第十二章 简单机械

第十二章简单机械中考知识点训练一、杠杆1.杠杆：叫杠杆2.杠杆要素：（1）支点：点用“O”表示。（2）动力：力用F1表示。（3）阻力：的力用F2表示。（4）动力臂：的距离用“L1”表示。（5）阻力臂：的距离用“L2”表示。3.杠杆的平衡条件即杠杆原理：（1）杠杆平衡；都叫杠杆平衡。（2）杠杆平衡条件表达式：。二、杠杆的应用杠杆的分类：（1）（1）动力臂阻力臂的杠杆，即省力杠杆。（2）（2）动力臂阻力臂的杠杆，即费力杠杆。（3）（3）动力臂阻力臂的杠杆，即等臂杠杆。三、滑轮1.滑轮是指一周边有槽的轮子，可以绕轴转动，滑轮可以看作是的变形，所以可以用杠杆平衡条件来分析它的作用。2.根据使用情况不同的滑轮分为：定滑轮：中间的轴的滑轮。实质：是一个杠杆。特点：力力的方向。动滑轮：中间的轴的滑轮。特点：省力，力的方向。3.滑轮组：滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组成的。使用滑轮组时即力又能力的方向。4.滑轮组的省力情况使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的。重点难点点拔1.怎样正确的画出力臂（1）首先在杠杆的示意图上，确定支点O，将力的作用线用虚线延长,分别得到动力作用线和阻力作用线。（2）再从支点O向力的作用线引垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用虚线或实线表示并用大括号勾出。在旁边标上字母L1和L2，分别表示出动力臂或阻力臂。（3）力臂的选取是个难点。正确画出杠杆上各力的力臂是解决杠杆问题的关键，故此要深刻理会力臂的概念。2.省力杠杆省力但费距离，费力杠杆费力但省距离，又省力又省距离的杠杆是没有的。3.组装滑轮组根据题意求出N=G/F（G表示物重，F表示所需的拉力）若N为偶数，绳子的起始端应系在定滑轮的轴架上，即要从定滑轮绕起：若N为奇数，绳子的起始端应系在动滑轮的轮架上，即要从动滑轮绕起，组装原则“奇动偶定”。4.怎样确定承担物重的绳子的段数N，方法是在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开来，是查绕在动滑轮上绳子的段数。例题分析例题1某同学做研究杠杆平衡条件实脸时,他把杠杆挂在支架上,杠杆左端向下倾斜。（1）若使杠杆在水平位置平衡，需把螺母向端调节（填左或右）（2）杠杆在水平位置平衡以后,他先在右端支点2厘米处挂3个钩码,那么他应将1个钩码挂在左端离支点厘米处,杠杆才能恢复平衡(钩码相同)|解析：在研究杠杆平衡条件时,首先要使杠杆在水平位置平衡,如果左端向下倾斜,应将平衡螺母向右端调节,在右端离支点2厘米处挂3个钩碍,经过实验中反复试做,结果应将1个钩码挂在左端6厘米处,杠杆才恢复平衡。解答：右6易错原因：调节平衡螺母的方向记反或认为左、右螺母调节方向不同而随意选左或右例题2一根杆秤，因秤砣磨损一部分，由它称得的质量比被称物体的真实质量()A.大B.偏小C.不变D.条件不足,无法判断解析：正确选项为A杆秤是一个不等臂杠杆,秤纽为支点O,当称物体时,杠杆在水平位置平衡满足杠杆的平衡条件下FlL1=F2L２其中F1=m1g,F２=m2g，L1=AO,L2=OB,若保持杠杆在水平位置平衡时,当m２减小时,则OB应增大故秤砣被摩损后所称物体的质量比实际的偏大例题3一根扁担长2米,前后各挂有500牛和300牛的重物,若不考虑扁担重问：l)人的肩头应在什么位置,扁担才能平衡?2)若扁担两端同时增加100牛的重物,扁担还能平衡吗?若不平衡,该怎么办?解析：1)根据题意画出杠杆示意图,∵F1Ｌ１=F2Ｌ２F1Ｌl=F2(Ｌ-Ｌ１)500牛×Ｌ1=300牛×(2米-Ｌ1)∴Ｌl=0.75米图12-1２）扁担两端同时增加100牛的重物后：Ｆ／１＝Ｆ１＋Ｇ＝500牛＋100牛=600牛Ｆ／２＝Ｆ２＋Ｇ＝300牛＋100牛＝400牛∵Ｆ／１Ｌ１=600牛0.75米=450牛米Ｆ／２（Ｌ－Ｌ１）＝400牛（２米－0.75米）＝500牛米∴Ｆ／１Ｌ１≠Ｆ／２Ｌ２扁担不能平衡。若使扁担重新平衡，应改变支点的位置。∵Ｆ／１Ｌ１＝Ｆ／２Ｌ２600牛Ｌ／１＝400牛（２米－Ｌ／１）∴Ｌ／１＝0.8米例题4甲、乙两同学共抬一筐450牛重的砂石,甲为了减轻乙的负担,把筐放在靠近自己一边,筐到甲的距离是扁担长的1/3,甲,乙两同学此时负担的物重各是多少?解析：用F1代表甲负担的物重,用F2代表乙负担的物重,用G代表砂石的重,用L代表扁担的长。若取乙为杠杆的支点,根据杠杆平衡条件,得：FlL=G2/3L得：F1=2/3G=2/3450牛=300牛若取甲为杠杆的支点,根据杠杆平衡条件,得：F2L=G1/3L得：F2=1/3G=1/3450牛=150牛图12-2例题5一根只能承受1000牛拉力的绳子,要使它能刚好提起3200牛重物,该利用怎样的滑轮组?解析：每股绳子只能承担1000牛的拉力,那么3200牛的重物至少需要N=G/F=3200牛/1000牛=3.2（股）但N应取整数,因此动滑轮上需4股绳子。滑轮组中定滑轮和动滑轮不是总成对出现,只要满足N=4即。如图12-3所示,满足题意的绳子股数N=4,当N为偶数时,绳子的起始端(固定端')应在定滑轮上因为每绕过一个动滑轮,增加两股承担力的绳子.所以应由两个动滑轮和两个（或一个）定滑轮组成.图12-3例题6利用方向不变的力F,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,F的大小变化情况是。解析：将杠杆由A位置匀速提升到B位置的过程中阻力臂逐渐变小,力F的方向不变,动力臂也逐渐减小,直接利用F1L1=F2L2因两力臂同时变小而无法判断动力的变化在A位置时OAOCGF在B位置时GF///OBOC；：利用几何知识△OCC/∽△OBB/可得OBOCOBOC//再根据OA=OB则OAOCOBOC//再等量代换,GFGF/则F=F/解答：不变图12-4易错原因：误以为G的力臂变化与阻力臂乘积变小,则动力F也变小而忽视动力臂也在减小例题7根据要求,在图中画出绳子的绕法:用滑轮组匀速提起重为G的物体A,拉力为F,且F=G/2不计滑轮重和摩擦。解析：因为F=G/2,所以动滑轮上只有两段绳子,按着滑轮组绕线的技巧奇动偶定,2段绳子为偶数,起始的线应挂在定滑轮上。解答：如图12-5易错原因：没有掌握滑轮组绕线的技巧,而是反复绕线尝试。说明：此题的关键是滑轮组的绕线的技巧“巧奇动偶定”既保证绕线的正确,又能节省时间。图12-5基础训练1.如图12-6所示，一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来，已知AB=6AO，当在A处悬100牛的重物G时，杠杆恰好平衡，杠杆自身的重力为牛。图12-62.放在水平地面上的粗细,质地均匀的水泥杆,受到的重力是1000牛,用手抬起它的一端,需要用牛的力。3.校园中竖立的旗杆顶部的滑轮可以的方向。4.如图12-7所示，如果重物向上被提起2米时，则拉力F通过米，若物重为14牛，动滑轮重2牛，那么，拉力F=牛。图12-75.下列说法中错误的是（）A.杠杆一定要有支点B.杠杆可以是直的,也可以是弯的C.杠杆的力臂可以不在杠杆上D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂长度之和6.如图12-8所示，要使杠杆OA保持平衡，则在A端需要施加的最小力是（）A.F1B.F2C.F3D.一样大图12-87.如图12-9所示，一粗细均匀的木板，用线悬吊起来处于平衡状态，如果右端的一半截断后如图放置，则（）A.仍然平衡B.右端下沉C.左端下沉D.无法判断图12-118.一把刻度准确的杆秤,若因使用时不小心,在秤锤上粘了一小团泥土,那么用这把秤来称物体,称得的读数将（）A.比实际的数值大B.比实际的数值小C.与实际的数值相等D.不能确定9.关于杠杆省力的说法,下列说法正确的是（）A.动力臂越长越省力B.动力臂和阻力臂的比值越大C.阻力臂越长越省力D.当动力臂一定时,阻力臂越长越省力越省力10.如图12-10所示，用它提起重物，那么拉力的大小应该是（）A.沿甲方向拉力最小B.沿乙方向拉力最小C.沿丙方向拉力最小D.拉力大小都一样图12-1011.要用15牛的力刚好提起重20牛的物体，可以应用下列简单机械中的哪一种(不计机械本身重和摩擦)（）A.杠杆B.一个定滑轮C.一个动滑轮D.一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组12.利用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物。若所用拉力为100牛，（不计摩擦和滑轮重），则用此滑轮组最多能提起重物（）A.1000牛B.800牛C.500牛D.400牛13.请在图12-11中画出力F1.F2的力臂L1、L2。图12-11图12-1214.画出图12-12支点、动力作用点、动力、阻力作用点、阻力，并指出是省力杠杆还是费力杠杆15.如图12-13，已知OA=50厘米，OB=30厘米，BD=40厘米，画出在D点所加最小力的方向与该力对O点的力臂，并标出F的值是多少牛？图12-1316.按要求组装滑轮组：图12-14提高训练1.用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组提起600牛的重物,若不考虑滑轮重和摩擦力,则在绳的自由端至少应加牛的拉力,这时滑轮组绳的起点应拴在滑轮上。当有段绳子承担总重力,从而可以保证这个滑轮组能改变力的方向。2.图12-15中物重G都是1200牛，那么在不计摩擦和滑轮重的情况下，F1=，F2=，F3=，F4=。（甲）（乙）（丙）（丁）图12-153.工人在楼下利用滑轮组向楼上运送物品,绳子向下拉12米,物品上升3米,若拉力为100牛,不计摩擦,绳重和滑轮重,则物品重为（）A.25牛B.300牛C.360牛D.400牛4.一根平放在地上的木头的一端抬起,另一端搁在地上,在抬起过程中,如果所用的力F始终跟木头垂直,则抬起木头的力（）A.逐渐减小B.逐渐增大C.保持不变D.先小后大5.如图12-16，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下各加一个同样的钩码，则（）A.杠杆仍保持平衡B.杠杆A端下降C.杠杆B端下降D.无法判断图12-166.如图12-17所示，利用动滑轮把重1764牛的重物升高3米，那么，在不计动滑轮重和摩擦的情况下，所用的拉力和绳端移动地距离是（）A.882牛，6米B.882牛，3米C.1764牛，6米D.1764牛，3米图12-177.物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)拉着M向左匀速运动，此时弹簧秤(质量可忽略)的示数为10牛(如图12-18)，若在M上加放一物块m，要保持M向左匀速运动，须在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力F，则（）A.加M运动时受到向右的摩擦力B.加放m前M受到10牛的摩擦力C.加放m前M受到20牛的摩擦力D.加放m后F保持10牛不变图12-188.如图12-19，用滑轮以三种不同方式拉同一物体在水平面作匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3.那么（）A.F1＞F2＞F3B.F1＜F2＜F3C.F2＞F1＞F3D.F2＜F1＜F3图12-199.如图12-20为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物G静止不动，而使绳绕A点沿图中的虚线缓慢转动，则（）A.逆时针转，F先变小后变大B.顺时针转，F先变小后变大C.顺时针转，F先变大后变小D.逆时针转，F先变大后变小图12-20能力训练1.一个杠杆原来水平静止，如果加一个力后杠杆仍旧平衡，那么这个力（）A.竖直作用在动力点上B.竖直作用在阻力点上C.竖直作用在支点上D.竖直作用在任何点上2.如图12-21的物体，是由两段横截面积不同、长度相同的各自粗细均匀的铜棒组成，用细绳把它悬挂起来，使其静止在如图所示的水平位置，若在系绳处沿竖直方向将它截成两段，设左段重为G1、右段重为G2，则（）A.G1＞G2B.G1G2C.G1=G2D.无法判断图12-213.将质量相同的铁块和铝块挂在杠杆的两端点处,移动支点使杠杆平衡后,将两物体同时浸没在水中,则（）A.杠杆失去平衡,铁块这边下沉B.杠杆失去平衡,铝块这边下沉C.杠杆仍保持平衡D.条件不足无法判断4.用不等臂天平称质量为4克的物体,先放在右盘中称,再放入左盘中称,记下两次的结果,则其记录数值可能是（）A.2