?第十二章 簡單機械
本章復(fù)習(xí)測評
復(fù)習(xí)目標
1.知道簡單機械。通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件。
2.知道機械效率。了解提高機械效率的途徑和意義。
要點回顧

熱點題型
一、簡單機械
例1?。ê幽现锌迹┫铝泄ぞ咧?，使用時屬于費力杠桿的是（　?。?br />
A.羊角錘 B.筷子 C.瓶蓋起子 D.天平
解析：羊角錘和瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿；天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿。
答案：B
跟蹤練習(xí)1　如圖所示，是三種類型的剪刀的示意圖，請你為鐵匠師傅選擇一把剪鐵皮的剪刀，你會選擇________（選填“A”“B”或“C”）剪刀，這樣選擇的目的是省________。
　　 　　　　　 　　
A　　　 　　　　　B　　 　　　　　　　　C　
跟蹤練習(xí)2　如圖所示，賽艇的船槳是一種杠桿，劃船時它是一支________力杠桿，手移動的距離________（選填“大于”或“小于”）槳在水中移動的距離。
例2　小明利用如圖所示的裝置探究杠桿平衡條件。
（1）為排除杠桿自重對實驗的影響，實驗前把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在圖甲所示位置，此時應(yīng)將杠桿右端的螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置達到平衡。

甲　　　　　　　　　乙　　　　　　 　　　丙
（2）在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是____ ____。
（3）實驗時，小明在杠桿左側(cè)A位置（左邊位置第四格）先掛了3個鉤碼，如圖乙所示，則在右側(cè)B位置（右邊位置第三格）應(yīng)掛______個相同規(guī)格的鉤碼，杠桿可以重新在水平位置平衡。
（4）如圖丙所示，小明在A位置掛一個彈簧測力計，在B位置掛了2個鉤碼，現(xiàn)將彈簧測力計從C位置移到D位置，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧測力計示數(shù)________（選填“變大”“變小”或“不變”），原因是__ ______。
解析：（1）為排除杠桿自重對實驗的影響，實驗前把杠桿中心支在支架上，杠桿靜止在題圖甲所示位置，杠桿右端偏高，應(yīng)將杠桿右端的螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。（2）在杠桿兩側(cè)掛上不同數(shù)量相同規(guī)格的鉤碼，調(diào)節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新在水平位置平衡，這樣做的目的是直接從杠桿上讀出力臂。（3）一個鉤碼的重力為G，設(shè)杠桿的一個小格長為L，由杠桿的平衡條件F1l1=F2l2知，3G×4L=nG×3L，解得n=4，即在B位置掛上4個鉤碼，使杠桿在水平位置平衡。（4）題圖丙中，當彈簧測力計繞A點從C位置轉(zhuǎn)動到D位置的過程中，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將變小，這是因為，當拉力由傾斜變成垂直時，阻力和阻力臂不變，拉力F力臂變大，相應(yīng)的力會變小，這樣才能繼續(xù)平衡。
答案：（1）右　（2）直接從杠桿上讀出力臂?。?）4　（4）變小　當拉力由傾斜變成垂直時，阻力和阻力臂不變，拉力F力臂變大，相應(yīng)的力會變小，這樣才能繼續(xù)平衡
跟蹤練習(xí)3　小明在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：
　
甲　　　　　　　　　　　　乙
（1）實驗前調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，目的之一是方便測量________。
（2）如圖甲所示。在杠桿左邊A處掛4個鉤碼。要使杠桿在水平位置平衡，在杠桿B 處掛________個鉤碼（實驗中所用的鉤碼均相同）。
（3）小明又用彈簧測力計在C處豎直向上拉。如圖乙所示。彈簧測力計逐漸向右傾時，使杠桿仍然在水平位置平衡。則彈簧測力計的示數(shù)將逐漸________（選填“變大”“變小”或 “不變”）。
跟蹤練習(xí)4　如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實驗中，輕質(zhì)杠桿上每個小格長度均為2 cm，在B點豎直懸掛4個重均為0.5 N的鉤碼，在A點用與水平方向成30°角 的動力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是（　?。?br /> A.杠桿的動力臂為8 cm
B.該杠桿為費力杠桿
C.該杠桿的阻力大小為0.5 N
D.動力F的大小為1.5 N
例3　采用如圖所示站姿鍛煉手臂力量：雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手臂水平，手掌支撐在豎直墻壁上的A點，B為人體重心所在位置。鍛煉時，軀體伸直，手臂彎曲和伸直動作交替進行?，F(xiàn)要估測手掌對墻壁的壓力F。（g為已知常量）
（1）用體重計稱量出人體的體重（質(zhì)量）m，用卷尺分別測量出________兩點間的豎直距離L1和________兩點間的水平距離L2（均選填“A、O”或“B、O”）。
（2）手掌對墻壁的壓力F=________（用已知和測得的物理量表示）。
（3）鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，手掌對墻壁的壓力就越________。
解析：（1）由圖可知，以腳尖O為支點，支持力F′的力臂為A、O兩點間的豎直距離，重力G的力臂為B、O兩點間的水平距離，用卷尺分別測量出A、O兩點間的豎直距離L 1和B、O兩點間的水平距離L 2。
（2）由杠桿的平衡條件可得F'L1=mgL2，
所以墻壁對手掌的支持力：F'=；
墻壁對手掌的支持力與手掌對墻壁的壓力是一對相互作用力，
故F=F'=。
（3）由F′L1=mg L 2可知，鍛煉時，腳尖離開墻壁越遠，L1減小，L2增大，質(zhì)量不變，重力不變，F(xiàn)′變大，故F變大，手掌對墻壁的壓力就越大。
答案：（1）A、O　B、O?。?）?。?）大
跟蹤練習(xí)5　如圖所示，用固定在豎直墻上的直角三角形支架ABC放置空調(diào)室外機，已知AB長40 cm，BC長50 cm。室外機的質(zhì)量為30 kg，室外機的重力作用線正好通過AB中點，則A處釘受到的水平拉力F為________N（支架重力不計）。為了安全，從力學(xué)的角度分析，室外機的位置應(yīng)盡量________（選填“靠近”或“遠離”）墻壁。
跟蹤練習(xí)6　如圖所示是吊車吊起貨物的示意圖，已知AB=4 m，BC=6 m。吊臂是一個杠桿，當?shù)醣鄣踔? t的貨物處于靜止狀態(tài)時，杠桿的支點是________（選填“A”“B”或“C”）點，伸縮撐桿對吊臂的支持力大小為________N。（g取10 N/kg）

甲　　　　　　　乙

例4?。ǘ噙x）如圖甲所示的裝置，每個滑輪的重力為10 N，物體A的重力GA=100 N，物體B的重力GB=40 N，對A施加水平向右的拉力F1=110 N，使A以0.1 m/s的速度勻速向右運動；撤去拉力F1，在A的右側(cè)加掛一個與它相同的物體，如圖乙所示，對B施加一個豎直向下的拉力F2，使A以0.2 m/s的速度勻速向左運動。繩重及滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等次要因素忽略不計，則下列說法正確的是（　?。?br /> A.甲圖中，A受到的摩擦力為110 N
B.乙圖中，F(xiàn)2的大小為45 N
C.乙圖中，P點處受到的拉力為145 N
D.乙圖中，F(xiàn)2做功的功率為2 W
解析：題圖甲中，因為在F1的作
　
（1）　?。?）

用下物體A勻速向右運動，因此整個裝置處于平衡狀態(tài)，以中間的動滑輪為研究對象，它的受力情況如圖12-12（1）所示，F(xiàn)B=GB=40 N，動滑輪重G=10 N，所以F=2FB-G=2×40 N-10 N=70 N，即物體A受到繩子水平向左70 N的拉力，所以物體A受到的摩擦力F摩=F1-F=110 N-70 N=40 N，A錯誤。題圖乙中，整個裝置也處于平衡狀態(tài)，物體A和與它相同的物體受到的摩擦力為40 N×2=80 N，因此動滑輪受到向下的拉力F'=80 N，繩子上承擔(dān)的力===45 N，所以F2=-GB=45 N-40 N=5 N，B錯誤。題圖乙中，以最上邊的定滑輪為研究對象，其受力情況如圖（2）所示，則P點處受到的拉力F拉=3+G=3×45 N+10 N=145 N，C正確。題圖乙中物體A的速度是0.2 m/s，則F2作用的繩端移動速度是v=2×0.2 m/s=0.4 m/s，所以F2做功的功率P=F2v=5 N×0.4 m/s=2 W，D正確。
答案：CD
跟蹤練習(xí)7?。ǘ噙x）如圖所示，將重6 N的物體勻速拉高20 cm，在此過程中，不計滑輪裝置自重、繩重和摩擦，以下說法正確的是（　?。?br /> A.繩子自由端被拉下1.2 m
B.繩子對地面的拉力為1 N
C.對物體所做的功為1.2 J
D.橫梁受到的拉力為9 N
跟蹤練習(xí)8　木塊在兩端開口且足夠長的豎直筒中自由釋放可向下做勻速直線運動；若木塊在其右側(cè)質(zhì)量為5 kg的物體牽引下則可向上做勻速直線運動（繩子質(zhì)量及滑輪與轉(zhuǎn)軸、繩子間的摩擦均忽略不計），如圖所示。問：（g取10 N/kg）
（1）當右側(cè)物體剛落地時木塊所受到的摩擦力的方向為________。
（2）木塊的質(zhì)量為________kg。
（3） 若右側(cè)物體下落20 cm時其重力做的功為________J。
二、機械效率
例5　 （多選）如圖所示，重為G的物體在拉力F的作用下，以v的速度勻速運動了s。已知物體在水平桌面上運動時受到的摩擦阻力為物重的，不計繩重、輪與軸間的摩擦。下列說法正確的是（　?。?br /> A.使用該滑輪組一定省力
B.拉力的功率為2Fv
C.額外功為
D.滑輪組的機械效率為
解析：設(shè)物體與水平桌面間的摩擦阻力為F摩，由題圖可知，與動滑輪相連的繩子段數(shù)為2，在不計繩重、輪與軸間的摩擦?xí)r，F(xiàn)=（G動+F摩），若G動

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