Question

讓我們一起來認識常見的簡單機械：
（1）如圖1是工人經常使用的鐵鍬，如果把鐵鍬當作費力杠桿，則支點是    點，動力作用點是    點．
（2）小林同學在農村老家發現一種“舂米對”的古代簡單機械，其示意圖如圖2所示．使用這個裝置時，人在A端用力把它踩下后立即松腳，B端就會立即下落，打在石臼內的谷物上，從而把谷物打碎．用力將它踩下去的過程中，動力是    （自身的重力/腳踩的力），腳松開到打在石臼內的谷物時，自身的重力是    （動力/阻力）．
（3）如圖3所示，是小明同學將要攀登的一座海拔400m小山的示意圖．觀察圖片，比較南、北兩條攀登路徑的情況可知：    路徑比較省力，理由是    ．坡道是    （選填“杠桿”、“輪軸”或“斜面”）的實例．
（4）如圖4，利用定滑輪勻速提升重物G，需要的拉力F或F′，F和F′大小的關系是F    F′（選填“＞”、“=”或“＜”）．
（5）如圖5，使用動滑輪提起重物G時，拉力F=    G（不計滑輪重和摩擦）．若用斜向上的力拉繩子，所需拉力F′    F（選填“＞”、“=”或“＜”）．
（6）如圖6所示，在兩墻之間同一水平面上的A、B兩處用彈簧測力計和滑輪相連，不計彈簧測力計、滑輪重和摩擦，若拉力F=5N，則彈簧測力計P示數是    N，彈簧測力計Q的示數是    N．

Answer 1

【答案】分析：（1）在物理學中規定硬棒繞著轉動的固定點叫做支點；使杠桿轉動的力叫做動力；阻礙杠桿轉動的力叫做阻力．
（2）要分清題目所要求的兩個過程，注意：動力是使杠桿轉動的力，而阻力是阻礙杠桿轉動的力，然后再進行判斷．
（3）斜面也是一種簡單機械，當斜面高度一定時，斜面越長，使用起來越省力．
（4）定滑輪實質上是一等臂杠桿，只改變力的方向，而不省力．
（5）動滑輪相當于動力臂是阻力臂2倍的杠桿，即能省一半力；當斜向上拉時，兩端繩子的拉力不再在同一直線上，應按照互成角度的力的特點進行分析．
（6）彈簧測力計P連接的滑輪上有3段繩子，所以讀數是拉力的3倍，彈簧測力計Q連接的滑輪上有2段繩子，讀數是拉力的2倍．
解答：解：（1）如圖并結合生活經驗可知：若把鐵鍬看作是費力杠桿時，則C點是支點，A點是阻力作用點，B點是動力作用點．
（2）①用力踩下這個裝置的時候，腳踩的力使得杠桿轉動，而裝置自身的重力阻礙了杠桿的轉動；因此，在這個過程中，動力是：腳踩的力；阻力是：杠桿自身的重力．
②腳松開后，杠桿左邊的力矩要大于右邊的力矩，杠桿在自身的重力作用下轉動，此時的動力是：杠桿自身的重力．
（3）由圖可見，山坡的坡道是一個斜面的模型，在高度一定時，南坡的路程長，因此從南破上山比較省力．
（4）因為定滑輪相當于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物G，沿兩個不同方向，用的拉力大小相等，即F、F′都等于物體的重力．
（5）圖中是動滑輪，能省一半的力，即F=G；
若用斜向上的力拉繩子，如下圖：

根據二力的合成：2Fcosα=G分析，段繩子之間拉力的夾角α變大，拉力F應變小，因此F′＜F．
（6）彈簧測力計P的讀數為3F=3×5N=15N，彈簧測力計Q的讀數為2F=2×5N=10N．
故答案為：（1）C；B；
（2）腳踩的力；動力；
（3）南坡；在高度一定時，南坡的路程長；斜面；
（4）=；
（5）；＜；
（6）15；10．
點評：本題考查了杠桿、滑輪、斜面、滑輪組等簡單機械，綜合性較強，要求學生掌握相關的物理知識．