3.4 简单机械（1）（原卷版）

3.4简单机械（1）学习目录学习目录目录模块一知识网络 1模块二知识掌握 2知识点一、杠杆 2知识点二、滑轮 5【巩固提高】 8知识重点知识重点模块一知识网络模块二知识掌握知识点一、杠杆定义在的作用下能绕转动的硬棒叫做杠杆五个要素:使杠杆绕着转动的固定点使杠杆转动的力:从支点到动力作用线的垂直距离:阻碍杠杆转动的力从支点到阻力作用线的垂直距离杠杆平衡指杠杆保持状态或状态，我们在做研究杠杆的平衡条件的实验时，是指杠杆的处于平衡。文字公式：，符号公式：分类L1＞L2时，叫杠杆，其特点是省了力,但费了。如开、、、等L1＜L2时，叫杠杆，其特点是费了力,但省了。如、、、缝纫机脚踏板等。L1=L2时，叫杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。如、等实际应用的杠杆形状是各异的，可以是的，也可以是的如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2。（2023•舟山一模）如图所示筷子盒在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（）A． B． C． D．（2023•乐清市模拟）为拔除外来入侵物种“一枝黄花”，小明自制轻质拔草器，如图甲所示。用该装置拔除同一植株，若l1＞l2＞l3＝l4，下列操作中最省力的是（）A． B． C． D．（2023•湖州模拟）即将放寒假，某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是（）A．其他条件不变，仅伸长拉杆的长度，拉力F增大 B．其他条件不变，拉力F的方向沿顺时针改变20°，拉力F减小 C．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大 D．使拉力F的方向沿顺时针改变40°，通过调节拉力大小，不能使拉杆箱保持静止（2022秋•西湖区校级期中）有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，AC=1A．18AB B．14AB C．12AB （2023•萧山区模拟）在体育锻炼时，小金双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置，此时墙壁对手掌的支撑力是F，如图所示。不计墙壁对手掌的摩擦力。（1）小金质量为48kg，则墙壁对人的支撑力约为多少？（g取10N/kg）（2）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F变大还是变小？分析并说明理由。（3）若要做撑墙俯卧撑，增加该锻炼的功率的方法有哪些？举1例：。知识点二、滑轮1.定滑轮是杠杆，不省，但可以改变力的。2.动滑轮是动力臂等于阻力臂倍的杠杆，使用动滑轮可以省的力：F=G3.滑轮组既能省力又能改变力的方向。重物和动滑轮的总重力由n段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的n分之一,即F=G，拉力所通过的距离为物体上升距离的倍。（2023•海曙区校级一模）现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，将整个滑轮称为“绳制”（图1）。现分别用甲、乙两个力替代“收”（图2），使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）A．使用这个滑轮能省力 B．甲拉力大小等于乙拉力大小 C．甲拉力做的功大于乙拉力做的功 D．甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度（2021秋•柯桥区期末）如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3 C．F2＞F1＝F3 D．F1＜F2＜F3（2022秋•温州期末）小明用如图装置“测量大气压”时，发现弹簧秤的量程太小，无法拉开紧贴在地面上的吸盘，于是他加了一个轻质滑轮，若不计滑轮自重和摩擦，下列操作最有可能完成实验的是（）A． B． C． D．工人站在地上利用滑轮组把货物提起来，请你把图中绳子的绕线方法补充完整。

（2023•萧山区校级二模）如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，5s内使物体A匀速上升1.5m，提升过程中绳子自由端拉力F的功率为180W。已知物体A重540N，该工人重700N。不计绳重和摩擦，下列关于该过程的说法正确的是（）A．绳子自由端移动的速度为0.3m/s B．动滑轮重160N C．该工人对地面的压力为400N D．绳子自由端受到竖直向下的拉力为200N（2023•温州模拟）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法错误的是（）A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力 B．物体A受到B的摩擦力是2N C．滑轮移动的速度是0.1m/s D．拉力F做功功率为4W（2022秋•嵊州市期末）如图所示是小明家使用的升降衣架，它是通过一些简单机械组合来方便地晾起衣服。每个滑轮重1牛，横梁和衣架总重量为10牛。当晾衣架上所挂衣服重量为60牛时，小明同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移了1m，不计绳重和摩擦。（1）该升降衣架的6个滑轮中，动滑轮有个。（2）小明所用拉力的大小为多少牛？（3）拉力的功率大小为多少瓦？【巩固提高】（2023•衢江区一模）人抬头时头部可以看作一个杠杆，下列能正确表示抬头时该杠杆的支点、动力和阻力示意图的是（）A．​ B．​ C．​ D．​（2022秋•下城区校级期中）如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析错误的是（）A．C点是支点 B．液压杆B施加力是动力 C．阻力只有货物的重力 D．物体A放在车厢后部可省力（2023•宁波模拟）小科家有一块菜板，平时不用的时候，就靠在灶台的墙上。有一次，小科在家帮妈妈洗完筷子后，把装有筷子的筷笼子放到菜板前时，碰到了菜板下端，结果菜板倒了下来，还撞倒了刚放好的筷笼子，导致筷子掉了一地，如图所示。下列说法正确的是（）A．菜板放置时，与水平面夹角越大，菜板越容易滑倒 B．若墙面是光滑的，菜板依然可以保持平衡 C．若将菜板上端点看作支点，则菜板重力和灶台对菜板的支持力可以使杠杆保持平衡 D．筷笼子被撞倒后，若不计空气阻力，筷子将做直线运动（2023•文成县二模）如图所示，杠杆OA的B点挂着重物G，A端用细绳挂在圆弧EF上，此时OA恰成水平，且A点与圆弧形架EF的圆心重合。当绳AM的M端从E点缓慢滑到F点的过程中，绳对A点拉力的大小将（）A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大再变小 D．先变小再变大（2023•平阳县二模）如图所示，木棒OA可绕过O点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F作用于棒的A端，使棒从竖直位置缓慢地转到偏角为θ的地方（θ＜90°）．设M为动力与动力臂的乘积，则在此过程中（）A．F不断变大，M不断变大 B．F不变，M逐渐变大 C．F逐渐变小，M逐渐变小 D．F逐渐变大，M逐渐变小（2023•柯桥区模拟）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）A．一直是变大的 B．一直是变小的 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大（2023•路桥区一模）如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图。为了切断甘蔗，下列最省力的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4（2023•鹿城区校级一模）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（）A． B． C． D．（2021秋•温岭市期中）如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（）A．定滑轮，可省力 B．动滑轮，可省力 C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向（2020秋•杭州期中）如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（）A． B． C． D．（2022秋•衢江区校级期末）如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5s内匀速上升了0.8m，则：（不计绳重和摩擦）（1）图中D为（填“定”或“动”）滑轮，C在此次提升重物过程中的作用是。（2）拉力F的大小为N，拉力F的功率为W。（2022秋•台州期末）我国企业承建的2022年世界杯主场馆——卢塞尔体育场，创下全球最大跨度索网屋面单体建筑等六大世界之最。（1）索网的主体部分是索钢，钢是一种（选填“合金”或“有机合成”）材料，其中加入了一定量的铬和镍，是通过改变金属的来达到防锈的目的。（2）在吊索网过程中使用了大量的滑轮装置。用如图甲的滑轮组提升重20000牛的物体，拉力F为7000牛，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力是。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，则反应绳子自由端运动的图线是（选填“A”或“B”）。（2022春•柯城区校级月考）在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照如图中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同，每次都匀速提起钩码，实验中不计绳重和摩擦。（1）由所学知识我们知道：使用动滑轮可以省一半的力，根据A、B两图求出他们所用动滑轮的重力为N。（2）比较B、C、D三图可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时的拉力大小可能会不同，其拉力大小不同的原因是。（3）根据如果家里安装日光灯，你认为更合理的是。（2022秋•诸暨市期中）小金是运动会仪仗队的旗手（如图）。他竖直举旗前进时，风给红旗的水平阻力是20N，其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为1.6m，B、C间的距离为0.4m，B点手对旗杆施加的最小的力是N。如果风力变大，小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直（写出一种方法即可）。（2021秋•北仑区校级期末）在粗糙的地面有一个的盛满油的圆柱桶，高120厘米，底部直径为50厘米，重力为1300牛顿，要使底部A点稍离地面，在D点至少需加一个牛的推力。若将油桶绕B点推倒时，推力至少要做焦耳的功。（2022秋•西湖区校级期中）小科家里进行装修，装修的工人从建材市场运来1张质量均匀的矩形实木板和一桶墙面漆，木板的规格是1.2m×2m×0.015m，密度为0.7×103kg/m3，墙面漆的质量为30kg。（1）木板的重力为N。（2）工人用一个竖直向上的力F将木板的一端匀速抬起到某个位置（如图甲所示），在抬起过程中，力F的变化趋势是。A．变大B．变小C．先变大后变小D．不变（3）小科和工人身形相近，他们一起用一根轻杆将墙面漆抬起，工人抬起轻杆的A端，小科抬着轻杆的B端，两人施力的方向都为竖直向上，且保持轻杆水平（如图乙所示），其中，AB为1.2m，桶悬挂点C离A端为0.4m，则小科对木板的力F2为多少？（2023•柯桥区模拟）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间t变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。求：（1）动滑轮的重力；（2）