九年级物理第十三章简单机械典型例题及测试题Word下载.docx

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（2）动力（F1）：

使杠杆转动的力，一定是其他物体施给杠杆的力。

　　（3）阻力（F2）：

阻碍杠杆转动的力。

一定是其他物体施给杠杆的力。

　　（4）动力臂（L1）：

从支点到动力作用线的距离。

　　（5）阻力臂（L2）：

从支点到阻力作用线的距离。

　　3、杠杆的平衡条件：

　　动力×

动力臂=阻力×

阻力臂　写成公式为　F1·

L1=F2·

L2

　　4、三种杠杆

（1）省力杠杆：

　　动力臂＞阻力臂，即L1＞L2平衡时F1＜F2省力，但要费距离，常见的有撬棒，瓶启子，铡刀，钳子，动滑轮。

（2）费力杠杆：

　　动力臂＜阻力臂，即L1＜L2，平衡时F1＞F2，费力，但省距离，常见的费力杠杆有：

镊子、食物夹、夹食物时的筷子，缝纫机踏板，理发用剪刀，钓鱼时的鱼杆，铁锨。

　　（3）等臂杠杆：

　　动力臂=阻力臂，即L1=L2平衡时F1=F2，既不省力也不费力，不省距离也不费距离，常见的有天平、定滑轮。

　　二、滑轮

　　1、定滑轮：

　　轴固定不动的滑轮叫定滑轮，它的实质是一等臂杠杆，所以F=G，物体上升高度h=绳子自由端移动的距离S。

它可以改变动力方向。

　　2、动滑轮：

　　与物体一起移动的滑轮叫动滑轮。

它的实质是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。

即F=G，物体上

升的高度h与绳子自由端移动的距离S之间有关系是S=2h，即多移动距离。

　　3、滑轮组：

　　用一根绳子把动滑轮和定滑轮按一定方式绕过，就组成滑轮组，它的作用是有时即省力又改变力的方向，所用力F与物重关系为（G物+G动）（n为承担吊着物体的绳子段数），物体升高h时，绳子自由

端移动的距离为S，则S=nh。

　　四、典型例题

　　例1、如图所示，作出图中各杠杆的动力和阻力的力臂。

　　分析：

　　作杠杆的力臂的方法是：

（1）反向延长各力（或正向延长）。

（2）过支点作延长线的垂线。

　　（3）标上直角符号和大括号，并标上力臂的字母。

　　作图如图所示。

　　例2、在图（a）中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂。

（图中O为支点）

　　解：

　　根据杠杆的平衡条件，作用在B点的力与它的力臂的乘积是一定的，如果作用在B点的力最小，那么这个力的力臂必须最大，而根据力臂的概念以及几何的知识可以知道以O点为支点，作用在B点的力的最大力臂就是OB，所以作图时先连接OB，即作出FB的最大力臂，然后作OB的垂线就是最小力的作用线，最后再根据FB和FA分居在支点O两侧，从FB和FA对杠杆所起的转动效果判断FB的方向，所以FB的方向应垂直于OB向左下方，如图（b）所示。

　　本题主要考查对杠杆的平衡条件和力臂的概念的理解，解题关键是紧扣作用在B点最小的力进行思考。

本题易错点是不理解最小的力的含义，不能找出最长的力臂，而将FB画成与杠杆垂直。

　　例3、如图所示，动滑轮的总重为20牛，物体A重100牛，在力F的作用下，物体A以2米/秒的速度匀速上升2秒，若忽略摩擦，则力F的大小及绳端上升的距离分别是多少?

　　物体A在2秒内上升的距离s=vt=2米/秒×

2秒=4米，动滑轮和A的总重：

G=GA+G动=100牛+20牛=120牛。

由于有四段绳子与动滑轮相连，所以绳端作用力F=G/n=120牛/4=30牛，而绳端上升的距离s'

=ns=4×

4=16米。

　　例4、如图所示，用F=10N的力拉着物体在地面上匀速运动，则物体与地面间的摩擦力为

　　A、10N　　　B、20N　　　C、30N　　　D、无法确定

　　由图可知，滑轮组用3段绳子拉着物体运动，所以拉力F应是摩擦力的，即F=f，∴f=3F=30N，答

案：

C。

　　例5、如图所示，一个轻质直角尺可绕O轴转动，已知OA=AB=0.1米，在OA中间挂一个重G=20牛顿的物体，要使直角尺处于平衡，作用在B端最小的力是多少?

　　解:

　　要使直角尺处平衡，应满足杠杆的平衡条件。

设B点所加力为F1，力臂为L1，重物G的力臂为L2。

则F1L1=GL2。

　　，F1要最小，L1就必最大，在B点加力只有用OB做为L1时，力臂最大，所以只要加的力方向与

OB垂直斜向上方时，F1最小。

　　则

　　例6、如图所示，物体A和B所受重力都为200N，滑轮重力和摩擦不计，当用力分别匀速提升物体A和B时，FA为

_____N，FB为______N。

　　图甲是动滑轮，图乙是定滑轮，在不考虑摩擦和滑轮重时，使用动滑轮能省一半力，FA=100N；

使用定滑轮不省力，FB=200N。

　　例7、用一个定滑轮来吊起一重物，如图所示F1、F2和F3，那么这三个力的大小关系如何？

　　滑轮是杠杆的变形，用定滑轮可以改变施力的方向，但不能改变力的大小，定滑轮以轴心O为支点，阻力乘以阻力臂即为G×

R（R为滑轮半径），可以看出不论通过哪根绳子施力，绳子均为切线，它们均和半径垂直，即三个力的力臂都是R，根据杠杆平衡条件得FR=GR，从而可知F1、F2和F3大小均等于重物的重力G。

　　课堂练习：

　　1、下列物体在使用时，属于杠杆的是（　）

　　A、夹东西用的钳子　　　　B、铲土用的铁锹　

　　C、拔钉子用的羊角锤　　　D、杂技演员手中的水流星

　　2、如图所示，当两个小孩在压跷跷板时处于静止状态时，他们必须（　）

　　A、重力相等　　　　　　　B、距支点的距离相等

　　C、力和力相应的乘积相等　D、以上答案都不正确

　　3、如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将弹簧秤改为沿斜向上方拉，仍要使杠杆处于平衡状态，则弹簧秤的示数（　）

　　A、增大　　　B、减小　　C、不变　　D、无法判断

　　4、如图所示杠杆中O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力，下列说法正确的是（　）

　　A、在水平方向用力F1最小　

　　B、在竖直方向用力F3最小

　　C、在跟OA线垂直方向上用力F2最小　

　　D、三个方向用力一样大

　　5、如图所示，O为支点，每一小格长度相等，每个钩码的质量相等，若在A处再加挂一个同样的钩码，要使杠杆平衡，应（　）

　　A、在B处加挂一个同样的钩码

　　B、在B处加挂两个同样钩码

　　C、将B处的钩码组移到C处　　

　　D、将B处的钩码组移到C处后，再加挂一个同样的钩码

　　6、用剪刀剪叠得较厚的纸片时，用剪刀的尖部不易剪断，而改用剪力的中部或后部就容易些，这是因为这样做（　）

　　A、增大了动力　B、减小了阻力　C、减小了阻力臂　D、增大阻力臂

　　7、有一准确的杆秤，由于不慎将秤砣碰掉一小块，那么被称物体的示数将比物体的实际质量（　）

　　A、偏大　　　　B、偏小　　　　C、相等　　　　　D、无法判断

　　8、如图所示是一个指甲刀的示意图，它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成，用指甲刀剪指甲时，下列说法正确的是（　）

　　A、三个杠杆都是省力杠杆

　　B、三个杠杆都是费力杠杆

　　C、ABC是省力杠杆，OBD、OED是费力杠杆

　　D、ABC是费力杠杆，OBD、OED是省力杠杆

　　9、如图所示，用定滑轮提起货物，则所用三个力中（　）

　　A、甲最省力　　B、乙最省力　

　　C、丙最省力　　D、三个力一样，都不省力

　　10、如图，在水平桌面上放一个重200N的物体，物体匀速运动时，它与桌面间的摩擦力为40N，当不计滑轮重时，水平拉力F是（　）

　　A、200N　　　B、100N　　　　C、20N　　　　　D、80N

　　11、如图所示，弹簧测力计及细绳重力不计，砝码G重为100N，静止时弹簧测力计所受的合力为（　）

　　A、200N　　　B、100N　　　　C、0　　　　　　D、条件不足，无法确定

　　课堂练习答案：

　　1、ABC

　　根据杠杆的定义——在力的作用下能绕着一个固定点转动的硬棒比较判断比哪个是杠杆。

钳子、羊角锤都是形状弯曲硬棒杠杆，与水流星的软绳容易形变，故不是杠杆。

　　2、C

　　跷跷板是一个杠杆，杠杆静止是一种平衡状态，此时一定满足平衡条件，即动力×

阻力臂，所以选项C对。

　　3、A

　　杠杆原来处于平衡状态，即G物×

L1=F弹×

L2，当弹簧测力计改为斜向上方拉时，拉力的力臂变小，为使F弹'

与其力臂乘积不变，故弹簧秤示数只有变大。

　　4、C

　　杠杆平衡时满足平衡条件，即G物×

OB=F×

L，G物与OB的乘积为定值，若要F最小则L应最大，因有OA＞OC，OA＞AC，所以OA做力臂时F最小故C对。

　　5、C

　　A、4×

2≠3×

3杠杆不平衡　B、4×

2≠4×

3杠杆不平衡

　　C、4×

2=2×

4杠杆平衡　　D、4×

4杠杆不平衡

　　6、C

　　“不易剪断”意思要用较大的动力，“容易些”意思是只用较小的动力就可以。

根据杠杆的平衡条件F1·

L2。

L1一定，剪力剪断纸用的力F2一定，由剪刀尖部改为中部或后部剪，减小了阻力臂那么动力F1就减小，所以“容易些”。

　　7、A

　　杆秤是一不等臂天平，当用它称物质质量时，杠杆在水平位置平衡满足杠杆平衡条件，F1L1=F2L2，其中F1=m物g，F2=m秤砣g，若保持杠杆在水平位置平衡，当m砣减小则它的力臂应增大,使测量的结果变得比真实值大。

　　8、C

　　只有ABC这个杠杆的动力臂大于阻力臂。

　　9、D

　　使用定滑轮不省力，只能改变动力方向，故D对。

　　10、C

　　滑轮组有2段绳子拉物体，故F=f=×

40N=20N

　　11、C

　　静止的弹簧测力计受平衡力，而平衡力的合力为0。

课外拓展：

能撬起地球吗？

　　传说有一天，叙拉古国王亥尼洛接到了阿基米德的一封信，信里说：

“尊敬的亥尼洛王啊！

我确信，只要给我一个支点，我就能撬起地球！

”亥尼洛王对着这封信发呆，便派人把阿基米德找来：

“阿基米德，你信上说的我一点也不明白。

”“陛下，这里说的是杠杆原理！

”

　　原来在阿基米德时代，已经出现了不少种杠杆，阿基米德留学时就看到过埃及人提水用的杠杆——“沙杜佛”，这是和桔槔类似的提水工具，“撬棍撬石头为什么省力呢？

”阿基米德日夜思考着，并成天摆弄着撬棍、石头和桔槔一类的东西，后来终于从中悟出了一些道理，阿基米德是第一个总结出杠杆原理的人。

　　“动力×

阻力臂”，阿基米德写完他的公式后，按奈不住内心的激动说：

“陛下，根据这个原理，不管您用多么小的一点力，都能举起任何一