Question

让我们一起来认识常见的简单机械：
（1）如图1是工人经常使用的铁锹，如果把铁锹当作费力杠杆，则支点是______点，动力作用点是______点．
（2）小林同学在农村老家发现一种“舂米对”的古代简单机械，其示意图如图2所示．使用这个装置时，人在A端用力把它踩下后立即松脚，B端就会立即下落，打在石臼内的谷物上，从而把谷物打碎．用力将它踩下去的过程中，动力是______（自身的重力/脚踩的力），脚松开到打在石臼内的谷物时，自身的重力是______（动力/阻力）．
（3）如图3所示，是小明同学将要攀登的一座海拔400m小山的示意图．观察图片，比较南、北两条攀登路径的情况可知：______路径比较省力，理由是______．坡道是______（选填“杠杆”、“轮轴”或“斜面”）的实例．
（4）如图4，利用定滑轮匀速提升重物G，需要的拉力F或F′，F和F′大小的关系是F______F′（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（5）如图5，使用动滑轮提起重物G时，拉力F=______G（不计滑轮重和摩擦）．若用斜向上的力拉绳子，所需拉力F′______F（选填“＞”、“=”或“＜”）．
（6）如图6所示，在两墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮相连，不计弹簧测力计、滑轮重和摩擦，若拉力F=5N，则弹簧测力计P示数是______N，弹簧测力计Q的示数是______N．

Answer 1

解：（1）如图并结合生活经验可知：若把铁锹看作是费力杠杆时，则C点是支点，A点是阻力作用点，B点是动力作用点．
（2）①用力踩下这个装置的时候，脚踩的力使得杠杆转动，而装置自身的重力阻碍了杠杆的转动；因此，在这个过程中，动力是：脚踩的力；阻力是：杠杆自身的重力．
②脚松开后，杠杆左边的力矩要大于右边的力矩，杠杆在自身的重力作用下转动，此时的动力是：杠杆自身的重力．
（3）由图可见，山坡的坡道是一个斜面的模型，在高度一定时，南坡的路程长，因此从南破上山比较省力．
（4）因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿两个不同方向，用的拉力大小相等，即F、F′都等于物体的重力．
（5）图中是动滑轮，能省一半的力，即F=G；
若用斜向上的力拉绳子，如下图：

根据二力的合成：2Fcosα=G分析，段绳子之间拉力的夹角α变大，拉力F应变小，因此F′＜F．
（6）弹簧测力计P的读数为3F=3×5N=15N，弹簧测力计Q的读数为2F=2×5N=10N．
故答案为：（1）C；B；
（2）脚踩的力；动力；
（3）南坡；在高度一定时，南坡的路程长；斜面；
（4）=；
（5）；＜；
（6）15；10．
分析：（1）在物理学中规定硬棒绕着转动的固定点叫做支点；使杠杆转动的力叫做动力；阻碍杠杆转动的力叫做阻力．
（2）要分清题目所要求的两个过程，注意：动力是使杠杆转动的力，而阻力是阻碍杠杆转动的力，然后再进行判断．
（3）斜面也是一种简单机械，当斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力．
（4）定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力．
（5）动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆，即能省一半力；当斜向上拉时，两端绳子的拉力不再在同一直线上，应按照互成角度的力的特点进行分析．
（6）弹簧测力计P连接的滑轮上有3段绳子，所以读数是拉力的3倍，弹簧测力计Q连接的滑轮上有2段绳子，读数是拉力的2倍．
点评：本题考查了杠杆、滑轮、斜面、滑轮组等简单机械，综合性较强，要求学生掌握相关的物理知识．