【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(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)實(shí)心胡蘿卜 ,它們都想多分點(diǎn)。 (2)設(shè)在 A點(diǎn)施加的力 為動(dòng)力 ,則阻力為 N 3= N,阻力臂為 4個(gè)格的長度 4l,在 A點(diǎn)施加一個(gè)最小的力 ,則動(dòng)力臂 的大小最大為 3個(gè)格的長度 3l,根據(jù)杠桿的平衡條件 ,得最小動(dòng)力 F1=? =2 N。請?jiān)? 圖乙中畫出力 F2的力臂。 (2)如圖甲所示 ,若每個(gè)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(gè)鉤 碼 ,為使杠桿在水平位置平衡 ,他在圖中 A處施加一個(gè)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(jì)豎直向上拉動(dòng)杠桿 ,若使杠桿平衡 ,則拉力作用點(diǎn)應(yīng)在支點(diǎn)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(shí)驗(yàn)。 (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(diǎn) ,杠桿的自重對實(shí)驗(yàn)有影響。 (2)小明在實(shí)驗(yàn)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(shí) ,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(shí)如乙圖所示 ,小明得 出了杠桿的平衡條件是“動(dòng)力 動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸 ,可減小 臂 ,剪斷物體更省力。 mV6.(2022浙江臺(tái)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(shí)心球的體積相等 ,此時(shí)杠桿平 衡 (杠桿自重、掛盤和細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì) ),則杠桿左右兩邊的力臂之比為 ,1個(gè)甲球和 1個(gè)乙球的質(zhì)量之比為 ,甲球和乙球的密度之比為 。 時(shí) ,F2=? ,所以 A、 C兩項(xiàng)錯(cuò) ,D項(xiàng)正確。 時(shí)的阻力臂 OC39。=? l。,△ AOP都為等腰三角形 ,由幾何知識(shí)可以得出 ,動(dòng)力臂分別是三角形底邊 AP的高 OE和 OE39。 時(shí) ,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(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn) 動(dòng) ,在 O點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(dòng) 力臂始終不變 ,C項(xiàng)錯(cuò)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(shí)它對吊臂 的支持力始終與吊臂垂直 ,使吊臂繞 O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng) ,從而將貨物提起 ,下列說法正確的是 ? ( ) ? ,但要費(fèi)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(dòng)力臂小于阻力臂 ,故它是一個(gè)費(fèi)力杠桿 ,A項(xiàng)錯(cuò)誤 。手分別在 A、 B兩點(diǎn)沿豎直向下方向施力 ,在 B點(diǎn)時(shí)力臂更 大 ,更省力 ,故 D項(xiàng)錯(cuò)誤。手在 A點(diǎn) 豎直向下施力時(shí) ,動(dòng)力臂大于阻力臂 ,為省力杠桿 ,B項(xiàng)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(shí)阻力臂大于動(dòng)力臂 ,是費(fèi)力杠桿 ,B、 C、 D項(xiàng)錯(cuò)誤。 12知識(shí)歸納 滑輪組中 ,n是與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù) , F=? (G動(dòng) +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(shí) ,手對輕繩的拉力均為 F1= N,當(dāng)重物勻速上升時(shí) ,手對輕繩 的拉力為 F2= N,且重物上升過程中動(dòng)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(jì)時(shí) ,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(jì) )。兩次對應(yīng)的彈簧測力計(jì)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(yùn)動(dòng)速度不同 ,但都是做勻速直線運(yùn)動(dòng) ,此時(shí)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(dòng) ,是由于慣性 ,此過程中運(yùn)動(dòng)員對足球沒有力的作用 ,故 D錯(cuò)誤。司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車 ,雖然有力的作用 ,但在力的方向 上沒有移動(dòng)距離 ,所以司機(jī)對汽車沒有做功 ,故 B錯(cuò)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(shí)間是小明的 3倍 ,故 P1∶ P2=2∶ 3, C錯(cuò)誤 ,D正確。 tWW有 用總WWW?有 用有 用 額GhG h G h?物動(dòng)物GGG?物動(dòng)物 2G物動(dòng)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(diǎn)、路徑和終點(diǎn)都相同 ,全程設(shè)為 勻速運(yùn)動(dòng) ,媽媽的體重是小明的 2倍 ,媽媽所用的時(shí)間是小明的 3倍。 已知 F1=F2,所以省力情況相同 ,故 C錯(cuò)誤 。4 h, 已知 F1=F2,所以 W甲總 W乙總 ,故 B錯(cuò)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(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組 (每個(gè)滑輪等重 ), 在相同時(shí)間內(nèi)把重物 G提升相同高度 ,F1和 F2大小相等 ,不計(jì)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(gè)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(cuò)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(gè)阻力時(shí) ,杠 桿的平衡條件為 F1L1=F2L2+F3L3。 (2)由題圖可知 ,動(dòng)力臂兩個(gè)格為 m,阻力臂三個(gè)格則為 m。根據(jù)這個(gè)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(gè)因素中 ,不會(huì)帶來實(shí)驗(yàn)誤差的是 。 ? 甲 ? 乙 (1)平衡時(shí) ,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(dòng)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(jì)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?yàn)椴捎眠@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(shí) ,動(dòng)力臂越長則動(dòng)力越小。 ? 答案 如圖 24 ? 解析 把旅行箱看做一個(gè)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(dòng)力的動(dòng)力臂大于作用在 B點(diǎn)的阻力的阻力臂 ,所以是省力杠 桿 ,故選 B項(xiàng)。 ? 思路分析 根據(jù)杠桿平衡條件得 ,作用在某點(diǎn)最小的力 ,其力臂最長 (最長的力臂為支點(diǎn)到作 用點(diǎn)的距離 ),再通過比較四個(gè)力臂的長短確定力的大小關(guān)系。若力施加在 B點(diǎn)或 C點(diǎn) ,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(dòng)力臂小于阻力臂 ,是費(fèi)力杠桿。 ,動(dòng)力 臂大于阻力臂 ,是省力杠桿 。 (3)勻速下降時(shí) ,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(yùn)動(dòng)員以 6 m/s 的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng) ,則運(yùn)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)直至落地 ,整個(gè)過程用時(shí) 30 s,求在這個(gè)過程中 : (1)運(yùn)動(dòng)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(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子股數(shù) n=3 繩子自由端移動(dòng)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(gè)過程中 ,克服某個(gè)力做的功與這個(gè)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(jì)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(jì)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(shí)滑輪組的機(jī)械效率為 。 (2)繩子自由端移動(dòng)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(jì) , (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(shí) ,機(jī)械效率不同 ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)?η=? ,故 η甲 η乙 ,B正確 。 3.(2022湖南懷化 ,