简单机械优化设计实例

篇一：生活中简单机械的实例

生活中应用杠杆的实例

跷跷板、剪刀（总称）、钳子（总称）、指甲刀、杆秤；酒起子、老虎钳、撬棒、羊角锤、铡刀、压水机、管钳、手推车、树枝剪刀、动滑轮、轮轴；钓鱼竿、筷子、火钳、镊子、铁锨、赛艇的船桨、缝纫机的脚踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀；天平、定滑轮；等等。

斜面的应用

比如盘上公路

刀、斧子

拉链

螺钉

轮轴的例子

费力的：电风扇、陀螺

省力的：扳手、螺丝刀、辘轳、门把手、自行车龙头、方向盘

滑轮的应用

定滑轮：升国旗旗杆顶端的定滑轮；滑轮组中的定滑轮；电梯中有定滑轮

动滑轮: 吊车,塔吊起重机

篇二：简单机械的练习题及答案

简单机械的练习题

一、选择题（每小题3分，共30分）

1.下图1所示是日常生活中所使用的机械或工具，其中属于费力杠杆的是( )

2.两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡，此时（ ）

A.两小孩的重力一定相等 B.两小孩到支点的距离一定相等

C.两小孩的力臂一定相等 D.小孩的重力与各自到支点的距离的乘积相等 3.一把刻度准确的杆秤，若水果商贩将标准秤砣换成较轻的秤砣卖给小芳1㎏水果，则水果实际质量（ ）

A.大于1㎏ B.小于1㎏

C.等于1㎏ D.可能大于1㎏，也可能小于1㎏ 4.使用如图2所示的装置匀速提起重物所用的拉

简单机械题

1.在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶．如选项中所示，下面把车轮推上台阶

的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，则哪一种推法最省力()

第2题

2.如图所示，一根杠杆可绕O点转动，B处挂着一重物G，如果在A点施加一个如图所示的动力F

使杠杆在水平方向上平衡，则该杠杆为______杠杆（费力杠杆/省力杠杆/等臂杠杆/以上三种情况都有可能）

3. 如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重G B的物体，杠杆处于平衡状态，且AO=BO，杠杆自身重力不计，则（）

A．G A=G B B．G A＜G B C．G A＞G B D．无法判断

第3题第4题第5题

4. 如图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使

木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上拉力F(棒和悬线足够长) （）

A.逐渐变小

B.逐渐变大

C.先逐渐变大，后逐渐变小

D.先逐渐变小，后逐渐变大

5. 如图所示，是一把不诚实的小贩卖瓜子用的杠杆，A挂托盘处，B为零刻度线，O为提纽处，C为杆

秤的重心，若小贩把杆秤秤砣换成质量小一些的，那么他称出的瓜子的质量数为（）

A.读数都比实际数多

B.读数都比实际数少

简单机械复习1

杠杆作图步骤：

1、找点：找出支点的位置和力的作用点（标记O) 2、画线：沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出(延长线用虚线)。 3、作垂线：从支点作动力、阻力作用线的垂线(用实线、双箭头) 4、标垂足、标力臂

练习.1、在图中分别画出力F1和F2的力臂l1和l2（前两步已经完成，同学们只需完成第三、四步）

F O

图4

2、某工人在施工过程中用一撬杠撬一块大石头，他采用如图示的方法，在撬杠下垫了一块小石头，组成了一个杠杆，但没有撬动，为了撬动大石头，请你帮助该工人师傅想几种办法，并画出改进后的示意图.

(1)不借助其他工具，只能移动小石块：(2)不借助其他工具，去掉小石块： (3)借助一个套筒，能套住撬杠的末端：

3、下图是渔民在小河捕鱼的一种方式，请画出此渔民扳渔网的杠杆示意图，画出支点、动力及动力臂、阻力及阻力臂，并通过示意图中力臂的长短来判断此杠杆是省力杠杆还是费力杠杆？

4、图中有两个杠杆，请根据图中信息，在杠杆上画出最省力的动力的力的示意图. 5、上面两图,杠杆在力F1 F2的作用下处于静止状态, L2是F2的力臂.在图中画出力F1的力臂L1以及阻力F2, FGOOG 图

6、一根

简单机械专题复习

一、杠杆

1．杠杆的定义：一根 能够在 的作用下围绕着一个 转动，这样的硬棒称为杠杆。

2．杠杆的五要素： O、 F1、 F2、 l1、 l2。 (1)支点O：杠杆绕着转的点。(2)动力F1：促使杠杆转动的力。

(3)阻力F2：阻碍杠杆转动的力。(4)动力臂l1：从支点到动力作用线的 。 (5)阻力臂l2：从支点到阻力作用线的 。 3．作力臂的步骤 (1)找出支点；

(2)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出； (3)从支点作动力、阻力作用线的垂线，则 到 的距离即为力臂。 练一练1： 如下图，开瓶盖的起子可以看作是个杠杆，在图中正确 表示开瓶盖时该杠杆的支点O、动力F1和阻力F2，并做 出相应力臂l1和l2。 4．杠杆平衡条件

× ＝ ×

简单机械专题复习

一、杠杆

1．杠杆的定义：一根 能够在 的作用下围绕着一个 转动，这样的硬棒称为杠杆。

2．杠杆的五要素： O、 F1、 F2、 l1、 l2。 (1)支点O：杠杆绕着转的点。(2)动力F1：促使杠杆转动的力。

(3)阻力F2：阻碍杠杆转动的力。(4)动力臂l1：从支点到动力作用线的 。 (5)阻力臂l2：从支点到阻力作用线的 。 3．作力臂的步骤 (1)找出支点；

(2)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出； (3)从支点作动力、阻力作用线的垂线，则 到 的距离即为力臂。 练一练1： 如下图，开瓶盖的起子可以看作是个杠杆，在图中正确 表示开瓶盖时该杠杆的支点O、动力F1和阻力F2，并做 出相应力臂l1和l2。 4．杠杆平衡条件

× ＝ ×

十一章：简单机械和功

一：填空

1.如图所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的_________点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是___________。

2.如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，在拉力 F和重力为 30N的重物P的作用下，恰在水平位置平衡。已知OA=80cm，AB=20cm，杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计。那么拉力F的力臂 L=_________cm，拉力的大小F=___________N。

3．我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢。图中表示用挖掘机挖土 与人力挖上做功的快慢不同，它所用的判断方法是；做功时间相同，比较做功多少。另一种的判断方法是：_____________相同，比较______________。

4．如图所示，用一动滑轮拉一物体A以 0.5m／s的速度在水平面匀速运 动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，

则在2s内拉力做的功是__________J，滑轮的机械效率是___________（不计滑轮重力）。 5．小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m

简单机械（习题） 1. 根据如图所示的几个情景，下列说法正确的是（

）

A．女孩搬起一个箱子，女孩对箱子做了功 B． 司机费了很大的力也未能推动汽车，但司机对汽车做了功 C．吊车吊着货物水平移动一段距离，吊车对货物做了功 D．足球被踢出后在草地上滚动的过程中，运动员对足球做了功

2. 举重是我国的优势体育项目，一位身高 170cm 的运动员和一位

身高 160cm 的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示。如果他们对杠铃所做的功分别为

W1 和 W2，功率分别为 P1 和 P2，则下列关系式中正确的是 （ ）

第 2 题图

A．W1=W2 ，P1=P2

B．W1>W2 ，P1=P2 D．W1

C．W1>W2 ，P1>P2

3. 初三的小明同学正在做“引体向上”，他先两手握住单杠， 两

脚离地，两臂及身体自然下垂。然后缓缓曲肘，将身体向上

拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小明做的功最接近（ ）

A．2000J B．200J C．20J D．2J

4. 在一个闯关游戏中，需要把相同的正方体叠放起来，正方体

边长为 a，由密度为ρ的材料制成，质量分布均匀，如图所示。（g 为已知，推导过程及结果无需带单位。）

第 3 题图

简单机械复习（ 第一课时） 一．【学习目标】：

（一）知识目标

杠杆和滑轮（导学案） 良渚一中 夏文洪

1.能感受现实生活中的杠杆，理解力臂，会画有关杠杆力臂，并学会分类。 2．会利用杠杆平衡条件解决有关问题。

3．知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用，会组装滑轮组。 （二）过程与方法

1.通过基础知识的复习能理解相关概念、原理，能在实验模型和平面模型之间转换建立联系。 2.通过典型例题的分析，学会对相对应题型的解题方法，能用单一知识解决综合问题。 （三）情感、态度、价值观

通过复习能体会到在简单机械中建立平衡观点的重要性，并能自觉遵循能量守恒思想。 二．【复习重点和难点】

1．杠杆的概念，会画杠杆所受力的力臂。 2．杠杆的平衡条件及其在具体问题中的应用． 3．动、定滑轮实质的理解，滑轮组的正确应用。 三．【课前复习】 1、在 的作用下，能 硬棒，物理学中叫杠杆

2、杠杆五要素：（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示（2）动力：作用在杠杆上，使杠杆转动的力，用F1表示（3）阻力：作用在杠杆上，阻碍杠杆转动的力，

简单机械部分竞赛试题

1. 如图所示，若在A点挂重物G，在B点分别用不同方向的三个力F1、F2、F3都能使杠杆静止在如图所示的位置，那么最省力的是＿＿＿＿。 2. 使用辘轳从井中提水，用了50牛顿的力摇动摇把，通过的圆周的总长度为35米，如果水桶被提升了7米，在不计摩擦的情况下，水桶和水

的总重G为＿＿＿＿＿＿牛顿，轮半径和轴半径之比为＿＿＿。 3. 如图，吊篮的重为400牛顿，动滑轮总重为50牛顿，定滑轮总重为40牛顿，人重为600牛顿，人在吊篮里拉起绳子不动时，人需要用＿＿＿＿＿牛顿的力（不计摩擦力和绳重）。

4. 如图所示，在不计滑轮的摩擦和绳重的条件下，某人拉着绳的自由端沿水平地面向右移动，使200牛顿的重物匀速提高1米，在这过程中，手拉绳子的力F为＿＿＿＿＿＿牛顿，人拉绳子所做的功为＿＿＿＿＿焦耳。

5. 一杠杆在动力和阻力的作用下已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是： A、 在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点。 B、 在杠杆上再施加一个力，使这个力作用在杠杆的中心。 C、 使动力和阻力同时减小到原来的1/2。 D、 使动力臂和阻力臂同时增加一倍。

6. 一根重1000牛顿的均匀铁棒放在水平地面上，微微抬起它的

株洲市新时代补习学校 尽心竭力办教育，科学方法育桃李

初三物理上（9） 简 单 机 械 答 案

例1：解析：

此题应将长方体当作杠杆.由于是向右推倒，所以长方体右下角是杠杆的支点，因阻力和阻力臂是定值，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2，要想动力最小，则必须要求动力臂最大，而力的方向则是垂直最大动力臂过力的作用点向右.

例2、解析：

一个杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，关键是看动力臂与阻力臂的大小，对于杠杆ABC来讲，B为支点，人对A点压力为动力，轴EC对C的拉力为阻力，可见杠杆ABC是省力杠杆；对于杠杆OBD来讲，O点为支点，杠杆ABC通过支点B

对OBD的压力为动力，而被剪指甲在D点对杠杆DBO的支持力为阻力，显然杠杆DBO是一费力杠杆；杠杆OED的支点也在O点；其动力是杠杆ABC通过轴CE对杠杆DEO的作用力，其阻力是被剪指甲在D点对杠杆DEO的支持力，可见杠杆DEO也是费力杠杆，故本题应选C.

例3、解析：

（1）杠杆右端下倾，表明右端的力臂偏大，右端螺母应向左边旋转；（2）杠杆左边的力和力臂和乘积为F1