第十六讲 简单机械(杠杆 滑轮)
A层·基础练
一、选择题
1.(2024·贵阳模拟)简单机械在生活中应用广泛,下列简单机械属于费力杠杆的是(A)
2. (2023·自贡中考)如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是(A)
A.F1、F2、F3的大小相等 B.F1最大
C.F2最大 D.F3最大
3.(多项选择)(2024·黔东南模拟)桔槔俗称“吊杆”“称杆”,古代汉族农用工具,是一种原始的汲水工具。它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,当中是支点,末端悬挂一块重石作为配重,前端悬挂水桶,当农夫把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处。图甲是明代科学技术名著《天工开物》中记载的桔槔图,图乙是示意图,不计一切摩擦,下列说法正确的是( C、D )
A.农夫把水桶往下拉时,桔槔属于费力杠杆
B.下拉水桶时,该杠杆的阻力越来越大
C.汲水后将桔槔由水平静止释放,此后桔槔的阻力臂越来越短
D.汲水后农夫用手拉住水桶,使其保持竖直缓慢上升,此过程中地面对农夫的支持力大小不变
二、填空题
4. (2024·遵义模拟)如图是环卫工人用扫帚打扫卫生的情景,环卫工人右手不动,用左手拉动扫帚杆中部,此时扫帚属于 费力 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
5.(2024·苏州中考)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 变小 。若要增加训练强度,应将配重盘向 a (选填“a”或“b”)端移。
三、作图题
6.(2024·贵阳模拟)如图是装满砖块的独轮车绕着O点被抬起的情形,O1是独轮车的重心。请画出:
(1)独轮车所受重力G的示意图;
(2)拉力F的力臂l。
答:
7.(2024·黔东南模拟)如图,杠杆ABO保持静止,O为支点,请作出阻力F2和维持杠杆平衡的最小动力F1。
答:
四、实验与科学探究题
8.(2024·铜仁模拟)用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,完成下列问题。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示,此时正确的操作是向 右 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在杠杆支点的左侧A点悬挂4个钩码,为使杠杆再次水平位置平衡,应在杠杆支点的右侧B位置悬挂 3 个钩码。
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图乙所示虚线位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”),原因是 阻力与阻力臂不变,动力臂逐渐减小 。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽1 cm,秤钩到提纽的水平距离为5 cm,秤砣的质量为0.5 kg。则提纽右侧距离提纽5 cm处的刻度值应为 0.4 kg。
五、综合应用题
9.(2023·广东中考)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。
(1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照 省力 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的 B 点。
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90 N。使周长为3 m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功 90 J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 30 N。(不计井绳的粗细和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用 ① (选填“①”或“②”)。
B层·能力练
10. (2024·贵阳模拟)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,如图所示,判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系,并说明理由。
答:汤匙在手指上的左侧部分的质量小于右侧部分的质量,因为右侧重力的力臂比左侧重力的力臂小。
C层·拓展练
11.(多项选择)(2024·遵义模拟)杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶、是历史最悠久的衡器之一。如图是杆秤的结构示意图,使用时手提秤纽,物体放在秤盘中,移动秤砣直至秤杆在水平位置平衡,秤砣线所在秤杆上的刻度值即为被测物体的质量。关于秤杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( B、D )
A.秤杆的重心在其中心处
B.使用同一秤纽,物体质量越大秤砣离秤纽越远
C.被测物体质量一定大于秤砣质量
D.秤砣线所在刻度处不变,使用秤纽a比秤纽b所测物体质量大第十六讲 简单机械(杠杆 滑轮)
A层·基础练
一、选择题
1.(2024·贵阳模拟)简单机械在生活中应用广泛,下列简单机械属于费力杠杆的是( )
2. (2023·自贡中考)如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1、F2、F3的大小相等 B.F1最大
C.F2最大 D.F3最大
3.(多项选择)(2024·黔东南模拟)桔槔俗称“吊杆”“称杆”,古代汉族农用工具,是一种原始的汲水工具。它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆,当中是支点,末端悬挂一块重石作为配重,前端悬挂水桶,当农夫把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处。图甲是明代科学技术名著《天工开物》中记载的桔槔图,图乙是示意图,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.农夫把水桶往下拉时,桔槔属于费力杠杆
B.下拉水桶时,该杠杆的阻力越来越大
C.汲水后将桔槔由水平静止释放,此后桔槔的阻力臂越来越短
D.汲水后农夫用手拉住水桶,使其保持竖直缓慢上升,此过程中地面对农夫的支持力大小不变
二、填空题
4. (2024·遵义模拟)如图是环卫工人用扫帚打扫卫生的情景,环卫工人右手不动,用左手拉动扫帚杆中部,此时扫帚属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
5.(2024·苏州中考)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是 。若要增加训练强度,应将配重盘向 (选填“a”或“b”)端移。
三、作图题
6.(2024·贵阳模拟)如图是装满砖块的独轮车绕着O点被抬起的情形,O1是独轮车的重心。请画出:
(1)独轮车所受重力G的示意图;
(2)拉力F的力臂l。
7.(2024·黔东南模拟)如图,杠杆ABO保持静止,O为支点,请作出阻力F2和维持杠杆平衡的最小动力F1。
四、实验与科学探究题
8.(2024·铜仁模拟)用相同规格的钩码做“探究杠杆的平衡条件”实验,完成下列问题。
(1)挂钩码前,杠杆如图甲所示,此时正确的操作是向 (选填“左”或“右”)调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,如图乙所示,在杠杆支点的左侧A点悬挂4个钩码,为使杠杆再次水平位置平衡,应在杠杆支点的右侧B位置悬挂 个钩码。
(3)某同学用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计绕B点逆时针旋转一定角度至如图乙所示虚线位置,在旋转过程中,要使杠杆始终在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”或“变小”),原因是 。
(4)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丙所示某杆秤的0刻度距离提纽1 cm,秤钩到提纽的水平距离为5 cm,秤砣的质量为0.5 kg。则提纽右侧距离提纽5 cm处的刻度值应为 kg。
五、综合应用题
9.(2023·广东中考)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今。如图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。
(1)如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照 (选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的 点。
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90 N。使周长为3 m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功 J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为 N。(不计井绳的粗细和自重)
(3)图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用 (选填“①”或“②”)。
B层·能力练
10. (2024·贵阳模拟)把汤匙放在手指上,仔细调节使其在手指上平衡,如图所示,判断汤匙在手指上的左侧部分和右侧部分的质量大小关系,并说明理由。
C层·拓展练
11.(多项选择)(2024·遵义模拟)杆秤是我国古代劳动人民智慧的结晶、是历史最悠久的衡器之一。如图是杆秤的结构示意图,使用时手提秤纽,物体放在秤盘中,移动秤砣直至秤杆在水平位置平衡,秤砣线所在秤杆上的刻度值即为被测物体的质量。关于秤杆在水平位置平衡时,下列说法正确的是( B、D )
A.秤杆的重心在其中心处
B.使用同一秤纽,物体质量越大秤砣离秤纽越远
C.被测物体质量一定大于秤砣质量
D.秤砣线所在刻度处不变,使用秤纽a比秤纽b所测物体质量大
