【正文】 ，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力臂越大，所用動(dòng)力越?。? （ 2）根據(jù)四個(gè)圖中杠桿的平衡與動(dòng)力、阻力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的關(guān)系可知：當(dāng) ______時(shí)，杠桿可能平衡；當(dāng) ______時(shí)，杠桿不能平衡． 22．如圖是某商場的自動(dòng)扶梯．扶梯的部分幾何尺寸如圖所示，質(zhì)量為 50kg 的小華站在該扶梯上從商場一樓到二樓．已知扶梯以 1m/s 的速度勻速上行．則扶梯對(duì)他做的功是 ______J，對(duì)他做功的功率是______W．如果站在扶梯上的人數(shù)增多，扶梯 的效率將 ______（填 “變大 ”、 “變小 ”或 “不變 ”）．（ g 取 10N/kg） 三．作圖題（共 3 小題） 23．（ 2022?黔東南州）如圖所示杠桿中， O 為支點(diǎn)，請(qǐng)畫出圖中力 F1 和 F2 的力臂 L1 和 L2． 24．（ 2022?盤錦）如圖，質(zhì)量分布不均勻的長方形物體放在水平地面上， A 點(diǎn)是它的重心，如果用力只使物體的一端稍微離開地面，在物體上畫出所施加最小力的示意圖及其力臂，并標(biāo)明支點(diǎn) O． 25．（ 2022?賀州）請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替繩子，將兩個(gè)滑輪連成滑輪組，要求人力往下拉繩使重物升起． 四． 實(shí)驗(yàn)探究題（共 4 小題） 26．（ 2022?揚(yáng)州）從地面上搬起重物我們的常見做法是彎腰（如圖甲）或人下蹲彎曲膝蓋（如圖乙）把它搬起來，哪種方法好呢？下面就建立模型說明這個(gè)問題．把脊柱簡化為杠桿如圖丙所示，脊柱可繞骶骨（軸） O 轉(zhuǎn)動(dòng)，腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力 F1 作用在 A 點(diǎn)，其實(shí)際作用方向與脊柱夾角為 12176。且保持不變，搬箱子拉力 F2 作用在肩關(guān)節(jié) B 點(diǎn)，在 B 點(diǎn)掛一重物代替箱子．用測力計(jì)沿 F1 方向拉，使模型靜止，可測出腰背部復(fù)雜肌肉拉力的大小．接著，改變脊柱與水平面的夾角即可改變杠桿與水平面的夾角 α，多次實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論． （ 1）在丙圖中畫出 F2 力臂 L2． （ 2）當(dāng) α角增大時(shí)， L2______（變大 /不變 /變?。?， F1______（變大 /不變 /變小）． （ 3）如果考慮到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的實(shí)際拉力將比丙圖中 F1 要 ______（大/?。? （ 4）對(duì)比甲乙兩種姿勢所對(duì)應(yīng)丙圖中的兩種狀態(tài)，由以下分析可得， ______（甲 /乙）圖中的姿勢比較正確． 27．（ 2022?宿遷）小明在 “探究杠桿的平衡條件 ”實(shí)驗(yàn)中，所用的器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)． （ 1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上， 調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿水平平衡；實(shí)驗(yàn)中，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測量 ______． （ 2）實(shí)驗(yàn)過程中，將鉤碼懸掛于圖中 A 點(diǎn)，保持阻力、阻力臂不變，在支點(diǎn) O 右側(cè)不同位置，用彈簧測力計(jì)施加豎直向下的拉力（動(dòng)力），使杠桿水平平衡，測出每一組動(dòng)力臂 L1和對(duì)應(yīng)的動(dòng)力 F1，并記錄在表中．請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中繪制出 L1 與 F1 的圖象，根據(jù)圖象中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng) L1 為 時(shí)， F1 為 ______N． 次數(shù) 動(dòng)力 F1/N 動(dòng)力臂 L1/cm 1 2 3 4 5 （ 3）實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)，保持杠桿處于水平平衡，當(dāng)彈簧測力計(jì)的拉力方向偏離豎直方向時(shí)，彈簧測力計(jì)的拉力會(huì)變大，原因是 ______． 28．（ 2022?南京）用如圖所示的裝置做 “探究杠桿的平衡條件 ”實(shí)驗(yàn)． （ 1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，杠桿的位置如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿的平衡螺母向 ______移動(dòng)（選填 “左 ”或 “右 ”）． （ 2）如圖乙所示，在刻度線 “2”處掛 2 個(gè)鉤碼．在刻度線 “4“處用調(diào)好的彈簧測力計(jì)豎直向下拉杠桿，杠桿 在水平位置平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 F1，將彈簧測力計(jì)斜向左拉，杠桿在水平位時(shí)平衡時(shí)，其示數(shù) F2 ______F1（選項(xiàng) “＞ ”、 “=”或 “＜ ”）；再將彈簧測力計(jì)斜向右拉，杠桿在水平位置平衡時(shí)，其示數(shù) F3______F1． （ 3）得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論后，利用圖乙所示的裝置，只借助杠桿上的刻度線，右側(cè)只使用彈簧測力計(jì)，左側(cè)只懸掛重物，若彈簧測力計(jì)的量程是 0～ ，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，通過計(jì)算可知，懸掛的重物最重可達(dá) ______N． 29．（ 2022?聊城）在 “測量滑輪組的機(jī)械效率 ”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖所示的同一滑 輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙 3 次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表： 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 鉤碼所受的 重力 G/N 提升高度 h/m 拉力 F/N 繩端移動(dòng)的 距離 s/m 機(jī)械效率 η 1 2 % 2 4 % 3 6 ① ② （ 1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上 ______拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高． （ 2）表格中編號(hào) ①處數(shù)據(jù)應(yīng)為 ______，編號(hào) ②處數(shù)據(jù)應(yīng)為 ______． （ 3）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的 機(jī)械效率主要與 ______有關(guān)． （ 4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率 ______（選填 “變大 ”“變小 ”或 “不變 ”）． 五．計(jì)算題（共 2 小題） 30．（ 2022?黔南州）用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體 M，已知被提升的物體 M 質(zhì)量為 76kg， M 的體積為 3 10﹣ 3m3，在 M 物體未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力 F 將物體 M 以 ，此過程中，拉力 F 做的功 W 隨時(shí)間 t 的變化圖象如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦力大?。螅海?g=10N/kg） （ 1）求物體 M 的重力？ （ 2）求動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力？ （ 3）求滑輪組提升重物的機(jī)械效率？ 31． 吊車在生產(chǎn)生活中的用途非常廣泛，如圖，吊車正在對(duì)一輛交通事故車實(shí)施救援作業(yè)．該事故車總質(zhì)量為 1290kg，吊車要將該車向上吊起 3 米，水平向右移動(dòng) 6 米后放到道路事故救援車上運(yùn)回交警隊(duì)． （ 1）該事故車的重力是多少？（取 g=10N/kg） （ 2）吊車施救過程中對(duì)該車做了多少功？ （ 3）起重臂下有 3 股鋼絲繩繞在動(dòng)滑輪和框架上，鋼絲繩上的拉力為 5000N，起重機(jī)起吊該汽車的機(jī)械效率是多少？ 參考答案 一．選擇題（共 12 小題） 1． 【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿． 【解答】解： A、笤帚在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿．故 A 正確； B、使用斜面可以省力．故 B 錯(cuò)誤； C、使用滑輪組既可以省力又可以改變力的方向．故 C 錯(cuò)誤； D、羊角錘在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿．故 D 錯(cuò)誤． 故選： A． 【點(diǎn)評(píng)】此題考查的是杠桿的分類，主要包括以下幾種： ①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂；②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力 臂； ③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂． 2． 【分析】從示意圖中可以看出，杠桿在 0A 水平放置， m1 對(duì)杠桿的拉力為豎直向下，所以m1 對(duì)杠桿拉力的力臂即為杠桿 AO 的長度， m2 對(duì)杠桿拉力的方向也是豎直向下，但 OB 不是處于水平，所以 m2 對(duì)杠桿拉力的力臂小于 OB 的長度，根據(jù)杠桿的平衡條件分析，即可得出兩個(gè)物體質(zhì)量的大小． 【解答】解：杠桿示意圖如下： 根據(jù)杠桿的平衡條件： F1L1=F2L2 可知， G1L1=G2L2， m1gL1=m2gL2， 即 m1L1=m2L2， 力與相應(yīng)的力臂成反比關(guān)系， 從圖中可以看出力 臂 L1＞ L2，所以物體的重力 G1＜ G2，即 m1＜ m2． 故選 B． 【點(diǎn)評(píng)】杠桿平衡條件是解決杠桿平衡問題的重要依據(jù)，解題時(shí)要找到動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂，這是解決問題的關(guān)鍵． 3． 【分析】（ 1）符合杠桿平衡條件 F1l1=F2l2，杠桿平衡，不符合杠桿平衡條件，力和力臂乘積大的一端下沉． （ 2）力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，把鉤碼掛在 E 處、 F 處杠桿水平平衡時(shí)，力臂均和鉤碼掛在 D 處的力臂相等． 【解答】解：設(shè) AB=BO=OC=CD=L，每個(gè)鉤碼的重力為 G． A．在 B、 D 兩處各加掛一個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿左側(cè) 力與力臂的積為 3G L，右側(cè)力與力臂的積為 2G 2L，因 3G L≠ 2G 2L，所以木板不會(huì)平衡，故 A 錯(cuò)誤； B．在 B 處加掛 2 個(gè)鉤碼、 D 處加掛一個(gè)鉤碼時(shí)，杠桿左側(cè)力與力臂的積為 4G L，右側(cè)力與力臂的積為 2G 2L，因 4G L=2G 2L，所以木板會(huì)平衡，故 B 正確； CD．把 D 處的一個(gè)鉤碼掛在 E 處或 F 處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為 OD 長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會(huì)平衡，故 CD 正確． 故選 BCD． 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，杠桿是否平衡取決于力和力臂的乘積是否相等，不能只看力或只看力臂 ． 4． 【分析】克服物體的重力所做的功為有用功，克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功為總功，根據(jù) W=Gh 求出有用功和總功，根據(jù) P= 求出拉力的功率，根據(jù) η= 100%求出滑輪組的機(jī)械效率，由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù) s=nh 求出繩端移動(dòng)的距離，利用 v=求出繩子自由端移動(dòng)的速度． 【解答】解：利用滑輪組所做的有用功： W 有 =Gh=