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1、第十二章简单机械第十二章简单机械章末复习章末复习硬棒硬棒支点支点O O动力动力F F1 1阻力阻力F F2 2动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l lF F 能改变力的方向能改变力的方向等臂等臂省一半的力省一半的力n n增大物重增大物重G G动动h hfsfs实验实验1 1探究杠杆的平衡条件探究杠杆的平衡条件【典典题题1 1】如如图图所所示示,小小勇勇利利用用铁铁架架台台,带带有有均均匀匀刻刻度度的的杠杠杆杆,细细线线,弹弹簧簧测测力力计计,钩钩码码若若干干(每每个个钩钩码码质质量量相相同同)等等实实验验器器材材,探探究究杠杠杆杆的的平平衡衡条件。条件。甲甲 乙乙 丙丙(1)(1)实验前实验
2、前,杠杆静止在如图甲所示的位置杠杆静止在如图甲所示的位置,则此时杠杆处于则此时杠杆处于 (选选填填“平衡平衡”或或“非平衡非平衡”)状态。状态。(2)(2)为了便于测量为了便于测量 (选填选填“力力”或或“力臂力臂”),),应使杠杆在水平应使杠杆在水平位置平衡位置平衡,为此为此,应将平衡螺母向应将平衡螺母向 (选填选填“左左”或或“右右”)调节。调节。(3)(3)将杠杆在水平位置调平衡后将杠杆在水平位置调平衡后,如图乙所示如图乙所示,在在A A点挂点挂3 3个钩码个钩码,则应在则应在B B点挂点挂 个钩码个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡才能使杠杆在水平位置保持平衡;随后两边各取随后两边各取
3、下一个钩码下一个钩码,杠杆杠杆 (选填选填“左左”或或“右右”)端将下沉。端将下沉。平衡平衡力臂力臂左左2 2左左(4)(4)小勇用弹簧测力计替代钩码小勇用弹簧测力计替代钩码,在在B B点竖直向下拉点竖直向下拉,然后将弹簧测力计然后将弹簧测力计绕绕B B点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中点逆时针旋转一小段至如图丙所示位置。在旋转过程中,要使杠杆要使杠杆仍然在水平位置平衡仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填选填“变变大大”“”“变小变小”或或“不变不变”),),原因是原因是 .。(5)(5)实验结果表明实验结果表明,杠杆的平衡条件是动力杠杆的
4、平衡条件是动力 =阻阻力臂。力臂。拓展延伸拓展延伸(6)(6)在探究过程中在探究过程中,需要进行多次实验的目的是需要进行多次实验的目的是 .。变大变大 阻力和阻力臂不变阻力和阻力臂不变,动力臂变小动力臂变小,动力慢慢变大动力慢慢变大动力臂动力臂阻力阻力 避免偶然性避免偶然性,寻找寻找普遍规律普遍规律(7)(7)某某同同学学提提出出,若若支支点点不不在在杠杠杆杆的的中中点点,杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件是是否否仍仍然然成成立立?于于是是该该小小组组利利用用如如图图丁丁所所示示的的装装置置进进行行探探究究,在在杠杠杆杆O O点点处处挂挂上上2 2个个钩钩码码,用用弹弹簧簧测测力力计计在在A A点点
5、处处竖竖直直向向上上拉拉,使使杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡,此此时时弹弹簧簧测测力力计计示示数数为为 N N。以以弹弹簧簧测测力力计计的的拉拉力力为为动动力力F F1 1,钩钩码码处处绳绳子子的的拉拉力力为为阻阻力力F F2 2,多多次次改改变变动动力力作作用用点点的的位位置置进进行行实实验验发发现现:当当杠杠杆杆水水平平平平衡衡时时,F,F1 1l l1 1总总是是 (选选填填“大大于于”“”“等等于于”或或“小小于于”)F)F2 2l l2 2,其原因可能是其原因可能是 。丁丁2.32.3大于大于杠杆自重对杠杆平衡有影响杠杆自重对杠杆平衡有影响(8)(8)下列四个因素中下列四个因素
6、中,不会带来实验误差的是不会带来实验误差的是 。A.A.铁架台自身的重力足够大铁架台自身的重力足够大B.B.单个钩码的重力不完全相等单个钩码的重力不完全相等C.C.悬挂钩码的绳套重力偏大悬挂钩码的绳套重力偏大D.D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大杠杆与转轴之间的摩擦偏大实验二测量滑轮组的机械效率实验二测量滑轮组的机械效率【典典题题2 2】涪涪江江六六桥桥建建筑筑工工地地上上矗矗立立的的塔塔吊吊,是是用用电电动动机机来来带带动动滑滑轮轮组组提提升升重重物物的的设设备备。如如何何提提高高滑滑轮轮组组机机械械效效率率,节节约约电电能能呢呢?为为此此同同学学们们进进行行了了“影影响响滑滑轮轮组组机机械械效效
7、率率因因素素”的的实实验验探探究究,用用到到的的装装置置如如图图所所示示,实验数据记录如表所示。实验数据记录如表所示。A A实验实验次数次数钩码重钩码重量量G/NG/N钩码上升钩码上升高度高度h/mh/m绳端拉绳端拉力力F/NF/N绳端移动绳端移动距离距离s/ms/m机械机械效率效率1 12 20.10.11.21.20.30.355.6%55.6%2 22 20.20.21.21.20.60.655.6%55.6%3 34 40.10.11.91.90.30.370.2%70.2%4 44 40.10.11.31.30.50.561.5%61.5%(1)(1)实验中应沿竖直方向实验中应沿竖直
8、方向 拉动弹簧测力计。拉动弹簧测力计。(2)(2)分析表中数据可知分析表中数据可知:第第4 4次实验是用图次实验是用图 装置来完成的。装置来完成的。(3)(3)通通过过比比较较1 1、2 2两两次次实实验验数数据据可可得得出出:使使用用同同一一滑滑轮轮组组提提升升相相同同重重 物物,滑轮组的机械效率与重物上升高度滑轮组的机械效率与重物上升高度 。(4)(4)通过比较通过比较 (填实验次数的序号填实验次数的序号)两次实验数据可得出两次实验数据可得出:同一同一滑轮组提升的物体越重滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。滑轮组机械效率越高。(5)(5)通过比较通过比较3 3、4 4两次实验数据可得
9、出两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物不同滑轮组提升相同重物,动动滑轮越重滑轮越重,机械效率机械效率 。匀速匀速丙丙无关无关1 1、3 3越低越低(6)(6)为提高滑轮组机械效率为提高滑轮组机械效率,节约电能节约电能,根据以上结论和生活经验根据以上结论和生活经验,你建你建议可采取的措施有议可采取的措施有 (多选多选)。A.A.减轻动滑轮重减轻动滑轮重B.B.增加所提物体重增加所提物体重C.C.机械加润滑油机械加润滑油D.D.增加重物上升高度增加重物上升高度ABCABC 测量钩码测量钩码和弹簧测力计移动的距离和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功从而计算有用功和总功杠杆杠杆1.(1.
10、(20222022聊城聊城)下列工具在使用的过程中下列工具在使用的过程中,属于费力杠杆的是属于费力杠杆的是()A AA.A.用镊子取砝码用镊子取砝码 B.B.用核桃钳捏核桃用核桃钳捏核桃C.C.用剪刀剪绳子用剪刀剪绳子 D.D.用开瓶器开瓶盖用开瓶器开瓶盖2.(2.(20212021温温州州)停停放放自自行行车车时时,若若要要从从如如图图所所示示的的四四点点中中选选择择一一点点施施加加竖直向上的力竖直向上的力,将后轮略微提起将后轮略微提起,其中最省力的点是其中最省力的点是()A.aA.aB.bB.bC.cC.cD.dD.dD D3.(3.(20222022绍绍兴兴)如如图图所所示示,小小敏敏在
11、在做做“研研究究杠杠杆杆平平衡衡条条件件”的的实实验验时时,先先后后出出现现杠杠杆杆右右端端下下降降的的现现象象。为为使使杠杠杆杆水水平平平平衡衡,下下列列操操作作正正确确的的是是 ()A AA.A.图甲中平衡螺母向左调节图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向左移动图乙中右侧钩码向左移动B.B.图甲中平衡螺母向左调节图甲中平衡螺母向左调节;图乙中右侧钩码向右移动图乙中右侧钩码向右移动C.C.图甲中平衡螺母向右调节图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向左移动图乙中左侧钩码向左移动D.D.图甲中平衡螺母向右调节图甲中平衡螺母向右调节;图乙中左侧钩码向右移动图乙中左侧钩码向右移动甲甲 乙乙4.(
12、4.(20222022枣枣庄庄)如如图图所所示示是是生生活活中中常常见见的的杆杆秤秤。称称量量时时杆杆秤秤在在水水平平位位置置平平衡衡,被被测测物物体体和和秤秤砣砣到到提提纽纽的的距距离离分分别别为为0.05 0.05 m m、0.2 0.2 m,m,秤秤砣砣的的质质量量为为0.1 0.1 kg,kg,秤秤杆杆的的质质量量忽忽略略不不计计,则则被被测测物物体体的的质质量量为为 kgkg。若若秤秤砣砣有有缺缺损损,则则杆杆秤秤所所测测物物体体的的质质量量会会 (选选填填“偏偏大大”或或“偏小偏小”)。0.40.4偏大偏大5.(5.(20222022扬州扬州)某同学锻炼时某同学锻炼时,双脚并拢双脚
13、并拢,脚尖脚尖O O触地触地,脚后跟踮起脚后跟踮起,手掌手掌支撑在竖直墙壁上支撑在竖直墙壁上,手臂水平手臂水平,A,A为人体重心所在位置。此时墙壁对手为人体重心所在位置。此时墙壁对手掌的支撑力掌的支撑力F F如图所示如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。不计墙壁对手掌的摩擦力。答案答案:(1):(1)如图所示如图所示(1)(1)以以O O为支点为支点,请在图中作出动力请在图中作出动力F F的力臂的力臂l l1 1。(2)(2)该同学质量为该同学质量为50 kg,50 kg,则墙壁对人的支撑力约为则墙壁对人的支撑力约为 N N。(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)(3)(3)若增大脚尖与墙壁
14、的距离若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑力支撑力F F将将 ,并说明理由并说明理由:.。187.5187.5变大变大 动力臂减小动力臂减小,阻力臂增大阻力臂增大,阻力阻力(人的重力人的重力)大小不变大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大 滑轮滑轮6.(6.(20212021盐城盐城)旗杆顶端装有定滑轮旗杆顶端装有定滑轮,升旗时升旗时,旗手向下拉绳子旗手向下拉绳子,旗子冉旗子冉冉升起。下列说法正确的是冉升起。下列说法正确的是()A.A.旗手对绳的拉力一定等于旗子的重力旗手对绳的拉力一定等于旗子的重力B
15、.B.旗手对绳的拉力等于旗子重力的一半旗手对绳的拉力等于旗子重力的一半C.C.旗子上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离旗子上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离D.D.旗子上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半旗子上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半C C7.7.(20222022柳柳州州)如如图图甲甲所所示示,大大人人、男男孩孩、女女孩孩用用两两根根相相同同圆圆木木棍棍和和一一根根绳绳子子玩玩“比比力力气气”的的游游戏戏。该该游游戏戏装装置置与与滑滑轮轮组组类类似似,图图乙乙是是其其示示意意图图。绳绳的的一一端端固固定定在在一一根根木木棍棍上上,在在两两根根木木棍棍上上绕绕几
16、几圈圈后后女女孩孩握握住住绳绳的的另另一一端端向向外外拉拉,大大人人、男男孩孩则则各各握握住住一一根根木木棍棍向向外外拉拉,三三人人中中被被拉拉动动者者为为负负,他他们们都都使使出出了了最最大大力力气气,仍仍处处于于“僵僵持持”状状态态,没没能能分分出出胜胜负负。忽忽略略绳绳与与木木棍棍之之间间的的摩摩擦擦,下下列列做做法法最最有有可可能能使使女女孩孩获获胜胜的的是是 ()A AA.A.仅将绳在两木棍上多绕仅将绳在两木棍上多绕1 1圈圈B.B.仅将绳在两木棍上少绕仅将绳在两木棍上少绕1 1圈圈C.C.仅增加绳的总长仅增加绳的总长D.D.仅减小绳的总长仅减小绳的总长甲甲 乙乙8.8.(2021(2021恩施州恩施州)如图所示如图所示,有人利用该滑轮将有人利用该滑轮将G=100 NG=100 N的物体匀速提升的物体匀速提升了了20 cm,20 cm,此过程克服物体重力做的功为此过程克服物体重力做的功为 J,J,若动滑轮重若动滑轮重10 N,10 N,则则F=F=N N。(不计绳重和摩擦不计绳重和摩擦)2020210210机械效率机械效率9.(9.(20222022常德常德)如图所示如图所示
