简单机械
考点梳理
1．杠杆：一根在 的作用下能绕着固定点 的硬棒就叫杠杆．
2．杠杆的五要素是 、 、 、 、 ．
3．杠杆的平衡：杠杆处于 状态或做缓慢的 都叫杠杆平衡．
4．杠杆平衡的条件： ．公式表示为
5．三种杠杆：
(1)省力杠杆：l2，平衡时Fl F2．特点是 ．但费 ．
(2)费力杠杆l2，平衡时F2．特点是 ，但省 ．
(3)等臂杠杆：l2，平衡时F2．特点是 ．
6．使用滑轮时， 的滑轮称为定滑轮，特点是 ·
7．使用滑轮时· 的滑轮称为动滑轮，特点是 ·
8．滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合，它结合了定滑轮和动滑轮的特点，既能 ，又能 ．
典型例题
例：（2008．北京）实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、—个量程为0～5N的弹簧测力计、6个质量均为l的钩码和两段细绳．请利用上述实验器材设计一个实验，证明“在杠杆平衡时，如果动力臂和阻力臂保持不变，则动力跟阻力成正比”．
（1）在你所设汁的实验中，如果用点A表示钩码作用在杠杆上的位置，用点B表示弹簧测力计作用在杠杆上的位置，请在图中的杠杆上标出A点和B点．
（2）请写出主要实验步骤． 例图
解析：杠杆的转动中，动力和阻力使杠杆转动的效果是相反的．为方便弹簧测力计测量力的大小和读数，可使弹簧测力计作用在杠杆上的力的方向竖直向上，即使动力作用点与阻力作用点在支点的同一侧，且方向相反；将弹簧测力计固定在B点，竖直向上．然后在A点，依次挂上不同的钩码，读出测力计的示数即可．
答案：（1）如图所示．（2）实验步骤：①用细绳做成两个绳套．分别拴牢在杠杆的A点和B点处，调节杠杆使其在水平位置平衡．将弹簧测力计的指针调节到零刻线位置．②在A点处依次挂1个、2个、3个、4个、5个、6个钩码，在B点处依次竖直向上拉弹簧测力计，分别使杠杆在水平位置．将每次实验操作中挂在杠杆上的钩码的总质量和相应的弹簧测力计示数记录在表格中
例图
基础训练
1．生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如图所示的托盘天平属于 杠杆，缝纫机踏脚板属于 杠杆．铡刀属于 杠杆．
第1题图
2．（2008·合肥）如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆中点A处，拉力Fl与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡．请在图中画出拉力F1的力臂，并求出此状态下拉力F1＝ N．
第2题图 第3题图
3．如果把铁锨看做费力杠杆，在图所示的A、B、C三点中．支点是 点．动力作用点是 点，阻力作用点是 点．用动力臂是阻力臂12倍的撬棒，撬重为1 800N的石头，所用动力至少是 ·
4．根据图示的省力要求，画出滑轮组绳子绕法．（忽略动滑轮重和摩擦）
第4题图 第5题图 第6题图
5．如图所示的装置中，滑轮重不计，若拉力F＝4N，则甲弹簧测力计的读数为 N，乙弹簧测力计的读数为 N．
6．如图所示，物体重为80N，滑轮重力和摩擦均不计．要将它匀速提起，那么绳子的拉力F＝ N，钩子A受到的拉力FA＝ N，钩子B受到的拉力FB＝ N，钩子C受到的拉力FC＝ N．
7．下图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是 （ ）
第7题图
8．用如图所示的杠杆提升重物．设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢提升到一定高度的过程中，F将 （ ）
A．保持不变 B．逐渐变小 C．逐渐变大 D．先变大，后变小
第8题图 第9题图
9．在我国古代，简单机械就有了许多巧妙的应用，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子，如图所示．在拉起吊桥的过程中 （ ）
A．吊桥是省力杠杆 B．A点是吊桥的支点
C．AB是吊桥的阻力臂 D．滑轮起到省力的作用
10.筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具，一般使用筷子的方法如图所示，则筷子是（ ）
A．费力杠杆，但省距离
B．省力杠杆，且省距离
C．省力杠杆，但费距离
D．等臂杠杆，既不省力也不费力 第10题图
11．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆 （ ）
A．仍能平衡 B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉 D．无法判断
12．（2008·梅州）如图所示，杠杆处于平衡状态，若使弹簧测力计的示数变为原来的一半，要保持杠杆仍然平衡，可以 （ ）
A．减少一个钩码 B．减少两个钩码
C．减少三个钩码 D．把钩码向左移—个小格
第11题图 第12题图 第13题图
13．如图所示，甲是一把金属剪刀，乙是一双竹筷，下列说法正确的是 （ ）
A．甲是费力杠杆，乙是省力杠杆 B．甲、乙都是省力杠杆
C．甲是导体，乙是绝缘体 D．某人触电，可用甲剪断电源线
14．如图所示，某人拉着绳的自由端匀速向左运动时，牵引测力计A的示数是600N，那么在不计绳和滑轮重以及摩擦的情况下，下列关于牵引测力计B的示数和汽车受到摩擦力的大小的说法中，正确的一组是 （ ）
A．1 200N、1 800N B．1 200N、1 200N C．1 800N、1 800N D．1 800N、1 200N
15．如图所示，物体重1 000N，人体重600N，人站在地上拉住绳子的一端使物体在空中静止．若不计滑轮重及摩擦，则地面对人的支持力是 （ ）
A．600N B．100N C．500N D．0N
第14题图 第15题图 第16题图
16．如图所示，一个小孩站在车子上，通过拉动绕在滑轮组上的绳子，使自己和小车匀速向左运动．若小孩所用拉力为40N，则小车受到地面的阻力为 （ ）
A．80N B．40N C．120N D．20N
17．请在图中画出用羊角锤起钉时所用的最小力F．
第17题图 第18题图
18．如图所示为某同学用扫把扫地的示意图．将左手与扫把上端紧握处视为支点，右手施加的力视为动力F，扫把是 （填“省力”或“费力”）杠杆．请在图中扫把上画出动力F的示意图及其相应的力臂L．（保留作图痕迹）
19．（2008·南昌）做物理实验要遵循实事求是的原则．芳芳同学按照如图所示装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表所示．通过分析数据，她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大．你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
第19题图
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么?除此之外还应满足什么条件时“使用动滑轮能省一半的力”?
（2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大怎样变化?
20.在研究杠杆的平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码时发现杠杆左端下倾，应将横梁右端的螺母向 边旋一些，或将横梁左端的螺母向 边旋一些，使杠杆水平平衡．
（2）实验时准备了10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时（图甲），怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?（请设计两种方案）
第20题图
（3）下列是某同学实验时记录的部分数据，请在空格处填上适当的数据．
（4）如果实验正确无误，该同学所得的实验结论是 ·他想用弹簧测力计验证杠杆平衡条件，如图乙所示，他发现F·OB和G·OA并不相等，其原因是
（5）小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验．
①实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是
②小华将4个重为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上，如图丙所示，要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计示数最小，则小华应沿 方向拉弹簧测力计．在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2N．小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许范围内，动力×动力臂＝阻力×阻力臂．你认为他们这样就得出结论是否合理？ ．简述理由： ·
拓展提升
1．不法商贩在商品交易中，把标准秤砣换成质量稍小的秤砣，则称出物品的读数比真实质量偏 （填“大”或“小”）．
第1题图 第2题图
2．如图所示，某人用一根轻质木棒挑着重为120N的物体站在水平地面上，木棒保持水平，棒AB长为1．，重物悬挂处离肩膀距离BO为，则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为 N．
3．如图所示，OA为一可绕O点转动的轻质杠杆，杆长，现有一个作用于A点的竖直向上的力F＝30N，为使杠杆水平不动，应将重为G＝150N的重物悬吊于距A端 m处．
第3题图 第4题图
4．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2/3的力，那么小李的肩头到重物悬挂点O的距离，与大李的肩头到重物挂点O的距离之比是 ·
5．如图（a）所示，钢丝钳是电工常用工具，它的用途广泛，并应用了许多我们所学的物理知识，请根据题中要求解答以下各题：
（1）钢丝钳是根据杠杆原理制成的．它是一种 杠杆（填“省力”或“费力”），它的刀口做得很薄．这是为了 压强（填“增大”或“减小”）．
（2）钢丝钳钳柄上的套管必须用 材料制成，带电作业时才不会触电；钳柄套管上一般都刻上花纹，这是为了 摩擦（填“增大”或“减小”）．
（3）图（b）是钢丝钳剪断铜丝时单侧钳柄的受力示意图，请在图中作出动力F1的力臂L1和阻力F2的力臂L2．
第5题图 第6题图 第7题图
6．某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论．比较（a）、（b）图可知： ·
比较（b）、（c）、（d）三图可知： ·
7．如图所示，物体A的重力为G，当F= G时，才能把物体A匀速提起；若F＝G／3，则重物对地面的压力为 （不计滑轮重力和摩擦）
8．如图所示，物体的重均为20N，物体与地面间的摩擦力为物重的0.2倍，若这物体分别在水平拉力Fl、F2、F3的作用下沿水平面做匀速直线运动，则拉力Fl＝ N，F2＝ N，
F3＝ N．
第8题图
9．如图所示，绳子00′悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码．重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是下图中的 （ ）
第9题图
10.如图所示的四种工具中，属于省力杠杆的是 （ ）
第10题图
11．如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中 （ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大，后变小
第11题图 第12题图
12．电工上水泥杆用的脚扣结构如图所示，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．脚扣可等效为一个杠杆，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
13．站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶．请在图中画出滑轮组绳子的绕法．
14．一根均匀直杆可绕点O转动，其中点A处挂一重物．请根据要求作图：
（1）画出A点所受力的力臂．
（2）作出杠杆在如图位置平衡时作用在B点上的力的示意图．
第13题图 第14题图 第15题图 第16题图
15．用螺丝刀撬图钉的示意图如图所示，在图中画出动力F1的力臂Ll和阻力F2的示意图．
16．如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂．请在图中作出F2的力臂L2及力F1．
17．如图所示为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）
（1）在图中画出力F的力臂． 第17题图
（2）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 ．
18．在图中，画出轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图．（要求保留作图痕迹）
第18题图 第19题图
19．小红学习了滑轮知识后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出如图甲所示装置，将船拉上海滩．小明分析后，认为不太合理．请在图乙中画出你的方法．（把绳和滑轮画出来，并标出木桩位置）
20.请你仔细观察如图所示的漫画，究竟小猴和小兔谁分的萝卜重?简要说明理由．
第20题图
21．小明在学校参加植树活动时，使用如图所示的钢丝钳．剪铁丝固定小树苗．
（1）他使用的钳子是省力杠杆还是费力杠杆?
（2）在图中画出动力F1的力臂L1和作用在这根杠杆上的阻力F2．
（3）剪铁丝时动力臂长为，阻力臂长为，若铁丝被剪断 第21题图
需要1 000N的力，小明至少要用多大的力才能将铁丝剪断?
22．（2008·潍坊）俯卧撑是一项常见的健身项目．如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图，他的身体可视为杠杆，O点为支点．A点为重心，重力为500N．
（1）在图中画出重力的力臂L1和地面对于支持力的力臂L2，并分别注明．
（2）若L1＝，L2＝，求地面对双手支持力的大小．
（3）若每个手掌的面积约为1.5×l0－，求双手对地面的压强．
第22题图