杆保持静止，
然后向右缓慢转动F至水平方向，这一过程中力F的大小变化情况是
A.一直增大
B.一直减小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
4.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为5：1，则该杠杆是
杠杆，动力与阻力之比是
若此杠杆受到的阻力是60N,则当动力为
N时，杠杆处于平衡状态。
5.如图所示，OA=AB=10cm,重物G=20N,要使杠杆平衡，F3=
N,此杠杆属于
(填
“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则Fg
(填“变大”“不变”或“变小”)。
6.曲杆AOBC自重不计，O为支点，AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置
平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂。
777772
(第6题图)
(第7题图)
7.(潍坊)疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O
点将轻杆悬挂起来，在杆的A端悬挂质量1=10kg的重物，在B端竖直向下缓慢拉动轻杆
至水平位置。已知AO长1.5m,OB长0.5m,大壮质量m2=56kg,g取10N/kg,求此时：
(1)大壮对杆的拉力大小。
(2)地面对大壮的支持力大小。
·27·大(2)30060%
到的压力减少量△F=△pS=3×103PaX2m2=6×10N.
三.12.(1)2〔2)1.2(3)不会相同
(3)截走都分物体的重力G=△F=6×10N,截走部分物体质量m
四、13.解：(1)由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3,不计绳重
及摩擦，由F=G十G得，动滑轮的重力G=mF-G=3×
￡-6X10N=6O0kg,物体处于漂浮状态，浮力等于重力，即F0=
10 N/kg
G,P*gV#=PgV,V#=2V,截走部分的体积等于露出水面体积的
200N一500N=100N。(2)绳子自由端移动的距离s=h=
0
3X10m=30m,李师傅施加拉力做的功W=Fs=200N×30m=
一半，所以Va=2(V-V)=2(v-v）m=Wa=o×
6000j,则他施加拉力的功率P=W_600】=300w。
20s
(3)李师傅的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,人能提供
号v(-）0ka=px号X5m(1-1xgm)小p
0.4×103kg/m或p=0.6×103kg/m,答：(1)容器底部受到的
的最大拉力等于自身重力，即F=G人=600N,当人施加最大拉
压强减少了3×102Pa:(2)容器底部受到的压力减少了6×102N:
力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，此时的最大物重
(3)物体A的密度为0,4×103kg/m3或0.6×103kg/m3。
G=nF-Ga=3×600N-100N=1700N,则滑轮组的最大机
4.解：(1)人做的有用功W=Gh-250N×2m-500J。(2)当
候效车0受-景-00×10%9,4%.
以绳子能够承受的最大拉力提升物体时，滑轮组的机械效率最大
由图可知一2，s一h,拉力做的总功W。一Fs一2Fh,克服动滑轮
核心素养检测题（十四）
重力做的额外功W=G助，因重物提升过程中绳子重和摩擦对
-、1.B2.D3.C4.D5.C6.B7.B8.D9.B10.D
应的额外功始终占总功的10%，有W摩一10%W。一10%×
11.D12.D
2Fh=0.2Fh,滑轮组做的有用功W有=W。一W动一W率=2Fh一
二.13.相互费力14.减小惯性15.连通器下降16.5
Gah-0.2Fh一1.8Fh一Gmh,汾轮组的最大机械效率7
517.大于小于18.16小于19.260130
.8F%G边×100%=1.8X400-50×100%=83.75%.
核心素养检测题（十五）
2Fh
2×400
1.(1)控制变量法，转换法(2)D,EE,F(3)正确(4)增加
答：(1)人做的有用功为500J:(2)滑轮组的最大机械效率为
受力面积减小受力面积2.(1)控制变量法(2)甲、丙(3)大
83.75%。5.解：(1)已知正方体与地面的接触面积S=0.2m×
(4)不需要1.8(5)43，(1)便于测量力臂大小(2)3(3)先
0.2m=0.04mb=750P,由=号可得，正方体M对绝面
变小后变大〔4》支点没有位于中间位置，杠杆的重心不在支点
的压力N1=pS=7500Pa×0.04m2=300N。(2)当F作用在
上，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响(5)0.566.7%变大
B点时，杠杆，动滑轮，正方体M受力如图甲所示；由杠杆平衡条
4.(1)排开液体体积(2)1无关不变(3)1.2×103偏小
(4)20(5)B5.(1)乙不变变小(2)不能木块做匀速直
件可得：F,×A0=F×OB.因为A0:OB=2:3,所以F,=三F,
线运动6.〔1)匀速0.6(2)0.07562.5%(3)大无关
由平衡条件得，十Ge=2F,则天1=2F,-Ge=3F-100N,由
(4)B
于N,=G-=G-(3F-100N),即300N=G-(3F-100N),
核心素养检测题（十六）
则200N=G-3F…①
1.解：(1)由p=芒可得，容器中水的体积V=m些
当F作用在D点时，杠杆、动滑轮、正方体M受力如图乙所示；
P水
.0×10kg/m=1X10m,由V=SM可得，容器中水的深度
1 kg
h--1义0m=0.1m。(2)质量忽略不计，则容器对
0.01m2
水平桌面的压力F=G=m东g=1kg×10N/kg=10N,容器对
F
水平桌面的压强p:=5=0.01m
10N
=1000Pa。(3)1.08kg
实心铝球的体积V=m鱼
1.08kg
m2.7X10kg/m=4X10‘m,实心
由杠杆平衡条件得F:XAO=F'×OD,因为AO:OB=2:3,
V=4X10m=0.04m,
铝球完全浸没时，水面上升的离度△一S号=Q,01m
0D:DB-11,所以R-子R,由平衡条件得，万十Ge-2R
此时水的深度h*'=he十△h=0,1m十0.04m=0.14m0,3m,
万-2R,-Ge-兰F-100N,由p-号可得，则N,-P,S
所以，容器内水不会溢出，则铝球放人前后水对容器底部的压强差
△p=Pggh=1.0×10kg/m2×10N/kg×0.04m=400Pa。
15000Pa×0.04m=600N,由于N:=G-f,则600N=G
2.解：(1)图甲中，水对容器底的压强p一P味gh=1.0×
受F+100N,即50N=G-是F…②，由D②两式解得：G=
10kg/m×10N/kg×0.3m=3000Pa,(2)因物体浸没时排
800N,F=200N.
开水的体积和自身的体积相等，所以，图甲中木块受到的浮力
课堂小练参考答案
Fm-PkgV#-PkgV-1.0X103kg/m×10N/kgX2X10×
10·m=20N,当把细绳剪断后，静止时木块处于漂浮状态，受到
第七章力
的浮力和自身的重力相等，则木块的重力G=F:'=PgV排
第1节力
PsgX1-V=1.0×10kg/m×10N/kg×1-)×2X
第1课时力和力的作用效果
1.C2.C3.B4.D5.C6.F牛顿N7.梨小朋友
10×10-6m=15N,因木块浸没时受到竖直向上的浮力，竖直向
8.物体的形状物体的运动状态
下重力和绳子拉力处于平衡状态，所以，绳对木块的拉力F拉=
第2课时力的三要素和力的作用的相互性
Fm-G=20N-15N=5N.(3)容器内水的体积V=Sh一
1.D2.A3.C4.B5.水相互的6.
V=150cm×30cm-2×10cm=2.5×10'cm,由o=0可得，
容器内水的质量m水=PkV水=1.0g/cm×2.5×10cm=2.5×
10g=2.5kg,容器内水的重力Gk=r米g=2.5kg×10N/kg=
7.(1)甲乙(2)甲丙(3)甲丁(4)大小作用点力的
25N,容器对水平桌面的压力F=G*十Gm十G=25N+5N+
作用效果方向控制变量
15N=45N,容器对水平桌面的压强p=S=150X10·m
F
45N
第2节弹力
1.D2.A3.B4.B5.0-50.21.0损坏6.(1)23
3000Pa。3.解：(1)容器底部受到的压强诚少量△p=pg△h=
弹性(2)4(3)在弹性限度内，弹簧的伸长量跟它受到的拉力
1×103kg/m×10N/kg×0.3m-3×103Pa。(2)容器底部受
成正比7.(1)①正②@大(2)BA
·168·
