4.1.1杠杆的五要素
一、选择题
下列工具在正确使用时不能看成杠杆的是
A.筷子
B.拉杆箱
C.剪刀
D.橡皮筋
杠杆是从很多实例中抽象出来的,我们把这种物理科学方法称为
A.控制变量法
B.建立模型法
C.等效替代法
D.理想实验法
下列关于杠杆的说法中正确的是
A.杠杆必须是一根直棒
B.动力和阻力对杠杆产生的转动方向一定相反
C.作用在杠杆上的力其力臂不可能为零
D.力臂就是力的作用点到支点的距离
如图所示,
为支点,作用在
端的四个力中,力臂最长的是力
A.
B.
C.
D.
如图所示,是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆
、
和
组成,用指甲刀剪指甲时,杠杆
的支点是
A.
点
B.
点
C.
点
D.
点
如右图所示是开瓶盖的起子,可以看成是一个杠杆,下列能正确表示出该杠杆的支点、动力和阻力的图是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
作用在杠杆上促使杠杆转动的力叫做
,阻碍杠杆转动的力叫做
。从支点到
的距离叫做动力臂,从支点到
的距离叫做阻力臂。支点
在杠杆上,力的作用点
在杠杆上,力臂
在杠杆上(后三个空均选填“一定”或“不一定”)。
最早提出杠杆工作原理的物理学家是
,而在我国《墨经》一书最早记述了秤的杠杆原理如图所示,“权”相当于现在的砝码,把秤的支点到权的距离称之为“标”,即杠杆的
,除了《墨经》之外,我国古代记录有简单机械的著作是
。
如图是同学们常用的燕尾夹,当用力按住
点打开该夹子口时,可把
点看作支点,动力的作用点为
点,阻力的作用点为
点。(均选填“”“”或“”)
三、作图题
轻质杠杆在力
和
作用下处于静止状态,在下列每个图中分别画出力
和
的力臂
和
。
切纸刀切纸时相当于一个杠杆,请参照图()所示的情景,在图()中标出杠杆的支点
,并作出动力
和阻力
。
如图所示为用剪刀剪线头的示意图,
为丝线处,
为手用力处,画出动力
和阻力
的大致方向。
如图所示为羊角锤拔钉子的场景,
是杠杆的支点,请画出力
的力臂,并用字母
标明。
根据图中杠杆模型,画出动力
的力臂
及阻力
的示意图。
四、简答题
图中有一块钉有骑马钉的木板,用两种方法可以将木板上的骑马钉撬起:可以只用图()中的螺丝刀将骑马钉撬起;也可以用螺丝刀垫着图()中的小木块将骑马钉撬起。请根据所学的物理知识分析两次撬起骑马钉时具体的不同之处。(写出其中的两个不同之处即可)
()
;
()
。
答案
一、选择题
1.
【答案】D
2.
【答案】B
3.
【答案】B
4.
【答案】B
5.
【答案】B
6.
【答案】C
二、填空题
7.
【答案】动力;阻力;动力作用线;阻力作用线;一定;一定;
8.
【答案】阿基米德;动力臂;
9.
【答案】;;
三、作图题
10.
【答案】
11.
【答案】
12.
【答案】
13.
【答案】
14.
【答案】
四、简答题
15.
【答案】支点不同。图()支点在螺丝刀的头部位置处,图()支点在螺丝刀和小木块的接触点处;
动力方向不同。图()动力方向向上,图()动力方向向下4.1.4滑轮
一、选择题
如图所示,分别用力
、
、
匀速提起物体
,不考虑摩擦,三个力的大小关系是
A.
B.
C.
D.
使用下列简单机械时,都能省力的是
A.铡刀和定滑轮
B.撬棒和理发剪刀
C.羊角锤和动滑轮
D.瓶盖起子和钓鱼竿
人们使用定滑轮是利用它能
A.省力
B.省距离
C.费距离
D.改变用力的方向
如图所示,拉力
经过滑轮
使物体
沿水平方向做匀速直线运动,如果物体
与水平面间的滑动摩擦力大小为
牛,不计动滑轮重、绳与滑轮间的摩擦,则拉力
的大小为
A.
牛
B.
牛
C.
牛
D.
牛
仅使用动滑轮提起重物,下列哪个目标是无法实现的
A.省力
B.省距离
C.同时省力和省距离
D.以上都不能实现
如图所示的滑轮装置,重为
牛的物体挂在绳端,力
作用在滑轮的轴上,滑轮在力
的作用下以
米/秒的速度匀速向上运动。若不计滑轮重及摩擦,则拉力
的大小和物体向上运动的速度为
A.
牛,
米/秒
B.
牛,
米/秒
C.
牛,
米/秒
D.
牛,
米/秒
二、填空题
在学校的升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升,如图所示,这是由于旗杆顶部有一个
滑轮,使用该滑轮的好处:它能改变
,但
(选填“能”或“不能”)省力。
如图所示的滑轮是
滑轮,它的动力臂是滑轮的
(选填“直径”或“半径”),使用该滑轮匀速向上提起重为
牛的物体
时,不计滑轮重及摩擦,拉力的大小为
牛,但不能改变
。
如图所示装置中所用的机械为
滑轮。当用力
拉动木块
在水平地面上匀速直线滑动时,不计滑轮与绳间的摩擦,若拉力
的大小为
牛,则木块
受到地面的摩擦力大小为
牛,绳子
受到的拉力为
牛。
三、实验题
某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示。请仔细观察图中的操作和测量结果(不计滑轮的重力和摩擦),然后归纳得出初步结论。
(1)
比较
、
两图可知:
。
(2)
比较
、
两图可知:
。
某小组同学研究定滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计匀速提起钩码,如图()所示,再分别用重力不同的定滑轮甲、乙、丙()匀速提起相同钩码,如图()、()、()所示。请仔细观察图中的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论。
(1)
比较图()与()[或()与()或()与()]两图可得:
;
(2)
比较图()与()与()三图可得:
。
四、作图题
在图中标出定滑轮的支点
,画出动力
、阻力
、动力臂
以及阻力臂
。
如图所示,动滑轮处于静止状态,在图中画出动滑轮的支点
,
的力臂
及
的力臂
。
五、综合应用题
滑轮是变形的杠杆,滑轮与杠杆在实际生产、生活中使用时既有相似之处,也有不同之处。现以用省力杠杆和动滑轮分别提升同一重物的过程为例,比较省力杠杆与动滑轮的使用特点。
(1)
下列各项中,使用省力杠杆和动滑轮时都可以实现的是
(填序号);
A.能省力
B.能改变用力的方向
C.能省距离
D.既能省力又能省距离
(2)
与动滑轮相比,说明使用省力杠杆的优点和缺点。
优点:
;
缺点:
。
答案
一、选择题
1.
【答案】B
【解析】因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物
,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即
、
、
都等于物体的重力。故B符合题意。
2.
【答案】C
3.
【答案】D
4.
【答案】C
5.
【答案】C
6.
【答案】A
二、填空题
7.
【答案】定;用力的方向;
8.
【答案】动;直径;;
9.
【答案】定;;
三、实验题
10.
【答案】
(1)
使用动滑轮匀速提起重物,可以省一半力,但不能改变用力的方向
(2)
使用动滑轮匀速提起重物,拉力作用点移动的距离是物体移动距离的两倍
11.
【答案】
(1)
使用定滑轮匀速提起钩码,可以改变用力的方向,但不能省力
(2)
使用重力不同的定滑轮匀速提起相同的钩码,拉力大小相等,与定滑轮重力无关
四、作图题
12.
【答案】
13.
【答案】
五、综合应用题
14.
【答案】
(1)
A
(2)
优点:可以改变用力的方向
缺点:省力杠杆不能随物体一起移动