第十一講 簡單機(jī)械第一節(jié)杠桿、斜面和滑輪杠桿1(xx齊齊哈爾)同學(xué)們使用的中性筆，在使用的過程中筆管里的墨水質(zhì)量_(選填“變大”“變小”或“不變”)，寫字時的筆相當(dāng)于_(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。2(xx迎江區(qū)二模)如圖所示的是同學(xué)們常用的燕尾夾，ABBC，當(dāng)用力摁住C點打開該夾子時，可把_點看作支點，此時夾子可近似看作_(選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。第2題圖3(xx嘉興)如圖所示的是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖，下列有關(guān)說法中正確的是()第3題圖A刀刃很薄可以增大壓力B鍘刀實質(zhì)上是一種費(fèi)力杠桿C甘蔗放在a點比b點更易被切斷D手沿F1方向用力比沿F2方向更省力4(xx青島)如圖所示，輕質(zhì)杠桿的OAOB32，物體M的重力為300 N，小雨的重力為600 N，雙腳與地面的接觸面積為0.04 m2。小雨在A端施加豎直向上的力使杠桿水平平衡，求小雨對地面的壓強(qiáng)是多少？請寫出解題過程，并畫出與解題過程相應(yīng)的受力分析示意圖。第4題圖探究杠桿的平衡條件5(xx廣德二模)如圖所示，杠桿調(diào)平衡后，在A處掛3個鉤碼，要想杠桿繼續(xù)平衡，則需在B處掛_個鉤碼。杠桿在水平位置平衡后，兩側(cè)各去掉一個鉤碼，則杠桿的_端將上升。(每個鉤碼的質(zhì)量都相同)第5題圖6(xx聊城)如圖所示，在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，已知杠桿上每個小格長度為2 cm，當(dāng)彈簧測力計在A點斜向上拉(與水平方向成30角)杠桿，使杠桿在水平位置平衡時，下列說法中正確的是()第6題圖A動力臂為0.08 mB此時為省力杠桿C彈簧測力計的示數(shù)為4 ND鉤碼總重為2 N7(xx遵義)小錦小組用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”的實驗中，每個鉤碼質(zhì)量相等。第7題圖(1)將杠桿的中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，他將杠桿左端平衡螺母向右調(diào)節(jié)到最大限度后，杠桿左端仍有輕微下沉，這時他應(yīng)將右端的平衡螺母向_端調(diào)節(jié)，才能使杠桿在水平位置平衡；(2)如圖甲所示，是他在探究過程中的一個情景，接下來他在兩邊鉤碼的下方各加一個相同的鉤碼，并將左端鉤碼移到左端離支點第三格處，為了使杠桿在水平位置平衡，他應(yīng)將右端鉤碼移動到右端離支點第_格處；(3)通過不斷改變兩端所掛鉤碼的個數(shù)和位置，使杠桿在水平位置平衡，并記錄各次實驗數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論：動力支點到動力作用點的距離阻力支點到阻力作用點的距離。與其他小組交流后，他們又做了如圖乙、丙、丁三次實驗，其中_圖所示實驗?zāi)苤苯诱f明該結(jié)論是錯誤的。斜面8如圖甲所示，木塊從斜面勻速滑下時，受到摩擦力大小為F1；當(dāng)用平行于斜面的推力將該木塊由斜面底端勻速推至頂端的過程中，推力大小為F2(如圖乙)。關(guān)于F1與F2的大小關(guān)系和做功情況，F(xiàn)2_(選填“”或“”或“”)2F1；乙圖中，斜面給木塊的支持力對木塊_(選填“做”或“不做”)功。第8題圖9(xx六安市一模)如圖所示的是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計機(jī)械自重和摩擦)，其中所需動力最小的是(),A),B),C),D)滑輪10如圖甲、乙所示，分別用力F1、F2勻速提升重為10 N的物體，圖_中的滑輪可以看作省力杠桿；圖甲中，若不計摩擦和滑輪重力，力F1的大小為_N，物體受到合力的大小為_N。第10題圖11(xx瑤海區(qū)三模)如圖所示，重為10 N的動滑輪右邊用繩子固定，左邊懸掛重為50 N的物體A，在拉力F作用下將物體A勻速提起，繩重和摩擦均不計，則F_N，動滑輪這種使用方法的好處是_(選填“省力”或“省距離”)。第11題圖第12題圖12(xx春浦東新區(qū)期中)某小組同學(xué)“探究使用動滑輪勻速提起物體時，所用豎直向上拉力F的大小與哪些因素有關(guān)”。他按如圖所示方式用兩個重力不同的滑輪進(jìn)行實驗，并將相應(yīng)的滑輪重力、物體重力和拉力F的大小記錄在表一、二中。 表一G滑1 N 表二G滑2 N實驗序號G物(N)F(N)142.5253363.5474584.5實驗序號G物(N)F(N)643753.5864974.51085(1)分析比較表一或表二中F與G物的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：使用動滑輪勻速提起物體，_；(2)分析比較實驗序號_的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：使用動滑輪勻速提起物體，當(dāng)G物相等時，G滑越大，F(xiàn)越大；(3)小軒同學(xué)分析F和G物的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)F始終小于G物，所以得出使用動滑輪勻速提起物體_(選填“能”或“不能”)省力，但她發(fā)現(xiàn)并沒有省一半力，這其中的原因可能是_。若要得出的結(jié)論盡可能接近使用動滑輪能省一半力，應(yīng)該對實驗器材進(jìn)行怎么樣的調(diào)整：_；(4)小璐同學(xué)分析表中F與G滑，G物的關(guān)系及相關(guān)條件，可以發(fā)現(xiàn)其滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式為_，根據(jù)這個關(guān)系式，可以推測：若她用G滑3 N，G物9 N，則F_N?；喗M13使用滑輪組可以達(dá)到的目的是()A省力而且一定能改變力的方向B省力但不可能改變力的方向C省力而且能省距離D能省力而且也可以改變力的方向14(xx六盤水)如圖所示，在水平拉力F的作用下，使重300 N的物體在水平桌面上以0.1 m/s的速度勻速運(yùn)動時，物體與桌面的摩擦力為60 N(不計繩重、動滑輪重及摩擦)，F(xiàn)及其功率的大小分別為()第14題圖A20 N2 W B20 N6 WC60 N2 W D30 N6 W15如圖所示，滑輪重及滑輪轉(zhuǎn)動時的摩擦均不計。向上拉繩的速度是1.2 m/s，拉繩的力F是9 N。由此可知()第15題圖A物重是27 N，物體的速度是0.4 m/sB物重是18 N，物體的速度是0.6 m/sC物體受到的摩擦力是27 N，物體的速度是0.4 m/sD物體受到的摩擦力是18 N，物體的速度是0.6 m/s 16如圖所示，通過滑輪組用200 N的拉力在20 s內(nèi)將重為480 N的物體勻速提高2 m(不計繩重和摩擦)，求：(1)動滑輪重；(2)繩自由端的移動速度；(3)若重物再增加150 N，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？第16題圖杠桿平衡條件的應(yīng)用17(xx安徽4分)如圖所示，將一把薄木尺的長度用多層報紙緊密地覆蓋在水平桌面上，已知報紙的上表面積為0.25 m2，則大氣對報紙上表面的壓力為_N；在木尺右端快速施加豎直向下的力F，要將報紙掀開，則力F至少為_N(假設(shè)報紙對木尺的壓力全部作用在木尺的最左端，大氣壓取1.0105 Pa，報紙和薄木尺的重力忽略不計)。第17題圖18(xx安徽4分)拉桿式旅行箱可看成杠桿，如圖所示。已知OA1.0 m，OB0.2 m，箱重G120 N，請畫出使箱子在圖示位置靜止時，施加在端點A的最小作用力F的示意圖，且F_N。第18題圖19(xx安徽4分)如圖，AB為能繞B點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，中點C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個豎直向上大小為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，在提升的過程中，拉力F將_(選填“增大”“不變”或“減小”)。第19題圖20(xx安徽3分)身高相同的兄弟二人用一根重力不計的均勻扁擔(dān)抬起一個900 N的重物。已知扁擔(dān)長為1.8 m，重物懸掛點與哥哥的肩之間的距離OA0.8 m，如圖所示。則()第20題圖A以哥哥的肩A為支點，可計算出弟弟承擔(dān)的壓力為400 NB以O(shè)為支點，可計算出兄弟二人承擔(dān)的壓力之比為49C以O(shè)為支點，可計算出兄弟二人承擔(dān)的壓力之比為95D以弟弟的肩B為支點，可計算出哥哥承擔(dān)的壓力為600 N21(xx安徽4分)圖a所示為前臂平伸用手掌托住鉛球時的情形。我們可將圖a簡化成如圖b所示的杠桿，不計自重。若鉛球質(zhì)量m3 kg，OA0.03 m，OB0.30 m，求此時肱二頭肌對前臂產(chǎn)生的拉力F1大小。(g取10 N/kg)第21題圖實驗：探究杠桿的平衡條件(xx河源)甲、乙兩位同學(xué)一起做探究杠桿的平衡條件的實驗，以杠桿中點為支點，如圖甲、乙所示。例題圖(1)若杠桿右端低左端高，為使其在水平位置上靜止，應(yīng)將左端的平衡螺母向_調(diào)節(jié)；(2)如圖甲所示，杠桿在水平位置平衡，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)這一次實驗數(shù)據(jù)，甲同學(xué)立即分析得出杠桿的平衡條件，這種做法的不足是：_；(3)如圖乙所示，乙同學(xué)設(shè)計了兩種實驗方案：第一種彈簧測力計沿豎直方向拉，其讀數(shù)為F1；第二種彈簧測力計傾斜拉，其讀數(shù)為F2。第_(選填“一”或“二”)種實驗方案更方便。在同等條件下，兩次彈簧測力計讀數(shù)F1_(選填“”“”或“”)F2；(4)乙同學(xué)用圖丙裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時，與甲同學(xué)得出的杠桿平衡條件不相符，其可能的原因是：_。【方法指導(dǎo)】本題重點考查探究杠桿平衡條件的實驗調(diào)平和操作，只要平時做學(xué)生實驗時多加注意，不難找出答案，同時也鍛煉自己分析問題和解決問題的能力。專題強(qiáng)化集訓(xùn)15杠桿平衡條件的應(yīng)用1(xx滁州二模)如圖所示，O點為輕質(zhì)杠桿AC的支點，ABBOOC，B處掛一重為6 N的小球。若要使杠桿在水平位置平衡，若用最小的力使杠桿在水平位置平衡，則該力的大小為_N，方向為_。第1題圖2(xx和縣一模)城市的潔凈離不開環(huán)衛(wèi)工人的辛勞，如圖所示的是環(huán)衛(wèi)工人手推車的示意圖。若小車與廢棄物總重600 N，重心離車輪軸心O的水平距離為0.6 m，手離車輪軸心的水平距離為1.8 m，則工人師傅至少需用_N的力將小車抬起。第2題圖第3題圖3(xx安慶一模)如圖所示，輕質(zhì)杠桿OB的重力忽略不計，OB3OA，物體G的重力為120 N。若要使物體G對水平地面的壓力為零，則需要在B端施加的拉力F_N。4(xx淮南二模)如圖所示，輕質(zhì)杠桿的OAOB41。放在水平地面上的物體甲的重力G甲125 N，底面積S甲1102 m2。當(dāng)杠桿水平平衡時，物體甲對地面的壓強(qiáng)p甲1104 Pa，則物體乙的重力G乙_。第4題圖5(xx臨沂)圖甲所示的杠桿是水平平衡的。如果在支點兩側(cè)的物體下方分別加掛一個等重的物體，如圖乙所示，則杠桿()第5題圖A右端下沉B左端下沉C要保持平衡應(yīng)將左端的物體向右移動D要保持平衡應(yīng)在右端再加掛一個物體6(xx潁泉區(qū)模擬)如圖甲所示，一重為G的物體靜止在水平地面，用一細(xì)線豎直向上拉物體，拉力的大小為F。(1)若FG，請證明物體對地面的壓力F壓GF；(2)若G30 N，將細(xì)線豎直系在質(zhì)量不計的杠桿A端，O為杠桿的支點，已知AO2BO，要使地面對物體的支持力為零，應(yīng)在B端豎直向下施加多大的力？(杠桿始終保持水平)第6題圖7(xx鎮(zhèn)江)如圖所示，將重力不計的吸盤內(nèi)部空氣排盡后與水平地磚完全貼合，已知貼合的面積為30 cm2，大氣壓強(qiáng)為1105Pa，AB為輕質(zhì)杠桿，O為轉(zhuǎn)軸，OA與OB的長度之比為13；保持杠桿水平，某人在B端用豎直向下的拉力F將吸盤沿豎直方向剛好拉離地磚。(1)求吸盤所受的大氣壓力F0；(2)求人所用拉力F；(3)若人沿圖中虛線方向施加拉力F將吸盤拉離地磚，請畫出拉力F的力臂。第7題圖