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(共19张PPT)
第一部分　教材知识整合
第十二章　简单机械
第1节　杠　杆
一、选择题
1．(2024·牡丹江)下列工具属于费力杠杆的是(　　)
一阶 基础巩固练
A
2．(2024·北京)如图所示，园艺工人在修剪枝条时，常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了(　　)
A．增大动力臂，能够省力　　
B．增大阻力臂，方便使用
C．减小动力臂，方便使用　　
D．减小阻力臂，能够省力
D
3．(传统文化)(2024·菏泽)如图所示是我国古人运送巨木的劳动情景。结合示意图判断，下列说法正确的是(　　)
A．在抬巨木时众人越靠近支架越省力
B．只把悬绳向左移动一定距离更利于抬起巨木
C．在抬起巨木时横杆是省力杠杆
D．支架下端垫有底面积较大的石块是为了减小压力
C
【解析】在抬巨木时，横杆相当于一个杠杆，支架处是支点。在抬起巨木时，动力臂大于阻力臂，由此可知横杆属于省力杠杆；根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，增大动力臂可以更省力；在抬巨木时，众人越靠近支架，动力臂越小，则越费力；在阻力和动力臂一定时，减小阻力臂可以更省力，把悬绳向左移动一定距离，阻力臂增大，则更费力，不利于抬起巨木，故AB错误、C正确；支架下端垫有底面积较大的石块，是在压力一定时，通过增大受力面积的方法来减小支架对地面的压强，故D错误。
4．(2024·贵州改编)如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是(　　)
A．压力作用于A点，可将条凳视为绕F点转动的杠杆
B．只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘
C．只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘
D．在B或C点施加一个压力，条凳可能会上翘
B
【解析】若压力作用于A点，则会使得条凳有逆时针旋转的力，此时支点为E点，故A错误；压力若作用在凳面的中间，则此时条凳无论以E点还是以F点为支点，均不会有翻转的可能，故B正确；若在A、D同时施加压力但大小不相等，还是有可能会上翘，故C错误；在B或C点施加压力，压力的方向竖直向下，此时压力的作用线经过支点，其力臂为0，对条凳的平衡无影响，此时条凳一定不会上翘，故D错误。
二、填空作图题
5．(2024·苏州)健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是__________。若要增加训练强度，应将配重盘向___(选填“a”或“b”)端移。
逐渐变小
a
【解析】人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，阻力(配重盘的重力)不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，即拉力逐渐变小。若要增加训练强度，即增大拉力，根据杠杆平衡条件可知，在阻力(配重盘的重力)和动力臂不变的情况下，应增大阻力臂，即将配重盘向a端移。
6．(模型建构)(原创)白居寺长江大桥是连接重庆市大渡口区和巴南区的过江通道，其中主桥为双塔三跨钢桁梁斜拉桥。如图所示为小明制作的大桥模型，用长20 cm、重4 N的质地均匀的木条OA做桥面，A端用细线与GH上的B点相连，保持桥面水平，细线对OA的拉力F＝___N；将细线一端的固定点由B点改至C点，拉力F的大小变化情况是______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4
变小
7．(2024·成都A卷改编)如图甲所示，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、立杆和灯头组成。如图乙所示，灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆，A点是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图乙所示位置。请在图乙中画出拉力F的力臂L。
如答图所示。
三、计算论述题
8．小聪在家中自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的O点将轻杆悬挂起来，OA ∶OB＝4 ∶1，在轻杆的A端悬挂着重为100 N的沙袋，在B端施加竖直向下的作用力，使轻杆AB在水平位置平衡。小聪重为500 N，脚与水平地面的接触总面积为250 cm2。求：
(1)小聪不进行锻炼，双脚站立时对水平地面的压强。
解：小聪双脚站立时对水平地面的压力
F压＝G小聪＝500 N，
(2)轻杆AB在水平位置平衡时，小聪的拉力。
(3)在B端施加竖直向下的作用力，使沙袋匀速提升0.6 m，小聪做的功。
解得h2＝0.15 m，
由W＝Fs可得，小聪做的功
W＝Fh2＝400 N×0.15 m＝60 J。
9．(模型建构)如图所示，挂在竖直墙壁上的石英钟，它的秒针在走动时会受到转轴处的摩擦阻力和重力的作用。当石英钟内电池的电能将耗尽而停止走动时，其秒针往往停在表盘上的(　　)
A．“3”的位置　 B．“6”的位置
C．“9”的位置 D．“12”的位置
二阶 能力提升练
C
10．(传统文化)(2024·无锡节选)如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为O1、O2，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上。若空桶质量为10 kg，轮轴质量为10 kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置，O1A 长为0.6 m，O1O2长为1 m，O2B长为0.8 m，硬棒及绳索质量忽略不计，人对“辘轳”不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为____kg；若A点系上质量为40 kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装____kg的水。
60
60
【解析】以O1为支点，A点力的力臂最小，B点力的力臂最大，此时杠杆A点受力最大，根据杠杆平衡条件可得，m石g×O1A＝(m桶＋m轮)g×O1B，化简并代入数据得m石×0.6 m＝(10 kg＋10 kg)×(1 m＋0.8 m)，解得石块质量最多为m石＝60 kg；以O2为支点，B点力的力臂最小，A点力的力臂最大，此时杠杆B点受力最大，根据杠杆平衡条件可得，m石′g×O2A＝(m桶＋m水＋m轮)g×O2B，化简并代入数据得40 kg×(1 m＋0.6 m)＝(10 kg＋m水＋10 kg)×0.8 m，解得水的质量最多为m水＝60 kg。
11．(物理学与日常生活)(2024·河南)人体中有很多结构可简化为杠杆。如图所示，手提起物体时，桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，这是一种______杠杆，此过程中肱二头肌收缩的距离______(选填“大于”“等于”或“小于”)手移动的距离。
三阶 跨学科实践
费力
小于
【解析】桡骨在肱二头肌的收缩牵引下绕肘关节转动，可视为以肘关节为支点，肱二头肌对桡骨的拉力为动力，物体对手的压力为阻力的杠杆，由题图可知，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。费力杠杆省距离，则此过程中肱二头肌收缩的距离小于手移动的距离。

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