第12章 簡(jiǎn)單機(jī)械 第1節(jié) 杠桿  杠桿的分類及應(yīng)用  專題練習(xí)題

1. 如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是(       )

2．如圖所示的鋼絲鉗是_______(填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿，剪鐵絲時(shí)動(dòng)力臂長(zhǎng)為10 cm，阻力臂長(zhǎng)為2 cm，若鐵絲被剪斷需要800 N的力，小明至少用______N的力才能將鐵絲剪斷。

3．如圖所示，一位母親推著嬰兒車行走，當(dāng)前輪遇到障礙物時(shí)，母親向下按扶把，若把嬰兒車視為杠桿，這時(shí)杠桿的支點(diǎn)是________；當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí)，母親向上抬起扶把，這時(shí)嬰兒車可視為______(填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。

4. 皮劃艇是我國(guó)奧運(yùn)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目之一，如圖所示，比賽中運(yùn)動(dòng)員一手撐住漿柄的末端(視為支點(diǎn))，另一手用力劃槳，下列說法正確的是(      )

A．為了省力，可將用力劃漿的手靠近支點(diǎn) 

B．為了省力，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點(diǎn) 

C．為了省距離，可將用力劃漿的手遠(yuǎn)離支點(diǎn) 

D．將用力劃漿的手靠近支點(diǎn)，既能省力又能省距離

5. 如圖所示，小華用蘋果和桔子來蹺蹺板。她將蘋果、桔子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉(zhuǎn)動(dòng)起來。使桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力是(         )

A．蘋果的重力            B．桔子的重力 

C．桿對(duì)桔子的支持力      D．蘋果對(duì)桿的壓力

6. 園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是(        )

A．增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離     B．減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離 

C．增大動(dòng)力臂，省力                   D．減小阻力臂，省力

7. 利用杠桿投擲石球，如圖所示，作用在A點(diǎn)的力沿____方向時(shí)最小。已知石球重100 N，OA∶OB＝1∶4，則作用在A點(diǎn)力的最小值為________N。(不計(jì)杠桿自重及摩擦)

8. 如圖所示，桿秤秤砣的質(zhì)量為0.1 kg，桿秤的質(zhì)量忽略不計(jì)。若桿秤水平靜止時(shí)，被測(cè)物和秤砣到秤紐的距離分別為0.05 m、0.2 m，則被測(cè)物的質(zhì)量為________kg。若秤砣有缺損時(shí)，則桿秤所示的質(zhì)量值______(填“小于”“等于”或“大于”)被測(cè)物的真實(shí)質(zhì)量值。

9. 如圖所示，OA＝25 cm，OB＝20 cm，OC＝20 cm，AC＝15 cm，B點(diǎn)所掛物體重為45 N，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為(         )

10. 如圖，一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力使其一端抬離地面。則(        )

A．F_甲＞F_乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) 

B．F_甲＜F_乙，因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) 

C．F_甲＞F_乙，因?yàn)橐曳椒ǖ膭?dòng)力臂短 

D．F_甲＝F_乙，因?yàn)閮煞N方法動(dòng)力臂都是阻力臂的2倍

11. 人體內(nèi)的杠桿大多是由肌肉和骨骼組成的。下圖中屬于省力杠桿的是(       )

12. 某同學(xué)利用身邊的塑料直尺和硬幣若干來驗(yàn)證杠桿平衡的條件，如圖所示。當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，他測(cè)出從支點(diǎn)O到硬幣邊緣的距離作為力臂l₁和l₂的大小，他測(cè)力臂的方法是__________(填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。如果將兩邊的硬幣以相同大小的速度同時(shí)做遠(yuǎn)離支點(diǎn)的勻速移動(dòng)，則杠桿______________________(填“仍平衡”“向左傾斜”或“向右傾斜”)。

13. 搬運(yùn)磚頭的獨(dú)輪車，車廂和磚頭所受的總重力G＝1400 N，獨(dú)輪車有關(guān)尺寸如圖所示。該獨(dú)輪車是一個(gè)_____杠桿，動(dòng)力F＝________N。為了更省力，工人師傅可以采取的措施是__________________________________(寫一條即可)。

14. 如圖所示，課桌的重心在O點(diǎn)，若在課桌的C點(diǎn)用力F把桌腿B抬離地面，在抬起時(shí)另一桌腿A沒有滑動(dòng)。

(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫出桌子所受重力的示意圖以及力F相對(duì)于A點(diǎn)的力臂l₂；

(2)比較兩力的大?。?/span>F________G。(填“大于”“小于”或“等于”)

15. 如圖1所示，漫畫描繪的是猴子和兔子分蘿卜的情景。究竟誰分的蘿卜重，德州市育紅中學(xué)的三位同學(xué)提出了自己的猜想：甲認(rèn)為：猴子勝利了；乙認(rèn)為：兔子勝利了；丙認(rèn)為：猴子和兔子誰也沒沾光。到底誰的猜想正確呢？

(1)為此，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了圖2所示的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以判斷猜想正確的同學(xué)是__________(填“甲”“乙”或“丙”)。

(2)根據(jù)圖2的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們還得出結(jié)論：只要滿足“動(dòng)力×動(dòng)力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離＝阻力×阻力作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離”，杠桿就能平衡。 

①你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是________(填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。 

②如何用圖3的裝置來驗(yàn)證你的觀點(diǎn)？ 

_______________________________________________________________________________。

1．請(qǐng)標(biāo)明圖中杠桿的支點(diǎn)：

2．用圖所示的杠桿提起重物．O是杠桿的支點(diǎn)，在A點(diǎn)用力，在圖中畫出力Ｆ的力臂，并用字母l表示．

3．畫出圖中各力的力臂：

4．如圖中均勻直棒OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)分別畫出水平拉力Ｆ和重力G的力臂．

5．如圖為用起子開汽水瓶蓋的時(shí)候，桿的支點(diǎn)O位置，及手作用在起子上力的力臂．請(qǐng)?jiān)趫D中表示．

6．試在圖上畫出Ｆ1和Ｆ2的力臂

7．在右圖中畫出力Ｆ對(duì)支點(diǎn)O的力臂，并用字母G表示．

8．下圖中的鍘刀屬于杠桿，試畫出它的動(dòng)力臂和阻力臂．

9．畫出并標(biāo)明圖中Ｆ、G對(duì)支點(diǎn)O的力臂．

10．畫出圖中各力的力臂．

11．畫出圖中Ｆ1和Ｆ2的力臂G1和G2．

12．畫出圖中杠桿所受各力對(duì)于點(diǎn)O的力臂（不計(jì)杠桿所受的重力）

13．圖中杠桿所受的重力G和拉力Ｆ的力臂．

14．試在圖中畫出汽車剎車踏板上動(dòng)力Ｆ1的力臂G1和阻力Ｆ2的力臂G2．

15．畫出圖中，加在杠桿上的動(dòng)力Ｆ的力臂．

16．如圖所示，試畫出杠桿OA所受力的力臂（OA桿的質(zhì)量忽略不計(jì)）

17．圖中，均勻直棒AB可繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在B端加一豎直向上的40牛頓的力Ｆ，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，試作出該棒所受重力的圖示及重力的力臂．

18．畫出圖中力Ｆ1和Ｆ2的力臂，并用G1和G2分別標(biāo)明．

19．畫出圖中杠桿所受各力對(duì)于支點(diǎn)O的力臂（不計(jì)杠桿所受重力）

20．在圖所示的各杠桿中，O是支點(diǎn)，試分別畫出Ｆ1，Ｆ2的力臂G1，G2．

21．下列所示的杠桿中，O是支點(diǎn)，在圖上畫出Ｆ1、Ｆ2的力臂，并且用G1、G2表示它們．

第2節(jié)　滑輪(第1課時(shí))

【基礎(chǔ)訓(xùn)練】

定滑輪及其工作特點(diǎn)

1．在舉行升國(guó)旗、唱國(guó)歌的儀式時(shí)，觀察到國(guó)旗的旗桿頂上有個(gè)重要的裝置，一般是(A)

A．定滑輪 B．動(dòng)滑輪  

C．滑輪組 D．省力杠桿

2．(物理觀念)小明利用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械移動(dòng)物體A，當(dāng)沿不同方向分別用F₁、F₂、F₃的力，以不同速度勻速拉動(dòng)物體時(shí)，忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法正確的是(D)

A．F₁＝F₂＜F₃ B．F₁＜F₂＜F₃  

C．F₁＞F₂＞F₃ D．F₁＝F₂＝F₃

3．(傳統(tǒng)文化)如圖所示，我國(guó)古代護(hù)城河上安裝使用的吊橋就是一個(gè)組合機(jī)械，通過定滑輪改變力的方向，由圖可知杠桿的支點(diǎn)是C(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn)，它屬于省力(選填“省力”“等臂”或“費(fèi)力”)杠桿．

動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)

4．(物理觀念)(2022·濟(jì)南二模)一輛汽車不小心陷進(jìn)泥潭后，司機(jī)按如圖所示的方法安裝滑輪將汽車從泥潭中勻速拉出．他安裝的是(A)

A．動(dòng)滑輪，能省力 B．動(dòng)滑輪，能改變力的方向

C．定滑輪，能省力 D．定滑輪，能改變力的方向

5．如圖所示，滑輪分別在力F₁、F₂、F₃的作用下勻速提升物體，這三個(gè)力的大小關(guān)系是(B)

A．F₁＞F₂＞F₃ B．F₁＜F₂＜F₃  

C．F₁＜F₂＝F₃ D．F₁＝F₂＝F₃

6．如圖所示，用5 N的拉力F勻速豎直提升重為G的物體，使其上升了0.2 m．若不計(jì)滑輪自重及摩擦，關(guān)于物體的重力G和繩子自由端移動(dòng)的距離s，下列判斷中正確的是(D)

A．G＝2.5 N　s＝0.1 m B．G＝2.5 N　s＝0.4 m

C．G＝10 N　s＝0.1 m D．G＝10 N　s＝0.4 m

7．(2022·陽江江城區(qū)期中)如圖所示，該滑輪為動(dòng)(選填“動(dòng)”或“定”)滑輪，重物勻速下降20 cm，彈簧測(cè)力計(jì)如圖所示，則重物及滑輪的總重為4.8N，彈簧測(cè)力計(jì)下降40cm.(不計(jì)摩擦與繩重)

【提能訓(xùn)練】

8．(2022·河南模擬)某同學(xué)為探究定滑輪的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了如圖所示的兩種方式拉升同一重物．若在相同的時(shí)間內(nèi)使重物勻速上升相同的高度．則下列說法正確的是(B)

A．使用這個(gè)滑輪能省力

B．甲拉力的大小等于乙拉力的大小

C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功

D．甲拉力比乙拉力使繩子自由端移動(dòng)的速度小

9．(2022·上海普陀區(qū)期中)如圖所示，用三個(gè)滑輪分別拉同一個(gè)物體，沿同一水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用的拉力分別是F₁、F₂、F₃，其中最小的力為(B)

A．F₁ B．F₂  

C．F₃ D．一樣大

10．(2022·上海)用如圖所示的滑輪沿豎直方向提起一重為20 N的物體A，滑輪處于靜止?fàn)顟B(tài)，相當(dāng)于一個(gè)省力杠桿，力F的大小為10N，此時(shí)物體A所受到的合力大小為0N.(不計(jì)滑輪重)

11．(科學(xué)思維)如圖所示，物體重180 N，動(dòng)滑輪重20 N，繩重和摩擦不計(jì)．在豎直向上的拉力F的作用下，將物體提升2 m．求：

(1)繩子自由端移動(dòng)的距離；

(2)拉力F的大小．

12.如圖所示，大小為20 N的拉力F經(jīng)過滑輪使質(zhì)量為10 kg的物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體在2 s內(nèi)水平移動(dòng)了0.5 m(不計(jì)繩重、繩子與滑輪之間的摩擦)，求：(g取10 N/kg)

(1)物體受到的摩擦力f；

(2)物體的重力G；

(3)拉力F所做的功 W.

【強(qiáng)化訓(xùn)練】

13．(科學(xué)探究)小紅在學(xué)習(xí)完“動(dòng)滑輪省一半力的知識(shí)點(diǎn)”后，她覺得結(jié)論與真實(shí)情況肯定有偏差．所以她再一次進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)她選擇不同滑輪緩慢豎直提起6 N的物體，記錄的數(shù)據(jù)如下表．(不考慮滑輪與繩子之間的摩擦力)

(1)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3，可得初步結(jié)論：用動(dòng)滑輪緩慢豎直提起同一重物時(shí)，滑輪越重，拉力越大.

(2)實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是5N.

(3)根據(jù)表中信息推理，當(dāng)不計(jì)滑輪重時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體重力的一半．

(4)若小紅同學(xué)還想繼續(xù)探究緩慢提起物體時(shí)，拉力方向?qū)Φ挠绊?，則需要選擇相同滑輪與相同重力的物體來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比．(均選填“相同”或“不同”)

簡(jiǎn)單機(jī)械　機(jī)械效率

(時(shí)間:45分鐘　滿分:100分)

一、選擇題(每小題4分,共40分)

1.在如圖所示的四種剪刀中,正常使用時(shí),動(dòng)力作用點(diǎn)在阻力作用點(diǎn)和支點(diǎn)之間的是(　　)

2.如圖所示,活塞式抽水機(jī)手柄可以看作是繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,它在動(dòng)力F₁和阻力F₂的作用下,處于平衡狀態(tài),則(　　)

A.F₁·OC=F₂·OA B.F₁·OD=F₂·OB

C.F₁·OE=F₂·OA D.F₁·OE=F₂·OB

3.(2015廣東廣州中考)AC硬棒質(zhì)量忽略不計(jì),在棒的B、C兩點(diǎn)施加力F₁、F₂,F₂的方向沿OO'線,棒在如圖所示位置處于平衡狀態(tài),則(　　)

A.F₁<F₂

B.F₁=·F₂

C.F₁力臂小于s₁

D.F₂方向沿OO'線向下

4.(2015湖南婁底中考)用如圖所示的四種機(jī)械提起同一重物,不計(jì)機(jī)械自重和摩擦,最省力的是(　　)

5.小夢(mèng)在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時(shí),先在杠桿兩側(cè)掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,再用彈簧測(cè)力計(jì)取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究,如圖所示,他這樣做的最終目的是(　　)

A.便于直接讀出拉力的大小

B.便于提供不同方向的拉力

C.便于正確認(rèn)識(shí)力臂

D.便于測(cè)量力臂的大小

6.如圖所示,B端懸掛一重為G的重物,不計(jì)杠桿自重,在A點(diǎn)施加動(dòng)力F使杠桿保持水平平衡。則下列說法正確的是(　　)

A.當(dāng)杠桿平衡時(shí),一定滿足G×OB=F×OA

B.因?yàn)?/span>OA大于OB,所以F小于G

C.杠桿可能為等臂杠桿

D.動(dòng)力的方向一定豎直向下

7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種如圖所示的簡(jiǎn)易電梯,由圖可知(　　)

A.A是動(dòng)滑輪

B.B是定滑輪

C.如果電動(dòng)機(jī)向下拉動(dòng)繩子,電梯廂將上升

D.電梯廂運(yùn)動(dòng)的速度與電動(dòng)機(jī)拉繩的速度相等

8.如圖所示,用動(dòng)滑輪把一個(gè)物體勻速拉起,不計(jì)摩擦,則下列說法正確的是(　　)

A.使用這個(gè)滑輪可以省功

B.使用這個(gè)滑輪可以省距離

C.拉起的物體質(zhì)量越大,滑輪的機(jī)械效率越高

D.把物體拉起得越高,滑輪的機(jī)械效率越高

9.(2015浙江麗水中考)汽車剎車原理圖如圖所示,連著剎車踏板的金屬桿是一根能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,當(dāng)駕駛員踩下剎車踏板時(shí),剎車油受到擠壓從而推動(dòng)活塞向左移,活塞擠壓剎車卡鉗夾緊剎車盤產(chǎn)生摩擦力使車輛減速,當(dāng)行駛中的汽車剎車時(shí),下列分析正確的是(　　)

A.剎車盤的溫度不會(huì)升高

B.連著剎車踏板的金屬桿是費(fèi)力杠桿

C.剎車卡鉗把剎車盤夾得越緊,摩擦力越大

D.腳踩剎車踏板時(shí),剎車踏板對(duì)腳沒有力的作用

10.如圖,在探究杠桿平衡條件時(shí),左邊的鉤碼個(gè)數(shù)和位置保持不變,右邊彈簧測(cè)力計(jì)的作用點(diǎn)固定,只改變測(cè)力計(jì)與水平方向的角度θ,則能描述測(cè)力計(jì)示數(shù)F與θ關(guān)系的圖象是(　　)

二、非選擇題(共60分)

11.

(2分)(2015安徽中考)如圖所示,AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿,中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物,在A端施加一個(gè)豎直向上大小為10 N的拉力F,使杠桿在水平位置保持平衡,則物重G=　　　　　　 N。若保持拉力方向不變,將A端緩慢向上提升一小段距離時(shí),在提升的過程中,拉力F將　　　　　　　(選填“增大”“不變”或“減小”)。 

12.(8分)下圖是手臂的簡(jiǎn)化圖,手托住重物時(shí),肌肉對(duì)前臂的拉力沿圖中ab線。

(1)在圖中畫出重物對(duì)手的壓力;

(2)畫出肌肉對(duì)前臂的拉力方向;

(3)畫出拉力的力臂;

(4)根據(jù)公式　　　　判斷肌肉對(duì)前臂的拉力 

　　(選填“大于”“等于”或“小于”)重 

物對(duì)手的拉力。

13.(4分)(1)以O為支點(diǎn)、質(zhì)量忽略不計(jì)的杠桿掛上10 N重物A,F_A為作用在杠桿上的力,杠桿同時(shí)還受另一個(gè)大小與F_A不等、豎直向上的力F_B作用,處于平衡。在圖1中畫出F_B的示意圖并標(biāo)示它的大小。

(2)工人站在地面上利用滑輪組提升重物,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出最省力的繞繩方式。

14.(3分)(2015浙江臺(tái)州中考)使用簡(jiǎn)單機(jī)械可以給人們的生活帶來便利。

(1)如圖甲,旗桿的頂端安裝著一個(gè)　　　　　　滑輪,用來改變拉力的方向。 

(2)如圖乙,把被剪物體盡量靠近剪刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸,可減小　　　　　臂,剪斷物體更省力。 

15.(6分)(2015浙江湖州中考)小明家有個(gè)木衣架,有一次放學(xué)回家,他把書包掛在衣架A處,衣架倒了下來。小明是個(gè)聰明的孩子,他分析了衣架倒下來的原因后,測(cè)量了如下的數(shù)據(jù):書包質(zhì)量5千克,木衣架質(zhì)量3千克,圓底盤直徑30厘米,其他數(shù)據(jù)如圖。衣架受到重力的作用線經(jīng)過圓底盤的圓心。

(1)請(qǐng)你通過計(jì)算,解釋衣架倒下來的原因。

(2)為了防止衣架倒下來,小明提出了改進(jìn)意見——適當(dāng)增大圓底盤直徑。請(qǐng)你再說出一種其他方法。

16.(5分)如圖,斜面長(zhǎng)3 m,高1 m,工人用400 N、沿斜面方向的力將重為840 N的箱子勻速推到車上,在此過程中箱子受到的摩擦力為　　　　 N。 

17.(14分)同學(xué)們共同研究滑輪的特點(diǎn):

(1)他們研究定滑輪特點(diǎn)時(shí),做的實(shí)驗(yàn)如甲圖所示,據(jù)此可證明:使用定滑輪　。 

(2)他們研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)時(shí),用動(dòng)滑輪勻速豎直提升重物,如乙圖所示。據(jù)此可知,使用動(dòng)滑輪

　。 

(3)他們組裝了滑輪組,發(fā)現(xiàn)使用滑輪組提升重物時(shí)能省力,于是他們想:利用滑輪組提升重物能否省功呢?為此,他們進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)如丙圖所示,請(qǐng)根據(jù)丙圖信息,寫出分析數(shù)據(jù)的具體過程,并回答他們的問題。

18.(18分)(2015山東濟(jì)寧中考)物體重600 N,放在水平地面上,與地面的接觸面積是500 cm²(如圖甲所示)。

(1)物體放在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?

(2)某工人用400 N的力在10 s內(nèi)將物體勻速提高了5 m(如圖乙所示),拉力的功率是多少?滑輪組的機(jī)械效率是多少?