力学精讲模块八简单机械1.docx
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力学精讲模块八简单机械1
一、课堂练习
【力臂作图】
1、如图所示,是利用钓鱼杆钓鱼的示意图。
O为支点,F1是手对鱼杆的作用力,请画出:
(1)鱼线对钓鱼杆拉力F2的示意图;
(2)F1的力臂。
2、如图是一个简易压水泵,整个手柄是一个弯曲的杠杆,图中箭头表示此时活塞的运动方向,请在图中标出
支点O,画出作用在手柄上的最小力F1以及力臂L1。
3、如图是列车上出售食品的小推车,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,使手推车前轮向上翘起,请画出此时售货员所用的最小动力及其力臂。
4、如下图所示,均匀杆可绕O转动,在力F作用下静止在水平位置,L为F的力臂,请在图中作出杆重力G示意图和力F的方向。
5、如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上吊一重物G,在力F作用下杠杆静止在水平位置,L为F的力臂,请在图中作出力F的示意图及重物G所受重力的示意图。
6、如图所示,为自行车脚踏板的示意图,作用在脚踏板上的力为F。
请在图中画出该力的力臂。
7、如下图所示的是汽车液压刹车装置的一部分,该装置中AOB是个杠杆,O是杠杆的支点,请在图中画出刹车时它所受阻力F2和动力臂L1。
8、如上图所示的水桶,是在一个最小外力作用下所处的状态,作出它此时的受力示意图
【杠杆分类】
9、人们常用的镊子是一种杠杆。
如右图所示,用镊子夹取物体时,手压在B处,则支点在 处,它是 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
10、如图起瓶器,它属于 杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”),它的支点是 (填A、B、C或D);若沿竖直方向用力开启瓶盖,在图中 点用力最小(填A、B、C或D).
11、如图是北京奥运会皮划艇静水比赛的体育图标,当运动员用船桨划水时,运动员手中使用的船桨属于 (费力/省力/等臂)杠杆,使用它的好处是 。
12、衣服夹是一种常用物品,下图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。
下列有关衣服夹的说法中正确的是()
A.当用手将其捏开时,它是费力杠杆
B.当用其夹住物品时,它是费力杠杆
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力杠杆
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力杠杆
13、如图所示的是常用指甲刀的实物及结构示意图,下列说法中不正确的是( )
A.杠杆ABC是一个省力杠杆
B.杠杆D处刀刃较薄,是为了增大压强
C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,是为了增大摩擦
D.指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆和一个费力杠杆
14、图为脚踩式垃圾桶的示意图,在打开盖子的过程中,是杠杆和杠杆A’B’C’在起作用,其中B、A’分别为两个杠杆的支点,则杠杆ABC是 杠杆,杠杆A’B’C’是 杠杆。
(选填“省力”、“费力”或“等臂”)
15、如图所示,轻质杠杆OA上悬挂一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡,下列叙述中正确的是
A.此杠杆一定是省力杠杆
B.沿竖直向上方向用力最省力
C.此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆
D.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡
【杠杆平衡条件的探究】
16、在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 _调节。
小明调节杠杆在水平位置平衡的主要
目的是 。
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 个。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 (变大/变小/不变),其原因是 。
(4)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为 N
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
①
1
20
2
10
②
2
15
1.5
20
③
3
5
15
(5)有的同学按现有方案得出如下结论:
“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中( )
A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点 D.实验次数较少,结论具有偶然性
17、图甲所示的杠杆是平衡的。
若如图乙所示,在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,杠杆
A.仍能平衡
B.不能平衡,A端上升
C.不能平衡,B端上升
D.无法判断
18、如下图所示,轻质杠杆支点为O,在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码,每一个钩码的质量相等,杠杆恰好在水平位置平衡,如果两边各拿走一个钩码,杠杆将
A.仍保持平衡并静止
B.不平衡,向顺时针方向转动
C.不平衡,向逆时针方向转动
D.仍保持平衡,但要转动
【杠杆平衡条件的应用】
19、如图所示,杠杆OA可绕支点O转动,B处挂一重物G,在A处用一竖直向上的力F拉杠杆。
当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时,为了使杠杆平衡,则:
( )
A.F逐渐增大,但F B.F大小不变,但F>G C.F逐渐减小,但F>G D.F大小不变,但F 20、如图所示,一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提升重物,用一个始终跟直杆垂直的力FA使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置,在这个过程中这个直杆 A 始终是省力杠杆 B 始终是费力杠杆 C先是省力的,后是费力的 D 先是费力的,后是省力的 21、如下图所示是一根重为G的均匀木棒OA,能以支点0自由转动,现用力FC作用于木棒的A端,使木棒OA在水平位置上保持平衡。 当力F由FC方向逐渐转到FB时,力的大小变化为 ( ) A 一直在减小 B 保持不变 C 先减小后增大 D 先增大后减小 22、一根直杆可以绕O点转动,在直杆的中点挂一个重为G的重物,在杆的另一端施加一个力F,如右图所示,在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向过程中,为使直杆保持在图示位置平衡,则拉力F的变化情况是: A.一直变大 B.一直变小 C.先变小,后变大 D.先变大,后变小 23、如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。 则: A.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍 B.F甲 C.F甲>F乙,因为乙方法时阻力臂短 D.F甲 24、如图所示,用食指顶起一把金属勺子保持水平平衡状态,OA段和OB段的重分别为G1和G2.则下列判断正确的是 A.G1 C.G1=G2 D.无法判断 25、一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上如图3所示。 当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。 已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为 A.80N B.60N C.40N D.20N 26、一块质量分布均匀的长方形木板放在水平地面上,它所受重力为200N,长度为2m,现在要将木板从N端抬起, (1)画出重力的示意图; (2)画出所用最小动力F的示意图和动力臂L;(3)此时最小动力F为__________N。 (板的厚度忽略不计) 27、如图所示,当人曲臂将重物托起时,人的前臂可以看作一个杠杆,肱二头肌对前臂A处的拉力为动力,B处握着的重物对手臂向下的压力为阻力。 请在示意图上画出F1的力臂。 若OA=3cm,AB=27cm,F1的力臂为2cm,当水平托住0.5kg重物时,肱二头肌的收缩力为________N。 28、如图16所示,质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动。 此时可将他视为一个杠杆,他的重心在A点。 则: (1)小张同学所受的重力大小为多少? (2)若他将身体撑起,地面对手的作用力至少多大? 29、如图所示,在一次野外活动中,某同学先后用甲、乙两种方式杠着同样的包裹前时。 两种方式中哪种更轻便、更合理? 请从物理学的角度说明理由。 综合应用 1、如图所示的机械是人们在日常生活里常见的,其中能省距离的是( ) 2、如图所示,下列简单机械正常使用时属于费力机械的是: 3、如图所示,—根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直位置逆时针匀速转向水平位置的过程中,动力F与动力臂L的大小变化是 A.F增大,L增大 B.F减小,L减小 C.F增大,L减小 D.F减小,L增大 4、某次刮大风时把一棵大树吹倒了,需要两个工人把它扶起,工人们想到了如图l2所示的四种方案,每个人所需拉力最小的方案是 ( ) 5、如图4所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280 N的重物静止在水平地面上,在B点用600N的动力竖直向下拉动,木杆静止不动,则重物对水平地面的压力为 N,此木杆为 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 【滑轮、滑轮组的特点】 1、下列说法正确的是( ) A.使用简单机械的目的都是为了省力B.使用滑轮组时,省力的同时又省距离 C.螺丝刀的手柄越粗,拧螺丝时就越省力D.公路桥引桥是个斜面,引桥越长越费力 2、使用如图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( ) 3、图甲、图乙是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是( ) A.甲的拉力等于乙的拉力 B.甲的拉力等于乙的拉力的3倍 C.乙拉绳子的速度是甲拉绳子速度的2倍 D.甲拉绳子的距离等于乙拉绳子距离的2倍 4、如图,物体重为G,滑轮重及摩擦均不计,欲将重物提起,拉力F为( ) A.G/3 B.G/4 C.G/6 D.G/8 5、在不计机械自重和摩擦的情况下,能用10N的拉力刚好提起重为25N物体的简单机械是( ) A.杠杆B.一个动滑轮C.一个定滑轮D.滑轮组 6、如右图所示,在竖直向上的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。 已知A的重力G=100N,重物A上升速度为0.2m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为( ) A.50N 0.4m/s B.50N 0.1m/s C.200N 0.4m/s D.200N 0.1m/s 7、如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( ) 8、甲物重5N,乙物重3N,甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测力计自重。 则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是: ( ) A.0,3N; B.0,5N; C.2N,5N ; D.2N,3N . 9、如图所示,滑轮重不计,如果拉力F=4N,则甲、乙弹簧测力计的示数分别为F甲=_________N和F乙=__________N. 10、如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的 作用下,沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N。 不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。 则( ) A.物体A受到水平面的摩擦力为5NB.若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4J C.拉力F的功率为4WD.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力 11、某人体重为500N,经测定,他的手臂最大可发挥700N的力.若这个人用一个定滑轮来提升重物,他所能提起的最大物重为 ( ) A.1200N B.700N C.500N D.200N 12、如图所示,质量为60kg的人,站在质量为30kg的吊篮内,不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦他至少用N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止.(g=10N/kg) 13、如图所示的装置中,重600N的人用力拉绳,使装置处于静止。 装置中的滑轮A重500N,滑轮B重200N,底板C重100N。 不计轴摩擦及绳重,人对底板C的压力为________N。 【设计滑轮组】 14、要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。 15、工地上,工人师傅用滑轮组吊重为600牛的物体,他站在地面上用180牛的力往下拉绳,使物体匀速上升3米, (1)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n,并画出这个滑轮组的示意图; (2)若不计摩擦,求动滑轮总重;(3)若他站在地面上用130牛的力往下拉绳,之前两问的结果怎样? 16、使用滑轮组提升重物。 已知物重为20N,绳能承受的最大拉力为6N,应该如何设计滑轮组? (不考虑动滑轮重、摩擦等因素) 综合应用 1、学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。 这是由于旗杆顶部有一个 滑轮,它能改变力的方向,但 (选填“能”或“不能”)省力。 2、将钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个 (选填“滑轮”或“轮轴”),属于 (选填“省力”或“费力”)机械。 3、如图所示,A物重400N,要使动滑轮匀速上升0.2m,力F应等于N,这时物体A上升m(滑轮重、绳重及摩擦均不计) 4、用滑轮组提升重物,当绳子自由端被拉下2m时,物体升高了0.5m,被提升的物体质量是20kg,若不计动滑轮重力和摩擦阻力,则拉绳子的力应为( )(g取10N/kg) A.40NB.20NC.60ND.50N 5、如图所示,物体重均为50N,当物体处于平衡状态时,不计摩擦和滑轮重,则拉力F1=____N,F2=_____N,F3=______N. 6、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( ) A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙 7、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机器方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。 其中最省力的方案是( ) 8、如右图所示,弹簧测力计A、B和滑轮组组成的装置中,若拉绳的力为F,则两弹簧测力计的示数为( ) A.FA=FB=F B.FA=3F FB=2F C.FA=2F FB=3F D.FA=FB=3F/2 9、某人到健身房进行健身活动。 用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉功能。 使用时, (1)绳A处固定不动,手在B处用力F拉绳,使重物G匀速上升; (2)绳B处固定不动,腿在A处用力FA拉绳,使重物G匀速上升。 下列说法正确的是( ) A.FA >FB B.FA<FB C. FA=FB D.条件不足,无法确定 10、如图所示,滑轮重及摩擦均不计,用大小为3牛的力F拉滑轮时, 弹簧测力计的示数为_____牛,物体A受到的拉力为_____牛。 11、如图所示的各滑轮组中,物体重力都是G,不计摩擦和滑轮重力,使物体匀速上升,拉力F最小的是图( ) 12、某人用如图所示的装置来拉小车匀速前进,所用的力F为300N,滑轮组绳子的自由端每秒移动0.6m,若不计滑轮重以及绳子与滑轮之间的摩擦,那么,地面对小车的摩擦f=N,滑轮组对小车做功的功率P=W.拉力的功率是W. 13、如图所示,用20N的拉力F通过滑轮组将40N的重物在2s内匀速提升1m,在此过程中,拉力做功为J,拉力的功率是W. 14、物体甲重40N,物体乙重70N,如右图所示两物体都静止.此时甲、乙两物体所受合力分别为( ). A.0,30N B.0,0 C.30N,30N D.30N,110N
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