九年级中考简单机械复习Word文件下载.docx
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(2)费力杠杆:
动力臂<
阻力臂,L1<
L2,平衡时F1>
特点是费力,但省距离。
(如钓鱼杠,理发剪刀等)
(3)等臂杠杆:
动力臂=阻力臂,L1=L2,平衡时F1=F2。
特点是既不省力,也不费力。
(如:
天平)
4.我国古代的杠杆
例1.关于力臂,下列说法中正确的是()
A.从支点到力的长度B.从支点到力的作用点的距离
C.从支点到力的作用线的垂直距离D.动力作用点和阻力作用点间的距离
例2、在下图中,属于费力杠杆的是()
A.动滑轮B.订书机图1C.羊角锤D.镊子
二)杠杆的平衡
1、提问:
什么是杠杆的平衡呢?
归纳结论:
当杠杆在动力和阻力的作用下静止或作缓慢的匀速转动时,我们说杠杆平衡了。
2、实验探究:
在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
一、探究目的:
通过实验了解杠杆的平衡条件
二、实验器材:
杠杆、钩码盒一套、弹簧测力计、细线、刻度尺
三、探究假设:
杠杆的平衡可能与“动力和力臂的乘积”、“阻力和阻力臂的乘积”有关。
四、实验步骤:
步骤1:
调节杠杆两端的平衡螺母,使横梁平衡。
步骤2:
在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码【每一个钩码50g=0.05kg,重为:
G=mg=0.05kg×
10N/kg=0.5N】,(假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2,右端钩码的重力产生的拉力为动力F1,)先固定F1大小和动力臂l1的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,改变阻力臂l
2大小,直至杠杆平衡,分别记录下此时动力F1、动力臂l1、阻力F2和阻力臂l
2的数值,并将实验数据记录在表格中。
步骤3:
固定F1大小和动力臂l1的大小,改变阻力F2的大小,在移动阻力作用点,改变阻力臂l
2大小,直至杠杆平衡,记录下此时的阻力F2和阻力臂l
2的数值,并填入到实验记录表格中。
步骤4:
改变动力F1的大小,保持动力臂l1的大小以及阻力F2大小不变,再改变阻力F2作用点,直至杠杆重新平衡,记录下此时动力F1大小和阻力臂l
2的大小,并填入到实验数据记录表。
步骤5:
整理实验器材。
5、数据记录:
实验数据记录表如下:
动力
F1(N)
动力臂l1(cm)
动力×
动力臂
(N﹒m)
阻力F2(N)
阻力臂l2(cm)
阻力×
阻力臂(N•m)
步骤2
步骤3
步骤4
6、分析论证:
根据实验记录数据,
探究结论是:
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂
公式表示:
F1L1=F2L2
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
思考:
在上述探究实验中,为什么每次都要使杠杆在水平位置保持平衡?
答:
可以方便用刻度尺来直接测出实验中杠杆的力臂大小
例3汶川地震中,山石挡住了道路。
增援人员要用撬棒撬开山石,分别沿如图所示的四个方向用力,其中最省力的是()
A.沿F1方向B.沿F2方向C.沿F3方向D.沿F4方向
例4、杠杆的应用非常厂泛,如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是_____剪刀(填甲、乙);
工程车上的起重臂就是一个费力杠杆(如图所示),使用它的好处是能够省________;
例5、如图所示,生活中常用的称量的杆秤就是一个杠杆,其支点位于点(选填“A”、“O”、“B”).若秤砣碰掉一小块,则称量结果(选填“变大”、“不变”、“变小”)
例6、作图在图12中画出力F1、F2的力臂L1、L2。
例7.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?
甲组产生错误的原因:
______________________________________________。
甲组
乙组
次数
阻力
阻力臂
1
4
5
7
2
14
3
6
8
10
结论
动力+动力臂=阻力+阻力臂
动力臂=阻力×
实战
一、选择题(每题2分,共24分)
1、下列关于力臂的说法,正确的是()
A.力臂是从力的作用点到支点的距离B.力臂一定在杠杆上
C.力臂是从支点到力的作用线的距离D.动力臂一定比阻力臂大
2、如右图,用汽水瓶扳手开启瓶盖时,其受力图应为下图中的()
A.B.C.D.
3.如右图所示,现在杠杆处于平衡状态,若在两侧的钩码()
A.杠杆仍保持平衡B.杠杆左端下降
C.杠杆右端下降D.无法判断
4.两个力分别作用在杠杆两端,使杠杆处于平衡状态,下列说法正确的是()
A.这两个力必定相等B.这两个力的力臂必定相等
C.这两个力和它们相应的力臂的乘积必定相等D.力的作用点到支点距离较大的那个力较小
5.下列工具中,属于省力杠杆的是()
A.瓶盖起子 B.定滑轮 C.天平 D.镊子
6.如图所示,要使杠杆平衡,在A点作用的力分别为F1、F2、F3,其中用力最小的是()
A.沿竖直方向的力F1最小B.沿垂直杠杆方向的力F2最小
C.沿水平方向的力F3最小D.无论什么方向用力一样大
7.如图1所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OEF组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是()
A.三个杠杆都是省力杠杆
B.三个杠杆都是费力杠杆
C.ABC是费力杠杆,OBD、OEF是省力杠杆
D.ABC是省力杠杆,OBD、OEF是费力杠杆
8.把一根米尺,从中点支起,两边挂上钩码,恰好平衡,如图4-2所示,那么下列情况中还能保持平衡的是()
A、左、右两边的砝码组各向内移动一格
B、左、右两边的砝码组各减少一只砝码
C、左、右两边的砝码组各减少一半
D、左、右两边的砝码组各向外移动1格
9、
一根轻质杠杆,在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时,杠杆恰好平衡.若将两边物重同时减少50牛,则杠杆()
A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.无法确定
10、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
11、一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是()
A.F增大,LF减小B.F减小,LF增大
C.G不变,LG减小D.G不变,LG不变
二、填空题(毎空1分,共28分)
12、钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具,它的钳口刻纹是用增大接触面的________程度的方法来增大摩擦的,用钢丝钳剪断铁丝时,它是________杠杆.(选填“省力”、“费力”、“不省力也不费力”)
13.动力是90牛,动力臂与阻力臂之比5:
3,那么杠杆平衡时,阻力的大小是牛.
14.如右图是售货的手推车,若车内货物摆放均匀,当前轮遇到障碍物时,售货员向下按下扶手,这时手推车可视为,支点是______(写出字母);
当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______,此时手推车可以视为杠杆(选填“省力”或“费力”)。
15、如右图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,OA=0.3米,OB=0.2米.A点处挂一个质量为2千克的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则物体G的重力大小为_______牛,力F大小为_______牛.
16.如右图所示,以O点为支点的杠杆在水平方向静止不动,若OM=2MN,且在点M处挂一重为120牛的重物,则在N点施力大小是,方向是。
17、如图所示的杠杆自重不计,O为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力的力臂l2,力臂l2为_______m.
18、如右图,OA是轻质杠杆,已知OB=2OA,B点所挂物体重6牛,A端竖直向上拉着,杠杆处于静止状态,则力F的大小为______牛.这时的杠杆是______杠杆(选填“省力”或“费力”).保持作用点不变,当力F向左倾斜时,为使杠杆仍然保持静止,则力的大小需______(选填“增大”、“不变”或“减小”).
三、作图题(5+2=7分)
1.如图为手上托着重40牛物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构意图,手、手腕、尺骨和桡骨可以看成一支杠杆,重力不计,O为支点.
(1)在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图;
(2)根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为________牛.
2.用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉,O是支点,在图中作出它的动力臂和阻力臂.
3.下图为指甲钳,它的工作原理是三个杠杆,请分别画出它们的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂
4.上右图为轻质杠杆,自重不计,在D点施水平向右的力,请画出它的支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂
5.如图所示,一木杆可绕固定轴O自由转动,木杆在水平拉力F的作用下处于平衡状态.试在图上画出拉力F和木杆重力G对O点的力臂.
6.如图所示的杠杆,左边挂有两个各重10牛顿的相同钩码,在一个大小为40牛顿,方向竖直向下的力作用下,杠杆处于平衡状态,试在图中恰当的位置用力的图示法画出这个力.
7.如图所示的杠杆中,O是支点.画出力F1、F2的力臂,并用字母L1、L2表示.
第5题图第6题图第7题图
8.如下图,此人在做俯卧撑,A为他的重心,请画出支点、动力、动力臂、阻力和阻力臂。
四、计算题(9+9+6=24分)
1、用撬棒撬石头的情况如图所示,已知撬棒各段长度是AB=1.6米,BC=0.2米,CD=0.2米,撬棒C处受到石块的压力是2000牛。
要撬动石块(撬棒自重不计),求:
()在A点垂直向下压,所用的力必须大于多少牛?
(2)在A点垂直向上抬,所用的力必须大于多少牛?
2.如图是液压机杠杆装置的示意图,O为支点,F2是压杠杆时液体对杠杆的阻力,大小为4200牛,OA=50cm.
问:
(1)匀速压动杠杆时,A端所加的力F1是多大?
(2)要想使这个动力最小,则应该往那个方向使劲,这时的动力为多大?
3.如图所示的是自重不计的杠杆,O为支点。
已知LAO=3LAB,物重G=300牛。
求:
若在A端施最小的力F就能使杠杆平衡,求出力F的大小和方向。
4、甲乙两人抬一筐沙,沙和筐共重600N,筐的悬绳到乙的距离是甲乙两人肩头间距的三分之一,问甲、乙两人承受的压力各是多少牛顿?
(扁担重力不计)
五、实验题
1、在研究杠杆平衡条件的实验中,某同学进行了如下过程:
首先,整理需要的实验器材有:
杠杆、支架、钩码、弹簧夹
和其次,进行实验,操作步骤如下:
A.把杠杆的中点支在支架上
B.照图所示那样把钩码挂在杠杆两边,改变钩码的位置,使杠杆在位置平衡
C.记下两边钩码的重力,并在杠杆上读出力臂值,分别将实验数据填入表格内
D.改变力和力臂的数据,做三次实验
E.求出各次实验中动力×
动力臂和阻力×
阻力臂的数值
(1)请指出该学生在步骤前漏掉了一个重要步骤,这个重要步骤是
(2)由此实验结果可知:
如果实验中所用的钩码质量都相同,在上图中的杠杆B处应挂个相同的钩码,才能使杠杆平衡。
(3)该同学记录下了如下表的数据。
从数据上不难看出:
第组肯定有错误,产生错误的原因可能是。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
9
2.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图(甲)所示。
为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向_______边旋一些(选填“左“或“右”)。
(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验.你认为第
________组实验更好,理由是_____________________________________。
3、
(1)实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向_左_______调节。
(2)实验中,用如图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方
式。
这主要是因为该种方式(D )
A.一个人无法独立操作
B.需要使用太多的钩码C.力臂与杠杆不重合
D.力和力臂数目过多
(3)在图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第__2_____格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。
(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)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并说明理由。
___________方案好,理由是_______________________________________。
4、如图是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:
(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆平衡(图中每个格距离相等)
(2)若在C点用20N的力,方向不限,杠杆平衡;
理由是
5.如图,是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每乙小格长5cm,部分数据已记录在下表中
(1)首先应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态.这一调节过程的目的是
.
(2)下表中记录的是小明同学三次实验时部分实验数据,实验操作正确,请将表格中的实验数据补充完整.
实验次数
动力臂L1/cm
阻力臂L2/cm
1.5
20
(3)小明的第3次实验存在错误,其错误是;
(4)若在A点改挂重物G=2.5牛,如图,则在C点挂_________牛的重物才能使杠杆平衡;
若在B点用力拉,则拉力至少是_________牛,且方向为_________才能使杠平衡.如果在杠杆支点左侧和右侧分别挂9牛和3牛重物,杠杆仍能平衡,则杠杆两臂长度之比为_________。
这时将右侧力增加1牛,那么左侧力必须增加_________牛,才能使杠杆重新平衡.
6、根据“研究杠杆平衡条件”的实验,完成下列填空:
(1)实验中,首先把横杆的中心支在铁架台上,再调节横杆两端的平衡螺母,使横杆在水平位置平衡,其目的是.
(2)某同学在调节杠杆平衡时,发现杠杆的右端翘起,可以调节端的平衡螺母,使它向移动;
(3)操作时,把钩码分别挂在杠杆的两侧,改变钩码的或在杠杆上的,使杠杆;
(4)该同学在实验中得出三组数据(见下表),根据实验结果得出的结论是:
(5)如果作用在杠杆上的动力F1为6牛,动力臂L1为8厘米,阻力F2为4牛,那么在杠杆平衡时,阻力臂L2应是厘米
动力F1(N)
动力臂L1(cm)
阻力臂L2(cm)
7“探究杠杆的平衡条件”实验中采用的器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺以及重0.5N的钩码若干。
(1)小徐把杠杆中点置于支点上,发现杠杆的左端低右端高,他应该把杠杆两端的平衡螺母向_________调节,使杠杆在__________方向上静止,这样做的好处是_______________。
(2)实验中(如图20-1),小徐在A点挂3个钩码,在B点挂2个钩码,杠杆恰好在原位置平衡,于是他就得到了杠杆的平衡条件为_______________________,你认为他这样就得出结论存在的问题是____________________;
(3)小孙的某次实验(如图20-2),他从杠杆上直接读出力臂,又发
现弹簧测力计的示数大于1.5N,跟刚刚得出杠杆的平衡条件不相符,其实是左右两边的___________不相等;
(4)实验结束后,小马提出了新的探究问题“如果支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否依然成立,”于是采用如图20-3装置进行探究,他发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是受到杠杆____________的影响;
2、滑轮
滑轮:
周边有槽可以绕轴转动的圆轮叫做滑轮。
滑轮实际上是一个可以连续转动的杠杆。
根据使用的方法不同,滑轮又分为定滑轮、动滑轮和滑轮组三种类型。
1、定滑轮:
使用时轴固定不动,定滑轮实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮不省力,但是可以改变力的方向。
2、动滑轮:
使用时轴和重物一起移动的滑轮,动滑轮实际上是一个动力臂是阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮可以剩一半力,但是不能改变力的方向。
3、滑轮组:
把定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。
使用滑轮组,重物和动滑轮的总重由几根绳子承受,提起重物作用的力就是总重的几分之一。
滑轮组的作用:
省力和改变力的方向。
7.滑轮、滑轮组的应用。
滑轮组用几股绳子吊起物体,将物体提升所用的力就是物重的几分之一。
使用滑轮组提升物体时,物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离s的关系是s=nh。
8.现代复杂机械的许多部件老师由杠杆、滑轮等简单机械组成的,小的如手表,大到机械人、大型挖机等。
1、如图所示的滑轮匀速提升重物,那么()
A.a方向的拉力最小B.b方向的拉力最小
C.c方向的拉力最小D.三个方向的拉力都一样大
2、如图所示,重物重力是100牛,滑轮质量和摩擦不计,用力F拉滑轮,使滑轮水平匀速
移动2米,地面对物体的摩擦力为20牛,则拉力F大小为()
A.20牛顿B.40牛顿C.80牛顿D.120牛顿
3、如图所示,三个滑轮拉同一物体在同一水平面作匀速直线运动,那么有()
A.F1>
F2>
F3B.F1<
F2<
F3C.F3<
F1<
F2D.F3>
F1>
F2
4、如图所示,是工人师傅往高处运送货物的两种方法。
物重均为500N,滑轮重均为10N,不计摩擦和绳重,下列说法中正确的是()
A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力.
B.甲图中的拉力小于乙田中的拉力.
C.甲图中的拉力大于乙图中的拉力
D.甲图中物体拉起来比乙图中的较慢
5、如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的 作用下,沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N。
不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。
则()
A.物体A受到水平面的摩擦力为5N
B..物体A受到水平面的摩擦力为10N
C.若物体A匀速运动2s,前进了0.4m
D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
6、如图,用力F通过滑轮将重为20牛的物体匀速向上提起,若物体上升了1米,则关于拉力F大小和滑轮上升的高度h的判断,正确的是()
A.F=10牛,h=0.5米B.F=10牛,h=2米
C.F=40牛,h=0.5米D.F=40牛,h=2米
7、在不计机械自重和摩擦的情况下,能用15N的拉力刚好提起40N物体的简单机械是(A)
A.一个杠杆B.一个定滑轮C.一个动滑轮D.以上三个都可以
8、使用简单机械好处下列说法正确的是()
A、只是省力B、只是方便
C、只是提高工作效率D、省力、方便、提高工作效率
9、使用滑轮组()
A、只能省力,不能改变力的方向
B、可以省力,也省距离
C、可以省力,但费距离
D、既可省力又可以改变力的方向
10、在图4-8的各滑轮组中,人对绳的拉力都是F,并将各重物匀速提升,不计动滑轮重,物重最大的是()
A、G1B、G2C、G3D、G4
11、如图4-9,G1=20N,台秤示数8N,不计滑轮重,物体G2的重是()
A、24NB、18NC、28ND、20N
12、如图4-10,G=120N,整个装置处于平衡状态,不计滑轮重和摩擦,则
作用在绳自由端的拉力F是()
A、F=1/6G=20N
B、F=1/3G=40N
C、F=1/8G=15N
D、
F=1/4G=30N
13、如图4-11所示,每个滑轮重为10牛,现用此滑轮组匀速
提起重400牛顿重的物体,那么需要加的力F应是(横杆的物重
和摩擦不计)()
A、10牛顿B、400牛顿
C、420牛顿D、105牛顿
14、如图4-12所示的装置中,若拉力F=4牛,则甲、
乙两弹簧称的读数分别为()
A、8牛,12牛B、12牛,8牛
C、8牛,8牛D、12牛,12牛
15、如图4-13所示B物重G=700牛,那么当物静止不动时拉
力F应是()(滑轮重摩擦都不计)
A、200牛B、145牛
C、100牛D、无法确定
16、如图4-14,不计滑轮、绳重、整个装置不动摩擦为零。
1、2、3滑轮这样组成滑轮组。
F=100牛,下列关于G,动定滑
轮说法正确的是()
A、1、2是定滑轮G=400牛
B、2、3为动滑轮G=400牛
C、1、3为定滑轮G
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