1.如图所示的各种装置不属于轮轴的是()
答案
D
解析
解:轮轴是由轮和轴组成、能绕共同固定轴线旋转的简单机械。
方向盘、门把手、吊扇都符合轮轴的结构特征,属于轮轴;
钢丝钳是由两个杠杆组合构成的省力杠杆,不属于轮轴。
方向盘、门把手、吊扇都符合轮轴的结构特征,属于轮轴;
钢丝钳是由两个杠杆组合构成的省力杠杆,不属于轮轴。
2.关于轮轴,下列说法错误的是 ()
A.轮轴是可以连续旋转的杠杆
B.螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C.如果动力作用在轴上,就能少移动距离
D.自行车的车把手相当于一个轮轴,可以省力
A.轮轴是可以连续旋转的杠杆
B.螺丝刀拧螺丝是利用了轮轴费力的原理
C.如果动力作用在轴上,就能少移动距离
D.自行车的车把手相当于一个轮轴,可以省力
答案
B
解析
1. 轮轴的本质是可绕轴心支点连续旋转的杠杆,A说法正确。
2. 螺丝刀拧螺丝时,动力作用在手柄(轮)上,轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,属于省力轮轴,并非利用轮轴费力的原理,B说法错误。
3. 动力作用在轴上时,动力臂(轴半径)小于阻力臂(轮半径),该轮轴为费力机械,费力的特点是可以省距离,即少移动距离,C说法正确。
4. 自行车车把手的轮半径大于轴半径,动力作用在轮上,属于省力轮轴,可以省力,D说法正确。
本题要求选出错误的说法。
2. 螺丝刀拧螺丝时,动力作用在手柄(轮)上,轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,属于省力轮轴,并非利用轮轴费力的原理,B说法错误。
3. 动力作用在轴上时,动力臂(轴半径)小于阻力臂(轮半径),该轮轴为费力机械,费力的特点是可以省距离,即少移动距离,C说法正确。
4. 自行车车把手的轮半径大于轴半径,动力作用在轮上,属于省力轮轴,可以省力,D说法正确。
本题要求选出错误的说法。
3. 如图所示,物重为$G$的物体在不同的简单机械的作用下均处于平衡状态。若不计机械自重和摩擦,则拉力$F_1$、$F_2$、$F_3$、$F_4$的大小关系是()

A.$F_2 < F_3 = F_4 < F_1$
B.$F_2 < F_4 < F_1 < F_3$
C.$F_4 = F_2 < F_1 < F_3$
D.$F_4 < F_2 < F_3 < F_1$
A.$F_2 < F_3 = F_4 < F_1$
B.$F_2 < F_4 < F_1 < F_3$
C.$F_4 = F_2 < F_1 < F_3$
D.$F_4 < F_2 < F_3 < F_1$
答案
B
解析
逐个计算各拉力大小:
1. 杠杆:设每格长度为L,根据杠杆平衡条件$G· 2L=F_1· 3L$,解得$F_1=\frac{2}{3}G$。
2. 滑轮组:承担物重的绳子段数$n=3$,不计机械自重和摩擦,$F_2=\frac{G}{3}$。
3. 轮轴:已知$R=3r$,根据轮轴平衡条件$G· R=F_3· r$,代入得$F_3=3G$。
4. 动滑轮:两段绳子共同承重,不计自重摩擦,$F_4=\frac{G}{2}$。
比较大小可得:$\frac{G}{3}<\frac{G}{2}<\frac{2}{3}G<3G$,即$F_2<F_4<F_1<F_3$。
1. 杠杆:设每格长度为L,根据杠杆平衡条件$G· 2L=F_1· 3L$,解得$F_1=\frac{2}{3}G$。
2. 滑轮组:承担物重的绳子段数$n=3$,不计机械自重和摩擦,$F_2=\frac{G}{3}$。
3. 轮轴:已知$R=3r$,根据轮轴平衡条件$G· R=F_3· r$,代入得$F_3=3G$。
4. 动滑轮:两段绳子共同承重,不计自重摩擦,$F_4=\frac{G}{2}$。
比较大小可得:$\frac{G}{3}<\frac{G}{2}<\frac{2}{3}G<3G$,即$F_2<F_4<F_1<F_3$。
4.下列四种机械装置中,不能省力的装置是(
)
答案
B。
解析
解:
自行车的脚踏板、水龙头、石磨都属于轮轴,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,均为省力机械,可以省力。
医用镊子属于杠杆,使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不能省力。
自行车的脚踏板、水龙头、石磨都属于轮轴,动力作用在轮上,轮半径大于轴半径,动力臂大于阻力臂,均为省力机械,可以省力。
医用镊子属于杠杆,使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,不能省力。
5.(2分)简单机械在生活中有很多实际应用。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个。
答案
轮轴
解析
解:钥匙插入锁孔转动开锁时,由轮和轴组成,可绕共同的轴线旋转,相当于轮轴。
6.(4分)如图甲是用于松紧内六角螺丝的扳手,AB>BC。其使用方法如图乙和丙所示,该工具使用时可以(选填“费力”或“省力”)。图乙与图丙两种使用方法相比,图可以更轻松地拧动螺丝。

答案
省力;乙。
解析
解:该工具使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,因此可以省力。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,越省力。已知$AB>BC$,图乙的动力臂长度为AB,图丙的动力臂长度为BC,因此图乙的动力臂更长,能更轻松地拧动螺丝。
由杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越大,动力越小,越省力。已知$AB>BC$,图乙的动力臂长度为AB,图丙的动力臂长度为BC,因此图乙的动力臂更长,能更轻松地拧动螺丝。
7.(6分)如图甲是我国周代初期发明的一种取水工具——“辘轳”,其简化图如图乙所示。辘轳在使用时相当于(选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”),它的摇柄属于简单机械中的(选填“省力”或“费力”)机械;若想提物体时更省力,可以适当增加(选填“A”或“B”)的长度。

答案
解:
辘轳由轮和轴组成,可绕共同的固定轴线转动,使用时相当于轮轴;
摇柄工作时动力臂大于阻力臂,属于省力机械;
根据轮轴的平衡条件$F_1R=F_2r$,增大轮的半径可减小所需动力,因此适当增加A的长度,提物体时会更省力。
答案依次为:轮轴;省力;A。
辘轳由轮和轴组成,可绕共同的固定轴线转动,使用时相当于轮轴;
摇柄工作时动力臂大于阻力臂,属于省力机械;
根据轮轴的平衡条件$F_1R=F_2r$,增大轮的半径可减小所需动力,因此适当增加A的长度,提物体时会更省力。
答案依次为:轮轴;省力;A。
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