关于人身上的杠杆
人身上有206块骨头,其中有许多起着杠杆作用,当然这些起杠杆作用的骨头不可能自动地绕支点转动,必须受到动力的作用,这种动力来自附着在它上面的肌肉.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/29/f57d7193-44e0-400b-8e53-66f73d08c75d.png?resizew=475)
人前臂的动作最容易看清是个杠杆了,它的支点在肘关节.当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时,前臂向上转,引起曲肘动作(如图甲所示);而当肱三头肌收缩、肱;头肌松弛时,前臂向下转,引起伸肘动作.
如图乙是跑动时腿部肌肉示意图,当右腿向前跨步时,是右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛,使右大腿抬起;股四头肌松弛,股二头肌收缩,使右膝弯曲,这时候,左腿由于它的髂腰肌松弛,臀大肌收缩,股四头肌收缩,股二头肌松弛,而伸直.
图丙是人踮脚时肌肉的示意图,踮脚时主要靠腓肠肌收缩.
(1)画出人的前臂在图甲时的杠杆示意图来,标出支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂.
( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/29/d8f7f880-e68a-44c7-bf9c-44a869f712f8.png?resizew=182)
(2)人的前臂在曲肘时是省力杠杆还是费力杠杆____ ?这种结构有什么好处____ ?
(3)人踮着脚时也可以看作是杠杆,这时,脚可以看作是省力杠杆还是费力杠杆呢____ ?
(4)除了文章中介绍的人身上的杠杆外,你还能举出人体上一个杠杆的例子吗____ ?请试试看.
人身上有206块骨头,其中有许多起着杠杆作用,当然这些起杠杆作用的骨头不可能自动地绕支点转动,必须受到动力的作用,这种动力来自附着在它上面的肌肉.
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人前臂的动作最容易看清是个杠杆了,它的支点在肘关节.当肱二头肌收缩、肱三头肌松弛时,前臂向上转,引起曲肘动作(如图甲所示);而当肱三头肌收缩、肱;头肌松弛时,前臂向下转,引起伸肘动作.
如图乙是跑动时腿部肌肉示意图,当右腿向前跨步时,是右腿的髂腰肌收缩、臀大肌松弛,使右大腿抬起;股四头肌松弛,股二头肌收缩,使右膝弯曲,这时候,左腿由于它的髂腰肌松弛,臀大肌收缩,股四头肌收缩,股二头肌松弛,而伸直.
图丙是人踮脚时肌肉的示意图,踮脚时主要靠腓肠肌收缩.
(1)画出人的前臂在图甲时的杠杆示意图来,标出支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/29/d8f7f880-e68a-44c7-bf9c-44a869f712f8.png?resizew=182)
(2)人的前臂在曲肘时是省力杠杆还是费力杠杆
(3)人踮着脚时也可以看作是杠杆,这时,脚可以看作是省力杠杆还是费力杠杆呢
(4)除了文章中介绍的人身上的杠杆外,你还能举出人体上一个杠杆的例子吗
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八年级物理下册2017-2018学年(沪粤版)练习:第六章力和机械 同步测试2019年沪粤版八年级下学期物理第六章 力和机械单元复习题(已下线)【专题】备战2023年中考物理精选考点专练(知识清单+基础+拔高) 专题14 滑轮、斜面及机械效率
更新时间:2018-01-16 23:32:20
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【推荐1】科学家乘科学考察船前往北冰洋进行科学研究,在船的甲板上安装了一台起重机用来吊装重物,起重机的起重臂OA(含A处未画出的滑轮和电动机)以及钢丝绳重力不计,在液压顶作用下,起重臂OA与水平方向最大成60°夹角,液压顶(其下端固定不动)施加的力F作用于B点并与起重臂OA始终垂直,OA长5.4m,当起重臂OA水平时OB长1.5m。某次需要起吊水下300m深的海底质量为50.4kg的矿物,钢丝绳施加300N的拉力恰好可以使矿物在水中匀速上升(矿石出水前后的质量不变,忽略水的阻力),如图所示。已知ρ海水=1.05×103 kg/m3,g=10N/kg。
(1)在乙图中画出起重臂被顶起时阻力和阻力臂。
(2)在50s内将矿物从海底拉到水面处,拉力做功多少J?拉力的功率多大?(矿物未露出水面,计算时忽略物体的高度)
(3)起重臂在图甲水平状态时,矿石在水下。起重臂OA与水平方向成60°夹角时,液压顶处传感器显示施加的力F比图甲状态下增加了432N,求乙图状态下钢丝绳的拉力和矿物浸在水中的体积。
(1)在乙图中画出起重臂被顶起时阻力和阻力臂。
(2)在50s内将矿物从海底拉到水面处,拉力做功多少J?拉力的功率多大?(矿物未露出水面,计算时忽略物体的高度)
(3)起重臂在图甲水平状态时,矿石在水下。起重臂OA与水平方向成60°夹角时,液压顶处传感器显示施加的力F比图甲状态下增加了432N,求乙图状态下钢丝绳的拉力和矿物浸在水中的体积。
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名校
解题方法
【推荐2】我国民俗活动丰富多彩,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重(如图1),冀求孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图2,调整秤砣的位置,使杆秤处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/24/c8944b63-0805-49d1-a97c-b8ca781e04b9.png?resizew=422)
(1)以O点为支点,在图2中画出绳子对杆秤A点的拉力FA及FA的力臂lA;______
(2)由图2,孩子及秤钩和所坐篮子的总质量_____ (填“大于”“等于”或“小于”)秤砣的质量。若换称下一个体重较重的孩子,秤砣和篮子等都不变,仍在O点提起杆秤,调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_____ (填“B点左边”“B点”或“B点右边”)。
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(1)以O点为支点,在图2中画出绳子对杆秤A点的拉力FA及FA的力臂lA;
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解题方法
【推荐1】如图所示是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,起脚,石球会落下去击打稻谷,石球重50N,不计摩擦和杆重。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/b3a1960a-0224-4cf9-8a01-14f7d72fcd48.png?resizew=239)
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F才能将石球抬起F1的力臂为______ m,此时舂米工具是一个______ (省力/费力/等臂)杠杆。
(2)若石球对杆的拉力始终竖直向下,则脚竖直向下至少用力F2为______ N,才能将石球抬起。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/17/b3a1960a-0224-4cf9-8a01-14f7d72fcd48.png?resizew=239)
(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F才能将石球抬起F1的力臂为
(2)若石球对杆的拉力始终竖直向下,则脚竖直向下至少用力F2为
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解题方法
【推荐2】如图是某建筑队在修建跨河大桥时的情景。建造桥梁时先将主桥钢桩打入河床,然后再进行承台、墩身及钢梁架设等相关工作。建筑队用塔吊将拖船上的一根粗细均匀,长70m、质量300t的主桥钢桩从一端吊起,将其竖直打入河床。
(1)如图,当用塔吊吊起钢桩的一端时,吊车对钢桩的拉力_______ (填“大于”“小于”或“等于”)钢桩的重力,钢桩嵌入河床后________ (填“受”或“不受”)浮力的作用。
(2)拖船的质量为4000t,钢桩被吊离拖船后,拖船排开水的体积减少多少![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/425248bd86f28dce736acffa60655184.png)
_______ ?
(3)吊起钢桩的过程:塔吊始终用竖直向上的力先将钢桩从拖船上缓慢匀速吊起至竖直状态,再将其竖直提升8m,然后水平移动10m到达指定位置上方,在此过程中。求:
①塔吊对钢桩的拉力最小多少_______ ?
②塔吊对钢桩的拉力至少做多少功_______ ?
(1)如图,当用塔吊吊起钢桩的一端时,吊车对钢桩的拉力
(2)拖船的质量为4000t,钢桩被吊离拖船后,拖船排开水的体积减少多少
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/425248bd86f28dce736acffa60655184.png)
(3)吊起钢桩的过程:塔吊始终用竖直向上的力先将钢桩从拖船上缓慢匀速吊起至竖直状态,再将其竖直提升8m,然后水平移动10m到达指定位置上方,在此过程中。求:
①塔吊对钢桩的拉力最小多少
②塔吊对钢桩的拉力至少做多少功
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名校
解题方法
【推荐3】液压刹车系统是利用密闭的液体来传递压强,如图1,把一个力施加在一端的活塞上,产生的压强通过密闭液体传到另一端的活塞上,两个活塞受到密闭液体的压强相等。汽车的刹车系统是一个液压系统,图2是包括刹车盘在内的刹车系统示意图,刹车踏板与连杆OAB相连,驾驶员蹬刹车踏板就相当于向左压小活塞P1,产生的压强通过刹车液传到大活塞P2上,P2使刹车片摩擦刹车盘,摩擦力使车轮的转速慢下来,忽略刹车液重力产生的压强。请回答:____ 小活塞P1受到的压强,P2受到的压力___ P1受到的压力(选填“大于”、 “等于”或“小于”);
(2)刹车踏板和连杆是______ 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);
(3)如何通过改进实验装置,增大刹车片对刹车盘压力(写出两种方法)①___ ; ②___ ;
(4)测试上述刹车系统,作用在脚踏板上的压力F1与作用在刹车盘上的压力F2的关系如图3所示,已知OC∶OD=1∶3,则P1、P2的面积之比是____ 。
(2)刹车踏板和连杆是
(3)如何通过改进实验装置,增大刹车片对刹车盘压力(写出两种方法)①
(4)测试上述刹车系统,作用在脚踏板上的压力F1与作用在刹车盘上的压力F2的关系如图3所示,已知OC∶OD=1∶3,则P1、P2的面积之比是
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(0.4)
解题方法
【推荐1】使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/25/2578439534698496/2579442115837952/STEM/f402acaa-fe35-4617-bfde-ddf2e9c10f8e.png?resizew=299)
(1)如图甲是小明钓起一条鱼时的情景,鱼竿由于发生形变具有_______ 能,为了省力一些,两手之间的距离应______ (选填“大”或“小”)一些。
(2)如图乙所示,工人用质量为5kg的定滑轮匀速提升质量为20kg的物体,物体升高的高度为2m。
①要使物体匀速下降,人对绳的拉力向_________ (选填“上”或“下”)
②实际工作时,该定滑轮的机械效率为80%,则此过程中的有用功______ J,总功____ J,工人所用的拉力___________ N。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/25/2578439534698496/2579442115837952/STEM/f402acaa-fe35-4617-bfde-ddf2e9c10f8e.png?resizew=299)
(1)如图甲是小明钓起一条鱼时的情景,鱼竿由于发生形变具有
(2)如图乙所示,工人用质量为5kg的定滑轮匀速提升质量为20kg的物体,物体升高的高度为2m。
①要使物体匀速下降,人对绳的拉力向
②实际工作时,该定滑轮的机械效率为80%,则此过程中的有用功
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(0.4)
解题方法
【推荐2】小明同学所在的物理兴趣小组,利用所学知识设计了一个简易电子拉力计,图1是其原理图,该装置中电流表示数可以显示拉力的大小。他们最初选用的主要器材及其规格:
A.电池组(能够提供6V恒定不变的电压)
B.电流表(量程为0~0.6 A)
C.定值电阻R0(电阻为10Ω)
D.硬电阻丝R(长1cm,总电阻为50Ω,电阻随长度均匀变化;滑片P与R接触良好且摩擦不计)
E.硬质弹簧(导电性能良好,电阻不计;能承受的最大拉力是150 N,当拉力小于150 N时,其伸长量
与所受拉力F的关系图像见图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/9/22/2555097019580416/2599844727693312/STEM/36a9aeb0-6661-441d-b291-94d103d62ed0.png?resizew=373)
(1)该拉力计能够测量出的最大拉力是____ N;
(2)当拉力为60N时,电流表示数为___ A。此时定值电阻R0消耗的电功率是多大____ W。
(3)为了增大拉力的测量范围,小陈他们又找来了如图3所示的一个定滑轮、一个滑轮组和一个杠杆,另有绕线若干。(注:滑轮和杠杆重不计,摩擦不计)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/9/22/2555097019580416/2599844727693312/STEM/5ef51cc0-a129-4ff8-a932-bb9363b9a33d.png?resizew=526)
①小陈他们已安好定滑轮,请你再选用图3中的滑轮组或杠杆在图4的虚线框中进行适当的连接,并画出拉环的确切位置,使测力计拉力的测量范围变为原来的三倍(若需要文字说明,请写在图3下方的空白处)。( )
②在你新设计的拉力计中,电流表表盘上0.3 A处应标_____ N。
A.电池组(能够提供6V恒定不变的电压)
B.电流表(量程为0~0.6 A)
C.定值电阻R0(电阻为10Ω)
D.硬电阻丝R(长1cm,总电阻为50Ω,电阻随长度均匀变化;滑片P与R接触良好且摩擦不计)
E.硬质弹簧(导电性能良好,电阻不计;能承受的最大拉力是150 N,当拉力小于150 N时,其伸长量
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(1)该拉力计能够测量出的最大拉力是
(2)当拉力为60N时,电流表示数为
(3)为了增大拉力的测量范围,小陈他们又找来了如图3所示的一个定滑轮、一个滑轮组和一个杠杆,另有绕线若干。(注:滑轮和杠杆重不计,摩擦不计)
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①小陈他们已安好定滑轮,请你再选用图3中的滑轮组或杠杆在图4的虚线框中进行适当的连接,并画出拉环的确切位置,使测力计拉力的测量范围变为原来的三倍(若需要文字说明,请写在图3下方的空白处)。
②在你新设计的拉力计中,电流表表盘上0.3 A处应标
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(0.4)
解题方法
【推荐3】小明同学所在的物理兴趣小组,利用所学知识设计了一个简易电子拉力计,图1是其原理图,该装置中电流表的示数可以显示拉力的大小。他们最初选用的主要器材及其规格是:A.电池组(能够提供6V恒定不变的电压);B.电流表(量程为0~0.6A);C.定值电阻R0(电阻为10Ω);D.硬电阻丝R(长1cm,总电阻为50Ω,电阻随长度均匀变化;滑片P与R接触良好且摩擦不计);E.硬质弹簧(导电性能良好,电阻不计;能承受的最大拉力是150N,当拉力小于150N时,其伸长量Δl与所受拉力F的关系图像见图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/9/719d8b8c-bc17-455d-9ced-3da9aa0a263d.png?resizew=393)
(1)该拉力计能够测量出的最大拉力是______ N;
(2)当拉力为60N时,电流表示数为______ A。此时定值电阻R0消耗的电功率是多大 ______ W;
(3)为了增大拉力的测量范围,小陈他们又找来了如图3所示的一个定滑轮、一个滑轮组和一个杠杆,另有绕线若干。(注:滑轮和杠杆重不计,摩擦不计)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/9/5430505e-68ea-49a9-9728-08b50a49d8bc.png?resizew=471)
①小陈他们已安好定滑轮,请你再选用图3中的滑轮组或杠杆在图4的虚线框中进行适当的连接,并画出拉环的确切位置,使测力计拉力的测量范围变为原来的三倍(若需要文字说明,请写在图3下方的空白处)( ) ;
②在你新设计的拉力计中,电流表表盘上0.3A处应标______ N。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/9/719d8b8c-bc17-455d-9ced-3da9aa0a263d.png?resizew=393)
(1)该拉力计能够测量出的最大拉力是
(2)当拉力为60N时,电流表示数为
(3)为了增大拉力的测量范围,小陈他们又找来了如图3所示的一个定滑轮、一个滑轮组和一个杠杆,另有绕线若干。(注:滑轮和杠杆重不计,摩擦不计)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/9/5430505e-68ea-49a9-9728-08b50a49d8bc.png?resizew=471)
①小陈他们已安好定滑轮,请你再选用图3中的滑轮组或杠杆在图4的虚线框中进行适当的连接,并画出拉环的确切位置,使测力计拉力的测量范围变为原来的三倍(若需要文字说明,请写在图3下方的空白处)
②在你新设计的拉力计中,电流表表盘上0.3A处应标
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解题方法
【推荐1】从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子拉力F2作用在肩关节B点,在 B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/16/2507174005153792/2510149147197441/STEM/a2d418eb-d56d-41fa-94d2-aca8f33b8ab6.png?resizew=512)
(1)在图丙中画出F2力臂L2______ ;
(2)当α角增大时,L2______ (选填“变大”、“不变”或“变小”),F1______ (选填“变大”、“不变”或“变小”),你判断F1如何变化的依据是: ______ ;
(3)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以上分析得,______ (选填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/16/2507174005153792/2510149147197441/STEM/a2d418eb-d56d-41fa-94d2-aca8f33b8ab6.png?resizew=512)
(1)在图丙中画出F2力臂L2
(2)当α角增大时,L2
(3)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以上分析得,
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【推荐2】小敏同学在研究动滑轮特点的实验中,采用如图所示的装置匀速提升重物,回答下列问题:
(1)动滑轮的实质是______ ;
(2)在图中作出实质示意图______ ;
(3)若小敏在匀速提升重物时,没有沿竖直方向,则所用拉力______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
(1)动滑轮的实质是
(2)在图中作出实质示意图
(3)若小敏在匀速提升重物时,没有沿竖直方向,则所用拉力
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/9/97e9882c-b300-4a25-98d6-ab496e57634c.png?resizew=75)
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【推荐3】杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA= 5cm,OB= 10cm。
(1)计算秤砣的质量。_______
(2)小金在B处标的刻度应为_______ kg。若图中OC= 2OB,则C处的刻度应为_______ kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数____ (选填“<” 或“>”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为
(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数
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