(共48张PPT)
第二篇 物质科学(一)
第19课时 简单机械
一、杠杆
考点1 指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 a
(1)杠杆的定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的、也可以是弯的。
(2)杠杆的五要素:____、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
(3)动力和阻力的方向不一定相反,但作用效果一定相反。
考点2 绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示 b
(1)力臂是__________________的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
支点
支点到力的作用线
(2)作力臂的步骤
a.找出支点
O
的位置;
b.画出动力作用线和阻力作用线;
c.从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为_________和_________。
考点3 概述杠杆的平衡条件 b
(1)杠杆保持_______或_________状态,称为杠杆平衡。
(2)杠杆平衡的条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即___________。
动力臂
阻力臂
静止
匀速转动
F1L1=F2L2
考点4 应用杠杆的平衡条件解决简单的问题 c
杠杆类型
力臂关系
平衡时力的关系
优缺点
应用
省力杠杆
l1>l2
______
省力,
费距离
撬棒、瓶盖起子等
费力杠杆
l1F1>F2
_____,
省距离
镊子、火钳等
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力,
不省距离
天平、定滑轮等
F1费力
考点5 指认人体中的杠杆 a
1.人的头颅——等臂杠杆
抬头时,可以在颈部找到杠杆,杠杆的支点在脊柱之顶,支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个_______杠杆。
等臂
2.人的手臂——费力杠杆
肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是____力,手拿的重物的重力是____力,显然我们的前臂是一种____力杠杆。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。
动
阻
费
3.走路时的脚——省力杠杆
脚掌根是支点,人体的重力就是____力,腿肚肌肉产生的拉力就是____力。这种杠杆可以克服较大的体重。
阻
动
1.(2016·绍兴)下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)
(
)
C
★2.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则
(
)
A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长
B.F甲C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
D
3.(2016·丽水)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;把钩码挂在杠杆A点如图甲,为方便直接从杠杆上读出力臂,应在B点沿着
的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。
竖直向下
(2)如图乙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数将
。
先变小后变大
二、滑轮
考点6 辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组 a
1.定滑轮:工作时轴固定不动的滑轮。
2.动滑轮:工作时轴发生移动的滑轮。
考点7 知道定滑轮和动滑轮的特点 a
实质
力的关系(F,G)
距离的关系(s,h)
作用
定滑轮
等臂杠杆
F=G
s=h
改变力的方向
动滑轮
动力臂是阻力臂二倍的杠杆
s=___
省力
滑轮组
F=____
s=nh
既可以省力,也可以改变力的方向
2h
考点8 知道滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)a
(1)滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。
(2)特点:既能改变用力的______,也能______。
考点9 使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题 b
使用滑轮组时,滑轮组
用n段绳子拉物体,拉
物体所用的力F就是物
重的n分之一,即
F=_______,
n表示
拉物体绳子数。
方向
省力
G/n
4.(2016·金华)简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题:
(1)如图甲,物体处于静止状态,物体的重力为____N(不计摩擦及滑轮和绳子的自重)。
(2)如图乙是一把剪刀,在使用过程中要达到相对省力的效果,则被剪物体应放在____(填字母“A”或“B”)。
4.8
B
5.(2015·台州)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)如图甲,旗杆的顶端安装着一个____滑轮,用来改变拉力的方向。
(2)如图乙,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可减小______臂,剪断物体更省力。
定
阻力
6.滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。
(1)甲同学研究的问题是__________________________
________________________________。
(2)研究该问题时,弹簧测力计的操作方法可以是____。(填序号)
①拉着重物保持静止;②匀速向下拉动重物;③随意拉动重物。
使用定滑轮提升同一重物时,拉力的大小与拉力的方向是否有关
①②
高频点1 认识杠杆
★例1 (2016·北京)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是
(
)
C
1.(2016·北京)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB。线段____表示力F的力臂。(填“OA”、“AB”或“OB”)
OA
高频点2 杠杆平衡条件的应用
★例2 (2016·漳州)如图所示,质量不计的木板AB处于水平位置平衡,且可绕O点无摩擦转动。OA=0.2m,OB=0.5m,在A端挂一个重3N的物体甲,另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下,以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动,在此过程中,甲对地面的压力
(填“变大”、“变小”或“不变”),小滑块在木板上水平滑动的时间为____s。
变小
2.4
2.(2015·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.F1B.
C.F1力臂小于s1
D.F2方向沿OO′线向下
C
★例3 (2016·遂宁)如图所示,作用在杠杆一端且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,在这个过程中,力F的大小将
(
)
A.不变
B.变小
C.变大
D.先变大后变小
C
高频点3 杠杆的动态平衡分析
3.(2015·玉林)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中
(
)
A.动力臂逐渐变大
B.阻力臂逐渐变大
C.动力F保持不变
D.动力F逐渐减小
B
高频点4 动、定滑轮的特点
★例4 (2016·成都)如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以
(填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
改变动
力方向
变小
4.如图所示为一种手摇升降
晾衣架示意图。它由4个定滑
轮和两个动滑轮组成,绳子
的尾端绕在一个固定在墙壁
的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平,请回答下列问题:
(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50N,则静止时绳子拉力是________
N。(各种摩擦力忽略不计)
(2)要使衣架横梁上升1m,则绕进旋轮上的绳子长度是____m。
(3)通过增加滑轮,可以使此装置更省力,请你提出正确的绕线方法。_________________
12.5
4
增加动滑轮的个数
【提醒】此题为杠杆动态变化和做功的综合题,考查了学生对杠杆动态变化过程中的力臂与力大小的理解,及在不同情况下做功大小的比较。
★例5
如图所示,质量分布均
匀的长方体砖,平放在水平地面
上,第一次用竖直向上的力F1只
作用于ab的中点,第二次用竖直
向上的力F2作用于bc的中点,
都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1
F2(填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功_____F2所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功______第二次克服重力所做的功(填“大于”、
“小于”或“等于”)。
等于
等于
等于
【提醒】本题考查了平衡力的辨别和杠杆最小力的问题,要注意根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所使用的动力最小,必须使动力臂最长;而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。
★例6
(2016·云南)如图所示,高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对
力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要
N的力。
平衡
330
★例7 (2016·扬州)从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
(2)当α角增大时,L2
(填“变大”、“不变”
或“变小”),F1
(填“变大”、“不变”或
“变小”)。
(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的
实际拉力将比丙图中F1要
(填“大”或“小”)。
(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由
以上分析可得,____(填“甲”或“乙”)图中的姿
势比较正确。
变小
变小
大
乙
(1)在丙图中画出F2力臂L2。
(友情提示:本栏目建议午休时间完成)
1.(2016·宁夏)如图所示,启瓶器开启瓶盖时,可看作是
(
)
B
第1题图
A.以A为支点的费力杠杆
B.以A为支点的省力杠杆
C.以B为支点的费力杠杆
D.以B为支点的费力杠杆
2.(2015·漳州)如图所示,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<G
B.F1>F2>F3>G
C.F1=F2=F3=G
D.F1>F2=F3=G
C
第2题图
3.(2016·滨州)在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200g,A、B、C、D、E、F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是
(
)
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.在B处加挂两个钩码、D处加挂
一个钩码
C.B处挂两个钩码不变,把D处的
一个钩码挂在E处
D.B处挂两个钩码不变,把D处的
一个钩码挂在F处
A
第3题图
★4.如图甲所示,长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示,则杆重
(
)
A.500N
B.50N
C.100N
D.10N
C
第4题图
★5.
(2015·威海)如图是吊车起吊货物的结构示意图,
伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与
吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。
下列说法正确的是
(
)
A.吊臂是一省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
D
第5题图
★6.(2014 泰州)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100N的物体,所用的拉力F是
(
)
A.50N
B.60N
C.70N
D.120N
B
第6题图
7.(2016·邵阳)如图,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则
(
)
A.杠杆不能水平平衡,左端上升
B.杠杆不能水平平衡,右端上升
C.杠杆仍能处于水平平衡状态
D.以上说法都不正确
B
第7题图
8.(2016·湖州)下图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第____类,钓鱼竿与第____类杠杆原理相同。
第8题图
二
三
9.(2015·湖州)小明家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包质量5千克;木衣架
质量3千克;圆底盘直径30厘米;
其他数据如图,衣架受到重力的
作用线经过圆底盘的圆心。
(1)请你通过计算,解释衣架倒
下来的原因。
(2)为了防止衣架倒下来,小明
提出了改进意见适当增大圆底盘
直径,请你再说出一种其他方法。
第9题图
【答案】(1)F1L1=50N×10cm,F2L2=30N×15cm,F1L1大于F2L2,所以衣架倾倒
(2)减小挂衣钩的长度或在对侧挂衣钩挂物件或圆盘底座用更重的材质
10.(2016·福州)生活中我们经常使用简单机械。
(1)图1是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是____;若衣服和晾衣架的总重为120N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=____N。请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法:
。
第10题图
增大提升的物重或减小晾衣架重
B
30
(2)如图2所示,已知撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是____N。
63
第10题图
★11.
(2015·扬州)“低头族”长
时间低头看手机,会引起颈部
肌肉损伤,当头颅为竖直状态
时,颈部肌肉的拉力为零,当
头颅低下时,颈部肌肉会产生
一定的拉力。为了研究颈部肌
肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O移动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅
第11题图
模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如下表:
(1)设头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是_______N。
(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。
低头角度θ/°
0
15
30
45
60
细线拉力F/N
0
7.3
14
20.2
25
200
【答案】如图
(3)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答:_____________________________。
(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:______________________________________________
_______________________________________________。
人低头的角度越大,G的力臂越大
尽量减小低头的角度;不要长时间低头做事;低头时间久了要抬头休息等等
12.(2016·淄博)杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡,如图所示,则GA
GB;若将两重物同时浸没在水中,则杠杆的
端下沉(填“左”或“右”)。
第12题图
小于
右
★13.(2016·南平)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
第13题图
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向____(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出
。
右
力臂的大小
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂____个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为
N。
4
0.5第19课时 简单机械
一、杠杆
考点1 指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 a
1.杠杆的定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的、也可以是弯的。
2.杠杆的五要素:________、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
3.动力和阻力的方向不一定相反,但作用效果一定相反。
1.力臂是____________________的距离,而不是支点到力的作用点的距离。
2.作力臂的步骤
a.找出支点O的位置;
b.画出动力作用线和阻力作用线;
c.从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为________和________。
1.杠杆保持________或____________状态,称为杠杆平衡。
2.杠杆平衡的条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂,即____________。
杠杆类型
力臂关系
平衡时力的关系
优缺点
应用
省力杠杆
l1>l2
________
省力,费距离
撬棒、瓶盖起子等
费力杠杆
l1F1>F2
________,省距离
镊子、火钳等
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力,不省距离
天平、定滑轮等
1.人的头颅——等臂杠杆
抬头时,可以在颈部找到杠杆,杠杆的支点在脊柱之顶,支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个________杠杆。
2.人的手臂——费力杠杆
肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是___
( http: / / www.21cnjy.com )_____力,手拿的重物的重力是________力,显然我们的前臂是一种________力杠杆。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。
3.走路时的脚——省力杠杆
脚掌前部是支点,人体的重力就是________力,腿肚肌肉产生的拉力就是________力。这种杠杆可以克服较大的体重。
1.(2016·绍兴)下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)( )
如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长
B.F甲C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
3.(2016·丽水)在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,
( http: / / www.21cnjy.com )使杠杆在水平位置平衡;把钩码挂在杠杆A点如图甲,为方便直接从杠杆上读出力臂,应在B点沿着________的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图乙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数将________________。
二、滑轮
1.定滑轮:工作时轴固定不动的滑轮。
2.动滑轮:工作时轴发生移动的滑轮。
实质
力的关系(F,G)
距离的关系(s,h)
作用
定滑轮
等臂杠杆
F=G
s=h
改变力的方向
动滑轮
动力臂是阻力臂二倍的杠杆
F=G
s=____
省力
滑轮组
F=____
s=nh
既可以省力,也可以改变力的方向
1.滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。
2.特点:既能改变用力的________,也能________。
考点9 使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题 b
使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子拉物体,拉物体所用的力F就是物重的n分之一,即F=________,n表示拉物体绳子数。
4.(2016·金华)简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题:
(1)如图甲,物体处于静止状态,物体的重力为________N(不计摩擦及滑轮和绳子的自重)。
(2)如图乙是一把剪刀,在使用过程中要达到相对省力的效果,则被剪物体应放在________(填字母“A”或“B”)。
5.(2015·台州)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)如图甲,旗杆的顶端安装着一个________滑轮,用来改变拉力的方向。
(2)如图乙,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可减小________臂,剪断物体更省力。
6.滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。
(1)甲同学研究的问题是__________________。
(2)研究该问题时,弹簧测力计的操作方法可以是________。(填序号)
①拉着重物保持静止;②匀速向下拉动重物;③随意拉动重物。
(2016·北京)如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
1.(2016·北京)如图所示,OB是以O
( http: / / www.21cnjy.com )点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB。线段________表示力F的力臂。(填“OA”、“AB”或“OB”)
(2016·漳州)如图
( http: / / www.21cnjy.com )所示,质量不计的木板AB处于水平位置平衡,且可绕O点无摩擦转动。OA=0.2m,OB=0.5m,在A端挂一个重3N的物体甲,另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下,以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动,在此过程中,甲对地面的压力________(填“变大”、“变小”或“不变”),小滑块在木板上水平滑动的时间为________s。
2.(2015·广州)AC硬棒质量忽略
( http: / / www.21cnjy.com )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.F1B.F1=·F2
C.F1力臂小于s1
D.F2方向沿OO′线向下
(2016·遂宁)如图所示,作用在杠杆一端且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,在这个过程中,力F的大小将( )
A.不变
B.变小
C.变大
D.先变大后变小
, )
3.(2015·玉林)如图所示,重
( http: / / www.21cnjy.com )力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大
B.阻力臂逐渐变大
C.动力F保持不变
D.动力F逐渐减小
(2016·成都)如图所示,古
( http: / / www.21cnjy.com )代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以______________(填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图。它由
( http: / / www.21cnjy.com )4个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平,请回答下列问题:
(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50N,则静止时绳子拉力是________N。(各种摩擦力忽略不计)
(2)要使衣架横梁上升1m,则绕进旋轮上的绳子长度是________m。
(3)通过增加滑轮,可以使此装置更省力,请你提出正确的绕线方法。____________________________。
【提醒】此题为杠杆动态变化和做功的综合题,考查了学生对杠杆动态变化过程中的力臂与力大小的理解,及在不同情况下做功大小的比较。
如图所示,质量分布均匀
( http: / / www.21cnjy.com )的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1________F2(填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功________F2所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功________第二次克服重力所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【提醒】本题考查了平衡力
( http: / / www.21cnjy.com )的辨别和杠杆最小力的问题,要注意根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所使用的动力最小,必须使动力臂最长;而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。
(2016·云南)如图所示,高0.
( http: / / www.21cnjy.com )8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对________力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要________N的力。
(2016·扬州)从地面上搬起重物
( http: / / www.21cnjy.com )我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
(1)在丙图中画出F2力臂L2。
(2)当α角增大时,L2________(填“变大”、“不变”或“变小”),F1________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要________(填“大”或“小”)。
(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以上分析可得,________(填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确。
1.(2016·宁夏)如图所示,启
( http: / / www.21cnjy.com )瓶器开启瓶盖时,可看作是( )
第1题图
A.以A为支点的费力杠杆
B.以A为支点的省力杠杆
C.以B为支点的费力杠杆
D.以B为支点的费力杠杆
2.(2015·漳州)如图所示,可绕O点
( http: / / www.21cnjy.com )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<G
B.F1>F2>F3>G
C.F1=F2=F3=G
D.F1>F2=F3=G
第2题图
第3题图
3.(2016·滨州)在探究杠杆平衡
( http: / / www.21cnjy.com )条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200g,A、B、C、D、E、F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是( )
A.在B、D两处各加挂一个钩码
B.在B处加挂两个钩码、D处加挂一个钩码
C.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在E处
D.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在F处
如图甲所示,长1m的粗细均匀的光滑金
( http: / / www.21cnjy.com )属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示,则杆重( )
第4题图
A.500N
B.50N
C.100N
D.10N
(2015·威海)如图是吊车
( http: / / www.21cnjy.com )起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是( )
A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离
B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功
C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小
D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
第5题图
第6题图
(2014·泰州)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100N的物体,所用的拉力F是( )
A.50N
B.60N
C.70N
D.120N
第7题图
7.(2016·邵阳)如图,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则( )
A.杠杆不能水平平衡,左端上升
B.杠杆不能水平平衡,右端上升
C.杠杆仍能处于水平平衡状态
D.以上说法都不正确
8.(2016·湖州)下图是三类不同用
( http: / / www.21cnjy.com )途的杠杆模型。这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第________类,钓鱼竿与第________类杠杆原理相同。
第8题图
第9题图
9.(2015·湖州)小明家有个木衣架,有
( http: / / www.21cnjy.com )一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包质量5千克;木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;其他数据如图,衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。(g取10N/kg)
(1)请你通过计算,解释衣架倒下来的原因。
(2)为了防止衣架倒下来,小明提出了改进意见:适当增大圆底盘直径,请你再说出一种其他方法。
10.(2016·福州)生活中我们经常使用简单机械。
(1)图1是家用手摇晾衣架,
( http: / / www.21cnjy.com )A、B两滑轮中属于动滑轮的是________;若衣服和晾衣架的总重为120N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=________N。请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法:______________________________。
(2)如图2所示,已知撬棒AD=1m,
( http: / / www.21cnjy.com )CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是________N。
第10题图
第11题图
(2015·扬州)“低头族”长时间低
( http: / / www.21cnjy.com )头看手机,会引起颈部肌肉损伤,当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O移动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如表:
低头角度θ/°
0
15
30
45
60
细线拉力F/N
0
7.3
14.0
20.2
25.0
(1)设头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是________N。
(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。
(3)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答:_____________________。
(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:
________________________________________________________________________。
12.(2016·淄博)杠杆调平衡后,将两个
( http: / / www.21cnjy.com )体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡,如图所示,则GA________GB;若将两重物同时浸没在水中,则杠杆的________端下沉(填“左”或“右”)。
第12题图
(2016·南平)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
第13题图
(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠
( http: / / www.21cnjy.com )杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出________________。
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂________个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆
( http: / / www.21cnjy.com )在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为________N。
参考答案
第19课时 简单机械
课前预热
考点1 2.支点
考点2 1.支点到力的作用线 2.动力臂 阻力臂
考点3 1.静止 匀速转动 2.F1l1=F2l2
考点4 F1考点5 1.等臂 2.动 阻 费 3.阻 动
【考点真题】1.C 2.D 3.(1)竖直向下 (2)先变小后变大
考点7 2h G
考点8 2.方向 省力
考点9 G/n
【考点真题】4.(1)4.8 (2)B
( http: / / www.21cnjy.com )5.(1)定 (2)阻力 6.(1)使用定滑轮提升同一重物时,拉力的大小与拉力的方向是否有关 (2)①②
课堂突破
例1 C 例2 变小 2.4 例3 C 例4 改变动力方向 变小 例5 等于 等于 等于 例6 平衡 330 例7 (1)如图
(2)变小 变小 (3)大 (4)乙
【变式拓展】1.OA 2.C 3.B 4.(1)12.5 (2)4
(3)增加动滑轮的个数
校内作业
1.B 2.C 3.A 4.C 5.D 6.B 7.B
8.二 三
9.(1)F1L1=50N×10c
( http: / / www.21cnjy.com )m,F2L2=30N×15cm,F1L1大于F2L2,所以衣架倾倒 (2)减小挂衣钩的长度或在对侧挂衣钩挂物件或圆盘底座用更重的材质
10.(1)B 30 增大提升的物重或减小晾衣架重 (2)63
11.(1)200 (2)如图
(3)人低头的角度越大,G的力臂越大 (4)尽量减小低头的角度;不要长时间低头做事;低头时间久了要抬头休息等等
12.小于 右
13.(1)右 力臂的大小 (2)4 (3)0.5(共17张PPT)
第20课时 简单机械
1.(2016·黑龙江)下列属于费力杠杆的是
(
)
B
★2.
(2016·乐山)如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为
(
)
A.m1>m2
B.m1<m2
C.m1=m2
D.无法判断
B
第2题图
3.(2015·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
D
第3题图
4.(2016·黄冈)在道路条件不允许的情况下,军车通常采用如下方法原地掉头,先将千斤顶放在车底部合适的位置将军车顶起来,然后推动军车绕千斤顶转动即可实现原地掉头(如图),下列有关分析正确的是
(
)
A.千斤顶应放在车底部靠近车轮的位置
B.千斤顶应放在车所受重力的作用线上
C.只要在车前部推就最省力
D.只要在车上离千斤顶最远的地方推就最省力
B
第4题图
★5.
(2016·凉山州)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是
(
)
A.杠杆仍能平衡
B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉
D.无法判断
C
第5题图
★6.(2015·济南)为了探究杠杆的平衡条件,物理老师带来了一个自制杠杆AB。从其上找一点C用支架支起来,如图所示,当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时。发现越来越容易提起水桶。根据这一实验现象大家提出的以下四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是
(
)
A.水桶重和位置不变。杠杆平衡时,
为什么施力点离支点越远就越省力?
B.水桶重和位置不变。杠杆平衡时,
动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
C.阻力和阻力臂不变。杠杆平衡时,
动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
D.杠杆平衡时,动力和动力臂、
阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?
C
第6题图
★7.(2015·娄底)用图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是
(
)
D
8.如图所示,足够长的杠杆上放着质量不相等(m1>m2)的两个球,杠杆在水平位置平衡,若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间,则杠杆
(
)
A.仍平衡
B.大球那端下沉
C.小球那端下沉
D.无法确定
B
第8题图
9.(2015·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静止状态,则
(
)
A.F1<F2
B.F1=
F2
C.F1力臂小于s1
D.F2方向沿OO′线向下
C
第9题图
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力
为400N
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比
为4∶9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比
为9∶5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力
为600N
第10题图
★10.身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。则
(
)
A
11.(2016·聊城)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时它相当于一个
杠杆(填“省力”或“费力”)。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为
N。
第11题图
省力
70
★12.
(2016·揭阳)轻质木杆AB可以绕O点转动,OA∶OB=3∶1,A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上,若使木杆保持水平位置,且重物对水平地面的压力为零,在B点要用
N的力竖直向下拉。此木杆为
(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
第12题图
900
费力
★13.(2015·北京)如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO∶OB=3∶2,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,悬挂在B端的配重所受的重力为80N。当杠杆AB在水平位置平衡时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是________N。
第13题图
220
14.(2016·衢州)如图甲(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出),O为支点,OA=OD=3OB=0.6米,CD=0.2米。在做背景的白纸上作有以O为圆心半径为0.2米的圆。在A点挂5牛顿的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为
牛,撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,则FC、FD大小关系为
。
第14题图
15
FC=FD
★15.
(2016·大埔模拟)小明用如图所示的健身装
置来锻炼腿部和手臂的肌肉。使用时,当绳A端固
定不动,手在B端用力FB拉绳,使总重为G的物体匀
速上升,若每个滑轮重
,则FB=
;当绳B
端固定不动,腿在A端用力FA拉绳,
仍使该重物匀速上升,则FA=
。
(不考虑绳重和摩擦)
第15题图
G
★16.
(2016·台州)桥式起重机在工业生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图,水平横梁MN架在轨道A和B上,电动机D可沿横梁左右移动。横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。
第16题图
(1)电动机通过滑轮组,
将质量为600千克的零
件,以0.4米/秒的速度
匀速吊高4米。求:
电动机对零件做的功为
多少焦?电动机的功率
至少为多少瓦?(g取10牛/千克)
(2)已知横梁长度为L,零件质量为m,电动机吊着零件从M点出发并开始计时,以水平速度v匀速运动到N点,横梁对轨道A的压力F与时间t的关系
式为:F=
。
【答案】(1)2.4×104J 2.4×103W第20课时 简单机械
1.(2016·黑龙江)下列属于费力杠杆的是( )
(2016·乐山)如图所示,杠杆AO
( http: / / www.21cnjy.com )B用细线悬挂起来,分别在A、B两端挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,则m1、m2的关系为( )
第2题图
A.m1>m2B.m1<m2C.m1=m2D.无法判断
3.
(2015·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( )
第3题图
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
4.(2016·黄冈)在
( http: / / www.21cnjy.com )道路条件不允许的情况下,军车通常采用如下方法原地掉头,先将千斤顶放在车底部合适的位置将军车顶起来,然后推动军车绕千斤顶转动即可实现原地掉头(如图),下列有关分析正确的是( )
第4题图
A.千斤顶应放在车底部靠近车轮的位置
B.千斤顶应放在车所受重力的作用线上
C.只要在车前部推就最省力
D.只要在车上离千斤顶最远的地方推就最省力
(2016·凉山州)如图所示,杠杆处于平衡状态,如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离,下列判断正确的是( )
第5题图
A.杠杆仍能平衡B.杠杆不能平衡,左端下沉
C.杠杆不能平衡,右端下沉D.无法判断
(2015·济南)为了探究杠杆的
( http: / / www.21cnjy.com )平衡条件,物理老师带来了一个自制杠杆AB。从其上找一点C用支架支起来,如图所示,当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时。发现越来越容易提起水桶。根据这一实验现象大家提出的以下四个问题,其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
第6题图
A.水桶重和位置不变。杠杆平衡时,为什么施力点离支点越远就越省力?
B.水桶重和位置不变。杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
C.阻力和阻力臂不变。杠杆平衡时,动力和动力臂之间存在着怎样的关系?
D.杠杆平衡时,动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系?
(2015·娄底)用图所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是( )
8.如图所示,足够长的杠
( http: / / www.21cnjy.com )杆上放着质量不相等(m1>m2)的两个球,杠杆在水平位置平衡,若两球以相同速度同时向远离支点的方向运动相等的时间,则杠杆( )
第8题图
A.仍平衡
B.大球那端下沉C.小球那端下沉
D.无法确定
9.(2015·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静止状态,则( )
第9题图
A.F1<F2B.F1=F2
C.F1力臂小于s1D.F2方向沿OO′线向下
身高相同的兄弟二人用一根重力不计
( http: / / www.21cnjy.com )的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。则( )
第10题图
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4∶9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9∶5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
11.(2016·聊城)如图是一
( http: / / www.21cnjy.com )种拉杆式旅行箱的示意图,使用时它相当于一个________杠杆(填“省力”或“费力”)。若旅行箱内装满物体且质量分布均匀,其总重为210N,轻质拉杆拉出的长度是箱体长度的二分之一,要使旅行箱和拉杆构成的杠杆水平平衡,则竖直向上的拉力F为________N。
第11题图
(2016·揭阳)轻质木杆AB可
( http: / / www.21cnjy.com )以绕O点转动,OA∶OB=3∶1,A端细线下挂300N的重物静止在水平地面上,若使木杆保持水平位置,且重物对水平地面的压力为零,在B点要用________N的力竖直向下拉。此木杆为________(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
第12题图
(2015·北京)如图是
( http: / / www.21cnjy.com )挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO∶OB=3∶2,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N,悬挂在B端的配重所受的重力为80N。当杠杆AB在水平位置平衡时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是________N。
第13题图
14.(2016·衢州)如图甲
( http: / / www.21cnjy.com )(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出),O为支点,OA=OD=3OB=0.6米,CD=0.2米。在做背景的白纸上作有以O为圆心半径为0.2米的圆。在A点挂5牛顿的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为________牛,撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,则FC、FD大小关系为________。
第14题图
(2016·大埔模拟)小明用如图所示的健身
( http: / / www.21cnjy.com )装置来锻炼腿部和手臂的肌肉。使用时,当绳A端固定不动,手在B端用力FB拉绳,使总重为G的物体匀速上升,若每个滑轮重,则FB=________;当绳B端固定不动,腿在A端用力FA拉绳,仍使该重物匀速上升,则FA=________。(不考虑绳重和摩擦)
第15题图
(2016·台州)桥式起重机在工业
( http: / / www.21cnjy.com )生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图,水平横梁MN架在轨道A和B上,电动机D可沿横梁左右移动。横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。
第16题图
(1)电动机通过滑轮组,
( http: / / www.21cnjy.com )将质量为600千克的零件,以0.4米/秒的速度匀速吊高4米。求:电动机对零件做的功为多少焦?电动机的功率至少为多少瓦?(g取10牛/千克)
(2)已知横梁长度为L,
( http: / / www.21cnjy.com )零件质量为m,电动机吊着零件从M点出发并开始计时,以水平速度v匀速运动到N点,横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为:F=________。
第20课时 简单机械
1.B 2.B 3.D 4.B 5.C 6.C 7.D 8.B
9.C 10.A
11.省力 70
12.900 费力
13.220
14.15 FC=FD
15. G
16.(1)2.4×104J 2.4×103W (2)mg-t