上海外国语大学第一实验学校 初二物理
第四章 机械和功
4.1 简单机械
一、杠杆
1.画出下图中各种杠杆的动力臂和阻力臂。
2. 在下列各图中，杠杆均处于静止状态，请根据已知的力画出力臂或根据已知的力臂画出力。
F1
3.如图所示，用力F踩汽车刹车踏板，请画出此力对支点O的力臂。
F
4.如图为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1的力臂、阻力F2及其力臂的示意图。
二、杠杆平衡条件
1. 如图所示，若每个钩码的质量为50克，则F2为_____牛．请你用手中的刻度尺测出F1、F2的力臂，根据杠杆平衡条件，可求出F1的大小为_____N。(g取10N/kg) 2.如图所示，AB是等刻度的均匀轻质杠杆，可绕O点转动，C处所挂重物的重力G=15牛．若要用一个最小的力，使杠杆在水平位置平衡，则此力是
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____（选填“F1”、 “F2”、“F3”或“F4”），力的大小为____牛。 3.如图所示，用工具撬钉子时，下列方向中最省力的是____。
4.小华用一根长6米、半径7.5厘米的均匀的轻质木棒为爸爸设计了一架能搬运柴草的简易起重机（如图所示）．他把支架安在木棒的1/4长处，每捆柴草重1000牛，为了使木棒平衡以达到省力昀目的，他又在另一端吊一块配重的石头，请你计算出这块配重的石头应有多重？ （木棒的重忽略不计）
柴草
石头
三、 杠杆平衡条件的应用
1.如图所示，要在杠杆的A端作用一个最小的力F使杠杆平衡。在图中画出这个力的力臂l及这个力的示意图。
2.如图所示，棒OA是可绕O点转动的杠杆。用弹簧测力计水平地拉住A端，杠杆平衡。保持杠杆的位置不动，缓慢地改变弹簧测力计拉力的方向，直到弹簧测力计转到竖直方向。在这一过程中，弹簧测力计的示数将( )。
(A)保持不变
(B)渐渐变大
(C)渐渐变小 (E)先变小后变大
(D)先变大后变小
3.如图所示，轻质杆可绕O点自由转动，在A端施一个始终垂直于杠杆的作用力F，使轻质杆从OA位置匀速转到O A'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
4.如图所示，一根重为G的均匀铁棒OA可绕O点自由转动，原来处在竖直位置（图中实线）。若用始终保持水平方向的力F拉它的A端。在它绕O点匀速转动的过程中，F的大小变化情况是( )。 (A)保持不变 (B)逐渐增大 (C)逐渐减小
5.如图所示是锅炉安全阀门示意图。已知OB长8厘米，A处所挂重锤的重力为50牛。蒸汽对阀门的安全压力值为300牛，为了保证锅炉的安全使用，重锤离支点O应多远？如果将重锤向右移动4厘米，为了保证安全应改挂一个多少牛的重锤？
四、 杠杆的应用
1.如图所示为一根硬棒，棒上标出了A、B、C三点，把它作为杠杆使用，则
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以棒上的____点为支点，动力作用在____点，阻力作用在____点时，最省力。 2.如图，甲、乙两人将重力相同的物体用棒挑在肩上走．图甲和图乙中哪个人手上用力更大？____；哪个人肩上受力更大？____
3.如图为上海的南浦大桥大桥。“桥塔为什么要造这么高？”小强对此进行了研究：他将大桥的结构进行简化，抽象成图乙所示的模型，又画了桥塔高低不同的两幅图丙和丁。小强通过比较发现：适当增加塔的高度，可________（填“增大”或“减小”）力臂，从而________（填“增大”或“减小”）斜拉索的拉力。
4.如图（甲）是利用杠杆原理制成搬运重物上楼的小车，其中M、M’两处为轴连接，如图（乙）中的A、B、C描述了小车搬运重物（煤气罐）上楼的过程，请分别在A、C两幅图中确定杠杆的支点（用O表示）并画出动力臂（用l表示）。
5.如图所示，质量分布均匀的长方形木板AB的长度L=4m，中央支于支架O上，A、B端分别用细绳AD、BC系于天花板上，木板AB水平时，绳AD、BC刚好绷直，且AD绳竖直，BC绳与板AB成30°角，已知细绳承受的最大拉力均为360N。现有重为300N的小孩，从O点出发。 （1）如果沿OA方向向A端缓慢行走，
当小孩行走到距离O点1.5m的E点时，AD绳上的拉力是多大？ （2）如果沿OB方向向B端缓慢行走，
在保证细绳不被拉断的情况下，小孩向右行走的最大距离是多少米？
五、 滑轮
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1.如图所示，若滑轮的重力和摩擦不计，三个弹簧测力计示数的关系是( )
A. B. C. D.
2.如图所示，利用滑轮装置以不同方式在相同的水平面上匀速拉动同一重50牛的物体．所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是( ) A. F1> F2> F3 B. F1< F2< F3
C. F2> F1> F3 D. F2< F1< F3
3.如图所示，物体A重10牛，滑轮重2牛，弹簧秤示数为20牛，则物体B的重力为多少牛？物体A对桌面的压力是多少牛？
六、 滑轮组
1.用某滑轮组提升重物，已知重物和动滑轮的总重由5段绳子承担，绳重和摩擦不计，动滑轮共重20N。若在匀速提升重物时，绳端的拉力是100N，则被提升的重物重为_______N。
2.在(a)图中画绕线，使绳端向右拉时物体向左移。在(b)图中画绕线，使绳端向左拉时物体向左移。 如果已知f=6N，那么可知Fa=_______N，Fb=_______N。
3.用如图所示滑轮组将一重500牛的物体A放在水平地面上匀速拉动，若作用在绳端的拉力F为120牛，绳子自由端的移动速度为1.2米/秒，求： (1)物体受到地面的摩擦力是多大？ (2)在5秒钟内，则物体移动了多少距离？
4.用如图所示的滑轮组提升重物，摩擦不计，当物重G=1600N，拉力F=450N时，可使物体匀速上升。问：
(1)当拉绳的速度为多大时，可使重物以0.5m/s的速度匀速上升？ (2)当被提起的物体重G'=2600N时，拉力F’为多大可以使物体匀速上升？
七、 轮轴、机械传动
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1.螺丝刀手柄半径为1.5厘米，金属杆半径为0.3厘米。若旋动螺钉需克服阻力300牛，则作用在手柄上的动力至少应为_____N。
2.两个转轴通过齿轮咬合，如图所示，第一个轮轴r1为20厘米，R1为50厘米，所挂物重2000牛；第二个轮轴r2为30厘米，R2为120厘米，力F作用在轮上。问：要把重物匀速提起，拉力F为多大？
3.如图所示，有一圆盘，半径为0.2米，边缘上有一手柄A，可摇动圆盘绕中心O转动。位于半径中点的B点挂重1000牛的物体，一人缓慢摇动手柄， 当手柄转动30°角的瞬间，问此人所用的力最小是多大？（
3取1.73）
4.2 机械功
一、机械功
1.一颗重0.2牛的子弹从长60厘米的枪膛中水平射出，子弹在枪膛里受火药爆炸或产生的气体的平均作用力是600牛，射出后子弹在空中飞行1200米，则气体对子弹做的功为( ) A.0.12焦
B.360焦
C.7.2×105焦
D.做了功，但无法计算
2.甲、乙两物体分别在很粗糙和较粗糙的水平面上，受到一水平推力的作用，在两物体移动相同的距离的过程中，推力对两物体所做的功分别为W甲、W乙： (1)若所用的水平推力相等，则( )； (2)若两物体的质量相等，则( )；
(3)若两物体的质量相等，且都作匀速直线运动，则( )。 A．W甲>W乙 B．W甲= W乙 C．W甲< W乙 D．无法确定
3.“世界第一拱”卢浦大桥共需安装钢结构桥面板15块，每块桥面板的质量为390吨。2002年12月2日卢浦大桥第一块桥面板被专用桥面吊机匀速提高46米后准确地安放在指定位置。求： (1)每块桥面板的重力；
(2)吊机将第一块桥面板匀速提高10米所做的功。
4.如图所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的力F=10牛时，恰能使重物G匀速上升，则重物G=_______牛，绳固定端拉力为_______牛，重
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