1、小专题(五) 简单机械的作图与计算01 专题概述1有关简单机械的作图主要是力臂作图和滑轮组的设计力臂作图的关键是明确力臂的概念画出对应力的力臂画最小动力的示意图时，应注意使动力臂最长；滑轮组的设计作图关键是明确绳子段数，绳子起始端是系在定滑轮上还是动滑轮上2有关简单机械的计算主要是杠杆平衡条件的应用和滑轮组、斜面以及杠杆等简单机械效率的计算求解机械效率时，注意明确哪个力做的功是有用功，哪个力做的是总功，然后再求机械效率02 专题训练类型 1 杠杆力臂作图1(雅安中考)请作出图中：物体 A 所受重力 G 的示意图；力 F 的力臂 l.2(咸宁中考)如图中活塞抽水机的柄是一根弯曲的杠杆，请画出动力
2、 F 的力臂 L.3(德州中考)胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕 O 点转动，胶棉夹将棉头中多余水挤出后便可清理地板，请在图乙示意图中画出：(1)动力 F1 的力臂 l1；(2)作用在 B 点的阻力 F2.4(襄阳中考)如图，在 B 端加一最小的力 FB，使杠杆平衡，画出此力的方向，并画出 FA 的力臂来源:学优高考网5(葫芦岛中考)如图甲所示为不锈钢折叠指甲剪及平面图，它使用时相当于两个杠杆，在图乙杠杆简化图中B、C 两点中确定支点，并用 O 标出，画出最小动力 F1 和阻力臂 l2.类型 2 滑轮组的设计作图6(天水中考)如图所示，用滑轮组沿水
3、平地面拉动物体 A，请画出最省力的绕绳方法7(眉山中考)如图所示，在 A 处或 B 处的虚框内添加一个滑轮，利用三个滑轮组成滑轮组，要求使用时最省力添加滑轮并完成滑轮组绕法类型 3 简单机械的计算8(镇江中考)如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆， O 为支点，A 为他的重心，相关长度已在图中标明已知他的质量 m60 kg，取 g10 N/kg.(1)求小华受到的重力 G；来源:学优高考网来源:学优高考网 gkstk(2)求图示时刻地面对双手支持力 F 的力臂 l1，并在图中画出此力臂；(3)求图示时刻地面对双手的支持力 F.来源:学优高考网 gkstk9(德州中考)小李用如
4、图所示的滑轮组把 90 kg 的物体提升 3 m，作用在绳子自由端的拉力是 400 N，不考虑绳重及摩擦(取 g10 N/kg)求：(1)滑轮组的机械效率；(2)动滑轮的重力10(荆州中考)在荆州火车站附近的荆州中学新校区的建设工地上，工人把重 1 200 N 的物体沿着长 L5 m、高 h1 m 的斜面从底部匀速拉上斜面的顶端，沿斜面所用的拉力为 300 N(不计空气阻力)求：(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中，拉力做了多少功？(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少？(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大？来源:学优高考网11(咸宁中考)用如图甲所示的滑轮组提升物体 M，已知被提升的
5、物体 M 重为 760 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力 F 将物体 M 以 0.5 m/s 的速度匀速提升到 10 m 的高度，拉力做的功 W 随时间 t 的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求：(1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少？(2)滑轮组提升重物的机械效率是多少？(3)动滑轮的重力是多少？小专题(五) 简单机械的作图与计算1. 2. 3. 4.5. 6. 7.8(1)小华受到的重力 Gmg60 kg10 N/kg600 N (2) 过支点做支持力 F 的作用线的垂线段，即为其力臂，由图可知 l1100 cm50 cm150 cm，如图所示：(3)根据杠杆平衡的条件可得：
6、Fl 1Gl 2 F150 cm600 N100 cm F400 N 9.(1) 由图可知通过动滑轮绳子的段数 n3 物体重力 Gmg90 kg10 N/kg900 N 滑轮组的机械效率： W有 用W总 GhFs GhF3h100%75% (2)不考虑绳重及摩擦 F (G 动 G 物 ) G 动 3FG 物 3400 N900 N300 N 900 N3400 N 1310.(1)知道沿斜面的拉力是 300 N，斜面的长度是 5 m，故 W 总 FsFL 300 N5 m1 500 J (2)此时 W 有Gh1 200 N1 m1 200 J 100% 100%80% (3)W 额 W 总 W
7、 有 1 500 J1 200 W有W总 1 200 J1 500 JJ300 J 根据 W 额 fL，得到 f 60 N 11.(1)有用功：W 有 Gh760 N10 m7 600 J (2)货物W额L 300 J5 m以 0.5 m/s 的速度匀速提升到 10 m 的高度 故其运动的时间是 t 20 s 故据图乙可知，此时拉力做的总sv 10 m0.5 m/s功是 8 000 J 所以其机械效率是： 100% 100%95% (3) 据图甲能看出有两段绳子吊着动滑W有W总 7 600 J8 000 J轮，故应该费 2 倍的距离，所以绳子自由端移动的距离是 s210 m20 m 故据(2) 中的数据可知 WFs8 000 J，故 F 400 N 所以动滑轮的重力是 G 动 2FG 2400 N760 N40 NWs 8 000 J20 m
