简单机械练习题

1简单机械专题一．杠杆定义：一根硬棒在力的作用下能绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。三点注意：①硬棒②可直可弯③在力的作用下绕固定点转动二．杠杆五要素——组成杠杆示意图。①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。两点注意：①动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。②动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反1．请在图中画出用瓶起子启瓶盖的动力F1的力臂L1和阻力F2,阻力臂L22.如图所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），右图为单侧钳柄及相连部分示意图．请在图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L1和阻力F2．3.铁锹是一种杠杆，请在右图中画出F1和F2的力臂L1和L2。4.下图为一指甲刀的示意图，它由三个杠杆组成，若用Fl的力剪指甲时，试画出最上面杠杆的五要素。５.如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点的动力，请在图中画出F1的力臂L1；F2，F２的力臂OF1l1l2F2F1F12６．如图所示是人的前臂，人的前臂可以看成是杠杆，请画出动力，阻力，动力臂，阻力臂7．生活中有许多的器械利用杠杆原理来工作的：（1）如左图是自行车的刹车手柄示意图，请画出动力和阻力的力臂。（2）图5是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是()A.省力杠杆，费力杠杆B.费力杠杆，省力杠杆C省力杠杆，省力杠杆D.费力杠杆，费力杠杆三、研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。⑴结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1/F2=l2/l1⑵应用：说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。①连接动力作用点和支点名称结构特征特点应用举例省力杠杆L1L2省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆L1L2费力、省距离缝纫机踏板、起重臂,人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆，筷子，镊子，铁锹，扫把等臂杠杆L1=L2不省力不费力天平，定滑轮,跷跷板F1F23⑶杠杆平衡时动力最小问题：找最长的动力臂（阻力和阻力臂一定时）②连支点和离支点最远的点8..现将一石磙推上台阶，请你在图上画出最小力的示意图．（标注属于的类型）9．（1）如图所示，一把茶壶放在水平桌面上，请画出茶壶所受的重力G的示意图．（2）如图所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆，现以O为支点，在A点处提壶耳向杯中倒水，请画出作用在A点的最小的动力F及其对应的力臂l．（标注属于的类型）10．如图用撬棒撬石头，能用几种办法？用最小的力撬动石块，请画出这个力的示意图，并标出它的力臂l．11.重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直，现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角，在棒转动的过程中:A．动力臂逐渐变大;B．阻力臂逐渐变小;C．动力逐渐变大;D．动力逐渐减小.12.甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山，木箱的悬点恰好在抬杠的中央。如图所示，则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是（）A．F甲=F乙B．F甲F乙C．F甲F乙D．已知条件不足，所以无法判断13.如图所示，杠杆自重不计，提钮O到B的距离为5cm，OA距离为30cm，在秤钩上挂重为6N的物体，秤砣在C点时杠杆平衡，且OC=10cm，求①秤砣多重？②这秤的最大秤量？4四．杠杆平衡实验探究两点注意：1.为什么要求杠杆在水平位置平衡？2.实验时为什么要多做几组实验？14.在探究杠杆的平衡条件的实验中（1）在没有挂钩时杠杆的平衡位置如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向________边旋（选填“左”或“右”）（2）调整好，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验。弹簧测力计的示数F1____F1/(填,,=),你认为第______组实验更好，理由是_____________________.（3）第二小组的实验数据如下表：跟据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：____________________________.(4)由表中数据可知第二小组所做实验仍存在不足，不足之处是_______________________(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”。这个结论是错误的，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.实验次数少（6）有同学还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图所示．在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是________________(7)如图所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同．下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（）A．在杠杆两侧同时各减掉一个钩码B．杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码C．将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格D．将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格（8）实验结束后，小明提出了新的探究问题“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是：______________________五．综合运用15．密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m30.0510.15(7)（6）（8）5()A．2．5NB．5NC．10ND．无法确定一．滑轮滑轮定义种类特点实质图例作用周边有槽，可以绕着装在框子里的轴转动的小轮定滑轮轴固定不动，轮绕轴心转动等臂杠杆能改变施力的方向动滑轮轮随物体一起移动动力臂为阻力臂二倍的杠杆能省一半力滑轮组动滑轮和定滑轮组合在一起既能省力，也能改变施力的方向注意：只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=21（G物+G动）绳子自由端移动距离S自（或v自）=2S物（v物）3．滑轮组：①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=n1G。注意：只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=n1（G物+G动）绳子自由端移动距离S自（或v自）=nS物（v物）④组装滑轮组方法：根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。1.如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1，F2，F3的大小关系是___________62.如图所示F代表相同大小的力，三个图中被提升重物最重的是（滑轮重忽略）:3.如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物B沿竖直方向匀速上升。已知重物B上升的速度恒为0.2m/s，不计滑轮重，绳重及滑轮之间的摩擦，则物体的重力_________和滑轮上升的速度__________,拉力的功率__________4.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案（机器下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（）5.如图所示，在A处或B处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力．添加滑轮并完成滑轮组绕法．6.如图所示，站在小车上的男孩在绳子末端施加50N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2m/s，小车速度为0.3m/s，则地面对物体M的摩擦力为N，2s后绳子自由端移动的距离为m．（不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦）二．滑轮机械效率1237１、有用功：对人们有用的功，必须要做的功(机械对重物做的功)W有=Gh(竖直)或Ｗ有＝FfS物(水平)２、额外功：人们不需要但又不得不做的功Ｗ外（例摩擦做的功、机械自重做的功）３、总功：有用功与额外功的总和.(人对机械做的功)Ｗ总＝W有＋Ｗ外或Ｗ总＝ＦＳ，F指绳子自由端的拉力4、W有为滑轮组对物体的拉力所做的功。（一般从滑轮组直接对物体施加的力入手，即为图中F拉）5、W总为动力对滑轮组所做的功。（一般从动力为绳子的自由端所受的拉力F）1.广州港码头一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)（1）提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0.04m2，求货物对地面的压强；（2）提升时绳子自由端的速度；（3）拉力F的功率；（4）此滑轮组的机械效率。2.如图所示，用两个滑轮分别匀速提升A，B两个物体，拉细绳的力F大小相等，物体上升的距离也相等，摩擦不计，滑轮的质量小于物体质量．甲的有用功为w甲，机械效率为η甲；乙的有用功为w乙，机械效率η乙．比较甲乙两个装置可知（）A．W甲＜2W乙，η甲＜η乙B．W甲＜2W乙，η甲=η乙C．W甲=2W乙，η甲=η乙D．W甲＜2W乙，η甲＞η乙3.(2016广州)（1）图28中测力计示数为____N.（2）小明猜测：“图28中滑轮组提升的物体越轻，机械效率越高”.设计实验检验其猜测，并填写实验报告.①实验目的：_________________②实验步骤（若需要可补充器材）：③滑轮组的机械效率（用所测出的物理量表达）：____________F012345012345NNF8如图所示同一个滑轮组可以有不同的两种绕发。已知每个滑轮重2N。物体重10N，现甲乙两套装置中物体均被提升1m。比较一下二者的机械效率的大小（忽略绳子和滑轮之间的摩擦）结论：1、减小绳子和滑轮之间的摩擦力2、减小滑轮的绳子的质量3、增大物体的重力4、减少动滑轮的个数4.下列措施中可以提高滑轮组机械效率的是（）A.增大物体提升的高度B.改变绳子的绕法，使滑轮组最省力总结C.减少动滑轮的个数D.增大被提升的物体的质量三．斜面的机械效率注意：在拉动过程中，弹簧测力计应保持沿斜面向上的方向，且应使木块处于匀速直线的运动状态。因为这样可以保证弹簧测力计的示数稳定，使测定的斜面机械效率最稳定结论一：当斜面的粗糙程度相同时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高．结论二：当斜面的倾斜程度相同时，斜面越粗糙，斜面机械效率越低1.学习简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究斜面的特点。(1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持________状态，并依据________条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面________向上拉木块，收集到如表中的实验数据：①比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时________(选填“能”或“不能”)省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越________(选填“省力”或“费力”)；②实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向________(选填“左”或“右”)移；③请举出应用斜面的一种实例：________(写出一种即可)9