第十講簡單機械第一節(jié)杠桿滑輪一、填空題1．(2023北京)如下圖，OB是以O(shè)點為支點的杠桿，F(xiàn)是作用在杠桿B端的力．圖中線段AB與力F的作用線在一條直線上，且OA⊥AB，線段表示力F的力臂．(選填“OA〞、“AB〞或“OB〞)第1題圖2．(2023廣州)如下圖，不計質(zhì)量的硬桿處于水平靜止狀態(tài)．以O(shè)點為支點，畫出FA的力臂lA；撤去FA，在B點施加力FB，硬桿仍可保持水平靜止狀態(tài)，假設(shè)FB大小等于FA，那么FB的力臂lBlA(選填“>〞、“＝〞或“<〞)．第2題圖3．(2023成都)如下圖，古代士兵常用定滑輪把護城河上的吊橋拉起．使用定滑輪可以(選填“省力〞、“省距離〞或“改變動力方向〞)；吊橋可以看作杠桿，繩子對它的拉力是動力，吊橋的重力是阻力，在拉起吊橋的過程中，阻力臂大小(選填“變大〞、“變小〞或“不變〞)．第3題圖4．(2023合肥市瑤海區(qū)模擬)如圖，一位體重約為500N的男同學在做俯臥撐時，可以將該同學看作一個繞腳與地面接觸點轉(zhuǎn)動的杠桿，A點為重心，雙手和雙腳與地面接觸點到重心的水平距離分別為0.6m和0.9m，那么當他如圖保持靜止時，地面對他雙手的作用力約為N.第4題圖5.(2023揭陽)輕質(zhì)木桿AB可以繞O轉(zhuǎn)動，OA∶OB＝3∶1，A端細線下掛300N的重物靜止在水平地面上，假設(shè)使木桿保持水平位置，且重物對水平地面的壓力為零，在B點要用N的力豎直向下拉，此木桿為(選填“省力〞、“費力〞或“等臂〞)杠桿．第5題圖6．(2023黔西南改編)如下圖，物體A和B所受重力都為160N，不計滑輪重、繩重和摩擦，當分別用力勻速提升物體A和B時，F(xiàn)A為N，F(xiàn)B為N.第6題圖7．如下圖，兩個完全相同的物體，重力都為50N，滑輪也是完全相同的，用力使物體做勻速運動，物體受到的摩擦力都為30N，那么拉物體的力F1F2(選填“＞〞、“＜〞或“＝〞)．第7題圖8．(2023荊門)用獨輪車搬運磚頭(如圖)，把磚頭放在車箱(選填“A〞或“B〞)區(qū)域，抬起車把時更省力．請在圖中作出抬起車把時最小力的示意圖．第8題圖9．(2023合肥市瑤海區(qū)期末卷)如下圖，滑輪A是eq\a\vs4\al(動)滑輪，假設(shè)地面對物體的阻力是200N，不計滑輪重力和摩擦，那么作用在繩子自由端的拉力F＝N，可使物體勻速移動．第9題圖10．(2023賀州)請在圖中用筆畫線代替繩子，將兩個滑輪連成滑輪組，要求人用力往下拉繩使重物升起．第10題圖11．如下圖，OA＝AB＝10cm，重物G＝20N．要使杠桿平衡，F(xiàn)＝N.假設(shè)將重物向O點移動，要使杠桿仍然保持平衡，那么F(選填“變大〞、“不變〞或“變小〞)．第11題圖二、選擇題12．(2023南京)圖中正在使用的機械，屬于費力杠桿的有()第12題圖A.①③B.②③C.①④D.②④13．(2023寧夏)如下圖，啟瓶器開啟瓶蓋時，可看作是()第13題圖A.以A為支點的費力杠桿B.以A為支點的省力杠桿C.以B為支點的費力杠桿D.以B為支點的省力杠桿14．(2023紹興)以下杠桿能平衡的是(桿重和摩擦均不計)()15．(2023涼山州)如下圖，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時向靠近支點的方向移動相同的距離，以下判斷正確的選項是()第15題圖A.杠桿仍能平衡B.杠桿不能平衡，左端下沉C.杠桿不能平衡，右端下沉D.無法判斷16．(2023百色)用如下圖的幾種簡單機械提起相同重物G，機械自重不可忽略，不考慮摩擦，那么最小的力是()第16題圖A.F1B.F2C.F3D.F417.(2023樂山)如下圖，杠桿AOB用細線懸掛起來，在A、B兩端分別掛上質(zhì)量為m1、m2的重物時，杠桿平衡，此時AO恰好處于水平位置，AO＝BO，不計杠桿重力．那么m1、m2的關(guān)系為：()第17題圖A.m1＞m2B.m1＜m2C.m1＝m2D.無法判斷18．(2023遂寧)如下圖，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個過程中，力F的大小將()第18題圖A．不變B．變小C．變大D．先變大后變小19．(2023天津)如下圖，在處于水平平衡的杠桿上A點，掛上4個鉤碼(每個鉤碼的質(zhì)量為50g)，假設(shè)使杠桿在水平位置保持平衡，作用在杠桿B點上的力最小為(g取10N/kg)()第19題圖A.15NB.6NC.3ND.1.5N20．(2023濱州改編)在探究杠桿平衡條件的時候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺上，木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動．每個鉤碼的質(zhì)量為200g，A、B、C、D、E、F為掛鉤，AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的連線與EDF的連線垂直，現(xiàn)在B處掛兩個鉤碼，D處掛一個鉤碼，木板在水平位置平衡(如下圖)．以下做法不能使木板重新平衡的是()第20題圖A.在B、D兩處各加掛一個鉤碼B.在B處加掛2個鉤碼，D處加掛一個鉤碼C.B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在E處D.B處掛兩個鉤碼不變，把D處的一個鉤碼掛在F處三、實驗題21．(5分)(2023桐城市新渡鎮(zhèn)新安中學模擬)小華研究杠桿平衡條件的實驗裝置如下圖，使用的每個鉤碼的質(zhì)量均為50g，杠桿上相等刻線的距離相等．第21題圖(1)當杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動時，杠桿就處于平衡狀態(tài)．你會選擇讓杠桿保持(選填“靜止〞或“勻速轉(zhuǎn)動〞)狀態(tài)來進行實驗探究，理由是．(2)如果使用彈簧測力計在圖中杠桿的A點豎直向下拉，當杠桿水平平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為N.(3)實驗中不使用其他物體而選擇使用鉤碼的好處是：.

第十講簡單機械第一節(jié)杠桿滑輪1.OA【解析】由圖可知，AB是力F的作用線，OA⊥AB，OA為支點到力F的作用線的距離，所以線段OA表示力F的力臂．2.(1)如答圖所示(2)＝第2題答圖【解析】根據(jù)杠桿平衡公式F1·L1＝F2·L2，阻力即物體的重力不變，阻力臂不變，并且動力大小不變，因此動力臂大小不變．3.改變動力方向變小【解析】圖中使用定滑輪的作用是改變動力方向；吊橋的重心在其幾何中心處，重力的方向豎直向下，在吊起吊橋的過程中，從支點O到重力的作用線的距離變小，即阻力臂變小．4.300【解析】如題圖，可以把腳尖作為支點，地面對雙手的作用力為動力，人的重力為阻力，那么：動力臂L1＝0.6m＋0.9m＝1.5m，阻力臂L2＝0.9m，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F·L1＝G·L2，所以F＝eq\f(GL2,L1)＝eq\f(500N×0.9m,1.5m)＝300N.5.900費力【解析】由題知，OA∶OB＝3∶1，那么OA＝3OB，由杠桿平衡條件F1L1＝F2L2得，G×OA＝F×OB，那么F＝eq\f(G×OA,OB)＝eq\f(G×3OB,OB)＝3G＝3×300N＝900N；圖中杠桿動力臂小于阻力臂，所以是費力杠桿．6.80160【解析】圖中拉動A物體的滑輪是動滑輪，使用動滑輪省力，F(xiàn)A＝eq\f(1,2)GA＝80N；圖中拉動B物體的滑輪是定滑輪，使用定滑輪不省力，所以FB＝G＝160N.7.＞【解析】左圖是定滑輪，故有F1＝f＝30N，右圖為動滑輪，故F2＝eq\f(1,2)f＝eq\f(1,2)×30N＝15N．故F1＞F2.8.A如答圖所示第8題答圖【解析】以車輪的中點為支點，磚頭的重力為阻力，阻力一定，把磚頭放在車箱A區(qū)域時的阻力臂小于放在B區(qū)域時的阻力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件可知，把磚頭放在車箱A區(qū)域，抬起車把時更省力；當所用力的力臂最大時，所用的力最小，而最大的力臂等于支點到車把最右端的距離，那么當力作用在C點且與OC連線垂直向上時，力最小，如答圖所示．9.動100【解析】A滑輪可以隨物體一起向前移動，所以A是動滑輪；物體進行勻速直線運動，物體水平方向上受到拉力和阻力，這兩個力是平衡力，所以F拉＝f＝200N．對物體的拉力有兩段繩子承當，所以F＝eq\f(1,2)F拉＝eq\f(1,2)×200N＝100N.10.如答圖所示第10題答圖【解析】要求繩子自由端向下，可以從人開始倒著畫，繞過定滑輪后有兩種畫法，一是將繩子固定于動滑輪的掛鉤，二是再繞過動滑輪將繩端固定于定滑輪的掛鉤上，為了到達省力效果，應(yīng)選第二種畫法，如答圖所示．11.10變小【解析】如題圖，杠桿在水平位置平衡，力豎直作用在杠桿上，所以O(shè)是支點，G是阻力，F(xiàn)是動力，OA是阻力臂，OB是動力臂，根據(jù)杠桿平衡條件得F×OB＝G×OA，即F×20cm＝20N×10cm，那么F＝10N；假設(shè)將重物向O點移動，要使杠桿仍然保持平衡，阻力不變、動力臂不變，阻力臂變小，根據(jù)杠桿平衡條件得，動力變小．12.A【解析】釣魚竿的阻力臂大于動力臂，屬于費力杠桿；羊角錘的阻力臂遠小于動力臂，屬于省力杠桿；筷子的動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿；核桃夾的動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿．所以A正確，B、C、D錯誤．應(yīng)選A.13.B【解析】使用啟瓶器開啟瓶蓋時，瓶蓋中的B點被撬起，所以B點是阻力的作用點，并且在開啟的過程中，啟瓶器繞A點轉(zhuǎn)動，所以A點是支點，在整個過程中，動力臂大于阻力臂，所以它是省力杠桿，故只有B說法是正確的．應(yīng)選B.14.C【解析】設(shè)杠桿每一個格為L，A.力和力臂的乘積：左邊＝10N×3L，右邊＝10N×2L，因為10N×3L>10N×2L，所以左邊下沉；B.力F和物體對杠桿的作用效果一致，使杠桿沿逆時針轉(zhuǎn)動，此時杠桿不能平衡；C.力和力臂的乘積：左邊＝10N×3L，右邊＝15N×2L，因為10N×3L＝15N×2L，所以杠桿平衡；D.力F和物體對杠桿的作用效果一致，使杠桿沿逆時針轉(zhuǎn)動，此時杠桿不能平衡．應(yīng)選C.15.C【解析】原來杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時作用在杠桿上的力分別為物體A、B的重力，其對應(yīng)的力臂分別為L1、L2，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：mAgL1＝mBgL2，由圖示可知，L1<L2.所以mA>mB，當向支點移動相同的距離ΔL時，兩邊的力臂都減小ΔL，此時左邊為：mAg(L1－ΔL)＝mAgL1－mAgΔL，右邊為：mBg(L2－ΔL)＝mBgL2－mBgΔL，由于mA>mB，所以mAgΔL>mBgΔL；所以：mAg(L1－ΔL)<mBg(L2－ΔL)．因此杠桿將向懸掛B物體的一端即右端傾斜．應(yīng)選C.16.B【解析】不考慮機械自重，F(xiàn)1、F2、F4的拉力都是重力的一半，F(xiàn)3拉力和重力相等，所以F3肯定不是最小拉力，先排除．剩下的三個拉力F1對應(yīng)的杠桿和F4對應(yīng)的滑輪自身重力都是阻力，所以實際的拉力要大于重力的一半；而F2對應(yīng)的杠桿重心在支點左邊，杠桿重力是動力，所以其實際的拉力要比重力一半還小．因此比擬可知F2是最省力的．應(yīng)選B.17.B【解析】由題圖可知，在A點作用的力的力臂la大于在B點作用的力的力臂lb，根據(jù)杠桿平衡條件可知，F(xiàn)ala＝Fblb，那么Fa小于Fb，所以m2＞m1，故B正確．18.C【解析】將杠桿緩慢由位置A拉至位置B的過程中，動力F的力臂不變，阻力即重物的大小不變，阻力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件FLF＝GLG可知，動力F將變大．應(yīng)選C.19.D【解析】由題圖知，A點處的力豎直向下，要使B點力最小，力臂應(yīng)最大，所以B點處力的方向應(yīng)豎直向下，根據(jù)杠桿平衡條件得：FA×OA＝FB×OB，每個鉤碼重G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，F(xiàn)A＝4×0.5N＝2N，設(shè)杠桿的一個小格代表1cm，那么2N×3cm＝FB×4cm，所以FB＝1.5N．應(yīng)選D.20.A【解析】此題考查杠桿動態(tài)平衡分析．設(shè)AB＝BO＝OC＝CD＝L，每個鉤碼的重力為G.A選項，在B、D兩處各加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)力與力臂的積為3G×L，右側(cè)力與力臂的積為2G×2L，因為3G×L≠2G×2L，所以木板不會平衡，故A符合；B選項，在B處加掛2個鉤碼，D處加掛一個鉤碼時，杠桿左側(cè)與力臂的積為4G×L，右側(cè)力與力臂的積為2G×2L，因為4G×L＝2G×2L，所以木板會平衡，故B不符合；C選項，把D處的一個鉤碼掛在E處，杠桿右側(cè)的力臂不變，仍為OD長，杠桿左右兩側(cè)力與力臂的乘積相等，所以木板會平衡