第十講 簡(jiǎn)單機(jī)械 命題點(diǎn)1 杠桿類(lèi)型的判斷1. (xx長(zhǎng)沙19題3分)如圖所示的用具中屬于費(fèi)力杠桿的是()【考向拓展】1. (xx長(zhǎng)沙)要剪開(kāi)較硬的白鐵皮，下圖中哪種剪刀最合適()命題點(diǎn)2 2. (xx長(zhǎng)沙27題3分)如圖為一健身器材模型，杠桿AB可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)OAOB14，質(zhì)量為60 kg的小明站在水平放置的體重計(jì)上，通過(guò)該杠桿提起吊籃中的重物，吊籃重80 N當(dāng)邊長(zhǎng)為20 cm的正方體重物甲剛被提起時(shí)，體重計(jì)示數(shù)為43 kg；當(dāng)邊長(zhǎng)為40 cm的正方體重物乙剛被提起時(shí)，體重計(jì)示數(shù)為18 kg.杠桿始終在水平位置保持平衡，A、B兩端繩子拉力保持豎直不計(jì)繩重、杠桿自重及摩擦，g取10 N/kg.則重物甲與重物乙的密度之比為()A. 13B. 23C. 32D. 31第2題圖3. (xx長(zhǎng)沙31題6分)如圖所示，在輕質(zhì)杠桿OA的A端掛一邊長(zhǎng)為10 cm的正方體石塊，在OA的中點(diǎn)施加一豎直向上的力F.當(dāng)力F40 N 時(shí)，杠桿在水平位置平衡，則石塊重_N，其密度為_(kāi)kg/m3；將石塊浸沒(méi)于盛水的燒杯中，若杠桿仍在水平方向再次平衡，則F_N(取g10 N/kg)第3題圖4. (xx長(zhǎng)沙39題8分)在長(zhǎng)沙市地鐵二號(hào)線(xiàn)建設(shè)工地上，有一“塔吊”正在準(zhǔn)備起吊一底面積為0.8 m2、質(zhì)量為2 400 kg的圓柱形重物；如圖所示，A為塔吊的配重，OB為塔吊的起重臂，C為能在起重臂上移動(dòng)的載重小車(chē)，載重小車(chē)下掛有滑輪組OB25 m當(dāng)載重小車(chē)在B點(diǎn)時(shí)，能安全起吊重物的最大質(zhì)量是1 200 kg.現(xiàn)在載重小車(chē)從距離O點(diǎn)為10 m的載重臂上，準(zhǔn)備起吊該圓柱形重物(不計(jì)掛鉤、滑輪組和鋼絲繩重及摩擦g10 N/kg)問(wèn)：(1)起吊前，該重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？(2)起吊后，當(dāng)重物勻速上升時(shí)，載重小車(chē)上每段鋼絲繩的拉力為多大？(3)如果將重物勻速提升20 m，則拉力做功多少？(4)“塔吊”將重物從起吊點(diǎn)提升20 m后，載重小車(chē)最多能向B點(diǎn)方向再平移多少米，才能保證安全工作？第4題圖命題點(diǎn)35. (xx長(zhǎng)沙36題6分)小剛和小明等同學(xué)一起做“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(1)小剛將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿的左端上翹，此時(shí)，他應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向_(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡(2)如圖甲所示，若每個(gè)鉤碼重0.5 N，且杠桿上每格相等，小明在杠桿左端圖示位置處掛上3個(gè)鉤碼，為使杠桿在水平位置平衡，他在圖中A處施加一個(gè)方向向上的力F1，此力大小至少為_(kāi)N.(3)若撤去力F1，改在杠桿右端B處施加一個(gè)方向向下的力F2(如圖乙所示)，仍使杠桿平衡請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出力F2的力臂第5題圖6. (xx長(zhǎng)沙35題4分)如圖所示，小紅在探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的器材有：杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線(xiàn)和若干個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼第6題圖(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，則應(yīng)將平衡螺母向_(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小紅在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，為使杠桿重新平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛_個(gè)鉤碼(3)如果再在A、B兩處各加掛一個(gè)鉤碼，杠桿的_端將會(huì)下沉此后，小紅又經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，得出的杠桿的平衡條件是_,考向拓展)2. 在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)杠桿如圖甲所示，應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向_(選填“左”或“右”) 調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是便于在杠桿上直接讀出_考向拓展2圖(2)如圖乙所示，當(dāng)杠桿在水平位置平衡后，小明便得出了杠桿的平衡條件，他得出的結(jié)論是否合理？_，理由是_若將A、B兩處的鉤碼各向O點(diǎn)移動(dòng)一小格，杠桿將向_(選填“左”或“右”)端下沉(3)實(shí)驗(yàn)中保持阻力、阻力臂不變，在杠桿水平平衡時(shí)，測(cè)出每一組動(dòng)力臂L1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了F1與L1的關(guān)系圖像，如圖丙所示請(qǐng)根據(jù)圖像推算，當(dāng)L1為 0.1 m時(shí)，F(xiàn)1為_(kāi)N.答案1. A【解析】選項(xiàng)解讀正誤A食品夾在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以它是費(fèi)力杠桿B瓶蓋起子在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿C螺絲刀做為杠桿在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿D鉗子在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿【考向拓展】1. C2. D【解析】由杠桿平衡條件可得(G甲80 N)OA(60 kg43 kg)10 N/kgOB，代入OAOB14 即得G甲600 N，同理還可以得到G乙1 600 N，而物體的質(zhì)量與重力成正比，所以?xún)蓚€(gè)物體的質(zhì)量之比是m甲m乙G甲G乙38；而兩個(gè)物體的邊長(zhǎng)之比為12，而體積與邊長(zhǎng)的立方成正比，所以體積之比是18，而不同物體的密度比值與質(zhì)量之比成正比，與體積之比成反比，故其密度之比為(38)(81)31.故選D.3. 20210320【解析】應(yīng)用杠桿的平衡條件，則有G石OAFOA，求出G石20 N；則石塊的密度為2103 kg/m3；當(dāng)杠桿再次平衡時(shí)，由于石塊的密度大于水，則A點(diǎn)所受的力應(yīng)為F合G石F浮GG石20 N，F(xiàn)浮水gV1.0103 kg/m310 N/kg(0.1m)310 N，F(xiàn)合GF浮20 N10 N10 N；再次應(yīng)用杠桿的平衡條件，即可算出F2F合210 N20 N.4. 解：(1)重物對(duì)地面壓強(qiáng)p3.0104 Pa(2)每段鋼絲繩的拉力F6 000 N(3)拉力做功WFs6 000 N420 m4.8105 J或WGh24 000 N20 m4.8105 J(4)由杠桿原理GBOBG物OC得，12 000 N25 m24 000 NOCOC12.5 m L12.5 m10 m2.5 m5. (1)左(2)2(3)如答圖所示第5題答圖【解析】(1)研究杠桿平衡條件時(shí)，為了避免杠桿自身重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)使杠桿處于水平平衡實(shí)驗(yàn)中杠桿靜止時(shí)左端上翹，說(shuō)明右端的質(zhì)量大于左端的質(zhì)量，為了使杠桿處于水平平衡，應(yīng)將平衡螺母適當(dāng)向左調(diào)節(jié)；(2)根據(jù)杠桿的平衡條件有30.5 N4F13，則F12 N；(3)力臂如答圖所示6. (1)右(2)6(3)左動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂(或F1L1F2L2)【解析】(1)杠桿左端下沉說(shuō)明右端輕了，需要把平衡螺母向右調(diào)；(2)根據(jù)杠桿平衡條件可知：A處3格4個(gè)鉤碼，B處2格需要6個(gè)鉤碼才能平衡；(3)當(dāng)左右各增加一個(gè)鉤碼時(shí)，A處是3格5個(gè)鉤碼，B處是2格7個(gè)鉤碼，所以杠桿的左端會(huì)下沉杠桿的平衡條件是動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂(或F1L1F2L2)【考向拓展】2. (1)右力臂(2)不合理只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性左(3)6【解析】(2)若將A、B兩處的鉤碼各向O移動(dòng)一小格，左側(cè)為2G2L，右側(cè)為3GL，則左側(cè)下沉；(3)取圖像上的點(diǎn)(2 N，0.3 m)，根據(jù)平衡條件可知當(dāng)L10.1 m時(shí)，F(xiàn)應(yīng)為6 N.