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简单机械一、考点知识梳理考点一 杠杆1在力的作用下,能绕着_转动的硬棒叫杠杆。力臂是_到_的距离,而不是支点到力的作用点的距离。2杠杆处于_状态或_状态,称为杠杆平衡。杠杆平衡条件为:_,即 。3杠杆的分类:(1)省力杠杆:动力臂_阻力臂,特点是_但_。如:撬棒,起子。(2)费力杠杆:动力臂_阻力臂,特点是_但_。如:船桨,镊子。(3)等臂杠杆:动力臂_阻力臂,特点是既不省力也不费力。如:天平。4力臂的画法:要正确画出杠杆上各力的力臂,明确力臂的概念是关键。画法可按以下几步完成:(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点O。(2)画出动力作用线和阻力作用线,必要时要用虚线将力的作用线延长。(3)过支点向力的作用线作垂线即从支点到力的作用线的距离就是力臂。考点二 滑轮5定滑轮的实质是_杠杆,特点是不能_,但能改变_。6动滑轮的实质是动力臂为阻力臂_的杠杆,特点是能_,但不能_,费_的距离。7使用滑轮组时,物体和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起物体所用的力就是总重的_,即F_;绳子移动的距离就是物体上升高度的几倍,即s_。8拧螺丝钉的螺丝刀是一个轮轴,手把部分相当于_,螺丝钉部分相当于_。利用斜面可以省力,斜面坡度越_,越省力。二、中考典例精析例1 (2020义乌)如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则()AF甲F乙,因为甲方法的动力臂长BF甲F乙,因为乙方法的动力臂长CF甲F乙,因为乙方法的阻力臂短DF甲F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍【解析】根据杠杆平衡原理F1l1F2l2,两方法的动力臂均为阻力臂的两倍,阻力相等,则动力也相等,所以本题应选D。【答案】D变式训练1 如图,用测力计将长杆一端A微微抬离地面,测力计示数是F1;同理,用测力计将长杆的另一端B微微抬离地面,测力计示数是F2。则长杆的重力是(测力计保持竖直向上)( )A(F1F2)/2BF1F2CF1/F2DF1F2例2 (2020杭州)小李的质量为50千克,可以举起80千克的杠铃;小胖的质量为70千克,可以举起60千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是()A小李把小胖拉起 B小胖把小李拉起C两个都拉不起 D两个都拉起【解析】使用定滑轮不省力,当两个人用力拉绳的两端时,若想把对方提起,则所用的拉力不能小于对方的重力,而自己站在地面上所能提供的拉力不会大于自己的重力,由于小胖的重力大,小李的重力小,所以小胖能把小李拉起,B选项正确。【答案】B变式训练2 如图为家庭手摇升降晾衣架结构图,当顺时针摇动手柄时,横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是( )A甲B乙C丙D丁三、专题训练简单机械(时间:50分钟 分值:100分)一、选择题(每小题4分,共40分)1(2020宁波)下列所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是()2(2020台州)如图所示是小明玩手指顶杆游戏时的情景,杆没有倾倒是由于()A手指对杆没有做功B杆所受重力与支持力是一对平衡力C指尖受杆挤压发生形变D杆与手指间力的作用是相互的3(2020中考变式题)如下图所示,在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时,拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是()AF甲F乙 BF乙F丙 CF丙F丁 D一样大4(2020桂林)在日常生活中,用10 N的拉力不能提起重15 N的物体的简单机械是()A一个定滑轮 B一个动滑轮C杠杆 D斜面5(2020中考变式题)如图所示,某同学用重力为10 N的动滑轮匀速提升重为50 N的物体。不计摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是()A20 N B25 NC30 N D35 N6(2020中考预测题)学校国旗的旗杆上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是()A这是一个动滑轮,可省力B这是一个定滑轮,可省力C这是一个动滑轮,可改变力的方向D这是一个定滑轮,可改变力的方向7(2020江西)三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详,图中和尚们商量出新的挑水方案,胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶,以下说法中不正确的是()A乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离B乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离C丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移动一点距离D丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移动一点距离8(2020中考预测题)如图所示,杠杆挂上砝码恰好平衡,每个砝码质量相同。在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是()A左右砝码各向支点移一格B左右砝码各减少一个C左右砝码各减少一半D左右砝码各增加二个9(2020中考预测题)如图所示,作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中()A变大 B变小C不变 D先变大后变小10(2020中考预测题)如图所示,每个动滑轮的重均为20 N,横杆重不计,滑轮和轴之间的摩擦不考虑,现用此滑轮组匀速提重G760 N的物体,那么需要施加的动力F是()A200 N B180 NC190 N D170 N二、填空题(每空4分,共32分)11(2020中考变式题)为了寻找“手臂上的杠杆”做了如下实验,小明右手拿着书,先让手下垂,左手掌贴着右上臂的前部(肱二头肌),将右下臂慢慢抬起到水平位置,他感觉到右上臂的肱二头肌越来越紧张。请你结合如图所示,利用杠杆原理解释产生这一现象的主要原因_。12(2020中考变式题)在探究杠杆平衡条件的实验中,如果杠杆右侧高左侧低,则可将左侧的平衡螺母向_调节,使其在水平位置平衡。如图所示,在支点左侧20 cm刻度处挂3个重均为0.5 N的钩码,在支点右侧15 cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡。要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿_方向,此时读数为_N。13(2020金华)我们身边处处有科学。如图所示,甲图中的餐具夹是_杠杆;乙图是一种浴室防滑垫反面的示意图,其表面有许多小吸盘,这些小吸盘是利用_产生较大压力使垫紧贴在地面上,从而达到防滑效果。14(2020中考变式题)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个_(填“省”或“费”)力杠杆;若箱和物品共重100 N,动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力至少为_N。三、实验探究题(16分)15(2020绍兴)如图是小敏自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴的轻质杆上。它的工作过程是:当处于如图位置时,两触点接触,使电磁铁产生磁性,吸引衔铁,小猫端下降,两触点断开,电磁铁失去磁性,在小狗重力的作用下,小狗端下降,反复上述过程。(1)如果小猫、小狗站立点离转轴的距离分别为7厘米和5厘米,小猫模型的质量为100克,则该跷跷板要能正常工作,小狗模型的重力应略大于_牛;(2)如该跷跷板电路连接正确、两触点接触良好,但不能正常工作,可以改进的方法是_(只要写出一点即可)。四、计算题(12分)16(2020中考变式题)某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示,在C处挂一待测物体B,当重为8牛的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6厘米,OD为18厘米。(1)此时物体B的重力是多少牛?(2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。
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