1、专题11简单机械1.（2020广东省）.如图所示，人向下拉绳提升重物，已知物体重400N，动滑轮重60N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5m，人需用的拉力为_N，绳子自由端移动的距离为_m，人所做的有用功为_J。【答案】 (1). 230 (2). 1 (3). 200【解析】【详解】1由图知，n=2，不计绳重及摩擦，人需用的拉力F=230N人需用的拉力为230N。2绳子自由端移动的距离s=2h=20.5m=1m绳子自由端移动的距离为1m。3人所做的有用功为W有=Gh=400N0.5m=200J人所做的有用功为200J。2.（2020广东省）.如图所示，用一根硬棒通过支点O撬起石头，画出石
2、头所受重力G的示意图，以及力F的力臂l。【答案】【解析】【详解】过石头的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并标出符号G；过支点作垂直于力F作用线的垂线段，即为力臂l，如图所示：3.（2019广东省）.如图所示，拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上，请画出行李箱受到的重力G的示意图，以及拉力F对O点的力臂L。（）【答案】【解析】【详解】由于重力的方向始终为竖直向下，重力的作用点在物体的重心位置，所以由重心画出一条竖直向下的线段，并标上箭头即可完成重力的示意图；力臂是指支点到力的作用线的距离，所以由支点O开始作出一条垂直力F的作用线（由于力F的作用线不够长，得先用虚线反向延长）线段，并标
3、出力臂符号L即可。4.（2019深圳市）如图所示，在C点用力把桌腿A抬离地面时，桌腿B始终没有移动，请在C点画出最小作用力的示意图（）【答案】【解析】【详解】用力把桌腿A抬离地面时整个桌子绕B点旋转，即B为杠杆的支点，直接连接BC即为最长的动力臂，根据力与力臂垂直，结合实际情况即可做出最小力F5.（2019广州市）如图所示，A点为硬棒的重心，O为支点，硬棒水平静止，弹簧测力计的示数为_N.硬所受的重力为_N.能否用左图中的弹簧测力计按右图所示的方法测量同一硬棒所受的重力?_,依据是_.【答案】 (1). 2.4 (2). 7.2 (3). 不能 (4). 原因是弹簧测力计的最大测量值只有5N，
4、而硬棒的重力为7.2N，超出弹簧测力计的量程【解析】【详解】由左图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，指针刚好指在2N3N之间的第2条刻度线处，所以读数为2.4N；设弹簧测力计对硬棒的拉力为F，硬棒所受的重力为G，两个力的力臂分别为L1和L2，由杠杆的平衡条件得GL2=FL1，即G0.2m=2.4N0.6m，解得G=7.2N；用左图中的弹簧测力计不能测量出硬棒所受的重力，原因是弹簧测力计的最大测量值只有5N，而硬棒的重力为7.2N，超出弹簧测力计的量程6.（2018广东省）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，请在图中画出杠杆OA的动力臂l.【答案】【解析】力臂为支点到力的作用线的距离所以过O点向
5、作用于A点的拉线作垂线，则垂线段即为动力的力臂L，如图：7.（2018深圳市）“探究杠杆的平衡条件”实验如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆右的平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节；如图乙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，其示数将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是_（填序号）A使测量数据更准确B多次测量取平均值减小误差C避免偶然性，使实验结论具有普遍性【答案】 (1). 左 (2). 变大 (3). C【解析】分析：（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平
6、衡，这样方便测量力臂；（2）弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（3）通过实验总结实验结论时，一般要进行多次实验，如果只用一组数据得到结论，偶然性太大，因此应获取多组实验数据归纳出物理规律解答：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆左端偏高，应把杠杆右的平衡螺母向左端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；（2）保持杠杆水平位置平衡，测力计从a位置转到b位置，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；（3）通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实
7、验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确；所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律故选项C符合题意故答案为(1). 左 (2). 变大 (3). C【点睛】此题是探究杠杆平衡实验，考查了杠杆的调平及杠杆平衡条件的应用，在利用平衡条件公式时，要注意分析力和对应的力臂8.（2017深圳市）下列图中的简单机械，不能省力但能省距离的是（）A、自行车的脚踏装置B、盘山公路C、划船用的船桨D、动滑轮【答案】C【解析】试题分析：A、自行车的脚踏装置，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离；B、盘山公路实质是利用的斜面，省力但费距离；C
8、、用船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离；D、动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，能省力但费距离；故应选C。【考点定位】杠杆的分类9.（2017广东省）(2)如题152图所示，利用羊角锤撬起钉子，请你在羊角锌A点处画出所能施加最小动力F1，并画出阻力F2的阻力臂L2。【答案】如图所示：（2）。【解析】【考点定位】力臂。10.（2017广州市）用力把门推开，弹性绳会被拉长。如图16，门处于静止状态。（1）画出弹性绳对门的拉力的示意图；（2）O为支点，画出的力臂；（3）根据杠杆的平移条件_可知 _（选填“”、“=”、“”）。【答案】（1）如图所示；（2）如图所示；（3）”“”
9、“=”）。【答案】（1）如图所示：（2）=【解析】试题分析：（1）沿力FA的方向作出FA的作用线，由支点O作FA作用线的垂线，垂线的长度为FA的力臂.（2）撤去FA，在B点施加力FB，硬杆仍可以处于水平静止状态，若FB大小等于FA，由杠杆的平衡条件知道FB的力臂LB =LA。考点：力臂；杠杆的平衡条件模拟试题17（2020吉林省初三模拟）在轻质杠杆的两端分别放上苹果和梨子，杠杆恰好水平平衡，如图所示。如果将苹果和梨子同时向远离支点的方向移动相同的距离，那么（）A杠杆的左端下沉B杠杆的右端下沉C杠杆仍在水平位置平衡D以上三种情况都有可能【答案】A【解析】如图所示，杠杆水平平衡，所以满足杠杆的平衡
10、条件F1l1=F2l2，即G苹果l1=G梨子l2由于l1G梨子，设将苹果和梨子同时向远离支点的方向移动相等的距离l则G苹果(l1+l)-G梨子(l2+l)=G苹果l1+G苹果l-G梨子l2-G梨子l=(G苹果-G梨子)l0即得到G苹果(l1+l)G梨子(l2+l)所以杠杆左端下沉，故A正确，BCD错误。故选A。18（2020吉林省初二期末）如图所示的器具，属于省力杠杆的是（）A镊子B独轮车C托盘天平D筷【答案】B【解析】A镊子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合题意；B独轮车，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合题意；C托盘天平是等臂杠杆，不符合题意；D筷子，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符
11、合题意。故选B。19（2020山东省初三期末）如图所示，用5N的拉力F匀速竖直提升重为G的物体，使其上升了0.2m。若不计滑轮自重及摩擦，关于物体的重力G和绳子自由端移动的距离s，下列判断中正确的是（）AG=2.5N s=0.1mBG=2.5N s=0.4mCG=10N s=0.4mDG=10N s=0.1m【答案】C【解析】因不计滑轮自重和摩擦，所以物体的重力为绳子自由端移动的距离为故选C。20（2020广东省初二期末）在如图所示的工具中，属于省力杠杆的是；属于费力杠杆的是；属于等臂杠杆的是。【答案】羊角锤筷子定滑轮【解析】杠杆可以分为三类：省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。动力小于阻力或者动力
12、臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆；动力大于阻力或者动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆；动力等于阻力或者动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。由图可知，筷子在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，定滑轮是等臂杠杆，羊角锤使用时，动力臂大于阻力臂是省力杠杆。21（2020河南省初二期末）如图所示，用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机，已知AB长40cm，BC长50cm。室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为_N（支架重力不计）。为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量_（选填“靠近”或“远离”）墙壁。【答案】200 靠近【解析】第一空室外机的
13、质量为30kg，则其对支架的压力大小等于重力为：G=mg=30kg10N/kg=300N。由勾股定理可得：AC30cm。由题意可知，ABC是一个杠杆，C为支点。AC为A处螺钉水平拉力F的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，由杠杆平衡条件可得：FACGAB；即：F30cm300N40cm；解得F200N。第二空为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）。在阻力大小G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力的力臂就越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全。22（2020江苏省初三二模）每年的端午节期间，多地都会举行划龙舟比
14、賽，如图所示(1)划水时，船桨是_杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；(2)运动员向后划水，船就前进，这说明物体间力的作用是_；(3)以_为参照物，船是运动的。【答案】费力相互的河流（或者水）23（2020河南省初二期末）小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆处于如图甲所示的静止状态，他应把杠杆左端的平衡螺母向_（选填左或右）侧调节，使杠杆在水平位置平衡；（2）某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是：动力动力作用点到支点的距离阻力阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论_（选填“可靠”或“不可靠”），原因是_；（3）如图乙所示，
15、杠杆在水平位置平衡，若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆_（选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。（4）取下A点下方所挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直_（选填“向上”或“向下”）拉杠杆，才能使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F1，如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆，使杠杆仍处于水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为F2，则F2_F1（选填“”、“=”或“”）【答案】右不可靠杠杆一直处于水平位置进行实验比较特殊，不能得到普遍结论左端下沉向上【解析】 (1)1调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置
16、平衡。(2)23杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“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”成立；原因是杠杆一直处于水平位置进行实验比较特殊，不能得到普遍结论，当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小于支点和作用点之间的距离，“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”不成立。(3)4若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧3G3l9Gl右侧2G4l8Gl因为9Gl8Gl杠杆不能平衡，左端下沉。(4)56取下A点下方所挂钩码，根据杠杆的平衡条件，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，此时弹簧测力计的示数
17、为F1，力与力臂的乘积相等，才能使杠杆在水平位置平衡；将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆，使杠杆仍处于水平位置平衡，阻力与阻力臂不变，动力臂减小，此时弹簧测力计的示数为F2变大，则F2F124（2020广东省初三二模）对O为支点的轻质杠杆同时施加大小不等的力F1、F2后保持静止，（如图所示）(1)此时杠杆是否处于平衡状态？_；(2)画出图中F1的力臂L1_；(3)通过作图分析可知，F1_F2。（选填“”、“=”、“【解析】 (1)1由图中两力F1、F2作用在杠杆上能使杠杆保持静止状态，因此此时的杠杆处于平衡状态。(2)2从支点O作拉力F1的作用线的垂线，从支点到垂足的距离就是F1的力臂。如下图
18、所示：(3)3在上图的基础上，做出F2的力臂L2：先反向延长F2的作用线，然后从支点O作拉力F2的作用线的垂线，从支点到垂足的距离就是F2的力臂。如题所示：通过作图分析可知L1 F225（安徽省亳州市涡阳县高炉中学2018-2019学年八年级下期期末物理试题）如图所示，用20N的拉力向上拉动绳子，使重为50N的物体5s内匀速升高5m（不计绳重和摩擦）。则下列说法不正确的是A. 绳子自由端拉动的距离为15mB. 动滑轮重为10NC. 物体上升的速度为1m/sD. 绳子自由端拉动的速度为6 m/s【答案】D【解析】A由图可知，绳子的股数为n=3，则绳子自由端拉动的距离：s=nh=35m=15m，故
19、A正确；B不计绳的重力和摩擦，则有：；故动滑轮的重力：，故B正确；C5s内物体上升的速度：，故C正确；D绳子自由端拉动的速度：，故D不正确。26（湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级模拟）在河岸边用如图所示的装置打捞沉入河底的圆柱形石料。石料高 3m，横截面积 500cm 2，密度为 2.6103kg/m 3.装置的EF、OC两根柱子固定在地面，ED杆与EF固定连接，AB杆可绕O点转动，AO：OB1：2，配重 M 通过绳竖直拉着杆的 B端。现用钢缆系住石料挂在动滑轮下，电动机工作，使石料以 0.2m/s 的速度从水中匀速提升。AB杆处于水平位置，水面高度不变，动滑轮、钢缆及绳子的
20、质量、轮与轴间的摩擦均不计，g取 10N/kg。求：（1）如果绳子不会被拉断，在石料被提升的过程中，为使配重 M 不离开地面，配重 M的重力至少为多大？（2）如果与电动机相连的绳子能承受的最大拉力Fm为1800N，河的深度为8m，从石料底端离开河底开始计时，经过多长时间绳子被拉断？（3）如果配重M的重力为1225N，动滑轮的重力不能忽略，石料完全在水中时配重M 对水平地面的压力为N1，石料完全离开水面后配重 M 对水平地面的压力为N2，已知N1N283，求动滑轮的重力。【答案】（1）975N （2）37s （3）100N【解析】用密度公式；杠杆平衡条件；阿基米德原理综合分析解题。（1）依题意，因为滑轮组承重绳子股数n=2，则绳子的拉力：，依题意由杠杆平衡条件得：，；（2）由题意可知，当绳子达到最大接力Fm时，石料受到的浮力为：，此时石料浸在水中深度为：，石料上升高度：绳子要拉断时经过的时间为：；（3）当配重时，石料浸没在水中绳子拉力为：，由杠杆平衡条件则：，配重对地面压力为：-（1），石料完全离开水面时绳子拉力为：，由杠杆平衡条件，配重对地面压力又为：-（2），再依：-（3），由方程（1）（2）（3）解得：答（1）配重 M 的重力至少为975N。（2）经过37s绳子被拉断。（3）动滑轮的重力100N。