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1.8
简单机械
学案
知识导引
二、杠杆
1．如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是(
)
例1 如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是(
)
例2 如左下图所示的杠杆OC中，拉力F的力臂为(
)
A．OB
B．OA
C．OC
D．BC
例2图
第2题图
第3题图
2．[提高题]如上中图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是(
)
A．l1
B.l2
C．l3
D.l4
3．如图右上所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2。
4．如图甲所示是一款自动化升降式存车亭，可解决停车难问题。图乙是它的工作原理图。在车子被匀速抬升的过程中，作用在B点的动力会(
)
A．增大
B．减小
C．不变
D．先增大后减小
5.[2019
衢州]如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（
）
6．[2020
衢州]在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进(出)物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
(1)图甲中的螺丝刀属于_______杠杆
。
(2)请画出对应F2的最小动力F1的示意图。
第6题图
例3图
三、杠杆平衡条件
例3．[2019·青岛]如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝1.0N，阻力臂L2＝20cm，测力计示数F1＝2.5N，则动力臂L1
为( )
A．15cm
B．8cm
C．50cm
D．80cm
7．晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是(
)
例4
在探究杠杆的平衡条件的实验中：
(1)在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在如图甲所示，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节。调节杠杆水平平衡的目的是避免
_________对实验的影响和便于
_________。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在B处的钩码向右移动____格。
(3)若取掉图乙中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是
_________。
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是_______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(5)下列四个因素中，不会带来实验误差的是____(选填字母序号)。
A．铁架台自身的重力足够大
B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
8．[2017
衢州]如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2m,
OB＝0.1m,
G1＝2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，
G2的重力为___
_N。
(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G1应该移动至____(选填字母序号)。
A．B′点处
B．①点处
C．②点处
D．③点处
例5 晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降。
由于使用不当，造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，右侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
四、滑轮
9.如图所示，用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)，则F1、F2、F3、F4之间的大小关系，正确的是(
)
A．F1＝F2
B．F3＝F4
C．F1＝F3
D．F2＝F4
第9题图
第10题图
10.
[2019·嘉兴舟山]为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是(
)
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
例6．[提高题]如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒(若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦)。那么在此过程中(
)
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛
B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦
D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
例7．如图所示，用简单机械使重力都为150N的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB＝2OA。利用图丙的机械，小科把此物体匀速提高2m，用时10s，求拉力F3的功率。
参考答案：
二、1.A
例1
D
例2
A
2.B
3.
4.B
5.C
6.(1)
省力
(2)
三、例3
B
7.B
例4
(1)右
杠杆自重
测量力臂
(2)1
(3)竖直向上
(4)寻找普遍规律
(5)A
8.(1)4
(2)C
例5
四、9.B
10.C
例6
C
例7
拉力F3做功：W3＝F3s＝1/3GS＝1/3×150N×2m×3＝300J，
拉力F3的功率：P3＝W3/t＝300J/10s＝30W。
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物质科学（一）
第8课时
简单机械
知识导引
1.
杠杆
辨别杠杆、杠杆五要素、
2.
杠杆平衡条件
3.
滑轮
辨别定、动滑轮、定、动滑轮特点、滑轮组
实验探究、应用
杠杆类型
力臂关系
两力关系
特点
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
L1＞L2
F1＜F2
L1
＜
L2
F1
＞F2
L1
=
L2
F1
=
F2
费力、省距离
省力、费距离
不省力、不省距离
1.
1
杠杆辨别
1．如图所示，下列工具的使用，属于费力杠杆的是(
)
A
1．五要素
1.2
杠杆五要素
例1 如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是(
)
D
例2 如图所示的杠杆OC中，拉力F的力臂为(
)
A．OB
B．OA
C．OC
D．BC
A
杠杆：
，支点：
，力的作用点：
，力的作用线：
。
OC
O
BC
2．[提高题]如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是(
)
A．l1
B.l2
C．l3
D.l4
B
杠杆：
，支点：
，力的作用点：
，力的作用线：
。
OA
O
B
C
E
BE
力臂：支点到力的作用线之间的垂直距离。
3．如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F2的力臂。在图中画出力F1的力臂L1和力F2。
4．如图甲所示是一款自动化升降式存车亭，可解决停车难问题。图乙是它的工作原理图。在车子被匀速抬升的过程中，作用在B点的动力会(
)
A．增大
B．减小
C．不变
D．先增大后减小
B
力臂变化
5.[2019
衢州]如图是起重机用四种方案将地面上的一棵大树扶起的瞬间，其中拉力最小的是（
）
寻找最小力
6．[2020
衢州]在实际生活中，常用螺丝刀将螺丝钉拧进(出)物体。图甲中正在拧螺丝钉的螺丝刀，可视为图乙所示的杠杆AOB，其中O支点，B为阻力作用点，F2为阻力，动力作用在手柄上。
(1)图甲中的螺丝刀属于_______杠杆
。
(2)请画出对应F2的最小动力F1的示意图。
省力
C
1.杠杆平衡指杠杆处于_________或_________状态。
2.实验前应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_________平衡，目的是便于从杠杆上直接量出力臂。
3.调节螺母和支点在杠杆中间，目的是：
。
4.通过实验可得出杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：_____________(用公式表示)。
静止
匀速转动
水平位置
F1L1＝F2L2
为了使实验结果更具有普遍性，我们需要怎么操作？
2.1
探究杠杆平衡条件
排除杠杆自重对实验的影响
则动力臂L1
为( )
A．15cm
B．8cm
C．50cm
D．80cm
例3．[2019·青岛]如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝1.0N，阻力臂L2＝20cm，测力计示数F1＝2.5N，
B
【提高题】
20cm
15cm
1.0N×20cm≠2.5N×15cm
思考：问题出在哪里？
力臂测量错误
7．晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是(
)
B
例4 在探究杠杆的平衡条件的实验中：
(1)在杠杆上挂钩码前，杠杆静止在如图甲所示，为使杠杆水平平衡，应将右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节。调节杠杆水平平衡的目的是避免
_________对实验的影响和便于
_________。
(2)图乙中杠杆恰好处于水平平衡，若在A处下方再挂一个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，则需将挂在B处的钩码向右移动____格。
(3)若取掉图乙中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是
_________。
(4)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是_______________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(5)下列四个因素中，不会带来实验误差的是____(选填字母序号)。
A．铁架台自身的重力足够大
B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
右
杠杆自重
测量力臂
1
竖直向上
寻找普遍规律
A
8．[2017
衢州]如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2m,
OB＝0.1m,
G1＝2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，
G2的重力为___
_N。
(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G1应该移动至____(选填字母序号)。
A．B′点处
B．①点处
C．②点处
D．③点处
4
C
2.2
杠杆平衡条件应用
例5 晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降。
由于使用不当，造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，右侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
F与G的关系？S与h的关系？
定滑轮特点：定滑轮不省力也不费距离，但能改变力的方向。
动滑轮特点：不能改变力的方向，但能省一半的力，而且费距离。
能不能省功？
3.1
定、动滑轮特点
10.
[2019·嘉兴舟山]为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是(
)
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
C
9.如图所示，用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦)，则F1、F2、F3、F4之间的大小关系，正确的是(
)
A．F1＝F2
B．F3＝F4
C．F1＝
F3
D．F2＝F4
B
例6．[提高题]如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒(若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间的摩擦)。那么在此过程中(
)
A．物体M与地面间的摩擦力为5牛
B．物体M与地面间的摩擦力为10牛
C．水平拉力F做功的功率为20瓦
D．1秒内滑轮对物体M做功为10焦
C
若装置如乙图所示，那么又是什么情况？
=10N
乙
3.2
滑轮组特点
F1=
F2=
拉力F3做功：
W3＝F3s＝Gs＝×150N×2m×3＝300J，
拉力F3的功率：P3＝＝＝30W。
F1
F2
例7．如图所示，用简单机械使重力都为150N的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB＝2OA。利用图丙的机械，小科把此物体匀速提高2m，用时10s，求拉力F3的功率。
