簡單機械課件一

3.4簡單機械（1）

由學習目錄

目錄

模塊一知識網(wǎng)絡......................................................................1

模塊二知識掌握......................................................................2

知識點一、杠桿...................................................................2

知識點二、滑輪..................................................................7

【鞏固提高］.........................................................................13

:叵知識重點

模塊一知識網(wǎng)絡

如果一慣愛??在力的作用下a隨

固定點沖動.這根硬槨就DUH定義

桿.可以是JI的，由可以是零的/

杠桿定M輪

港m師出?工肝的五姿次J

F1L1=F2L2平衡演件

合力叮桿：動力■大于ia力。聞和?切一妙塔動》洞論

W力杠桿:動力?小于阻力?動力曾為阻力?兩佰的打:檸

簡單機械M

??杠桿：動力?崢于阻力?的做一半的力,何■臚

離.且不姆改求力的方向

切滑輪

（為這票一目的

吉用功

回I-------1）必“須容做安的.電功不

定漕輪、動滑蛉電令在一前內(nèi)成滑愴電

教外功

（種不做的功機械效塞玲點既濟?力又W8改受力的方向

已用功與總功的比值曾力AT兄分析F=G/n（n為承）

3￡5Z

公式T|=姆白田股探動距通S=nh（切移動距商）

tfiWO動儡定”進行《1線

俎“原則楨力的方向不同,需定滑輪

的個數(shù)不同

模塊二知識掌握

知識點一、杠桿

定義在力的作用下能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫激杠桿

五個要素及直使杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點

動久使杠桿轉(zhuǎn)動的力動力臂:從支點到動力作用線的垂直距離

阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力臂:從支點到阻力作用線的垂直距離

杠桿平衡指杠桿保持靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài),我們在做研究杠桿的平衡條件的實驗

時，是指杠桿的處于水平位置平衡。

文字公式：動力X動力臂=阻力義阻力臂，符號公式：FiXLEXL?

分類a.L1>L2時，叫省力杠桿,其特點是省了力，但費了邂離_。如開開瓶器、

鋤刀、老虎鉗、道釘撬等

b.L1VL2時，叫費力杠桿,其特點是幫了力.但省了距離.如釣魚竿、筷

子、銀子、縫紉機腳踏板等。

c.L1=L2時，叫等臂杠桿,其特點是不省力也不費力，不省距離也不費距嘀。如二

平、定滑輪等

實際應用的杠桿形狀是各異的，可?以是一直的,也可以是一曲的

天千鐵做

釣魚羊倒刀

圖3-40生產(chǎn)和生活中的杠桿

Q考點剖析

［例題1］如圖所示，杠桿OA在力“、F2的作用下處于靜止狀態(tài)，L?是力J的力臂，請

在圖中作出R的力臂3和力艮。

解：做力B的延長線，過支點0做力R作用線的垂線段L，則線段L為力R的力臂；

過力臂L2末端，作垂直于L,直線，與杠桿0A的交點為力F"乍用點，方向斜向右上方,

如圖所示：

[例題2]（2023?舟山一模）如圖所示筷子盒在A處施加向下的力時，筷子會從出口滾出。忽略筷

子的壓力，以下能正確表示按下A處時杠桿示意圖的是（）

【解答】解：A處施加的動力的方向是向卜.的，支點在杠桿的最左側(cè)，所以阻力的方向是向上的,

A.其他條件不變，僅伸長拉桿的長度，拉力F增大

B.其他條件不變，拉力F的方向沿順時針改變20°,拉力F減小

C.箱內(nèi)物體下滑，重心位置由B變至B',拉力F增大

D.使拉力F的方向沿順時針改變40°,通過調(diào)節(jié)拉力大小，不能使拉桿箱保持靜止

【解答】解：A、由圖知，。為支點，反向延長力F的作用線，由O點做F作用線的垂線，垂線

段長為其力臂L,如卜.圖所示：

其它條件不變時，僅伸長拉桿的長度，由圖可知，動力臂會變大，在阻力、阻力臂不變時，動力

臂變大，根據(jù)杠桿的平衡條件”動力X動力臂=阻力X阻力臂”可知，拉力F減小，故A錯誤；

B、其它條件不變時，使拉力F的方向沿順時針改變20°,動力臂會變小，在阻力、阻力臂不變

時，動力臂變小，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，拉力F增大，故B錯誤；

C、箱內(nèi)物體下滑，重心位置由B變至B',阻力不變，阻力臂變小，動力臂不變，根據(jù)杠桿的

平衡條件可知，拉力F減小，故C錯誤；

D、使拉力F的方向沿順時針改變40°,此時拉力方向向下，阻力方向不變，仍然豎直向下，在

兩個向下的力作用下，無論怎樣調(diào)節(jié)拉力大小，都不能使拉桿箱保持靜止，故D正確。

故選：Do

[例題5]（2022秋?西湖區(qū)校級期中）有一質(zhì)量分布不均勻的木條，質(zhì)量為，長度為AB,C為木條

上的點，AC=1ABo現(xiàn)將兩臺完全相同的臺秤甲、乙放在水平地面上，再將此木條支放在兩秤

上，B端支放在乙秤上。C點支放在甲秤上，此時甲科的示數(shù)是，如圖所示。則欲使乙秤的示

數(shù)變?yōu)?,應將甲秤向右移動的距離是（支放木條的支架重不計）（）

c

-ee-

1113

A.-ABB.-ABC.-ABD.-AB

8424

【解答】解：木條的重力:G=mg=X10N/kg=24N；

設木條重心在D點，當C點放在托盤秤甲上，B端放在托盤秤乙上時，以B端為支點,

托盤秤甲的示數(shù)是，則托盤受到的壓力：Fj^=mcg=X10N/kg=8N,

根據(jù)力的作用是相互的，所以托盤秤對木條C點的支持力為8N,如圖所示:

由杠桿平衡條件有：FcXCB=GXBD,即：8NXCB=24NXBD,

所以：CB=3BD,

1Q

因AC=^AB,所以CB*AB

則BD=|X|AB=1AB,

CD=AB-AC-BD=AB-/AB-/AB=|AB,

欲使乙秤的示數(shù)變?yōu)椋ǎ?，需將甲秤移到D點;，故向右移動的距離為^AB。

故選：Co

[例題6]（2023?蕭山區(qū)模擬〕在體育鍛煉時，小金雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起,手掌支

撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置，此時墻壁對手掌的支撐力是F,如圖所

示。不計墻壁對手掌的摩擦力。

（1）小金質(zhì)量為48kg,則墻里對人的支撐力約為多少？（g取10N/kg）

（2）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F變大還是變小?分析并

說明理由。

（3）若要做撐墻俯臥撐，增加該鍛煉的功率的方法有哪些？舉1例：o

【解答】解：（1）假設小正方形的邊長為a,由圖可知，支撐力F的力臂為Li=8a,阻力F2的

力臂為L2=3a,根據(jù)杠桿條件，可得FIL】=F2L2,且F2=mg,則支撐力：

F=上竺=48kgxM）N/kgx3a=]m；

LI8ci

（2）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，支撐點會下移，則由圖可知動力臂會減小，阻力臂會增大,

阻力（人的重力〉大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大；

（3）在相同的時間內(nèi)增加做功的多少可以增加功率，所以可以通過負重鍛煉，增加速度等來增

加功率。

答：⑴小金質(zhì)量為48kg,則墻壁對人的支撐力約為180N；

（2）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，支撐點會下移，則由圖可知動力臂會減小，阻力鴨會增大,

阻力（人的重力）大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大：

（3）負重鍛煉（增加速度）。

知識點二、滑輪

I.定滑輪是一等臂杠桿,不省力，但可以改變力的方向。

2.動滑輪是動力臂等于阻力惜_2_倍的杠桿，使用動滑輪可以省一半的力:F=k2G

3滑輪組既能省力又能改變力的方向。重物和動滑輪的總重力由n段繩子承擔，提起重物所用的力

就是總重力的總分之一，即F=l/nG,拉力所通過的距離為物體上升距離的」1_倍。

，一

C考點剖析］

—IIIIIIIIUIIIIIIIIIUIIII1IIIIIIIIIIIIIII--------------------------

|例題7］（2023?海曙區(qū)校級一模）現(xiàn)有史籍中最早討論滑輪的是《墨經(jīng)》。書中將向上提舉重物的

力稱為“挈”，將自由往下降落稱為“收”，將整個滑輪稱為“繩制”（圖I）?，F(xiàn)分別用甲、乙

兩個力替代“收”（圖2）,使重物在相同的時間內(nèi)勻速上升相同高度。不計繩重和摩擦，下列

說法正確的是（）

圖1圖2

A.使用這個滑輪能省力

B.甲拉力大小等于乙拉力大小

C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功

D.甲拉力使繩自由端移動的速度小于乙拉力使繩自由端移動的速度

【解答】解：A、由圖可知，圖中的滑輪是定滑輪，使用定滑輪只能改變力的方向，不能省力，

故A錯誤；

B、定滑輪是等臂杠桿，由于阻力和阻力臂不變，動力臂都等于滑輪的半徑，即甲、乙拉力的力

臂相等，根據(jù)杠桿的平衡條件FW=F212,可知，甲拉力大小等于乙拉力的大小，故B正確

C、由題意可知，重物上升的距離相同；在使用定滑輪中，繩子移到的距離等于重物上升的距離:

由于甲、乙拉力大小相等，根據(jù)W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等，故C錯誤；

D、由題意可知，重物在相同時間內(nèi)上升的距離相同，即重物上升的速度相同；在使用定滑輪中,

繩子移動的距離等于重物上升的距高，繩子移動的時間和重物上升的時間相同，根據(jù)v=］可知，

甲、乙拉力移動的速度都等于重物上升的速度，故D錯誤。

故選：Bo

[例題8]（2021秋?柯橋區(qū)期末）如圖所示，分別用力Fi、F2、F3勻速提起重物A,若不計摩擦,

關(guān)于三個力的大小關(guān)系，下列選項中正確的是（）

A.FI=F2=F3B.FI>F2>F3C.F2>FI=F3D.F1VF2VF3

【解答】解：因為定滑輪相當于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重

物G,不計摩擦，沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即Fi、F2、F3都等于物體的重力。故A

正確，BCD錯誤。

故選：Ao

[例題9]（2022秋?溫州期末）小明用如圖裝置“測量大氣壓”時，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的量程太小，無法

拉開緊貼在地面上的吸盤，于是他加了一個輕質(zhì)滑輪，若不計滑輪自重和摩擦，下列操作最有

可能完成實驗的是（）

【解答】解：AB、AB圖中兩個滑輪均為定滑輪，定滑托不省力，只能改變力的方向，故AB錯

誤；

C、滑輪作為動滑輪使用，不計滑輪自重和摩擦，能省一半的力，故C正確；

D、滑輪作為動滑輪使用，彈簧測力計作用在滑輪軸上，不計滑輪自重和摩擦，彈簧測力計拉力

為繩子拉力的2倍，故D錯誤。

故選：Co

［例題10］工人站在地上利用滑輪組把貨物提起來，請你把圖中繩子的繞線方法補充完整。

解：要使該滑輪組向下用力物體向上運動，應從定滑輪開始繞，或者從繩子自由端

向下從外向里繞繩。如圖：

|例題（2023?蕭山區(qū)校級二模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平鋼架上，某工人站在水平地面上,

豎直向下拉動繩子自由端，5s內(nèi)使物體A勻速上升，提升過程中繩子自由端拉力F的功率為

180Wo已知物體A重5"N,該工人重700N。不計繩重和摩擦，下列關(guān)于該過程的說法正確

的是（）

A.繩子自由端移動的速度為

B.動滑輪重160N

C.該工人對地面的壓力為400N

D.繩子自由端受到豎直向下的拉力為200N

【解答】解：A、由圖知，承擔重物繩子的段數(shù)n=2,

由5=1111和v=3可得，繩子自由端移動速度v=半=2X：5m.=,故A錯誤；

BD、由P=^=^=Fv可得，繩端拉力F=5=W^=3OON,

不計繩重和摩擦，由F=\（G+G動）可得，動滑輪重力6動=時-G=2X30（）N-54（）N=6（）N,

故BD錯誤；

C、因為力的作用是相互的，繩子對人的拉力F搶與人對繩端拉力F相等，地面對人的支持力F支

與人對地面的壓力FR;相等,

人站在水平地面上，由平衡力知識知，G人MFKTHF支，貝i]F支=GA?F拉=700N?300N=400N,

所以人對地面的壓力F里=F^=400N,故C正確。

故選：Co

[例題12]（2023?溫州模擬）如圖所示，用10N的力F沿水平方向拉滑輪，可使物體A以的速度在

水平面上勻速運動。彈簧測力計的示數(shù)恒為2N（不計滑輪、測力計、繩子的重力，滑輪的轉(zhuǎn)軸

光滑）。下列說法錯誤的是（）

￡

A.物體A受到地面水平向右3N的摩擦力

B.物體A受到B的摩擦力是2N

C.滑輪移動的速度是

D.拉力F做功功率為4W

【解答】解：

AB、不計滑輪的摩擦和重力，以動滑輪為研究對象，則兩段繩子向右的拉力與向左的拉力平衡,

所以2F*Q=F,則A物體對滑輪的拉力F拉=*F=；X1ON=5N；力的作用是相互的，所以滑輪對

A的拉力也為5N；

彈簧測力計的示數(shù)恒為2N,因拉滑輪時，物體B始終處于靜止狀態(tài)，則測力計對B向右的拉力

與A對B向左的摩擦力平衡，所以以對B=F示=2N；力的作用是相互的，所以，物體B對A的

摩擦力為2N,方向向右，故B正確；

物體A向左勻速運動，同時地面對物體A還有向右的摩擦力，由力的平衡條件可?得：F拉=fB對

A+f地，

所以物體A受到地面的摩擦力：f地=F^-fB對A=5N-2N=3N,方向水平向右，故A正確；

C、因拉力F作用在動滑輪的軸上，費力但省一半的距離，所以拉力端的移動速度（滑輪移動的

速度）等于物體A移動速度的5,則滑輪移動的速度V=/VA=WX=，故C正確；

D、拉力F做功功率：P=y=^=Fv=10NX=lW,故D錯誤。

故選：D。

[例題13]（2022秋?竦州市期末）如圖所示是小明家使用的升降衣架，它是通過一些簡單機械組合

來方便地晾起衣服。每個滑輪重1牛，橫梁和衣架總重量為10牛。當晾衣架上所掛衣服重量為

60牛時，小明同學用力F拉動繩子自由端，在5s時間內(nèi)使衣服勻速上移了1m,不計繩重和摩

擦。

（1）該升降衣架的6個滑輪中，動滑輪有一個。

（2）小明所用拉力的大小為多少牛？

（3）拉力的功率大小為多少瓦？

【解答】解:

（1）由圖知，使用升降衣架時下面的兩個滑輪會隨所掛衣服一樣運動，所以6個滑輪中有兩個

動滑輪；

（2）由題知，每個滑輪重1N,升降衣架中動滑輪重G”,=2N,所掛衣服重G=60N,橫梁和衣

架總重量G'=10N,

由圖知，承擔重物繩子的段數(shù)n=4,

不計繩重和摩擦，拉力的大?。?/p>

F=i（GiG;iG動）=/x（60NI10NI2N）=18N；

（3）由5=咕和W=Fs可得，拉力做的功：

W=Fnh=18NX4Xlm=72J,

拉力的功率：

P-t-5s

故答案為：（1）兩；

（2）小明所用拉力的大小為18N；

（3）拉力的功率。

【鞏固提高】

1.（2023?衢江區(qū)一模）人抬頭時頭部可以看作一個杠桿，下列能正確表示抬頭時該杠檸的支點、

動力和阻力示意圖的是（）

【解答】解：抬頭時.，表示該杠桿的支點、動力和阻力示意圖的是B。

故選：B.

2.（2022秋?下城區(qū)校級期中）如圖所示，是自卸車的示意圖，車席部分可視為杠桿，則下列分

析錯誤的是（）

B.液壓桿B施加力是動力

C.阻力只有貨物的重力

D.物體A放在車廂后部可省力

【解答】解：A、車廂部分是繞著C點轉(zhuǎn)動的，所以C點是支點，故A正確；

B、液壓桿B施加的力是動力，把車廂支撐起來，故B正確：

C、阻力應是貨物對車廂的壓力，不是貨物的重力，故C錯誤；

D、根據(jù)杠桿平衡條件，阻力臂越短動力越小，越省力，因此物體A放在車廂后部可省力，故D

正確。

故選：Co

3.（2023?寧波模擬）小科家有一塊菜板，平時不用的時候，就靠在灶臺的墻上。有一次，小科在

家?guī)蛬寢屜赐昕曜雍螅蜒b有筷子的筷籠子放到菜板前時，碰到了菜板下端，結(jié)果菜板倒了下

來，還撞倒了剛放好的筷籠子，導致筷子擦了一地，如圖所示。下列說法正確的是（）

A.菜板放置時，與水平面夾角越大，菜板越容易滑倒

B.若增面是光滑的，菜板依然可以保持平衡

C.若將菜板上端點看作支點，則菜板重力和灶臺對菜板的支持力可以使杠桿保持平衡

D.筷籠子被撞倒后，若不計空氣阻力，筷子將做直線運動

【解答】解：A、菜板放置時與水平面夾角越大，菜板對灶臺的壓力越大，接觸面的粗糙程度不

變，則灶臺對菜板的摩擦力越大，菜板越不容易滑倒，故A錯誤；

B、若墻面是光滑的，菜板受到重力、墻壁的支持力、灶臺對菜板的摩擦力、灶臺對菜板的支持

力的共同作用，依然可以保持平衡，故B正確;

C、將菜板上端點看作支點，則菜板的重力為阻力，灶臺對菜板的摩擦力和灶臺對菜板的支持力

的合力為動力，仍然可以使杠桿平衡，故c錯誤；

D、筷籠子被撞倒后，不計空氣阻力，離開灶臺的筷子只受到重力作用，其運動狀態(tài)發(fā)生改變，

筷子將做曲線運動，故D錯誤。

故選：Bo

4.（2023?文成縣二模）如圖所示，杠桿OA的B點掛著重物G,A端用細繩掛在圓弧EF上，此

時OA恰成水平，且A點與圓弧形架EF的圓心重合。當繩AM的M端從E點緩慢滑到F點的

過程中，繩對A點拉力的大小將（）

C.先變大再變小D.先變小再變大

【解答】解:圖中O為支點，G為阻力、A點的拉力為動力。當杠桿水平時，OB為阻力臂，OA

為動力臂，此時動力臂最長，所以根據(jù)杠桿的平衡條件可知，所用的拉力最小。當繩的M端從E

點向中間滑時，力臂由小變大，拉力則由大變小：當從中間再向F滑時，力臂由大變小，拉力則

由小變大。因此，繩對A點拉力的大小將是先變小再變大。

故選：Do

5.（2023?平陽縣二模）如圖所示，木棒OA可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一方向不變的

水平力F作用于棒的A端，使棒從豎直位置緩慢地轉(zhuǎn)到偏角為6的地方（。＜90°）.設M為動

力與動力臂的乘積，則在此過程中（

A.F不斷變大，M不斷變大B.F不變，M逐漸變大

C.F逐漸變小，M逐漸變小D.F逐漸變大，M逐漸變小

【解答】解:

由題意可知，0點為支點，動力為F,阻力為木棒的重力G,如下圖所示:

使棒從豎直位置緩慢地轉(zhuǎn)到偏角為。的地方）,結(jié)合上圖可知，阻力臂L閑增大，而阻力

G的大小不變，則阻力與阻力譬的乘積GL用增大；

根據(jù)杠桿的平衡條件可知，M=FL^=GL阻不斷變大；

同時，動力臂L動減小，因為M=FL動增大、L動減小，所以F不斷變大，故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

6.（2023?柯橋區(qū)模擬）如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點自由轉(zhuǎn)動，在木桿的右端施加

一個始終垂直于桿的作用力F,使桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，力F的大小將

B.一直是變小的

C.先變大，后變小D.先變小，后變大

【解答】解：根據(jù)杠桿平衡條件F1LI=F2L2分析，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動

力臂不變，阻力為杠桿的重力，也不變，阻力力臂變大，所以動力變大。

當杠桿從水平位置拉到最終位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動力變小。

故F先變大后變小。

故選：Co

7.（2023?路橋區(qū)一-模）如區(qū)是一種切甘蔗用的鋤刀示意圖。為了切斷甘蔗，下列最省力的是（）

/TT~-rv_

A.FiB.F2C.F3D.F4

【解答】解：為了能切斷甘蔗，動力的方向需向下，由動力臂的定義可知，手沿Fi、F3方向用力

比沿F2方向用力時的動力營要小，由杠桿平衡條件可知，動力更大，即F|、F3>F2,所以手沿

F2方向最省力，故B正確。

故選：Bo

8.（2023?鹿城區(qū)校級一?！碁榱税纬鈦砣肭治锓N“一枝黃花”，農(nóng)業(yè)專家自制輕質(zhì)拔草器，如

圖所示，將拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手對拔草器施力，可將植株連根拔起。若拔

同一植株，手施力最小的是（）

【解答】解：如圖所示，拔草器相當于一個杠桿，拔草時支點在0點，若拔同一植株，則草對拔

草器的阻力一定，由杠桿平衡條件F1|=F2L2可知，阻力臂越小，動力臂越大，動力越小。A、

B、C圖相比，動力臂相等，C圖中的阻力臂更小，所以C圖動力更??；C圖與D圖相比，阻力

臂相等，D圖的動力臂更小，所以C圖動力更小，符合要求的只有C圖。

故選：Co

9.（2021秋?溫嶺市期中）如圖所示，健身員向下擺動腳踝使細繩拉著物體緩慢提升時，圖中的

□

滑輪是（)A

A.定滑輪,可省力

B.動滑輪,可省力

C.定滑輪,可改變力的方向

D.動滑輪,可改變力的方向

【解答】解：由圖知，圖口用的是定滑輪，可以改變力的方向，但不省力。所以ABD錯誤，C

止確。

故選：Co

（2020秋?杭州期中）如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這-■結(jié)論。小敏想通過

一次實驗既得出結(jié)論，又能直接顯示出鉤碼的重力大小，于是在左側(cè)加上一個相同的彈簧測力

計（彈簧測力計重力不能忽略、繩和滑輪之間摩擦不計）。下列四套裝置中能實現(xiàn)的是（）

【解答】解：A、左側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，右側(cè)彈簧測力計示數(shù)大

小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，故A錯誤；

B、左側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力，右側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力+彈簧測力計重力,

故B錯誤；

C、左側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力+彈簧測力計重力，右側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力,

故C錯誤：

D、左側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力，右側(cè)彈簧測力計示數(shù)大小為鉤碼重力，故D正確：

故選：Do

11.（2022秋?衢江區(qū)校級期末）如圖所示，物體A重為200N,C、D滑輪重均為30N。物體B重

為120N,它恰好能拉著A向右勻速運動?，F(xiàn)用水平向左的拉力F作用于物體A上，使物體B

在5s內(nèi)勻速上升了，則：（不計繩重和摩擦）

（1）圖中D為一（填“定”或“動”）滑輪，C在此次提升重物過程中的作用是。

（2）拉力F的大小為N,拉力F的功率為W。

【解答】解：（1）由圖可知，D滑輪隨物體一起運動，因此D滑輪是動滑輪；C滑輪固定不動，

因此C滑輪是定滑輪，其作用是改變力的方向；

（2）由圖可知，承擔物重的繩子股數(shù)n=2,不計動滑輪、繩重以及滑輪輪軸間摩擦.繩子自由

端的拉力：F純（GB+G.動）=|x（120N+30N）=75N；

物體A勻速運動，則拉力和摩擦力是一對平衡力，物體A所受摩擦力：f=F趣=75N。

用一水平向左的力F拉動物體A,拉力：F=f+F^=75N+75N=150N,

物體B在5s內(nèi)勻速上升的距離h=,則物體A在5s內(nèi)勻速移動的距離：s=nh=2X=,

拉力做的功：W=Fs=150NX=240J,

拉力F的功率為：P=Sg=要=48W。

故答案為：（1）動；改變力的方向；（2）15（）：48。

12.（2022秋?臺州期末）我國企業(yè)承建的2022年世界杯主場館一一盧塞爾體育場，創(chuàng)下全球最大

跨度索網(wǎng)屋面單體建筑等六大世界之最。

（1）索網(wǎng)的主體部分是索鋼，鋼是一種一（選填“合金”或“有機合成”）材料，其中加入

了一定量的餡和保，是通過改變金屬的來達到防銹的目的。

（2）在吊索網(wǎng)過程中使用了大量的滑輪裝置。用如圖甲的滑輪組提升重20000牛的物體，拉力F

為700（）牛，不計繩重和摩擦，動滑輪的重力是。物體和繩子自由端的運動情況如圖乙

所示，則反應繩子自由端運動的圖線是一（選填"A”或"B”）。

2

甲

【解答】解：（1）鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金：其中加入了一定量的格和鍥，是

通過改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而起到防銹作用；

（2）由圖知，承擔重物繩子的段數(shù)n=3,

不計繩重和摩擦，根據(jù)F=/（G+G動）可得，動滑輪重力：

6動=1^-6=3乂7000N-20000N=I000N；

使用圖甲滑輪組提升重物時，繩端移動距離s=3h,

由圖象知，時間相同時，SA=3SB，所以A是反應繩子自由端運動的圖線。

故答案為：（1）合金；內(nèi)部結(jié)構(gòu)：（2）1000N；Ao

13.（2022春?柯城區(qū)校級月考）在探究動滑輪使用特點的實驗中，各小組按照如圖中所示的實驗

器材進行實驗，每個小組的實驗器材都相同，每次都勻速提起鉤碼，實驗中不計繩重和摩擦。

（1）由所學知識我們知道：使用動滑輪可以省一半的力，根據(jù)A、B兩圖求出他們所用動滑輪的

重力為No

F1=2.0牛B=l.l牛B=l.3牛氐=1.6牛

ABCD

（2）比較B、C、D三圖可知,使用動滑輪勻速提起同一重物時的拉力大小可能會不同，其拉力

大小不同的原因是

（3）根據(jù)如果家里安裝日光燈，你認為更合理的是

【解答】解：

（1）由A、B兩圖實驗數(shù)據(jù)可知G=,F=；

不計繩重和摩擦，山動滑輪的特點可得：F=|（G-^G^）,

則動滑輪的重力為：

G動=2F?G=2義-=；

（2）分析B、C、D三圖的實驗數(shù)據(jù)可知，使用動滑輪勻速提起同一重物時，測力計與豎直方向

夾角不同，拉力的大小不同，并且拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大；

（3）根據(jù)（2）得出的結(jié)論“拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大”可知，圖乙繩子承受的拉

力大，應該選用甲圖比較合理。

故答案為：（1）：（2）拉力與豎直方向夾角不同；（3）甲,

14.（2022秋?諸暨市期中）小金是運動會儀仗隊的旗手（如圖）。他豎直舉旗前進時，風給紅旗的

水平阻力是20N,其作用點可以看成在A點。已知A、B間的距離為，B、C間的距離為，B

點手對旗桿施加的最小的力是No如果風力變大，小金可采取哪些方法仍保持旗了?豎直

（寫出一種方法即可）。

【解答】解：小金在豎直舉旗前進時，以C為支點時，B處垂直于旗桿向左的力為動力，A處垂

宜杠桿向右的力為阻力，BC為動力臂，AC為阻力臂，且AC=BC+AB==2m；

根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F|XBC=F2XCA,

所以最小的動力為：F尸&袈=筆爭=100N；

LJLXU?iIII

風力變大，使旗子仍保持豎直，可增大動力臂，即可將E點手向上移動一段距離。

故答案為：100；將B點手向上移動一段距離。

15.（2021秋?北侖區(qū)校級期末）在粗糙的地面有一個的盛滿油的圓柱桶，高120厘米，底部直徑

為50厘米，重力為1300牛頓，要使底部A點梢離地面，在D點至少需加一個牛的推力。

若將油桶繞B點推倒時，推力至少要做—焦耳的功。

AD

BC

【解答】解：（1）要想使油桶底部A點稍離開地面，則應以油桶底部的右端為支點，如圖所示:

要動力最小，根據(jù)杠桿平衡條件可知，動力臂應最長，由圖知，最長動力臂為BD,動力的方向

垂直于BD向上;

支點為點B,重力的力臂為BE=4x=,最小動力F的力臂為BD,

由勾股定理可得：BD=y/(ABY+(AD)2=V(0.5m)24-(1.2m)2=,

根據(jù)杠桿的平衡條件可得：G?BE=F?BD,

即：1300NX=FX,

所以F=250No

(2)由于推力做功我們可以轉(zhuǎn)化為重力做功，我們只需要把桶推到對角線垂直于地面即可(因

為這時候桶會自動倒卜);所以求得此時前后兩次的重心位置變化情況:h'=1x130cm-Jx120cm

乙J

=5cm；

所以\V=Fs=1300NX=65Jo

故答案為：250；65o

16.(2022秋?西湖區(qū)校級期中)小科家里進行裝修，裝修的工人從建材市場運來1張質(zhì)量均勻的

矩形實木板和一桶墻面漆，木板的規(guī)格是X2mX,密度為Xl()3kg/m3,墻面漆的質(zhì)量為30kg。

(1)木板的重力為N。

(2)工人用一個豎直向上的力F將木板的一端勻速抬起到某個位置(如圖甲所示)，在抬起過程

中，力F的變化趨勢是

A.變大B.變小C.先變大后變小D.不變

(3)小科和工人身形相近,他們一起用一根輕桿將墻面漆抬起，工人抬起輕桿的A端.小科抬

著輕桿的B端，兩人施力的方向都為豎直向上，且保持輕桿水平(如圖乙所示)，其中，AB為，

桶懸掛點C離A端為，則小科對木板的力F2為多少？

【解答】解：(1)木板的重力為G=mg=pgV=Xl()3kg/m3><i0N/kgX><2mX=252N；

(2)如圖所示：

如圖，杠桿在A位置，LOA=2LOC>

根據(jù)杠桿平衡可知：FLOA=GLOC，則=*

LOA乙

杠桿在B位置，0A'為動力臂，0C'為阻力臂，阻力不變?yōu)镚,

OC0D1

由AOC'DSAOA'B得：■—=—=

UDZ

根據(jù)杠桿平衡條件可知F'LOA'=GL℃'，則F'=軍"=為。

LOA乙

由此可知當杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F的大小不變，故選D。

(3)墻面漆的重力