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机械与人总复习

杠杆

话题一、辩认杠杆和画力臂的方法

方法:

①用动态转动的方法,观察哪部分在转动,在绕着哪点转动,这个点就是();

②再看哪个力使它转动的,这个力就是();

③在转动的过程中,哪个物体(或力)阻碍它转动,这个力就是()

④画出“点“到”线“的距离就是()和()[想想数学是怎么画这个距离的!

]

⑤比较()和()的大小,判断杠杆的种类

例1、如图所示是简易晾衣架的示意图,请在图中作出绳子拉力F的力臂L1和衣服所受重力的所臂L2.

例1图例2图

例2、夹子是生活中常见的器具,下面是某种夹子使用时的照片

①用力将夹子张开,画出此时的杠杆示意图,此时夹子属于()杠杆;

②用夹子夹住物体时,画出此时的杠杆示意图。

此时夹子属于()杠杆。

例3、许多居民楼墙外用铁三脚架搁放空调主机,如下图所示,如果空调机放在B处,请画出此时的杠杆示意图。

要使铁架较为牢固、安全,应把主机放在()处[填A或B]

 

例3图例4图例5图

例4、请在图中画出杠杆示意图

例5、如图是两个人抬一个大而均匀的木箱上楼时的情景。

①李四用力抬箱子,画出此时的杠杆示意图

②张三用的力比李四(),要使两个人用力一样大,

应怎样抬?

()

例6、按要求画图

①工人师傅用吊车搬运集装箱.集装箱重为G,支撑杆对吊车臂的支持力为F.在图中画出重力G和支持力F对转动点O的力臂.

②如图所示,画出推车过障碍物时的杠杆示意图。

 

②题图③题图

③画出指甲刀的杠杆示意图

例7、三类杠杆

判断方法:

先分析和的大小关系,再根据判断动力与阻力的大小关系,得出结论.将下图一些装置按上述三种情况进行分类.

 

 

陌生题、电工上水泥杆用的脚扣结构如图,它由一根钢条做成约3/5的弧状,在前后A、B处绑上橡皮,踏脚板D上有一个固定脚的皮带C,A、B不在同一个水平面上,在竖直方向有一个高度差。

下列分析错误的是

A.脚扣可等效一个杠杆,B是支点

B.在A、B处绑上橡皮是为了减小摩擦力

C.脚踏板做得宽而大是为了减小脚受到的压强

D.A、B间有一定高度差是为了保证脚扣对水泥杆产生足够的压力

话题二、杠杆的平衡条件的实验探究和计算

1、杠杆的平衡指的是()或()。

2、研究杠杆的平衡条件

①四位同学分别对杠杆平衡条件进行了如下猜想:

甲:

动力+动力臂=阻力+阻力臂乙:

动力—动力臂=阻力—阻力臂

丙:

动力/动力臂=阻力/阻力臂丁:

动力×动力臂=阻力×阻力臂

在这四种猜想中明显错误的是(),因为()。

②实验中用到的杠杆如图甲所示,杠杆两端的调节螺母,是起调节杠杆(的作用的。

实验前先要调节杠杆两端的螺母,使其在水平位置平衡,这是为使杠杆所受的()的作用线通过支点,从而可以不考虑杠杆的()对其平衡状态的影响。

如果某同学做实验时发现杠杆左高右低,应将杠杆左端的螺母向()调;或将右端的螺母向()调。

挂上钩码后,仍要使杠杆在水平位置平衡,是为了()。

如杠杆不在水平位置平衡时,应通过调节钩码的()或()来实现,而不能再调节()。

 

③某同学根据乙图所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是:

“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。

为了说明这一结论并不正确,请你在图丙所示的杠杠上画出需要对杠杠施加的力的示意图和这个力的力臂。

④某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm。

该同学根据这些数据能否得出探究结论?

()。

理由是:

()

⑤如果某同学在实验中按下图所示,测量了四组数据

 

这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是(),由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是()。

用表达式可以写成().

使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。

这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好?

()其理由是()。

⑥下表是小华同学探究杠杆平衡条件的实验记录。

动力F1/N

动力臂L1/cm

阻力F2/N

阻力臂L2/cm

3

4

4

3

由此她得出“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。

你认为她的实验结论是否正确(),其原因是什么?

()。

⑦在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,当在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂()个钩码。

(每个钩码的质量相等)。

 

若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa()Fb(填“大于、小于、等于”)。

⑧小梅想探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。

实验过程中,小梅保持阻力为2N,阻力臂为0.15m不变,然后改变动力臂L1和动力F1,并保持杠杆水平平衡,分别测量出动力臂L1和动力F1的数据如下表所示。

请你根据实验条件和实验数据帮助小梅归纳出动力Fl跟动力臂Ll的关系式:

()。

⑨甲乙两个实验小组在探究“杠杆的平衡条件”时,分别得到下面两组数据和结论。

他们在交流时,甲组发现了自己实验结论的错误和产生错误的原因。

你认为甲组产生错误的原因有那些?

()

 

⑩在“研究杠杆平衡条件”实验中:

(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向  调(填“左”或“右”)

 

(2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向(填“左”或“右”)移动()格。

(3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将()。

(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)

(4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件说明砝码重远小于货物重的道理()。

⑾一位同学用如图所示装置做实验。

调整左边钩码的个数和悬挂位置,使杠杆平衡,读出弹簧秤的示数F1,钩码重F2,以及由支点到这两个力的作用点的距离OA、OB。

他将所得数据直接代入杠杆的平衡条件数学式中,发现F1・OA ()F2・OB(填大于等于或小于)。

其原因是()。

 不单独出计算题,一般是与其它知识结合在一起出小综合题

例1、“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备,在汶川地震灾区救援现场,用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。

(g取10N/kg)

(1)现有一“塔吊”如图所示,它有一水平臂AB,AO叫平衡臂,OB叫吊臂。

C为可移动的滑轮组,C移动的范围是从O点到B点。

已知:

AO=10m,OB=50m。

若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计,在A端所装配重的质量为5t,要想起吊质量为1.25t的水泥板,为安全起吊,C应移动到离O多远的地方?

(2)若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m,那么,“塔吊”提升水泥板的功率是多少?

如果机械做的额外功是3×104J,“塔吊”的机械效率是多少?

  例2、如图为冷水自控装置,小水箱与锅炉相连,当杠杆呈水平状态时,浮球一半体积浸入水中,塞子B刚好顶住自来水进口。

测得浮球体积500厘米3,OC=25厘米,OD=1厘米,水管横截面积为1厘米2,由此算出自来水压强多大?

(不计杠杆、连杆、塞子、浮球质量)

 

例3、如图所示,在建筑工地上有一台塔式起重机,其部分技术参数如下表所示。

 

(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为多少N?

吊起的建筑材料达到最大起重量时,建筑材料到竖直塔的距离是近端还是远端?

 

(2)该起重机将重为2×104N的建筑材料以最大提升速度吊起6m,起重机对建筑材料做了多少有用功?

如果起重机的实际总功率为25kW,起重机的机械效率是多大?

例3、如图所示,轻质杠杆AO长30Cm,O为支点,物体M重30N,在离A端10Cm的B处加37.5N竖直向上的拉力时,物体有1/3体积露出水面,此时杠杆正好在水平位置平衡(g=10N/Kg).求:

(1)作用在A端的拉力

(2)物体受到的浮力

(3)物体的密度.

 

例4、质量相同的铜块和铝块,挂在杠杆AB两端,杠杆在水平位置平衡,如图所示,现把铜块和铝块同时浸没于水中,已知ρ铜>ρ铝,杠杆将:

A.杠杆AB仍保持平衡B.杠杆A端会上升

C.杠杆A端会下降D.杠杆是否平衡,无法判断

话题三、最小力分析和比较

方法:

要使某个力最小,基本方法是使这个力的力臂最(),最大的力臂就是力的作用点到()的距离。

1.如图所示,轻质杠杆的支点为O,已知AO=4AB,若物重G=400N,为使杠杆平衡,在A端施加最小力为多少N?

 

1题2题3题

2、如图所示的弯曲杠杆,AC=40cm,BO=40cm,OC=30cm,AC⊥CO,BO⊥CO,O为转轴.在B处挂一重为100N的重物,要求在A处作用一个最小的力F使杠杆平衡.请在图上画出这个力的方向并求出这个力的大小.

3、如图所示,在杠杆的A点施加一个力能使杠杆处于平衡状态,请准确地画出在A点施加最小的力的示意图.

4、如图所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。

重力为100N的物体挂在OA

的中点处。

已知OA=40cm,AB=30cm,OA垂直于AB,杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。

要使

杠杆平衡,且OA段处于水平位置,那么作用于B端的最小力的力臂等于cm,最小力的大小

等于N。

 

5、如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一个重为40N的物体,为了用最小的力使杠杆在水平位置平衡,要施加的力应作用在点,方向,大小是N。

6、如上面右图所示,要使杠杆平衡,在A点作用的力分别为Fl、F2、F3,则:

A.沿竖直方向的力Fl最小B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2最小

C.沿水平方向的力F3最小D.无论什么方向,用的力一样大

7、在图中,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是:

A.F1B.F2

C.F3D.F4

8、一个均匀的圆柱形木柱,直立在水平地面上,其截面如

图所示,现欲使木柱的C点稍离地面(以D点为支点),应

在木柱上的哪一个点施加力,才能使施加的力最小,请在图

上画出这个最小的力。

9、甲、乙、丙三个相同的杠杆,所挂的物体受到的重力均为G,

它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,那么:

      

A.F1=F2=F3; 

B.F1<F2<F3 ;      

C.F1>F2>F3; 

D.F2>F3>F1.

话题四、杠杆变化专题

1、用一根细棉线把一段直铁丝吊起来,让铁丝能在水平位置平衡,再将棉线右边的铁丝对折一下,铁丝还能在水平位置平衡吗?

①你看到的现象是:

②原因是:

③判断的依据是:

2、用一个始终与木头垂直的力将一个粗细均匀的圆木抬起直至竖直的过程中,这个力的大小怎样改变?

 

3、用一个始终竖直向上的力将一个粗细均匀的圆木抬起的过程中,这个力的大小怎样改变?

4、如图所示,剪铁皮用的剪力是_________杠杆,工人剪铁皮时,有时用两根铁管套在剪手柄上,这是因为__________________________________。

 

5、如图所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则()

A.F增大,L增大,M增大B.F增大,L减小,M减小

C.F增大,L减小,M增大D.F减小,L增大,M增大

6、如图所示的吊桥,在拉起的过程中,阻力臂逐渐变,阻力和阻力臂的乘积变,动力与动力臂的乘积变。

7、如图所示,用撬棒撬起大石头,向上、向下用力都可以,哪一种方式更省力?

请你具体说明原因。

 

8、如图是斜拉素桥,可抽象成图乙所示的模型,如果画出桥塔高低不同的两幅图丙和丁。

通过比较发现:

适当增加塔的高度,可(选填“增大”或“减小”)钢绳拉力的力臂,从而    (选填“增大”或“减小”)斜拉索的拉力。

 

9、用剪纸的剪刀剪一叠较厚的纸,是用剪刀的尖端容易剪断还是用剪刀的中部容易剪断,是什么原因?

利用的物理知识是什么?

10、如图所示,行李箱的下部装有滚轮,其目的是:

拉行李箱时拉出拉杆更省力,理由是:

11、有一个人利用图示方法撬起大石头,但由于石头太重,人的力气不够大,请你帮他想想办法,使他能撬起这个大石头。

简述你的方法并画出相应的图示。

 

11题12题13题

12、如图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边的钩码下面,再各挂一个同样的钩码,则:

A.杠杆仍保持平衡B.杠杆B端下降C.杠杆A端下降D.无法判断

13.一杠杆在阻力F1与动力F2作用下平衡.如图所示,若F1和F2大小及方向均保持不变,将它们的作用点向支点移动相同的距离,则()

A.杠杆仍保持平衡B.杠杆向右倾斜C.杠杆向左倾斜D.不能确定

话题五、典型题

1、甲、乙两个身高相同的人抬着一个木箱沿斜坡上山,木箱的悬点恰好在抬杠的中央。

如图所示,则甲、乙两人所用的力F甲与F乙的关系是:

A.F甲=F乙 B.F甲>F乙C.F甲

1题2题3题

2、轻质等臂杠杆两端分别挂上一个不同的实心金属球,左端为铜球,右端为铝球,将两金属球分别同时浸没到水中,杠杆平衡,如果同时去掉两杯水,则杠杆将会:

A.左端下沉B.右端下沉C.仍保持平衡D.无法确定

3、如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L2是力F2的力臂,在图中画出力F2和F1的力臂L1

4、图是人们用木棒撬石块的示意图。

撬石块有两种方法:

第一种是以B点为支点,在C点用与棒垂直的力F1向下撬;

第二种是以A点为支点,在C点用与棒垂直的力F2向上撬。

(木棒自重不计)

若石块压在棒上的D点正好是AB的中点,你认为第    种方法更省力一些,

理由是                                            。

4题5题6题

5、如图所示,大李和小李用一根均匀的木棒抬重物。

大李为了减轻小李的负担,他可以(写出一种合理的做法);假如大李要承担3/5的力,那么,小李的肩头到重物挂点O的距离与大李的肩头到重物挂点O的距离之比是 。

6、如图,旅游登山时蔓背囊中的物品有轻有重,应该怎样摆放更科学呢:

         

A.把重的物品放在背囊下部;B.把重的物品放在背囊上部;

C.从取拿方便考虑,把常用的放上部;D.随意摆放都可以. 

7、如图是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是

A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力  

B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力

C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力  

8、瞧,图中那个人背了点东西多费劲!

你将建议他作下列哪种改进呢:

  

A.腰应当直起来;              B.步子迈得小些;

C.两手往前移一移;         D.将棒往前拉一拉,使物体更靠近人些

8题9题10题

9、AOB为一杠杆(自重不计),O为支点(OA

A.在B点用力使杠杆在图位置平衡,一定是省力的;

B. 在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡;

C.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,沿竖直方向最省力;

D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡.、

10、皮划艇是我国的奥运优势项目之一,比赛中,运动员一手支撑住浆柄的末端(视为支点),另一手用力划桨,此时的船桨是:

A.等臂杠杆; B.费力杠杆; C.省力杠杆; D.省功杠杆

11、如果一个用杆秤卖水果的奸商,他要坑害消费者,常用的方法是:

A、换重些的秤砣;  B、把秤砣砸掉一块;

C、给秤杆上重新刻上刻度;    D、把挂钩的位置换换

12、小亮利用轻质木条和透明塑料桶等器材制作了如图所示的测量密度的秤。

只要把一定体积的待测液体倒入小桶中,就能通过移动秤砣的位置,从木条上的刻度读出液体的密度值。

(1)设计中所用到的物理知识有       、        。

(2)该秤的刻度是      的(均匀/不均匀)。

(3)若木条上A、B、C中有一点是零刻度,应该是      点。

(4)若让秤砣位置不变,仍可用该秤测量液体的密度,则应该把刻度标在塑料桶壁上,该刻度     (上/下)边的数值大。

滑轮与滑轮组

话题一、滑轮种类的辩认

方法:

就看滑轮的轴是不是随物体一起移动,一起移动为(),不动则是()

例1、图四中,如果分析A弹簧测力计示数与F的关系时,甲滑轮可看成()滑轮,乙滑轮可看成()滑轮;如果分析B弹簧测力计的示数与F的关系时,甲滑轮可看成()滑轮,乙滑轮可看成()滑轮。

例2、分析下面四个图中哪个是动滑轮,哪个是动滑轮

例3、在固定B端拉A端时,三个滑轮是();

固定A拉B端时,乙是(),甲丙是()。

话题二、滑轮组动力与阻力间的关系

1、如上右图所示,一个物体重为G,用四段绳子拉着静止不动,每段绳的拉力是F,则F=G

2、下面的五个图中,绳端的拉力都是F,物体的重力都是G,不计滑轮组的重力和摩擦,将拉力和重力的大小关系填在图下的横线上。

 

3、如图所示,G=1000牛,至少用多大的力才能拉起重物匀速上升?

4、如图人重为G1,木板重为G2,人至少要用多大的力才能将木板匀速拉起?

 

5、滑轮组的摩擦不计,物重1000N,匀速拉动时所受摩擦力是重力的0.1倍,则拉力是()N

6.人重600N,吊蓝重100N,动滑轮重20N,摩擦不计,则人要将自己和吊蓝匀速拉起用()N的力.

 

7.如图所示,某人体重500牛顿,坐在一物重为100牛顿的吊篮中,不计滑轮重、绳重和摩擦阻力,问该人要用多大的力拉住绳子,才能保持静止?

8、如图所示,动滑轮重为50N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物重是N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降m。

9.如图所示,当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运动时,弹簧测力计甲示数为30N,则测力计乙示数为N,A受到的摩擦力为____N(测力计及滑轮重不计)。

 

10.在水平桌面上放一个200N的重物,现用如图所示装置将物体匀速拉动,物体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力F为______N。

若绳子自由端移动速度为0.6m/s,则物体移动速度为。

11、物体A重20N,静止在水平面上,滑轮重2N,弹簧测力计的示数是18N,那么水平面对物体A的支持力大小是()N,方向是()[不计摩擦]

 

12、如图所示在水平拉力F的作用下,使重为40N的物体匀速运动5m,物体A受到地面的摩擦力是5N,不计滑轮重及摩擦,拉力F为()N,移动的距离是()m.

13.如图,滑轮组静止,已知G2=3N,每个滑轮重1N,则G=()N,弹簧测力计A的示数是()N,B的示数是()N,如果G2匀速下降0.2m,则G1会匀速上升()m.

 

14.用一个滑轮组提升重物,当拉力F将绳子自由端拉下3m时,重物升高了0.5m,如果物重是300N,拉力F=()N(不计动滑轮和绳重和摩擦)

15.如图所示,质量为m的人站在质量为m/2的均匀木板AB的中点,木板处于水平状态不动,此人的拉力大小是()[摩擦不计]

16、人到健身房进行健身活动,用如图所示的牵引装置来煅练腿步和手臂的功能,使用时可以分别保持A、B端不动而拉B、A端,则所需要的拉力分别为FA、FB,其大小关系是()

话题三、滑轮组的作图题(按要求组装)

例1、请在下图中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。

 

例2、一条绳子最多能承受1000N的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图.(动滑轮重及摩擦不计)

例3、一人站在地面上要把2500N的物体吊到高处,现有一条能承受1500拉力的绳子,人重650N,问:

怎样选配滑轮的个数最少,画出装配图.(不计滑轮重及绳子的摩擦)

话题四、与其它知识小综合

例1、如图所示,容器中盛有水,定滑轮摩擦不计,物体A的重力是49N,体积是1dm3,物体B的重力是45N,当达到平衡时(g=10N/Kg),物体A处于什么状态?

 

例2、如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体,已知物体重1200N,密度为1.6g/cm3,测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:

2,若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg。

求:

物体出水前后牵引力各是多少

三、功、功率与机械效率

话题一、基础知识的理解

什么叫做功?

如何判断一个力是否做功?

1、力作用在物体上如果有成效,就会使物体沿()的方向上被移动,力的作用才有了成效,即力对物体才做了功。

2、不做功的两种情况

①物体受了力,也通过了距离,但通过的距离并不是由于受力造成的,其运动的方向与受力的方向(),力对物体的运动没有任何贡献,此时力对物体不做功,即“不劳无功”。

②物体受到了力,但是没有通过距离,这个力作用没有产生任何效果,费力不讨好,力没有对物体做功,即“劳而无功”

判断以下说法是否正确:

①只要有力作用在物体上,这个力就能做功。

②只要物体通过了距离,就一定会有力对物体做功。

 

③只要物体能通过一段距离,同时物体又受到力的作用,这个力一定做了功。

看你会不会!

1、手提书包坐升降梯由一楼匀速上三楼,人对书包做功了吗?

();电梯对人和书包做功了吗?

()

2、用力将铅球抛出20米远,人对铅球做功了吗?

()

3、以下事例中,重力做功的是()

A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行

C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动

⑦如图所示,四幅图是小新提着包回家的情景,小新提书包的力不做功的是哪幅图()

 

4、在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是()

 

5、下列各种情况中做功的是()

A、用竖直向上的力提水桶在水平面行走

B、用水平力推重物在水平地面上行走

C、运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒 

D、水球重50牛,沿光滑水平面运动10米

什么叫功率?

其物理意义是什么?

它与什么因素有关?

功率的定义:

,用字母表示。

功率的计算公式是,变形公式;。

功的单位,时间的单位,功率的单位。

功率是表示的物理量,功率越大,表示做功越。

你理解吗?

①人骑自行车的功率约为70W,意思是:

()

②小轿车的功率比人的功率大得多,意思是:

()

③功率越大的机器()

A.做功一定越多B.做功时用的时间一定少

C.在相同时间内做功一定多D.做相同的功所用时间一定少

子母计算题

①母题:

一个人用100N的力沿水平方向匀速拉一个小车,拉20m用时10s,求人拉车的功率是多少?

②子题1(竖直)在“跳绳项目”测试中,燕燕同学身体重500N,在1min内跳了

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