沪粤版八年级物理下册第6章《力和机械》专训试题：3 与机械相关的计算

名师点金：

1．运用杠杆平衡条件进行计算时，一定要找准力臂，不要误将支点到力的作用点之间的长度当成力臂。

2．进行与滑轮相关的计算时，为避免弄错力与力之间的关系，应对滑轮进行受力分析。

探究杠杆平衡条件

1．如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6 N的重物P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡，则：

(第1题图)

(1)在图中画出拉力F1的力臂； (2)求出拉力F1的大小。

2．【中考·扬州】“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头

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颅模型来模拟实验。如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1 kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表：

(第2题图)

低头角度θ/° 细线拉力F/N 0 0 15 7.3 30 14.0 45 20.2 60 25.0 (1)设头颅质量为8 kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是多少牛？

(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。

(3)请解释：为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大？答____________________________________________________________________。

(4)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议：____________________________________________________________________。

与滑轮组相关的计算

3．【中考·广东】如图甲所示为一种手摇升降晾衣架示意图，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题：

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(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50 N，则静止时绳子拉力是多少？(各种摩擦忽略不计)

(2)要使衣架横梁上升1 m，则绕进旋轮的绳子长度是多少？

(3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你在图乙上画出正确的绕线方法。

(第3题图)

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专训答案

专训3

1．解：(1)如图所示。

(第1题图)

(2)由数学知识可知，L1＝OA；又F1×L1＝F2×L2， 即F1×OA＝6 N×OA，则F1＝6 N。

2．解：(1)由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m＝1 kg，细线的拉力为25 N，若m＝8 kg，由于角度不变，则动力臂和阻力臂不变，拉力F＝8×25 N＝200 N。

(2)如图所示。

(第2题图)

(3)人低头的角度越大，G的力臂越大

(4)尽量减小低头的角度(或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等等)

3．解：(1)拉力F＝G总/n＝50 N/4＝12.5 N。 (2)绕进旋轮的绳子长度s＝nh＝4×1 m＝4 m。 (3)如图所示。

(第3题图)

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