第十二讲 简单机械 功
第1课时 杠杆 滑轮
A层·基础过关
一、选择题
1. (2024·广东中考)如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是 (A)
A.省力 B.费力 C.省功 D.省距离
2.(2024·天津中考)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是 (D)
A.它是动滑轮
B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离
D.利用它可以改变力的方向
3.(多选)(2024·贵州中考)如图甲所示的条凳,人若坐在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图,B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时,下列分析正确的是( A、B、D )
A.压力作用于A点,可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B.只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定不会上翘
C.只要在A、D点同时施加压力,则条凳一定不会上翘
D.在B或C点施加一个压力,则条凳一定不会上翘
二、填空题
4. (2024·济南模拟)如图所示是工人用独轮车推砖块的情境。抬起车把手时,独轮车相当于 省力 杠杆;为了省力,应将砖块尽量堆放在 靠近 (选填“靠近”或“远离”)车轮的位置。
5.(2024·济南模拟)如图所示,分别用图甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起,忽略绳子和滑轮的重力以及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 400 N,图乙中人对绳子的拉力为 200 N。
三、作图题
6.如图所示的拉力装置,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂l1和小球所受重力的示意图。
答:
四、实验探究题
7.(2024·威海模拟)如图是探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)如图甲所示,实验前杠杆静止,杠杆 是 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙所示,将杠杆调整好后,在A点挂3个钩码,应在B点挂 2 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;若两端同时去掉一个钩码,杠杆将 逆时针转动 (选填“仍然平衡”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”);
(3)如图丙,若用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,再将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是 避免偶然性,寻找普遍规律 ;
(5)图丁的漫画中, 小猴 (选填“小猴”或“小兔”)分得的萝卜质量大,其原因是 杠杆平衡时,力臂越小,力越大 。
五、计算题
8.小萍设计了如图所示的装置。
轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动,OB=2 m,OA=1 m。在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M,重力为600 N。当重为500 N的小萍静止站立在OB之间某处时,杠杆处于水平平衡状态,且M对地面的压力刚好为0。求:
(1)此时小萍离O点的距离;
解:(1)M对地面的压力刚好为0,则地面对M的支持力也为0,对M做受力分析,它受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力,且拉力大小与重力相等,即F=G=600 N,
杠杆对重物M的拉力F与重物M对杠杆的拉力F1相等,即F1=F=600 N;
设小萍离O点的距离为l2,由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得F1·OA=GAl2,
则l2===1.2 m。
(2)当小萍再向左运动0.5 m时,M对A点的拉力。
解: (2)当小萍再向左运动0.5 m时,小萍距O点的距离为l2'=1.2 m-0.5 m=0.7 m,
由杠杆平衡条件得F1'·OA=GAl2',
则M对A点的拉力为:
F1'===350 N
B层·能力提升
9.一轻质杠杆在动力F1与阻力F2作用下保持水平平衡,如图所示。已知l1A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆右端下移
C.杠杆左端下移 D.以上情况均有可能
10.桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示,已知A点所挂拗石重力为100 N,OA∶OB=2∶1,两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重力(ρ水=1.0×103 kg/m3)。下列说法错误的是(A)
A.桔槔平衡时,桶内水的体积为2×10-2 m3
B.桔槔是杠杆装置
C.桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为1∶2
D.要想一次提取更多的水,可以将悬挂点A向远离O点方向移动
C层·素养挑战
11.(2024·广州中考)如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由: 衣服挂在B点时,阻力臂最小 ,
若衣服重为3.6 N,则此支持力最小值为 4 N;
(2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。
答:第十二讲 简单机械 功
第1课时 杠杆 滑轮
A层·基础过关
一、选择题
1. (2024·广东中考)如图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时,剪刀可视为杠杆,该杠杆的特点是 ( )
A.省力 B.费力 C.省功 D.省距离
2.(2024·天津中考)高高的旗杆矗立在操场上。旗手缓缓向下拉绳子,旗子就会徐徐上升。这是因为旗杆顶部有一个滑轮,关于该滑轮的说法正确的是 ( )
A.它是动滑轮
B.利用它可以省力
C.利用它可以省距离
D.利用它可以改变力的方向
3.(多选)(2024·贵州中考)如图甲所示的条凳,人若坐在凳的一端,极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图,B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时,下列分析正确的是( A、B、D )
A.压力作用于A点,可将条凳视为绕E点转动的杠杆
B.只要压力作用于凳面的中间,则条凳一定不会上翘
C.只要在A、D点同时施加压力,则条凳一定不会上翘
D.在B或C点施加一个压力,则条凳一定不会上翘
二、填空题
4. (2024·济南模拟)如图所示是工人用独轮车推砖块的情境。抬起车把手时,独轮车相当于 杠杆;为了省力,应将砖块尽量堆放在 (选填“靠近”或“远离”)车轮的位置。
5.(2024·济南模拟)如图所示,分别用图甲、乙两种形式的滑轮组把重为400 N的物体匀速向上提起,忽略绳子和滑轮的重力以及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N。
三、作图题
6.如图所示的拉力装置,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂l1和小球所受重力的示意图。
四、实验探究题
7.(2024·威海模拟)如图是探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)如图甲所示,实验前杠杆静止,杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调;
(2)如图乙所示,将杠杆调整好后,在A点挂3个钩码,应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡;若两端同时去掉一个钩码,杠杆将 (选填“仍然平衡”“顺时针旋转”或“逆时针旋转”);
(3)如图丙,若用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,再将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)改变钩码的位置和个数,使杠杆平衡,收集多组数据,其目的是 ;
(5)图丁的漫画中, (选填“小猴”或“小兔”)分得的萝卜质量大,其原因是 。
五、计算题
8.小萍设计了如图所示的装置。
轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动,OB=2 m,OA=1 m。在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M,重力为600 N。当重为500 N的小萍静止站立在OB之间某处时,杠杆处于水平平衡状态,且M对地面的压力刚好为0。求:
(1)此时小萍离O点的距离;
(2)当小萍再向左运动0.5 m时,M对A点的拉力。
B层·能力提升
9.一轻质杠杆在动力F1与阻力F2作用下保持水平平衡,如图所示。已知l1A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆右端下移
C.杠杆左端下移 D.以上情况均有可能
10.桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具,在拗石辅助下,人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示,已知A点所挂拗石重力为100 N,OA∶OB=2∶1,两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向,忽略横杆和绳的重力(ρ水=1.0×103 kg/m3)。下列说法错误的是( )
A.桔槔平衡时,桶内水的体积为2×10-2 m3
B.桔槔是杠杆装置
C.桔槔平衡时,A、B两点所受的拉力之比为1∶2
D.要想一次提取更多的水,可以将悬挂点A向远离O点方向移动
C层·素养挑战
11.(2024·广州中考)如图甲,质量不计的晾晒架钩在支撑物上,挂上衣服后,晾晒架可看成以O为支点的杠杆,图乙是其简化图,晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。
(1)B、C、D是挂衣处,同一件衣服挂在B时,A点受到的支持力最小,请说明理由: ,
若衣服重为3.6 N,则此支持力最小值为 N;
(2)请在图乙中:①画出B点受到衣服的拉力F,②画出拉力F的力臂l。
