简单机械考点点拨知识点1 杠杆例 (2022·河北)如下列图的工具中属于费力杠杆的是(C)A ．①②B ．②③C ．②④D ．③④点拨：联系生活经验，要判断杠杆的类型，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系：假设动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，如刹车、撬棒、铡刀等；假设动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆，如镊子、起重机的起重臂等；假设动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆，如天平和定滑轮等．练习：1．(2022·深圳)使用以下工具可以省力的是(A )A B C D2．(2022·威海)如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，使吊臂绕O 点缓慢转动，从而将货物提起．以下说法正确的选项是(D )A ．吊臂是一省力杠杆，但要费距离B ．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功C ．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小D ．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小3．(2022·莱芜)如下列图，杠杆在力F 1、F 2的作用下(F 2未画出)处于平衡状态．O 为支点，L 2是力F 2的力臂，请在图中画出F 1的力臂L 1和力F 2的示意图．答案：知识点2 杠杆平衡条件的应用例 (2022·河北)如下列图，将边长为10 cm 的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A 点处，在B 点施加力F 1＝30 N 时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F 1，在B 点施加力F 2时，合金块对地面的压强为1.2×103 Pa ，(OB ＝3OA ，g 取10 N/kg)(1)画出F 2的力臂．(2)求合金块的质量．(3)求F 2的大小．答案： (1) (2)由杠杆的平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2变形得G ＝F 1×L OB L OA ＝30 N×3L OA L OA ＝90 N ；根据重力的公式G ＝mg 变形得m ＝G g ＝90 N 10 N/kg ＝9 kg ；(3)由公式p ＝F S 变形得F 支持＝F 压＝pS ＝1.2×103 Pa×0.1 m×0.1 m＝12 N ；由于F 2与OB 的夹角为30°，所以F 2的力臂L 2＝12L OB ＝32L OA ，(G －F 支持)×L OA ＝F 2×L 2变形得：F 2＝〔G －F 支持〕×L OA 32L OA ＝2×〔90 N －12 N 〕3＝52 N ． 点拨：(1)延长力F 2的作用线，然后过支点O 向力的作用线引垂线段OC ，即为其力臂L 2；(2)根据杠杆平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2，求出A 点对杠杆的拉力，即为合金块的重力，再利用G＝mg变形求解合金块的质量；(3)根据直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半(即杠杆OA长度的一半)；分析物体合金块所受的力，画出示意图，合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力，在这几个力的作用下处于静止状态；根据合金块对地面的压强，可求出其对地面的压力，则等于地面对物体的支持力，从而根据示意图列出各力之间的关系，代入数据便可求出拉力的大小；再根据杠杆平衡条件：F1L1＝F2L2，将数据代入，便可求出F2的大小．练习：4．(2022·尤东)如下列图的杠杆(自重和摩擦不计)，O为支点，A处挂一重为100 N 的物体，为保证杠杆在水平方向平衡，在中点B处沿________(填“F〞“F1”或“F2”)方向施加一个最小的力为________N.答案：F22005．(2022·泰州)有一杠杆经过调节，处于水平平衡状态．如下列图，在A点悬挂三个钩码(每个钩码重均为0.5 N)，要使杠杆水平平衡，需在B点悬挂________个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的拉力为________N；如改变测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平平衡，测力计的读数将________．答案：2 3 变大6．(2022·玉林、防城港)如下列图，一轻质杠杆支在支架上，OA＝20 cm，G1为边长是5 cm的正方体，G2重为20 N．当OC＝10 cm时，绳子的拉力为________N，此时G1对地面的压强为2×104 Pa.现用一水平拉力，使G2以________cm/s的速度向右匀速运动，经过12.5 s后，可使G1对地面的压力恰好为0.答案：10 4知识点3 滑轮例(2022·汕尾)如下列图，用以下装置提升同一重物，假设不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是(C)点拨：竖直方向的滑轮组，理想状态时，假设有n段绳子和动滑轮直接接触，即F＝G/n，s＝nh，V绳＝nV物；假设是实际状态，只考虑动滑轮的重，F＝(G＋G动)/n，假设同时考虑绳子的重和摩擦，则F>(G＋G动)/n，但不影响距离和速度的关系．练习：7．(2022·梅州)如下列图，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，以下说法中正确的选项是(D ) A．F1较大B．F3较大C．F1、F2、F3的大小不能确定D．将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等8．(2022·桂林)如下列图，用滑轮拉着一重为400 N的物体向上做匀速直线运动，该滑轮为________(填“动〞或“定〞)滑轮，如果不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，则竖直向上的拉力F是________N.答案：动2009．(2022·漳州)如下列图，站在小车上的男孩在绳子末端施加50 N的水平拉力F，物体M和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动，物体M速度为0.2 m/s，小车速度为0.3 m/s，则地面对物体M的摩擦力为________N，2 s后绳子自由端移动的距离为________m．(不计绳重、滑轮重以及绳与滑轮的摩擦)答案：150 3知识点4 探究杠杆的平衡条件例(2022·齐齐哈尔)在探究杠杆平衡条件的实验中：(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于____________或匀速转动状态．实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是________________________________________．(2)实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的缺乏主要是因为( )装置AA．一个人无法独立操作B．力臂与杠杆不重合C．力和力臂数目过多，不易得出结论D．杠杆受力不平衡(3)假设用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是________N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将________，弹簧测力计的示数将________(填“变大〞“变小〞或“不变〞)．装置B(4)某同学将杠杆挂在支架上，发现杠杆左端下倾，假设他调节杠杆右端的平衡螺母，应将该平衡螺母向________端调节，直到杠杆在水平位置平衡．(5)某同学用装置C做实验时，在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码，要使杠杆平衡，除可在杠杆右端第“2”格挂“3”只钩码外，也可以在右端第________只钩码来完成．(按“×格挂×〞填写)装置C(6)假设杠杆右端不挂钩码，改用弹簧测力计在左端第3格处拉杠杆使其平衡．则最小拉力的方向为____________________________________________________________．(7)本实验要进行多组实验，其目的是________________________．请设计出记录实验数据的表格：(8)请分析说明用装置B做实验的好处_______________________________________________.答案：(1)静止状态便于测量力臂和防止杠杆自重对实验的影响(2)C (3)1.8 变小变大拓展训练(4)右(5)3格挂2 (6)竖直向上(7)得出的结论更具有普遍性要的力，不需要调整力臂，所以用这种方法很容易使杠杆平衡对应练习一、选择题1．(2022·黄冈)使用以下简单机械，为了省力的是()A．龙舟比赛用的船桨 B．拔钉子的羊角锤C．理发用的剪刀 D．旗杆顶的定滑轮2．(2022·广州)AC 硬棒质量忽略不计，在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2，F 2的方向沿OO′线，棒在图所示位置处于平衡状态，则()A ．F 1<F 2B ．F 1＝s 2s 1·F 2 C ．F 1力臂小于s 1D ．F 2向沿OO′线向下 3．(2022·河南)把质量相等的A 、B 两物体挂在如下列图的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后()A ．A 上升B ．A 下降C ．A 、B 均静止D ．无法判断4．(2022·泰州)如下列图的滑轮组，每个滑轮重为20 N ，绳重及摩擦不计．用它匀速提升重为100 N 的物体，所用的拉力F 是()A ．50 NB ．60 NC ．70 ND ．120 N5．(2022·龙东)简单机械在我们的生活中应用很广泛，以下列图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中不省力的是()6．(2022·漳州)如下列图，可绕O 点转动的轻质杠杆，在D 点挂一个重为G 的物体M ，用一把弹簧测力计依次在A ，B ，C 三点沿圆O 相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F 1、F 2、F 3，它们的大小关系是()A ．F 1＜F 2＜F 3＜GB ．F 1＞F 2＞F 3＞GC ．F 1＝F 2＝F 3＝GD ．F 1＞F 2＝F 3＝G7．(多项选择)(2022·石家庄41中一模)如下列图，均匀木棒AB 长为1 m ，水平放置在O 1、O 2两个支点上，AO 1、O 2B 的长均为0.25 m ，假设把B 端竖直向上稍微抬起一点距离，至少要用力20 N ，则以下说法中正确的选项是()A ．木棒自重40 NB ．假设把B 端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力60 NC ．假设把A 端竖直向上稍微抬起一点距离至少要用力20 ND ．假设把A 端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力40 N二、填空题8．(2022·益阳)如图是自行车手闸示意图，手闸是一个简单机械，这种简单机械的名称是________，当图中手对车闸的作用力F ＝10 N 时，刹车拉线受到力的大小为________N.9．(2022·河南)如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，假设拉船的力需要很大，则应选用________(填“甲〞或“乙〞)方案，因为采用这种方案可以________．(不计机械的自重及摩擦)10．(2022·安徽)如图，AB 为能绕B 点转动的轻质杠杆，中点C 处用细线悬挂一重物，在A 端施加一个竖直向上大小为10 N 的拉力F ，使杠杆在水平位置保持平衡，则重物G ＝________N ．假设保持拉力方向不变，将A 端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F 将________(填“增大〞“不变〞或“减小〞)．11．(2022·广东)如下列图，物体A 和动滑轮的总重为200 N ，当物体A 匀速上升高度为1 m 时，绳子移动的距离为________m ，人对绳子的拉力为________N ，拉力所做的功为________J(绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)．三、作图题12．(2022·铜仁)请在图中画出滑轮最省力的绕法．13．(2022·广东)如图，请在杠杆A 处画出把物体拉起时的最小拉力F 1，并画出拉力F 1的力臂L 1.四、实验探究题14．(2022·江西)探究杠杆的平衡条件图1【提出问题】如图1所示，是一种常见的杆秤．此时处于水平位置平衡．发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉．他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的________来实现；发现二：接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡．说明通过改变________的长短也可以改变杠杆的平衡．那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢？【制定方案与设计实验】实验前，轻质杠杆处于如图2所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向________(填“左〞或“右〞)调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是________________．【实验结论】如图3所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是________________________．【拓展应用】如图4所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个________杠杆(填“省力〞“费力〞或“等臂〞)，此杠杆的支点是图中的________点，假设托起6 N 的重物，请你根据图所示，估算出手臂要用的动力大约是________N 左右．五、计算题15．(2022·河北)小明做俯卧撑时(如下列图)，可将其视为一个杠杆，重心在O 点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250 N ，两脚尖与地面的接触面积为60 cm 2，双手与地面的接触面积为300 cm 2.(1)画出以B 为支点时重力的力臂L ；(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少？(3)小明在1 min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的高度为0.36 m ，则他1 min 内克服重力所做的功为多少？参考答案1．C 2.C 3.B 4.B 5.C 6.C 7.BC 8.杠杆 40 9.甲 省力 10.20 不变 11.2 100 200 12.13.14.力 力臂 右 方便直接测出力臂 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 费力 C 4815.(1)以B 为支点时重力的力臂为B 点到重力作用线的垂直距离，如图：(2)∵物体间力的作用是相互的，支持力和压力是一对相互作用力，∴F 脚＝F 脚支＝250 N ，F 手＝F 手支，则两脚尖与地面的压强p 脚＝F 脚S 脚，双手对地面的压强p 手＝F 手S 手，∵p 脚∶p 手＝5∶2，∴F 脚S 脚∶F 手S 手＝5∶2，则F 手＝2S 手F 脚5S 脚＝2×300 cm 2×250 N 5×60 cm 2＝500 N ．(3)做一个俯卧撑时，支持力对人做功：W ＝F 手h ＝500 N×0.36 m＝180 J ，所以做30个俯卧撑做功W′＝30×180 J＝5 400 J.第一课时教学目标【知识与技能】1.初步认识电压，知道电压的作用及电源是提供电压的装置。