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9.0简单机械Page2of24考试内容知识点分项细目考试目标了解理解简单机械杠杆1.杠杆√2.力臂的概念√3.杠杆平衡条件√4.运用杠杆平衡条件解决有关问题√滑轮5.定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用√知识点1.杠杆的基本概念(1)杠杆:能绕固定点转动的硬棒.(2)杠杆的五要素:①支点:杠杆绕着转动的固定点(常用O表示)②动力:使杠杆转动的力(常用1F表示)③阻力:阻碍杠杆转动的力(常用2F表示)④动力臂:从支点到动力作用线的距离(常用1L表示)⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(常用2L表示)(3)力臂图的画法:①明确支点,用O表示②通过力的作用点沿力的方向画一条直线(虚线)③过支点O作该力的作用线的垂线④用两头带着箭头的线段标示出支点到力的作用线的垂线段,写上相应的字母1L(或2L)知识讲解考纲要求Page3of24(4)杠杆的分类①省力杠杆:动力臂大于阻力臂,动力小于阻力.特点是省力费距离.(铡刀)②费力杠杆:动力臂小于阻力臂,动力大于阻力.特点是省距离费力.(缝纫机踏脚板)③等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,动力大于阻力.特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离.(托盘天平)知识点2.杠杆的平衡条件(1)杆处于静止或匀速转动状态为杠杆平衡.(2)平衡条件(即实验结论):1122FLFL或2112FLFL知识点3.滑轮的基础知识(1)定滑轮:在工作过程中,轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.既不省力,也不能省距离,但可以改变力的方向.定滑轮实质上是一个等臂杠杆.用定滑轮提升重物时,动力作用点移动的距离等于物体被提升的高度.(2)动滑轮:在工作过程中,轴随着物体一起运动的滑轮为动滑轮.使用动滑轮可以省一半力,但要费一倍距离,不能改变力的方向.动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆.用动滑轮提升重物时,若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则动力克服的阻力应是物重和动滑轮的重力之和的12,即1()2FGG动物,动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的2倍.知识点3.滑轮组动滑轮本质FF定滑轮本质Page4of24(1)定义:滑轮组是由动滑轮和定滑轮共同组成的.可以达到既省力,又能改变力的方向的目的,但要多费距离.使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即1FGn物.(2)动滑轮个数的判断方法:当需要n股绳承担重物时,需要动滑轮个数为:1(n)2()2nmnn当为奇数时当为偶数时知识点4.轮轴、斜面与滑轮的实验(1)轮轴:轮轴是由一个轴和一个大轮组成的简单机械.轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆.①当动力作用在轮上,阻力作用在轴上时,转动轮轴,动力小于阻力,此时轮轴是省力杠杆.如:自行车脚踏板是省力轮轴.②当动力作用在轴上,阻力作用在轮上时,转动轮轴,阻力小于动力,此时轮轴为费力杠杆.如:自行车后轮与轴上的飞轮是费力轮轴.(2)斜面:斜面是一种省力的简单机械.知识点5.滑轮组省力、费距离情况的判断及绕线的方法(1)承担重力的绳子段数n的判定:要确定绳子的段数,可采用“隔离法”,即将定滑轮部分与动滑轮部分隔离开,设想将已给的滑轮组的定滑轮遮住,再数有多少段绳子与动滑轮相连则n就为多少,这包括拴在动滑轮框架上的和最后从动滑轮引出的拉绳、例如,在右图中,沿虚线将滑轮组隔离为两部分,甲图中与动滑轮相连有4段绳子,所以4GF;乙图中与动滑轮相连有5段绳子,所以5GF.①省力情况:1FGn(滑轮组竖直悬挂重物)、在不计绳重和摩擦阻力下,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮和重物,拉力就是它们重力的几分之一.另外,当滑轮组平放时,这时滑轮组不是承担物重,而是拉动物体,承担的是拉动物体需要的力,当物体做匀速直线运动时,它等于物体受到的摩擦力.②费距离情况:snh.省力到几分之一,就要费几倍的距离,即省力是以多移动距离为代价的.(2)根据一定的要求设计滑轮组绕线的方法;①计算:先根据题目中的条件,如绳子能承受的拉力和需要承担的物重计算出需要的绳子段数n(如果计算结果不是整数,一律进上去、例如,计算结果为3.2,则n取4;Page5of24②安装:n为偶数时,绳固定端固定在定滑轮上;反之n为奇数时,绳固定端要固定在动滑轮上.具体绕线时,一般先从固定端开始,按顺序由内向外绕,每个滑轮只能绕一次,绳不能相交叉.Page6of24专题一:生活中的杠杆【题1】下列属于费力杠杆的是()A.天平B.镊子C.扳手D.钢丝钳【题2】如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是()A.钓鱼竿B.开瓶器C.灭火器压把D.钢丝钳【题3】如图所示,下列工具的使用,属于费力杠杆的是()A.镊子B.钳子C.起子D.剪子【题4】杠杆在生产生活中普遍使用.下列工具在使用过程中,属于省力杠杆的是()A.天平B.铁锹C.钓鱼竿D.铡刀【题5】在如图所示的四种剪刀中,正常使用时,动力作用点在阻力作用点和支点之间的是()ABCD【题6】下列测量工具没有利用杠杆原理的是()A.弹簧测力计B.杆秤C.台秤D.托盘天平【题7】如图所示,是一种指甲刀的结构示意图,下列说法正确的是()学案提升Page7of24图9A.ABC是一个省力杠杆B.D处刀刃较薄,可以增大压力C.杠杆ABC上有粗糙的花纹,可以减小摩擦D.指甲刀只有两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆【题8】如图是用羊角锤撬起钉子的示意图.为了撬起钉子,分别用四个力作用在锤柄的末端,其中最小的力是()A.F1B.F2C.F3D.F4【题9】如果把铁锨看作费力杠杆,在图所示的A、B、C三点中,支点是_____点,动力作用点是___点,阻力作用点是____点.【题10】小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如:指甲钳、剪刀、钥匙等.将图9所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个_____(选填“杠杆”、“滑轮”),属于_______(选填“省力”或“费力”)机械.专题二:杠杆平衡1(基础)【题1】如图5所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,则()A.左端下降B.右端下降C.仍然平衡D.无法判断【题2】如图,杠杆处于平衡状态.当用电吹风水平对右边水平悬挂的木板吹风时,以下说法正确的是()A.对着木板上方吹风,杠杆向右倾斜B.对着木板下方吹风,杠杆向左倾斜C.无论对着木板上、下方吹风,杠杆总保持平衡D.无沦对着木板上、下方吹风,杠杆都不能保持平衡【题3】如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是()A.将左右两边的钩码均向外移动一格B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变D.将左边的钩码向里移动一格,同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变Page8of24【题4】(多选)在铁路道口常设有如图所示的道闸,这种道闸平时上扬,当火车要通过道口时道闸转动到水平位置,示意过往的其他车辆停车等候,这种道闸称为常开型道闸.与之相反,另一种道闸平时水平放置,当有车辆要通过时,道闸上扬,允许车辆通过,这种道闸称为常闭型道闸.对于这两种道闸重心的位置,下列说法正确的是()A.常闭型道闸,重心应在O点右侧B.常开型道闸,重心应在O点右侧C.常闭型道闸,重心应在O点左侧D.常开型道闸,重心应在O点左侧【题5】如图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【题6】如图所示杠杆处于平衡状态,若使弹簧测力计的示数变为原来的1/2,要保持杠杆仍然平衡,可以()A.减少一个钩码B.减少二个钩码C.减少三个钩码D.把钩码向左移一个小格【题7】如左图所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力、位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡.该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示.据图可知金属杆重()A.5NB.10NC.20ND.40N【题8】如图所示,绳子OO′悬吊着质量忽略不计的杆,在杆的a点挂上重物G,在O右侧某点b处挂上钩码.重物G的质量及a到O的距离不变,要使杆保持水平,b点挂的钩码个数(各个钩码质量相同)和b到O的距离的关系是图中哪一幅()Page9of24A.B.C.D.【题9】如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上,O为麦桔杆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡,则()A.两蚂蚁的质量一定相等B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等D.两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等【题10】如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡,若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则()A.杠杆仍保持平衡B.杠杆的A端向下倾斜C.杠杆的B端向下倾斜D.无法判断专题三:杠杆平衡2(提高)【题1】如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,杠杆保持平衡.若弹簧测力计逐渐向右倾斜,仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是()A.变小B.变大C.不变D.无法确定【题2】如图所示,一根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直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()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【题3】如图所示,杠杆OA的B点挂着重物G,A端用细绳挂在圆弧EF上,此时OA恰成水平,且A点与圆弧形架EF的圆心重合.当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中,绳对A点拉力的大小将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大再变小D.先变小再变大【题4】如图所示,O为杠杆的支点,在杠杆的右端B点挂一重物.MN是以A为圆心的弧形导轨,绳的一端系在杠杆的A点,另一端E可以在弧Page10of24形导轨上自由滑动.当绳的E端从导轨的一端N点向另一端M点滑动的过程中,杠杆始终水平,绳AE对杠杆拉力的变化情况()A.先变小,后变大B.先变大,后变小C.一直变小D.一直变大【题5】如图所示,杠杆AB可绕O转动,绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上,D可在MN上自由滑动,当绳的D端从N向M滑动过程中,杠杆仍保持平衡,则AD对杠杆的拉力变化情况是_________.【题6】如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是_____,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).【题7】(多选)如图所示的杠杆平衡,把A端所挂重物浸没在水中,杠杆失去平衡,为使杠杆重物的平衡,应当()A.将支点向A端移动B.将支点向B端移动C.支点不动,在B端再加挂钩码D.支点不动,将B端重物向支点移动专题四:力臂的画法【题1】如图15所示,O点为杠杆的支点,请画出力F的力臂,并用字母L表示.【题2】如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图,O为支点,F1表示手对钓鱼竿的作用力,请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2图15图12Page11of24【题3】如图所示为两位同学在玩翘翘板,他们对板的作用力分别为F1和F2,请在图中画出F1的力臂L1和F2的力臂L2.【题4】如图所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点O连接.试作出地面对棒的支持力的力L和棒所受重力G的示意图.【题5】以O为支点质量忽略不计的杠杆挂上10N重物A,杠杆同时还受另一个大小与FA不等、竖直向上的力FB作用,处于平衡.在图9中画出(1)FA的力臂lA;(2)FB的示意图并标示它的大小.【题6】如图,杠杆OB可绕O点转动,在力F的作用下在水平位置平衡,画出力F的力臂L.专题五:滑轮与滑轮组【题1】国旗的旗杆上装有定滑轮,这是为了()Page12of24A.省力B.费距离C.省距离D.改变施力方向【题
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