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1、第第12章章简单机械简单机械复习复习简单简单机械机械简单简单机械机械一、杠杆及杠杆平衡条件一、杠杆及杠杆平衡条件(2022春春高高州州市市期期中中)如如图图，O是是杠杠杆杆的的支支点点，为为了了提提高高重重物物G，用用与与杠杠杆杆始始终终垂垂直直的的力力F使使杠杠杆杆由由竖竖直直位位置置缓缓慢慢转转到到水水平平位位置置，在在这这个个过过程程中中F始始终终垂垂直直杠杠杆杆，杠杠杆杆在在缓缓慢慢提提升升过过程程中中，动动力力臂臂L1_；阻阻力臂力臂L2_；F_。(三空都选填三空都选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)不变不变变大变大变大变大1(2022荔湾区校级开学荔湾区校级开学)有关
2、杠杆的说法正确的是有关杠杆的说法正确的是()A作作为为杠杠杆杆一一定定要要有有支支点点，而而且且支支点点一一定定在在杠杠杆杆上上，杠杠杆杆的的形形状状可可以以是直的是直的，也可以是弯的也可以是弯的B杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和C使用杠杆可以省力使用杠杆可以省力，有的杠杆既可省力有的杠杆既可省力，又可省距离又可省距离D从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂A2(2022春春顺顺德德区区期期末末)如如图图所所示示，我我国国“天天和和”核核心心舱舱外外的的机机械械臂臂类类似似于于人人的的手手臂臂，属属于于费费力力杠
3、杠杆杆。下下列列工工具具在在使使用用时时与与机机械械臂臂工工作作时时属于同一类杠杆的是属于同一类杠杆的是()B3(2022惠惠城城区区二二模模)如如图图所所示示，一一物物理理老老师师用用杠杠杆杆拉拉起起了了大大象象，请请作作出大象所受的重力出大象所受的重力G和拉力和拉力F的力臂。的力臂。4(2022坪坪山山区区校校级级二二模模)在在探探究究“杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件”实实验验中中，所所用用的的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。(1)杠杠杆杆的的位位置置如如图图甲甲所所示示，杠杠杆杆静静止止时时处处于于_(选选填填
4、“平平衡衡”或或“不平衡不平衡”)状态；状态；平衡平衡(2)如图乙如图乙，杠杆已平衡杠杆已平衡，若在左右两侧各加挂一个钩码若在左右两侧各加挂一个钩码，杠杆杠杆会会_(选填选填“保持水平平衡保持水平平衡”“”“左端下沉左端下沉”或或“右端下沉右端下沉”)；(3)利利用用如如图图丙丙所所示示装装置置进进行行实实验验，如如果果保保持持弹弹簧簧测测力力计计拉拉力力作作用用点点的的位位置置不不变变，把把弹弹簧簧测测力力计计沿沿虚虚线线方方向向拉拉，为为了了保保证证杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡，其示数将其示数将_(选填选填“变大变大”“”“不变不变”或或“变小变小”)。左端左端下沉下沉变大变大5(
5、2022江江城城区区校校级级一一模模)如如图图所所示示，一一轻轻质质杠杠杆杆的的B端端挂挂一一质质量量为为10kg的的物物体体，A端端用用一一细细绳绳将将杠杠杆杆系系于于地地上上，细细绳绳与与杠杠杆杆间间的的夹夹角角为为30，OA1m，OB0.4m，此此时时杠杠杆杆在在水水平平位位置置平平衡衡，现现在在O点点放放一一质质量量为为5kg的的物物体体，用用F10N的的水水平平拉拉力力使使物物体体以以0.1m/s的的速速度度向向左左匀匀速滑动。问速滑动。问：(1)物体在物体在O点点，杠杆水平静止时细绳杠杆水平静止时细绳AC的拉力是多少？的拉力是多少？(2)物体运动到距物体运动到距A点多远的地方点多远
6、的地方，细绳细绳AC的拉力恰好为零？的拉力恰好为零？二、滑轮及滑轮组二、滑轮及滑轮组(2022春春博博罗罗县县期期末末)如如图图所所示示，用用甲甲、乙乙、丙丙三三种种装装置置分分别别拉拉一一重重为为10N的的物物体体，每每个个滑滑轮轮重重均均为为1N，不不计计绳绳重重和和绳绳子子与与滑滑轮轮间间的的摩摩擦擦，使使用用甲甲装装置置的的好好处处是是_，使使用用乙乙装装置置水水平平匀匀速速拉拉物物体体移移动动1m，则则绳绳子子自自由由端端移移动动_m，使使用用丙丙装装置置沿沿直直线线匀匀速速拉拉动动该物体该物体，此时拉力此时拉力F3_N。可以改变力的方向可以改变力的方向25.51(2022秋秋徐徐州
7、州期期中中)如如图图甲甲，大大人人、男男孩孩、女女孩孩用用两两根根相相同同圆圆木木棍棍和和一一根根绳绳子子玩玩“比比力力气气”的的游游戏戏，图图乙乙是是该该游游戏戏装装置置的的示示意意图图。绳绳的的一一端端固固定定在在一一根根木木棍棍上上，在在两两根根木木棍棍上上绕绕几几圈圈后后女女孩孩抓抓住住绳绳的的另另一一辆辆向向外外拉拉，大大人人、男男孩孩则则各各握握住住一一根根木木棍棍向向外外拉拉，女女孩孩可可以以轻轻松松把把大大人人和和男男孩孩拉拉到到一一起起(忽忽略略绳绳与与木木棍棍之之间间的摩擦的摩擦)。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的
8、是()A大人的拉力最大大人的拉力最大，女孩的运动距离最长女孩的运动距离最长B女孩的拉力最大女孩的拉力最大，运动距离也最长运动距离也最长C大人和男孩的拉力一样大大人和男孩的拉力一样大，女孩的运动距离最长女孩的运动距离最长D三人的拉力一样大三人的拉力一样大，运动距离一样长运动距离一样长A2(2022春春高高要要区区期期末末)如如图图所所示示，用用F20N的的拉拉力力，拉拉着着物物体体在在地地面面上上做做匀匀速速直直线线运运动动，不不计计绳绳子子与与滑滑轮轮间间的的摩摩擦擦，如如图图动动滑滑轮轮为为_，当当物物体体向向左左移移动动1.5m时时，则则绳绳子子自自由由端端移移动动_m，物物体体与与地地面
9、面之之间的摩擦力大小为间的摩擦力大小为_N。B4.5603(2022秋秋番番禺禺区区期期中中)赵赵亮亮同同学学用用如如图图所所示示的的滑滑轮轮组组将将重重150N的的物物体体匀匀速速提提升升2m，则则绳绳子子自自由由端端移移动动了了_m，若若所所用用拉拉力力F为为60N，克克服绳重与摩擦做功服绳重与摩擦做功30J，则动滑轮重则动滑轮重_N。6154(2022春春东东莞莞市市期期中中)小小华华借借助助如如图图滑滑轮轮组组提提升升重重物物，请请画画出出人人站站在地面提升物体的绕线方法。在地面提升物体的绕线方法。5(2022春春高高州州市市期期中中)如如图图所所示示，利利用用滑滑轮轮组组装装置置匀匀
10、速速拉拉动动水水平平面面上上质质量量是是10kg的的物物体体，已已知知物物体体在在水水平平面面上上受受到到的的滑滑动动摩摩擦擦力力为为重重力力的的0.1倍倍，动动滑滑轮轮重重2N，物物体体被被拉拉动动的的速速度度是是0.1m/s，不不计计绳绳重重和和绳绳与与滑轮间的摩擦力。滑轮间的摩擦力。g取取10N/kg，求：求：(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少？物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少？解：物体的重力解：物体的重力Gmg10kg10N/kg100N，物体在水平面上受到的滑动摩擦力物体在水平面上受到的滑动摩擦力f0.1G0.1100N10N；(2)拉力拉力F的大小是多少？的大小是多少？
11、(3)拉力拉力F在在10s内移动的距离是多少？内移动的距离是多少？解解：物物体体在在10s内内移移动动的的距距离离svt0.1m/s10s1m，拉拉力力F在在10秒秒内内移动的距离移动的距离sns31m3m。三、轮轴与斜面三、轮轴与斜面(2022春春福福田田区区校校级级期期末末)如如图图所所示示的的器器械械中中，不不是是轮轮轴轴的的是是()B1(2022春春上上蔡蔡县县校校级级期期末末)简简单单机机械械在在生生活活中中有有很很多多实实际际应应用用。如如图图所所示示，汽汽车车上上的的方方向向盘盘相相当当于于_(选选填填“杠杠杆杆”“”“滑滑轮轮”或或“轮轮轴轴”)，属于属于_(选填选填“省力省力
12、”或或“费力费力”)机械。机械。轮轴轮轴省力省力2(2022春春新新抚抚区区期期末末)如如图图所所示示是是家家庭庭中中经经常常用用到到的的螺螺丝丝刀刀和和螺螺丝丝钉钉。螺螺丝丝钉钉上上的的螺螺纹纹相相当当于于简简单单机机械械中中的的_。使使用用这这种种简简单单机机械械都可以达到都可以达到_(选填选填“省力省力”或或“省距离省距离”)的目的。的目的。斜面斜面省力省力3(2022春春肥肥城城市市期期末末)工工人人用用200N的的推推力力，把把重重1000N的的物物体体由由斜斜面面底底部部匀匀速速推推到到高高1m的的斜斜面面顶顶，则则该该斜斜面面长长_m(假假设设斜斜面面光光滑滑，没没有摩擦有摩擦)
13、。5四、机械效率的测量四、机械效率的测量 (2022襄襄阳阳)某某同同学学用用如如图图所所示示的的实实验验装装置置测测量量滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率，相相关关数数据据记录在下表中。记录在下表中。实验次数实验次数钩码重钩码重G/N钩码上升高钩码上升高度度h/cm拉力拉力F/N绳端移动距绳端移动距离离s/cm机械效率机械效率11.0100.63055.6%22.0101.030 34.0101.63083.3%(1)实实验验中中，使使用用滑滑轮轮组组提提升升重重物物时时，应应竖竖直直向向上上_拉拉动动弹弹簧簧测测力力计；计；(2)第二次实验中第二次实验中，滑轮组的机械效率为滑轮组的机械效率为
14、_；(3)分分析析1、2、3次次实实验验数数据据可可知知，使使用用同同一一滑滑轮轮组组提提升升重重物物时时，重重物物越越_(选填选填“重重”或或“轻轻”)，滑轮组的机械效率越高；滑轮组的机械效率越高；(4)小小琪琪同同学学在在仅仅改改变变提提升升物物体体速速度度的的情情况况下下，又又做做了了上上述述第第三三次次实实验验，结结果果会会发发现现滑滑轮轮组组的的机机械械效效率率_(选选填填“变变大大”“”“变变小小”或或“不不变变”)。匀速匀速66.7%重重不变不变1(2022广广东东模模拟拟)在在探探究究斜斜面面机机械械效效率率的的实实验验中中，小小明明提提出出了了“斜斜面面的机械效率与斜面的倾斜
15、程度有关的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想。的猜想。(1)要要测测量量斜斜面面的的机机械械效效率率，除除了了长长木木板板和和木木块块(如如图图所所示示)外外，还还需需要要的主要测量工具是刻度尺和的主要测量工具是刻度尺和_。弹簧测力计弹簧测力计(2)在实验过程中在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块应沿斜面向上拉动木块，使其做使其做_运动。运动。(3)分析下表中的数据得出：当斜面分析下表中的数据得出：当斜面_时时，越省力。越省力。实验实验次数次数斜面倾斜面倾斜程度斜程度木块重木块重G/N斜面高斜面高度度h/m沿斜面沿斜面拉力拉力F/N斜面长斜面长s/m有用功有用功W有有/J总功总功W总总/J机械
16、效率机械效率1较缓较缓100.1311333%2较陡较陡100.2412450%3最陡最陡100.3513560%匀速直线匀速直线越缓越缓(4)斜面在我们生活中的应用有斜面在我们生活中的应用有_(只写出一条即可只写出一条即可)。盘山公路盘山公路2(2022秋秋越越秀秀区区校校级级期期中中)物物理理兴兴趣趣小小组组的的同同学学们们利利用用如如图图所所示示装装置来探究杠杆平衡条件和机械效率置来探究杠杆平衡条件和机械效率，其探究过程如下：其探究过程如下：(1)当当杠杠杆杆静静止止在在如如图图甲甲所所示示的的位位置置时时，杠杠杆杆处处于于_(选选填填“平平衡衡”或或“不不平平衡衡”)状状态态。同同学学
17、们们用用如如图图乙乙所所示示的的方方法法使使杠杠杆杆处处于于水水平平平平衡衡状态状态，测出此时的拉力大小为测出此时的拉力大小为F1，发现发现F1L1F2L2，其原因其原因是是_。平衡平衡把把L1当当成了成了F1的力臂的力臂(2)如如图图丙丙所所示示的的杠杠杆杆，O为为支支点点，同同学学们们将将2个个钩钩码码悬悬挂挂在在B点点，请请画画出出B点受到的拉力点受到的拉力FB。(3)在在图图丙丙中中，每每个个钩钩码码的的质质量量为为m，支支点点O处处摩摩擦擦忽忽略略不不计计。在在A点点竖竖直直向向上上匀匀速速拉拉动动弹弹簧簧测测力力计计，拉拉力力为为F，测测得得A、B两两点点上上升升的的高高度度分分别
18、别为为s、h，则则此此次次杠杠杆杆的的机机械械效效率率为为_(用用已已知知量量和和测测量量表示量量表示)。(4)在在图图丙丙中中，使使用用同同一一杠杠杆杆，保保持持钩钩码码的的个个数数和和悬悬挂挂位位置置不不变变，能能否否在在A点点施施加加比比F更更小小的的拉拉力力？_(选选填填“能能”或或“不不能能”)，请请写写出出你的依据：你的依据：_。不能不能 杠杠杆杆受受到到的的阻阻力力和和阻阻力力臂臂的的大大小小不不变变，在在A点点图图中中位位置置施施加加的的动动力力的的力力臂臂是是最最大大的的，根根据据杠杠杆杆平平衡衡条条件件F1L1F2L2可可知知，动动力力最小最小五、机械效率的计算五、机械效率
19、的计算 (2022泰泰州州)如如图图，工工人人用用动动滑滑轮轮提提升升重重为为800N的的物物体体，所所用用拉拉力力为为F，物物体体以以0.2m/s的的速速度度匀匀速速上上升升，此此时时动动滑滑轮轮的的机机械械效效率率为为80%，不不计绳重和摩擦。求：计绳重和摩擦。求：(1)物体在物体在10s内上升的高度。内上升的高度。解：由解：由题知，物体上升速度为题知，物体上升速度为0.2m/s，物体在，物体在10s内上升的高度：内上升的高度：hvt0.2m/s10s2m；(2022泰泰州州)如如图图，工工人人用用动动滑滑轮轮提提升升重重为为800N的的物物体体，所所用用拉拉力力为为F，物物体体以以0.2
20、m/s的的速速度度匀匀速速上上升升，此此时时动动滑滑轮轮的的机机械械效效率率为为80%，不计绳重和摩擦。求：不计绳重和摩擦。求：(2)工人对绳端的拉力。工人对绳端的拉力。(3)当被提升的物重增大为当被提升的物重增大为1000N时时，工人对绳端的拉力。工人对绳端的拉力。1(2022蓬蓬江江区区校校级级开开学学)如如图图所所示示，重重为为3.2104N的的卡卡车车，经经过过一一段段水水平平路路面面后后，再再以以9.6104W的的功功率率匀匀速速爬爬上上高高5m、长长10m的的斜斜坡坡，用用时时2.5s。求：。求：(1)卡车爬坡时做的有用功；卡车爬坡时做的有用功；解：卡车爬坡时做的有用功解：卡车爬坡
21、时做的有用功W有用有用Gh3.2104N5m1.6105J；1(2022蓬蓬江江区区校校级级开开学学)如如图图所所示示，重重为为3.2104N的的卡卡车车，经经过过一一段段水水平平路路面面后后，再再以以9.6104W的的功功率率匀匀速速爬爬上上高高5m、长长10m的的斜斜坡坡，用用时时2.5s。求：。求：(2)卡车爬坡时做的总功；卡车爬坡时做的总功；解：卡车爬坡时做的总功解：卡车爬坡时做的总功W总总Pt9.6104W2.5s2.4105J；1(2022蓬蓬江江区区校校级级开开学学)如如图图所所示示，重重为为3.2104N的的卡卡车车，经经过过一一段段水水平平路路面面后后，再再以以9.6104W
22、的的功功率率匀匀速速爬爬上上高高5m、长长10m的的斜斜坡坡，用用时时2.5s。求：。求：(3)斜坡的机械效率。斜坡的机械效率。(结果精确到结果精确到0.1%)解：斜坡的解：斜坡的机械效率机械效率2(2022春春乾乾安安县县期期末末)如如图图所所示示是是一一种种小小型型千千斤斤顶顶示示意意图图，当当手手往往下下压压动动摇摇臂臂时时，能能把把重重物物抬抬高高一一段段较较小小的的距距离离，工工人人在在10s时时间间内内用用100N的力竖直向下压动摇臂的力竖直向下压动摇臂2m，把把1000N的重物匀速抬高的重物匀速抬高14cm。试求：。试求：(1)工人做的功；工人做的功；解：人做的功是总功：解：人做的功是总功：W总总Fs100N2m200J；2(2022春春乾乾安安县县期期末末)如如图图所所示示是是一一种种小小型型千千斤斤顶顶示示意意图图，当当手手往往下下压压动动摇摇臂臂时时，能能把把重重物物抬抬高高一一段段较较小小的的距距离离，工工人人在在10s时时间间内内用用100N的力竖直向下压动摇臂的力竖直向下压动摇臂2m，把把1000N的重物匀速抬高的重物匀速抬高14cm。试求：。试求：(2)此千斤顶的机械效率。此千斤顶的机械效率。解：已知解：已知h14cm0.14m，所做的有用功：，所做的有用功：W有用有用Gh1000N0.14m140J，千斤顶的机械效率千斤顶的机械效率：