【正文】 ,造成上述現(xiàn)象的原因是 :A端重力的力臂 (選填“大于”、“小于” 或“等于” )B端重力的力臂 ,根據(jù)杠桿平衡的條件可得出 :A端的質(zhì)量 (選填“大 于”、“小于”或“等于” )B端的質(zhì)量。小白兔說 :“我要長的那一頭 !” ,小猴卻暗自 高興。 43 ll?10.(2022湖南邵陽 ,32,6分 )小猴和小白兔同時發(fā)現(xiàn)了一個實心胡蘿卜 ,它們都想多分點。 (2)設(shè)在 A點施加的力 為動力 ,則阻力為 N 3= N,阻力臂為 4個格的長度 4l,在 A點施加一個最小的力 ,則動力臂 的大小最大為 3個格的長度 3l,根據(jù)杠桿的平衡條件 ,得最小動力 F1=? =2 N。請在 圖乙中畫出力 F2的力臂。 (2)如圖甲所示 ,若每個鉤碼重 N,且杠桿上每格相等 ,小明在杠桿左端圖示位置處掛上 3個鉤 碼 ,為使杠桿在水平位置平衡 ,他在圖中 A處施加一個方向向上的力 F1,此力大小至少為 N。 ? 答案 左側(cè) 3 解析 測力計豎直向上拉動杠桿 ,若使杠桿平衡 ,則拉力作用點應(yīng)在支點左側(cè) 已知 L1=10 cm,F2=1 N,L2=30 cm 則 F1=? =? =3 N 221FLL?1 30cm0cm?9.(2022湖南長沙 ,36,6分 ,★ )小剛和小明等同學(xué)一起做“探究杠桿的平衡條件”的實驗。 (4)利用題圖丁所示裝置進(jìn)行探究 ,杠桿的重心沒有通過支點 ,杠桿的自重對實驗有影響。 (2)小明在實驗中 ,只得到一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論 ,具有偶然性。 采用丁圖的裝置進(jìn)行探究 ,發(fā)現(xiàn)當(dāng)杠桿水平平衡時 ,與其他同學(xué)得出的結(jié)論不相同 ,其主要原因 是 。掛上重力均為 N的鉤碼后 ,再次平衡時如乙圖所示 ,小明得 出了杠桿的平衡條件是“動力 動力臂 =阻力 阻力臂” ,小明得出結(jié)論的過程中存在的不妥 之處是 。 (2)圖中剪刀在使用過程中 ,在同樣的情況下 ,被剪物體向剪刀轉(zhuǎn)動軸靠近 ,減少了阻力臂 ,由 F1L1=F2L2可知 ,阻力臂 L2越小 ,越省力 ,因此這樣做的目的是減小阻力臂 ,可以省力。 (2)如圖乙 ,把被剪物體盡量靠近剪刀的轉(zhuǎn)動軸 ,可減小 臂 ,剪斷物體更省力。 mV6.(2022浙江臺州 ,18,4分 )使用簡單機(jī)械可以給人們的生活帶來便利。 圖 1 圖 2 22 323422 2G125.(2022廣東 ,13,3分 )如圖所示 ,由不同物質(zhì)制成的甲和乙兩種實心球的體積相等 ,此時杠桿平 衡 (杠桿自重、掛盤和細(xì)線的質(zhì)量忽略不計 ),則杠桿左右兩邊的力臂之比為 ,1個甲球和 1個乙球的質(zhì)量之比為 ,甲球和乙球的密度之比為 。 時 ,F2=? ,所以 A、 C兩項錯 ,D項正確。 時的阻力臂 OC39。=? l。,△ AOP都為等腰三角形 ,由幾何知識可以得出 ,動力臂分別是三角形底邊 AP的高 OE和 OE39。 時 ,繩上拉力為 F2,在此過程中 (不考慮繩重及摩擦 ),下列判斷正 確的是 ? ( ) F的大小保持不變 F2兩力之比為 1∶ ? F2兩力之比為 ? ∶ 1 32答案 BD 找出杠桿水平位置和把它拉起到與水平面的夾角為 30176。 4.(2022內(nèi)蒙古包頭 ,9,3分 )(多選 )如圖所示 ,均勻細(xì)桿 OA長為 l,可以繞 O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn) 動 ,在 O點正上方距離同樣是 l的 P處固定一定滑輪 ,細(xì)繩通過定滑輪與細(xì)桿的另一端 A相連 ,并 將細(xì)桿 A端繞 O點從水平位置緩慢勻速向上拉起。 評析 本題考查的是杠桿的利用 ,看似簡單 ,其實難度并不小。勻速頂起吊臂的過程中 ,伸縮撐桿對吊臂的支持力始終與吊臂垂直 ,故動 力臂始終不變 ,C項錯誤 。 3.(2022山東威海 ,8,2分 )圖是吊車起吊貨物的結(jié)構(gòu)示意圖 ,伸縮撐桿為圓弧狀 ,工作時它對吊臂 的支持力始終與吊臂垂直 ,使吊臂繞 O點緩慢轉(zhuǎn)動 ,從而將貨物提起 ,下列說法正確的是 ? ( ) ? ,但要費距離 ,但可以省功 ,伸縮撐桿支持力的力臂變小 ,伸縮撐桿支持力漸漸變小 答案 D 由題圖可知 ,吊臂的動力臂小于阻力臂 ,故它是一個費力杠桿 ,A項錯誤 。手分別在 A、 B兩點沿豎直向下方向施力 ,在 B點時力臂更 大 ,更省力 ,故 D項錯誤。手在 A點 豎直向下施力時 ,動力臂大于阻力臂 ,為省力杠桿 ,B項正確 。 2.(2022黑龍江哈爾濱 ,25,2分 )如圖 ,用橇棒撬起石塊并保持平衡。 L1=L2,則 F1=F2,等臂杠桿 。笤帚、筷子、船槳使用 時阻力臂大于動力臂 ,是費力杠桿 ,B、 C、 D項錯誤。 12知識歸納 滑輪組中 ,n是與動滑輪相連的繩子段數(shù) , F=? (G動 +G物 ), s=nh, η=? =? 。 (2)重物上升過程中的有用功、總功以及滑輪組的機(jī)械效率。懸掛的重物 G= N,當(dāng)重物靜止于任意位置時 ,手對輕繩的拉力均為 F1= N,當(dāng)重物勻速上升時 ,手對輕繩 的拉力為 F2= N,且重物上升過程中動滑輪恰好轉(zhuǎn)過 1圈。故選 C。繩重及滑輪和軸處的摩擦忽略不計時 ,F甲 =G物 =100 N, F乙 =? =? =60 N,所以 F甲 F乙 。機(jī)械效率 :η甲 η乙 :F甲 F乙 。機(jī)械效率 :η甲 η乙 :F甲 =F乙 。 7.(2022寧夏 ,27,3分 )如圖所示 ,同一滑輪采用甲、乙兩種連接方式勻速提升重為 100 N的物體 , 已知滑輪重 20 N(繩重及滑輪和軸處的摩擦忽略不計 )。兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分 別為 F F2,兩次拉力的功率分別為 P P2,下列判斷正確的是 ? ( ) ? F P1P2 =F P1P2 F P1=P2 F P1P2 答案 B 從圖像上看出木塊雖然兩次運動速度不同 ,但都是做勻速直線運動 ,此時木塊在水 平方向上受到一對平衡力 ,即拉力和摩擦力 ,摩擦力不變 ,所以 F1=F2。足球被 踢出后在草地上能繼續(xù)滾動 ,是由于慣性 ,此過程中運動員對足球沒有力的作用 ,故 D錯誤。司機(jī)費了很大的力也未能推動汽車 ,雖然有力的作用 ,但在力的方向 上沒有移動距離 ,所以司機(jī)對汽車沒有做功 ,故 B錯誤 ?；喗M 的機(jī)械效率為 η=? 100%=? 100%=80%,故選 B。額外功為 W額 =W總 W有 =3 000 J2 400 J=600 J。此過程中 ,所做有用功為 W有 =Gh=800 N 3 m=2 400 J。功率 P=W/t,媽媽所用時間是小明的 3倍 ,故 P1∶ P2=2∶ 3, C錯誤 ,D正確。 tWW有 用總WWW?有 用有 用 額GhG h G h?物動物GGG?物動物 2G物動物3.(2022廣東 ,6,3分 )媽媽與小明進(jìn)行爬山比賽 ,他們選擇的起點、路徑和終點都相同 ,全程設(shè)為 勻速運動 ,媽媽的體重是小明的 2倍 ,媽媽所用的時間是小明的 3倍。 已知 F1=F2,所以省力情況相同 ,故 C錯誤 。4 h, 已知 F1=F2,所以 W甲總 W乙總 ,故 B錯誤 。 甲滑輪組中拉力做的總功為 W甲總 =F1 2.(2022四川攀枝花 ,8,3分 )某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組 (每個滑輪等重 ), 在相同時間內(nèi)把重物 G提升相同高度 ,F1和 F2大小相等 ,不計繩重及摩擦 ,下列說法正確的是 ? ( ) ? F1和 F2做功的功率相同 F1和 F2做的總功相同 ,兩個滑輪組機(jī)械效率一樣大 答案 D 由題圖知 ,甲滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù) n=3,乙滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù) n=4。 則 ? ( ) ? W2 W2 P2 P2 答案 C 由 W=Fs知 F1做的功 W1=F1sOP=300 N 4 m=1 200 J,F2做的功 W2=F2sPQ=200 N 6 m= 1 200 J,W1=W2,A、 B錯誤 。 OP段拉力 F1為 300 N,F1做的功為 W1,功率為 P1。 (4)由題圖可以得出受到兩個阻力時 ,杠 桿的平衡條件為 F1L1=F2L2+F3L3。 (2)由題圖可知 ,動力臂兩個格為 m,阻力臂三個格則為 m。根據(jù)這個結(jié)果 ,可以初步得到 ,在這種 情況下杠桿的平衡條件為 :F1L1= 。 (3)下列四個因素中 ,不會帶來實驗誤差的是 。 ? 甲 ? 乙 (1)平衡時 ,應(yīng)該讓杠桿靜止在 位置。本題考查了學(xué)生的逆向 思維能力 ,屬較難題。 評析 本題是對動滑輪的綜合考查。 5.(2022河南 ,4,2分 )圖是小聰為拉船靠岸而設(shè)計的甲、乙兩種方案 ,若拉船的力需要很大 ,則應(yīng) 選用方案 (選填“甲”或“乙” ),因為采用這種方案可以 。 由杠桿平衡條件可得 FL1=GL2,解得 :F=GL2/L1=24 N。根據(jù)杠桿平衡條件可知 :阻力和 阻力臂乘積一定時 ,動力臂越長則動力越小。 ? 答案 如圖 24 ? 解析 把旅行箱看做一個杠桿。已知 OA= m,OB = m,箱重 G= 120 N。分析力臂可知 ,作用在末端動力的動力臂大于作用在 B點的阻力的阻力臂 ,所以是省力杠 桿 ,故選 B項。 ? 思路分析 根據(jù)杠桿平衡條件得 ,作用在某點最小的力 ,其力臂最長 (最長的力臂為支點到作 用點的距離 ),再通過比較四個力臂的長短確定力的大小關(guān)系。若力施加在 B點或 C點 ,最小的力分別為 FB、 FC,且 AB=BO=OC。 2.(2022吉林長春 ,10,2分 )懸掛重物 G的輕質(zhì)杠桿 ,在力的作用下傾斜靜止在如圖所示的位置。 在使用過程中 ,動力臂小于阻力臂 ,是費力杠桿。 ,動力 臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 。 (3)勻速下降時 ,重力做功的功率 : P=Fv=Gv=500 N 6 m/s=3 103 W。=? =? =10 m/s。由圖像可知 ,15 s后運動員以 6 m/s 的速度做勻速直線運動 ,則運動員在 15~30 s通過的路程為 s后 =vt后 =6 m/s 15 s=90 m。 (3)勻速下降時重力做功的功率。在某次 跳傘訓(xùn)練過程中 ,一體重為 500 N的運動員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下 ,其速 度與時間的關(guān)系如圖所示 ,經(jīng) 15 s下落 210 m后 ,開始做勻速直線運動直至落地 ,整個過程用時 30 s,求在這個過程中 : (1)運動員下落的平均速度 。 思維拓展 求解有用功的關(guān)鍵是明確人們使用機(jī)械的目的是什么 ,為了達(dá)到目的所做的那部 分“目的功”就是有用功 ,有用功的大小等于為了達(dá)到目的而直接用手對物體做的功。h物 =900 N 1 m=900 J 總功 W總 =F 答案 (1) 3 m (2)75% (3)120 W 解析 (1)建筑材料勻速提升 h物 =1 m 動滑輪上承擔(dān)物重的繩子股數(shù) n=3 繩子自由端移動的距離 s=n (2)此滑輪組的機(jī)械效率 。 解題關(guān)鍵 知道在一個過程中 ,克服某個力做的功與這個力做的功大小相等。一架由碳纖維 材料制作的小型無人機(jī) ,質(zhì)量為 2 kg,在 5 s內(nèi)勻速豎直上升 10 m,則該無人機(jī)克服自身重力做功 為 J,功率為 W。 WW 有總 200J2 000J解題關(guān)鍵 解本題需掌握滑輪組機(jī)械效率的計算公式 ,了解滑輪組機(jī)械效率的高低與哪些因 素有關(guān)。 答案 60% 變大 解析 有用功 W有 =Gh=720 N 10 m=7 200 J 已知所做的總功 W總 =12 000 J 則滑輪組的機(jī)械效率 η=? 100%=? 100%=60%。 1212WtFst6.(2022湖南岳陽 ,13,4分 )用不計繩重和摩擦的滑輪組把重為 720 N的貨物勻速提高 10 m,所做 的總功為 12 000 J,此時滑輪組的機(jī)械效率為 。 (2)繩子自由端移動的速度 v繩 =2vA=2 m/s= m/s, 由 P=? =? =Fv得 ,拉力做功的功率 P=Fv繩 =50 N m/s=40 W。 (3)物體 A的機(jī)械能 (填“增加”、“減少”或“不變” )。在勻速豎直提升物體 A的過程中 ,物體 A上升的速度大小為 vA= m/s,滑輪質(zhì)量、繩重及 一切摩擦均可忽略不計 , (1)繩子自由端的拉力大小 F= N。 (2)知道滑輪組機(jī)械效率的高低與哪些因素有關(guān)?；? 輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān) ,所以提起不同重物時 ,機(jī)械效率不同 ,D項錯誤。因為 η=? ,故 η甲 η乙 ,B正確 。 3.(2022湖南懷化 ,