3.4 簡單機械（1）（原卷版）

3.4簡單機械（1）學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知識網(wǎng)絡(luò) 1模塊二知識掌握 2知識點一、杠桿 2知識點二、滑輪 5【鞏固提高】 8知識重點知識重點模塊一知識網(wǎng)絡(luò)模塊二知識掌握知識點一、杠桿定義在的作用下能繞轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿五個要素:使杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點使杠桿轉(zhuǎn)動的力:從支點到動力作用線的垂直距離:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力從支點到阻力作用線的垂直距離杠桿平衡指杠桿保持狀態(tài)或狀態(tài)，我們在做研究杠桿的平衡條件的實驗時，是指杠桿的處于平衡。文字公式：，符號公式：分類L1＞L2時，叫杠桿，其特點是省了力,但費了。如開、、、等L1＜L2時，叫杠桿，其特點是費了力,但省了。如、、、縫紉機腳踏板等。L1=L2時，叫杠桿，其特點是不省力也不費力，不省距離也不費距離。如、等實際應(yīng)用的杠桿形狀是各異的，可以是的，也可以是的如圖所示，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，L2是力F2的力臂，請在圖中作出F1的力臂L1和力F2。（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（）A． B． C． D．（2023?樂清市模擬）為拔除外來入侵物種“一枝黃花”，小明自制輕質(zhì)拔草器，如圖甲所示。用該裝置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）A． B． C． D．（2023?湖州模擬）即將放寒假，某同學(xué)利用拉桿箱將學(xué)校里的物品運回家里。他所用的拉桿箱示意圖如圖所示。裝有物品的拉桿箱整體可視為杠桿，O為支點，B為重心，A為拉桿的端點。在A點沿圖示方向施加拉力F使拉桿箱保持靜止。下列說法中正確的是（）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（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2.4kg，長度為AB，C為木條上的點，AC=1A．18AB B．14AB C．12AB （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，則墻壁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：。知識點二、滑輪1.定滑輪是杠桿，不省，但可以改變力的。2.動滑輪是動力臂等于阻力臂倍的杠桿，使用動滑輪可以省的力：F=G3.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(dān)，提起重物所用的力就是總重力的n分之一,即F=G，拉力所通過的距離為物體上升距離的倍。（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1）?，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（）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（2021秋?柯橋區(qū)期末）如圖所示，分別用力F1、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．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F1＝F3 D．F1＜F2＜F3（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（）A． B． C． D．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。

（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1.5m，提升過程中繩子自由端拉力F的功率為180W。已知物體A重540N，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0.3m/s 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（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0.2m/s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0.1m/s D．拉力F做功功率為4W（2022秋?嵊州市期末）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(dāng)晾衣架上所掛衣服重量為60牛時，小明同學(xué)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？【鞏固提高】（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桿的支點、動力和阻力示意圖的是（）A．? B．? C．? D．?（2022秋?下城區(qū)校級期中）如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析錯誤的是（）A．C點是支點 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（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?，把裝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(dǎo)致筷子掉了一地，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．若墻面是光滑的，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（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(dāng)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（）A．逐漸變大 B．逐漸變小 C．先變大再變小 D．先變小再變大（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θ的地方（θ＜90°）．設(shè)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?。?023?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（）A．一直是變大的 B．一直是變小的 C．先變大，后變小 D．先變小，后變大（2023?路橋區(qū)一模）如圖是一種切甘蔗用的鍘刀示意圖。為了切斷甘蔗，下列最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4（2023?鹿城區(qū)校級一模）為了拔除外來入侵物種“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（）A． B． C． D．（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．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（2020秋?杭州期中）如圖，甲、乙實驗可以得出“定滑輪不能省力”這一結(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（）A． B． C． D．（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0.8m，則：（不計繩重和摩擦）（1）圖中D為（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。（2022秋?臺州期末）我國企業(yè)承建的2022年世界杯主場館——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（選填“合金”或“有機合成”）材料，其中加入了一定量的鉻和鎳，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7000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(yīng)繩子自由端運動的圖線是（選填“A”或“B”）。（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(xué)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N。（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(rèn)為更合理的是。（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(fēng)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1.6m，B、C間的距離為0.4m，B點手對旗桿施加的最小的力是N。如果風(fēng)力變大，小金可采取哪些方法仍保持旗子豎直（寫出一種方法即可）。（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點稍離地面，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。（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1.2m×2m×0.015m，密度為0.7×103kg/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1.2m，桶懸掛點C離A端為0.4m，則小科對木板的力F2為多少？（2023?柯橋區(qū)模擬）如圖甲所示的裝置，A是重15N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和50N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦。求：（1）動滑輪的重力；（2）