第24讲 简单机械个机械能
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第24讲 简单机械个机械能
要点自主回扣
1．在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，叫杠杆。杠杆可以是直的、也可以是弯曲的。它具有支点、动力、阻力、动力臂、阻力壁等五个基本要素。杠杆平衡的条件是：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即公式：F1ι1=F2 ι2。
2．定滑轮和动滑轮是两个特殊的杠杆：定滑轮的实质相当于一根等臂杠杆，用它能改变力的方向，但不能省力；动滑轮的实质相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，用它可以省一半的力，但不能改变力的方向。
3．物体由于运动而具有的能量叫动能，它的大小由物体的质量和运动的速度决定。重力势能和弹性势能都属于势能。物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，其大小由物体的质量和被举高的高度决定；物体由于发生形变而具有的能量叫弹性势能，其大小由物体形变的程度决定。
4．动能和势能总称为机械能。物体的动能和势能可以互相整化；在转化过程中，如果没有摩擦等阻力，物体的机械能总量保持不变。
典型例题精析
【例1】(2009·金华中考)在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下
面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力
【精析】选C。本题主要考查力臂的画法。首先判断支点在台阶转角处，然后连接支点
和力的作用点引一条直线，当力的方向和这条直线垂直时，力臂最大，也最省力。
【变式训练】汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。增援人员要用
撬棒撬开山石，分别沿如图所示的四个方向用力，其中最省力的是
( )
A. 沿F1方向 B. 沿F2方向
C. 沿F3方向 D．沿F4方向
【例2】(2008·杭州中考)如图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把
这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中
A物体的动能一定增大，重力势能一定减小
B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大
C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
【精析】选C。链球、铅球、铁饼和标枪等投掷项目，都是先把人的化学能转换为物体
的动能。当物体离开手后，物体运动的越来越高，物体的动能转化为势能，所以动能减小势能增加；然后当物体到达最高点后，物体的势能转化为动能，所以势能减小动能增加。
【变式训练】2007年12月4日，跳伞爱好者彭刚纳尔从亚洲第一高楼——“台北101大楼”楼顶跳下，从A处到B处的过程中下落速度越来越快，从B处到c处由于打开降落伞而匀速下降，则 ( )
A. AB过程动能变小，BC过程动能不变
B. AB过程动能变小，BC过程动能变小
C．AB过程动能变大，BC过程动能变小
D．AB过程动能变大，BC过程动能不变
重点难点指引
1．杠杆是一种物理模型，只要是物体能绕固定点转动，它就可以看做是杠杆，所以有直的，也有弯的，有圆的，也有方的。杠杆可能是整个物体，也可能是物体的一部分。在分析杠杆时，确定杠杆的支点是基础。有的支点很明显，容易确定，但有的支点就不明显，不容易确定。这时就需要很好地设想一下：杠杆在一个力的作用下转动起来了，体会一下它是怎样转动的，分析一下哪一个是转动时绕着旋转的固定点，这个点就是支点。
2．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离，所以力臂不一定与杠杆重合，不一定等于杠杆本身的长度。在作力臂的图示时，先画力的作用线再画出力臂。只有先画出力的作用线才会使支点与力的作用方向之间的关系变得直观、明显，才便于画出正确的力臂。同时还要注意作图过程要规范。
3．利用杠杆的平衡条件来分析和计算有关问题，是近年中考的热点。要用最小的力使杠杆转动时，其一般方法是：(1)确定杠杆的支点0；(2)确定动力作用点A；(3)连接0、A，则0A即为杠杆最小作用力的最大力臂；(4)作F与OA垂直，且F的作用效果应使杠杆向需要的方向旋转，则最小作用力F即可确定。这就是用逆向思维法通过找最大力臂的方法确定最小作用力。
4．定滑轮只能改变作用力的方向，但不能省力；使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向；使用滑轮组时，绳子中的拉力是相等的，承担重物与动滑轮的总重的绳子有几段，则绳子中的拉力就为总重的几分之一。
5．用滑轮工作时，要注意绳子自由端移动的距离S、速度铆。和重物上升的高度h、速度让之间的关系：
(1)定滑轮：s=h，υ1=υ2
(2)动滑轮：s=2h，υl=2υ2
(3)滑轮组：如有他段绳子承担重物与动滑轮的总重，则s=nh，υl =nυ2。
6．课本上有结论：使用滑轮组时，重物与动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所
用的力就是总重的几分之一。其实这一结论是有条件的：(1)不计绳子自重；(2)不计滑轮转轴处的摩擦；(3)物体处于静止或匀速运动状态。在这样的情况下，拉力可用公式F=来
计算。如果是用滑轮组拖着物体沿粗糙水平面做匀速运动，则此公式可推广为更具普遍
意义的形式：F=。
7．判断一个物体的动能、势能的变化情况，关键要明确影响它们大小的因素。动能的大小不仅与物体的速度有关，还与物体的质量有关。判断一个物体的动能是否发生了变化或发生了怎样的变化，首先要确定速度、质量这两个因素中哪个因素是不变的，然后再根据另一个因素的变化隋况来判断物体动能的变化情况。如洒水车在洒水时、飞机在投掷物体时，它们的总质量是不断变小的。同样，判断重力势能和弹性势能的变化隋况也是如此。
专题综合检测
一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)
1． 如图所示，使用中属于费力杠杆的工具是 ( )
2． 下列各图中利用了动滑轮的是 ( )
3． 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴。处靠近，这
样做的目的是为了 ( )
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D. 减小阻力臂，省力
4． 如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GA
的物体，杠杆平衡时A0处于水平位置，若A0=B0，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是 ( )
A. GA>GB B. GA=GB C．GA5． 某同学在“研究动滑轮特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据，
分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不
符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是 ( )
实验次数 物重G/N 拉力F/N
1 1．O 0.65
2 1.5 0.90
3 2.0 1.15
A. 与同学分析可能原因
B. 实验失败，停止实验
C. 改进实验条件，重新实验
D．查阅资料，了解结论的适用条件
6． 如图所示的杠杆处于平衡状态，若使弹簧测力计的示数变为原来的l／2，杠杆仍然保
持平衡状态，可以采取哪些措施 ( )
A. 把弹簧测力计向左移动一个小格
B．减少三个钩码
C．把钩码向左移动一个小格
D．把钩码向右移动一个小格
7． 如图所示，0A=25cm，OB=20cm，OC=20cm，AC=15.20 cm，B点所挂物体重为45 N，当杠
杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为 ( )
A．36 N B．45 N C．50 N D．60 N
8． 下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是 ( )
9． 如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相
同的 ( )
A. 速度 B．动能
C．机械能 D．重力势能
10．某喷洒农药的飞机在空中某一高度匀速飞行喷洒农药，下列关于飞机在此过
程中的判断正确的是 ( )
A. 动能保持不变 B．重力势能保持不变
C. 机械能保持不变 D．机械能逐渐减小
二、非选择题(本题有10小题，共60分)
11．(4分)图甲所示的是现在比较流行的新型拖把，只需要用手在A处向上
拉动即可把海绵拧干，非常方便卫生。这里拉杆ABC是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。从图乙海绵的形状变化可说明
。
12．(4分)许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动 (按一定距离排列的骨
牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是：骨牌倒下时， 转化为 ，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快。 (选填“动能”或“重力势能”)
13．(4分)如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A
端挂一边长为50 cm的正方体P，一个体重为500 N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1 m，OB=3 m，则物体P的重力为 N，当人向左走l m时，P对地面的压强为 Pa。
14．(4分)如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点0连接。要求：
(1)作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图。
(2)画出重力的力臂。
15．(4分)如图所示，重l00 N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出
木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。
16．(4分)如图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1) 现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是：
(写出一条即可)；
(2)表格中是小华得到的一组实验数据，由此她得出
动力F1/N 动力臂ι1/cm 阻力F2/N 阻力臂如／cm
3 4 4 3
“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确 如果不正确，造
成错误的原因是什么 .
17．(8分)小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些
因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。于是进行了实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表。
实验序号 小球到固定点距离(摆长)/米 小球质量/克 摆动幅度／米 小球往返摆动20次的时间／秒 小球往返摆动一次的时间／秒
1 0.7 20 0．O5 33.2 1.7
2 1.0 20 0．O8 39.7 2.0
3 1.0 30 0.05 39.8 2．O
4 1.0 30 0．O8 39.7 2．O
5 1.3 20 0．O5 45.3 2.3
请回答下列问题：
(1)要完成上述实验，除题中所给器材外，还必需的实验器材是：天平、
。；
(2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由 决定；
(3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是
；
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调
(选填“长”或“短”)。
18．(9分)一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差，在
实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。即先将被测物体放在左盘，当天平平衡时，右盘中砝码的总质量为m1；再把被测物体放在右盘，当天平平衡时，左盘中砝码的总质量为m2。试证明被测物体的质量m= HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 。
19．(9分)如图为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F2为1 500 N，根据图片估
算此道钉撬所用最小动力F1的大小。
20．(10分)如图是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长1．5 m，可绕固定点。在
竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0．015 m3的沙袋，其中0A=1 m，在B端施加竖直向上600 N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡，试求沙子的密度。(g取10 N／kg，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
答案
典型例题精析
【例l】【变式训练】C
【例2】【变式训练】D
专题综合检测
1． C
2． D
3． D
4． 【解析】选C。本题主要考查力臂的大小判断。首先找到支点0，过O点作GB的垂线，
得到GB的力臂。由于0A=OB，所以GB的力臂小于OA，故选C。
5． B
6． 【解析】选D。杠杆平衡条件为Fl·ι2。=F2·ι2，其中有四个变量，要注意每个变量
是否发生变化。
7． 【解析】选B。该题考查杠杆平衡条件，关键是要搞清楚力臂。力臂是支点到力的作用
线的垂直距离。本题中两力臂分别是OB、OC。
F1ι1=F2ι2，45N×20 cm=F×20 cm，F=45 N。
8．【解析】选C。物体的动能与物体的运动速度和质量有关；物体的势能分为重力势能和弹
性势能，重力势能与物体的质量和高度有关，弹性势能与物体的形变程度有关。轻轨车滑上站台，车的动能转化为重力势能。
9． 【解析】选C。本题主要考查机械能守恒定律。小球从A点到B点，小球的势能转化为
动能，势能减小动能增加。由于忽略空气阻力，所以小球在A、B点时机械能守恒。8到C与上述一样。
10．【解析】选D。本题主要考查影响动能和势能的因素。飞机在空中喷洒农药，自身质量
在减小，而飞行速度不变，所以飞机的动能减小；同理，飞机的势能也减小；飞机的机械能包括动能和势能，所以机械能逐渐减小。
11．省力力可以改变物体的形状
12．重力势能动能
13．1500 2 000
14.
15.
16.(1)增大拉力(弹簧测力计向左移动，钩码向左移动)
(2)不正确，实验只做一次，结论有偶然性
17．(1)刻度尺、秒表
(2)小球到固定点距离
(3)机械能有消耗或受到摩擦或受到空气阻力等
(4)短
18．设天平左侧力臂为ι1，右侧力臂为ι2 mgι1=m1gι2 m2gι1=mgι2
可得m2=mlm2，再开方得 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 。
19．【解析】在题图中用刻度尺测得L1=3．0cm
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：450 N
20．【解析】根据杠杆平衡条件：F。L-一F2Lz可得
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：2×103 kg／m3
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第24讲 简单机械个机械能
要点自主回扣
1．在力的作用下能绕固定点转动的硬棒，叫杠杆。杠杆可以是直的、也可以是弯曲的。它具有支点、动力、阻力、动力臂、阻力壁等五个基本要素。杠杆平衡的条件是：动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即公式：F1ι1=F2 ι2。
2．定滑轮和动滑轮是两个特殊的杠杆：定滑轮的实质相当于一根等臂杠杆，用它能改变力的方向，但不能省力；动滑轮的实质相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，用它可以省一半的力，但不能改变力的方向。
3．物体由于运动而具有的能量叫动能，它的大小由物体的质量和运动的速度决定。重力势能和弹性势能都属于势能。物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，其大小由物体的质量和被举高的高度决定；物体由于发生形变而具有的能量叫弹性势能，其大小由物体形变的程度决定。
4．动能和势能总称为机械能。物体的动能和势能可以互相整化；在转化过程中，如果没有摩擦等阻力，物体的机械能总量保持不变。
典型例题精析
【例1】(2009·金华中考)在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下
面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力
【精析】选C。本题主要考查力臂的画法。首先判断支点在台阶转角处，然后连接支点
和力的作用点引一条直线，当力的方向和这条直线垂直时，力臂最大，也最省力。
【变式训练】汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。增援人员要用
撬棒撬开山石，分别沿如图所示的四个方向用力，其中最省力的是
( )
A. 沿F1方向 B. 沿F2方向
C. 沿F3方向 D．沿F4方向
【例2】(2008·杭州中考)如图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把
这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中
A物体的动能一定增大，重力势能一定减小
B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大
C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
【精析】选C。链球、铅球、铁饼和标枪等投掷项目，都是先把人的化学能转换为物体
的动能。当物体离开手后，物体运动的越来越高，物体的动能转化为势能，所以动能减小势能增加；然后当物体到达最高点后，物体的势能转化为动能，所以势能减小动能增加。
【变式训练】2007年12月4日，跳伞爱好者彭刚纳尔从亚洲第一高楼——“台北101大楼”楼顶跳下，从A处到B处的过程中下落速度越来越快，从B处到c处由于打开降落伞而匀速下降，则 ( )
A. AB过程动能变小，BC过程动能不变
B. AB过程动能变小，BC过程动能变小
C．AB过程动能变大，BC过程动能变小
D．AB过程动能变大，BC过程动能不变
重点难点指引
1．杠杆是一种物理模型，只要是物体能绕固定点转动，它就可以看做是杠杆，所以有直的，也有弯的，有圆的，也有方的。杠杆可能是整个物体，也可能是物体的一部分。在分析杠杆时，确定杠杆的支点是基础。有的支点很明显，容易确定，但有的支点就不明显，不容易确定。这时就需要很好地设想一下：杠杆在一个力的作用下转动起来了，体会一下它是怎样转动的，分析一下哪一个是转动时绕着旋转的固定点，这个点就是支点。
2．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离，所以力臂不一定与杠杆重合，不一定等于杠杆本身的长度。在作力臂的图示时，先画力的作用线再画出力臂。只有先画出力的作用线才会使支点与力的作用方向之间的关系变得直观、明显，才便于画出正确的力臂。同时还要注意作图过程要规范。
3．利用杠杆的平衡条件来分析和计算有关问题，是近年中考的热点。要用最小的力使杠杆转动时，其一般方法是：(1)确定杠杆的支点0；(2)确定动力作用点A；(3)连接0、A，则0A即为杠杆最小作用力的最大力臂；(4)作F与OA垂直，且F的作用效果应使杠杆向需要的方向旋转，则最小作用力F即可确定。这就是用逆向思维法通过找最大力臂的方法确定最小作用力。
4．定滑轮只能改变作用力的方向，但不能省力；使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的方向；使用滑轮组时，绳子中的拉力是相等的，承担重物与动滑轮的总重的绳子有几段，则绳子中的拉力就为总重的几分之一。
5．用滑轮工作时，要注意绳子自由端移动的距离S、速度铆。和重物上升的高度h、速度让之间的关系：
(1)定滑轮：s=h，υ1=υ2
(2)动滑轮：s=2h，υl=2υ2
(3)滑轮组：如有他段绳子承担重物与动滑轮的总重，则s=nh，υl =nυ2。
6．课本上有结论：使用滑轮组时，重物与动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所
用的力就是总重的几分之一。其实这一结论是有条件的：(1)不计绳子自重；(2)不计滑轮转轴处的摩擦；(3)物体处于静止或匀速运动状态。在这样的情况下，拉力可用公式F=来
计算。如果是用滑轮组拖着物体沿粗糙水平面做匀速运动，则此公式可推广为更具普遍
意义的形式：F=。
7．判断一个物体的动能、势能的变化情况，关键要明确影响它们大小的因素。动能的大小不仅与物体的速度有关，还与物体的质量有关。判断一个物体的动能是否发生了变化或发生了怎样的变化，首先要确定速度、质量这两个因素中哪个因素是不变的，然后再根据另一个因素的变化隋况来判断物体动能的变化情况。如洒水车在洒水时、飞机在投掷物体时，它们的总质量是不断变小的。同样，判断重力势能和弹性势能的变化隋况也是如此。
专题综合检测
一、选择题(本题有10小题，每小题4分，共40分)
1． 如图所示，使用中属于费力杠杆的工具是 ( )
2． 下列各图中利用了动滑轮的是 ( )
3． 园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴。处靠近，这
样做的目的是为了 ( )
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D. 减小阻力臂，省力
4． 如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GA
的物体，杠杆平衡时A0处于水平位置，若A0=B0，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是 ( )
A. GA>GB B. GA=GB C．GA
分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不
符。面对这一事实，下列做法中最不可取的是 ( )
实验次数 物重G/N 拉力F/N
1 1．O 0.65
2 1.5 0.90
3 2.0 1.15
A. 与同学分析可能原因
B. 实验失败，停止实验
C. 改进实验条件，重新实验
D．查阅资料，了解结论的适用条件
6． 如图所示的杠杆处于平衡状态，若使弹簧测力计的示数变为原来的l／2，杠杆仍然保
持平衡状态，可以采取哪些措施 ( )
A. 把弹簧测力计向左移动一个小格
B．减少三个钩码
C．把钩码向左移动一个小格
D．把钩码向右移动一个小格
7． 如图所示，0A=25cm，OB=20cm，OC=20cm，AC=15.20 cm，B点所挂物体重为45 N，当杠
杆水平平衡时，弹簧测力计的示数为 ( )
A．36 N B．45 N C．50 N D．60 N
8． 下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是 ( )
9． 如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相
同的 ( )
A. 速度 B．动能
C．机械能 D．重力势能
10．某喷洒农药的飞机在空中某一高度匀速飞行喷洒农药，下列关于飞机在此过
程中的判断正确的是 ( )
A. 动能保持不变 B．重力势能保持不变
C. 机械能保持不变 D．机械能逐渐减小
二、非选择题(本题有10小题，共60分)
11．(4分)图甲所示的是现在比较流行的新型拖把，只需要用手在A处向上
拉动即可把海绵拧干，非常方便卫生。这里拉杆ABC是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。从图乙海绵的形状变化可说明
。
12．(4分)许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动 (按一定距离排列的骨
牌，碰倒第一块骨牌后，其他所有骨牌会依次倒下)，其中的物理原理是：骨牌倒下时， 转化为 ，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快。 (选填“动能”或“重力势能”)
13．(4分)如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A
端挂一边长为50 cm的正方体P，一个体重为500 N的中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，且OA=1 m，OB=3 m，则物体P的重力为 N，当人向左走l m时，P对地面的压强为 Pa。
14．(4分)如图所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点0连接。要求：
(1)作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图。
(2)画出重力的力臂。
15．(4分)如图所示，重l00 N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止。请在图中画出
木棒所受拉力的力臂L及所受重力的示意图。
16．(4分)如图是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1) 现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是：
(写出一条即可)；
(2)表格中是小华得到的一组实验数据，由此她得出
动力F1/N 动力臂ι1/cm 阻力F2/N 阻力臂如／cm
3 4 4 3
“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确 如果不正确，造
成错误的原因是什么 .
17．(8分)小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些
因素决定秋千往返摆动的时间”提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想：可能由秋千摆动幅度(摆动中人离开中心的最大距离)决定。于是进行了实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表。
实验序号 小球到固定点距离(摆长)/米 小球质量/克 摆动幅度／米 小球往返摆动20次的时间／秒 小球往返摆动一次的时间／秒
1 0.7 20 0．O5 33.2 1.7
2 1.0 20 0．O8 39.7 2.0
3 1.0 30 0.05 39.8 2．O
4 1.0 30 0．O8 39.7 2．O
5 1.3 20 0．O5 45.3 2.3
请回答下列问题：
(1)要完成上述实验，除题中所给器材外，还必需的实验器材是：天平、
。；
(2)从本次实验可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由 决定；
(3)实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是
；
(4)摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调
(选填“长”或“短”)。
18．(9分)一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差，在
实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。即先将被测物体放在左盘，当天平平衡时，右盘中砝码的总质量为m1；再把被测物体放在右盘，当天平平衡时，左盘中砝码的总质量为m2。试证明被测物体的质量m= HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 。
19．(9分)如图为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F2为1 500 N，根据图片估
算此道钉撬所用最小动力F1的大小。
20．(10分)如图是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长1．5 m，可绕固定点。在
竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0．015 m3的沙袋，其中0A=1 m，在B端施加竖直向上600 N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡，试求沙子的密度。(g取10 N／kg，装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
答案
典型例题精析
【例l】【变式训练】C
【例2】【变式训练】D
专题综合检测
1． C
2． D
3． D
4． 【解析】选C。本题主要考查力臂的大小判断。首先找到支点0，过O点作GB的垂线，
得到GB的力臂。由于0A=OB，所以GB的力臂小于OA，故选C。
5． B
6． 【解析】选D。杠杆平衡条件为Fl·ι2。=F2·ι2，其中有四个变量，要注意每个变量
是否发生变化。
7． 【解析】选B。该题考查杠杆平衡条件，关键是要搞清楚力臂。力臂是支点到力的作用
线的垂直距离。本题中两力臂分别是OB、OC。
F1ι1=F2ι2，45N×20 cm=F×20 cm，F=45 N。
8．【解析】选C。物体的动能与物体的运动速度和质量有关；物体的势能分为重力势能和弹
性势能，重力势能与物体的质量和高度有关，弹性势能与物体的形变程度有关。轻轨车滑上站台，车的动能转化为重力势能。
9． 【解析】选C。本题主要考查机械能守恒定律。小球从A点到B点，小球的势能转化为
动能，势能减小动能增加。由于忽略空气阻力，所以小球在A、B点时机械能守恒。8到C与上述一样。
10．【解析】选D。本题主要考查影响动能和势能的因素。飞机在空中喷洒农药，自身质量
在减小，而飞行速度不变，所以飞机的动能减小；同理，飞机的势能也减小；飞机的机械能包括动能和势能，所以机械能逐渐减小。
11．省力力可以改变物体的形状
12．重力势能动能
13．1500 2 000
14.
15.
16.(1)增大拉力(弹簧测力计向左移动，钩码向左移动)
(2)不正确，实验只做一次，结论有偶然性
17．(1)刻度尺、秒表
(2)小球到固定点距离
(3)机械能有消耗或受到摩擦或受到空气阻力等
(4)短
18．设天平左侧力臂为ι1，右侧力臂为ι2 mgι1=m1gι2 m2gι1=mgι2
可得m2=mlm2，再开方得 HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" EMBED Equation.3 。
19．【解析】在题图中用刻度尺测得L1=3．0cm
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：450 N
20．【解析】根据杠杆平衡条件：F。L-一F2Lz可得
( http: / / www.21cnjy.com )
答案：2×103 kg／m3
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