1、专题08 简单机械1（2019江苏扬州）下列工具属于省力杠杆的是A镊子B船浆C钓鱼杆D扳手【答案】D【解析】镊子、船桨、钓鱼竿均是动力臂小于阻力臂为费力杠杆，扳手动力臂大于阻力臂为省力杠杆。2（2019山东临沂）各式各样的剪刀都是一对对杠杆。下列剪刀，最适合剪开较硬物体的是ABCD【答案】B【解析】为剪开较硬的物体，应选择更省力的剪刀，则应选择动力臂大于阻力臂的，B选项中的剪刀动力臂大于阻力臂。3（2019四川绵阳）用水平力F1拉动如图所示装置，使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动，物块B在木板A上表面相对地面静止，连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重，滑轮轴光滑。则F
2、1与F2的大小关系是AF1=F2BF2F12F2【答案】D【解析】如下图，设滑轮上下两根绳子的拉力为F，B给A的摩擦力为f，地面给A的摩擦力为f。根据滑轮特点，则F1=2F，F=f +f。因B对A的摩擦力与A对B的摩擦力为相互作用力，所以A给B的摩擦力大小也等于f，又因B静止，受平衡力，则F2=f。综合以上分析可知：AF1F2，故A错误。BCDF1=2F=2（f+f）=2（f+F2）=2f+2F2，则F22F2F1，故B、C错误，D正确。4（2019四川南充）如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将：A变大B不变C变小D不能确定【答案】A【解析】如
3、图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，阻力的大小不变（等于物重G），阻力臂变大，动力臂不断变小，根据杠杆平衡条件F1L1F2L2可知，动力将变大。故A正确。【名师点睛】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。5（2019天津）如图是用撬棒撬石头的情景，图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是ABCD【答案】A【解析】图中小石头与杠杆接触位置为支点，大石头向下压杠杆的力为阻力，人压杠杆的力为动力。过支点O与两个作用力垂直的线段长分别为两个力的力臂。6（2019湘西土家族苗族自治州）
4、如图所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1牛顿，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为A1牛顿B0.5牛顿C2牛顿D0.5牛顿【答案】B【解析】观察动滑轮上两段绳子，则拉力为重力的一半，重力为1牛顿，则拉力为0.5牛顿。7（2019湘西土家族苗族自治州）一根原木放在水平地面上，粗略估计它的质量时，我们视其粗细相同，质量分布均匀，现抬起一端使它稍离地面需要500 N的力（g=10 N/kg），则原木的质量大约为A50 kgB100 kgC250 kgD500 kg【答案】B【解析】由题意可作简图如图所示，由图可得动力臂约为阻力臂两倍，则由杠杆平衡公式可得，重力为动力两倍，。8（2
5、019江西）如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是 AF2F3=F4F1BF2F4F1F3CF4=F2F1F3DF4F2F3F1【答案】B【解析】F1：根据杠杆的平衡条件，动力臂等于阻力臂，则动力等于阻力，即F1=G；F2：根据滑轮组的图像知，n=3，则F2=G，F3：此滑轮为费力动滑轮，分析知F3=2G，F4：根据功的原理得，F4s=Gh，则F4=G=G，故F2F4F1F3，故B正确。9（2019重庆B）如图所示，在探究杠杆平衡条件”实验中，弹弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的
6、示数将A变大B变小C不变D不能确定【答案】A【解析】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道，当弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，且使杠杆仍在水平位置平衡时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小了，所以动力变大。10（2019湖南常德）用如图所示的工具提升相同重物G（不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重），最省力的是【答案】B【解析】提升相同重物G，不计摩擦，不计绳、滑轮和杠杆重，使用动滑轮及滑轮组时，由知，；使用定滑轮不省力，；根据杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂，最省力的是B。故选项B正确。11（2019湖南常德）右图是一种切甘蔗用的铡刀示意，下列有关说法正确的是 刀刃很薄可以减小压强 铡刀实质上是一
7、种省力杠杆甘蔗放在a点比b点更易被切断 手沿F1方向用力比沿F2方向更省力A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】B【解析】刀刃很薄是通过减小接触面积来增大压强的，错误；铡刀在使用时动力臂大于阻力臂，实质上是一种省力杠杆，正确；在阻力不变的情况下，减小阻力臂，能减小动力。甘蔗放在a点比b点时的阻力臂更小，根据杠杆的平衡条件可知，动力会越小，更易被切断，正确；在阻力、阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小。手沿F1方向用力比沿F2方向时的动力臂要小，根据杠杆平衡条件可知，动力越大，错误，只有正确。故B选项正确。12（2019四川德阳）如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400
8、N的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重20 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为_N，图乙中人对绳子的拉力为_N。【答案】400 210【解析】由于图甲中使用的是两个定滑轮，所以忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦时，车对绳子的拉力是：F甲=G=400 N；图乙中使用的是一动一定的滑轮组，承担物重的绳子股数是：n=2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力是：=210 N。13（2019重庆A）用图的滑轮组将一个重为180 N的物体沿竖直方向在10 s内匀速提升2 m，所用的拉力为100 N，10 s内拉力F的功率为_W，该滑轮组的机械效率为_%。【答案】60
9、 60【解析】根据题意知道，物体匀速上升的速度是：=0.2 m/s，又因为承担物重的绳子的有效股数是3，所以，绳端移动的距离是：s=3h=32 m=6 m，绳端移动的速度是：v绳=3v=30.2 m/s=0.6 m/s，拉力的功率是：=60 W；拉力做的总功是：W总=Fs=100 N6 m=600 J，有用功是：W有用=Gh=180 N2 m=360 J，该滑轮组的机械效率是：=60%。14（2019湘西土家族苗族自治州）图中为一杠杆，画出F1的力臂l1；【答案】【解析】作力臂方法为，从支点出发，向力方向作垂线，当线不够长时，作延长线，力臂为虚线。15（2019江苏连云港）如图所示，O为杠杆的
10、支点，杠杆上挂有重为G的物体，请画出使杠杆在图中位置静止时最小力F的示意图。【答案】【解析】在阻力与阻力臂一定时，要使动力最小，则动力臂必须最长；由图可知，O为支点；当动力作用在杠杆的最右端，且支点O到杠杆最右端的距离作为动力臂时，动力臂最长，此时的动力最小；过杠杆的最右端作垂直于力臂向上的力F，即为最小力F的示意图。如下图所示：16（2019江苏泰州）在图中画出正确使用动滑轮提升重物的绕线方法【答案】【解析】连接动滑轮时，上端固定在顶面，线绕过滑轮，拉力方向竖直向上提升重物，所以具体作图如下：17（2019山东济宁）请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置，使杠杆在水平位置平衡。【答
11、案】【解析】根据杠杆平衡条件，使在杠杆的右端加挂钩码后，能符合左边钩码数格数=右边钩码数格数就可以了，方案1：第3格处挂4个钩码；方案2：第4格处挂3个钩码，如图所示：18（2019江苏苏州）利用杠杆开展相关实验探究：（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示。则应将平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；（2）如图乙所示，在A点挂3个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为_N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的示数会_（选填“偏大”、
12、“偏小”或“不变”）；（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图内所示，此过程中，弹簧测力计拉力的示数会_（选填”变大”、“变小”或“不变”，下同），拉力的大小_。【答案】（1）左 （2）2.0 偏小 （3）变小 不变【解析】（1）杠杆沿顺时针方向转动，左端上翘，如图甲所示，则应将平衡螺母向左调节，直到杠杄在水平位置平衡；（2）由图根据杠杆平衡条件知道：FALA=FBLB，30.5 N4L=FB3L，所以FB=2.0 N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，由于左侧已经存在杠杆的力与力臂的乘积，故弹簧测力计的示数会偏小；（3）图丙使杠杆由
13、水平位置时，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2知道，G4L=F23L，则F2=G；当转动到图中位置时，设杠杆与水平位置的夹角为，物体的力臂、弹簧测力计拉力的力臂均变小；则根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，G4Lcos=F23Lcos，则F2=G，所以，在此过程中拉力F的大小不变。19（2019江西）探究杠杆的平衡条件。如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。（1）实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向_调。（2）实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，
14、则向_移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡。改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。（3）实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为_。【答案】（1）左 （2）右 （3）F1l1=F2l2【解析】（1）实验前，杠杆右端下沉，左端上翘，根据左倾右调，应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向左调；（2）实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，杠杆左端下沉，说明左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积，如果只改变左侧钩码的位置，根据杠杆平衡条件，向右移动才能使杠杆在水平位置重新平衡。（3）实验后，将所得的数据分析处理，F1l1和F2l2的乘积相等，最终得到杠杆的平衡条件为F
15、1l1=F2l2。20（2019四川德阳）如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于_。（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50 g的钩码、为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂_个质量均为50 g的钩码。（3）如图丙所示，现给你一个量程为02 N的弹簧测力计，若干个50 g的钩码，钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为_个。【答案】（1）达到 水平位置平衡 （2）3 （3）6【解析】（1）由于挂钩码前，杠杆保持静止，即杠杆处于平衡状态，所以图甲所示状态达到了平衡；由图知道，杠杆的右端较高，说明重心偏左，所以平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡；（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，由F1l1=F2l2知道，2G3L=nG2L，所以，n=3，即需要在B处挂3个钩码；（3）根据题意知道，当F作用点应在最左端，且F=2 N，F的方向垂直杠杆向上，即竖直向上时，动力臂为最长，由杠杆的平衡条件知道，此时在C点处所挂钩码的最多，即nG4L=F6L，代入数据解得，n=6。