第十二章 简单机械
思维导览
简单机械
杠杆
定义:在力的作用下绕着①转动的硬棒
五要素
支点:杠杆可绕其转动的点O
动力:使杠杆转动的力$F_1$
阻力:阻碍杠杆转动的力$F_2$
动力臂:从支点O到动力$F_1$作用线的距离$l_1$
阻力臂:从支点O到阻力$F_2$作用线的距离$l_2$
杠杆平衡条件:②×③=④×⑤,用字母表示为⑥
杠杆分类
省力杠杆:$l_1$⑦$l_2$,$F_1$⑧$F_2$,省力,但费距离
等臂杠杆:$l_1$⑨$l_2$,$F_1$⑩$F_2$,不省力,不费力
费力杠杆:$l_1$⑪$l_2$,$F_1$⑫$F_2$,费力,但省距离
滑轮
定滑轮
实质:⑬杠杆
特点:不能⑭,但能⑮
动滑轮
实质:动力臂是阻力臂⑯倍的杠杆
特点:能⑰,但不能⑱
滑轮组
特点:既能⑲,又能⑳
使用滑轮组时,若不计机械自重和摩擦,有几段绳子承担物重,绳子自由端的力就是物重的㉑,绳子自由端移动的距离就是物体移动距离的㉒
轮轴和斜面
轮轴:由㉓和㉔组成
斜面:属于省力机械,费距离
机械效率
定义:㉕跟㉖的比值
公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$
影响因素:机械自重、机械部件间的摩擦、物体的质量等
提高机械效率的方法:减轻机械自重、减少摩擦等

解：
① 固定点
② 动力
③ 动力臂
④ 阻力
⑤ 阻力臂
⑥ $F_1l_1=F_2l_2$
⑦ $＞$
⑧ $＜$
⑨ $=$
⑩ $=$
⑪ $＜$
⑫ $＞$
⑬ 等臂
⑭ 省力
⑮ 改变力的方向
⑯ 2
⑰ 省力
⑱ 改变力的方向
⑲ 省力
⑳ 改变力的方向
㉑ 几分之一
㉒ 几倍
㉓ 轮
㉔ 轴
㉕ 有用功
㉖ 总功

【分析】本题考查简单机械章节的基础概念识记，解题思路是回忆杠杆、滑轮、滑轮组、轮轴斜面、机械效率相关的课本定义、公式及特点，对应每个空的要求填写正确内容即可，这类题目属于基础识记题，只要掌握课本核心知识点就能准确作答。
【解析】本题为简单机械章节的概念填空题，各空的正确答案如下：①固定点；②动力；③动力臂；④阻力；⑤阻力臂；⑥$F_1l_1=F_2l_2$；⑦$＞$；⑧$＜$；⑨$＝$；⑩$＝$；⑪$＜$；⑫$＞$；⑬等臂；⑭省力；⑮改变力的方向；⑯2；⑰省力；⑱改变力的方向；⑲省力；⑳改变力的方向；㉑几分之一；㉒几倍；㉓轮；㉔轴；㉕有用功；㉖总功。
【答案】①固定点；②动力；③动力臂；④阻力；⑤阻力臂；⑥$F_1l_1=F_2l_2$；⑦$＞$；⑧$＜$；⑨$＝$；⑩$＝$；⑪$＜$；⑫$＞$；⑬等臂；⑭省力；⑮改变力的方向；⑯2；⑰省力；⑱改变力的方向；⑲省力；⑳改变力的方向；㉑几分之一；㉒几倍；㉓轮；㉔轴；㉕有用功；㉖总功
【知识点】简单机械、杠杆平衡条件、机械效率
【点评】本题是简单机械章节的基础概念识记题，全面考查了杠杆、滑轮、滑轮组、轮轴斜面及机械效率的核心基础知识点，难度较低，旨在帮助学生巩固章节基础内容，适合作为章节复习的基础练习。
【难度系数】0.9

1.中国古代科学名著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是()

1.A

【分析】本题需先明确题目中“本”是阻力臂、“标”是动力臂，“本短标长”即阻力臂小于动力臂，对应省力杠杆。接下来分析各选项中工具的杠杆动力臂与阻力臂的大小关系，判断是否符合要求。
【解析】根据题意，“本”为阻力臂，“标”为动力臂，“本短标长”说明动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。逐一分析选项：
A. 钢丝钳：使用时，动力作用在手柄上，阻力作用在钳口，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合“本短标长”；
B. 食品夹：使用时，动力作用在夹柄，阻力作用在夹口，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合；
C. 钓鱼竿：使用时，动力作用在手握处，阻力作用在鱼钩端，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合；
D. 筷子：使用时，动力作用在手指处，阻力作用在筷头，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不符合。
【答案】A
【知识点】杠杆分类、动力臂与阻力臂
【点评】本题结合古代物理知识考查杠杆类型判断，核心是理解“本”“标”的含义，再结合常见杠杆的特点分析，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.3