简单机械——杠杆、滑轮.doc

龙文学校值得您信赖的专业化个性化辅导学校 知识梳理一、什么是杠杆 1在物理学中，将一根在力的作用下可_的_称做杠杆2杠杆可以是直的，也可以是_的二、杠杆的五个名词 1支点是指杠杆_的点，用字母_表示 2动力是指_的力，用字母_表示 3阻力是指_的力，用字母_表示 4动力臂是指_到_的距离，用字母_表示5阻力臂是指_到_的距离，用字母_表示，三、两个注意点 1关于动力和阻力的概念： a动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点在杠杆上 b动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反 2关于力臂的概念： a力臂是从支点到力的作用线的距离 b某一力作用在杠杆上，若其作用点不变，但力的方向改变，那么力臂一般也要改变 c力臂不一定在杠杆上d若力的作用线过支点，则它的力臂为零四、什么是杠杆的平衡 杠杆的平衡：杠杆处于_状态或缓慢匀速转动状态时称做杠杆的平衡 二、探究杠杆的平衡条件 实验目的：我们要研究动力、_与阻力、之间满足什么关系时杠杆能平衡 实验器材：（教材中图11-4）杠杆、支架、_、_、细线 实验步骤： (1)调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，在水平位置保持静止 (2)分别研究以下三种情况下杠杆在水平位置平衡的情况，并将结果记录在表格中（表格请在下面的方框内画出） a钩码和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的数量 b钩码的数量和位置保持不变，改变弹簧测力计的位置c钩码的数量和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的位置 (3)求出各次实验中，动力动力臂和阻力阻力臂的值，加以比较 实验结论： 杠杆的平衡条件是_，用字母可以写成_五、杠杆的分类六、杠杆分类的几点说明 (1)杠杆省力、费力是针对动力和阻力的大小相比较而言的 (2)所谓省距离是指动力作用点移动的距离小于阻力作用点移动的距离 (3)既省力又省距离的杠杆是没有的，例题精讲例1小明使用撬棒，将如图所示的石块撬起，若小明在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_点；若小明在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是_点 点评：解答此类题目可采用假设法，假设杠杆先动一下，通过动一下便可知道哪一点是杠杆的支点 例2 如图甲所示，F1为铡刀工作时的动力，O为支点，请在图中作出动力臂l1和铡刀受到的阻力F2的示意图 点评：作阻力F2时要注意力的方向，动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向相反反馈训练1钓鱼时，钓鱼竿可看成一根杠杆，如图所示，其支点位于图中的_点，动力作用点在_点处，阻力作用点在_点处2作出图中各杠杆的动力臂l1与阻力臂l2例3 如图甲所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一重为20 N的物体，杠杆处于水平静止状态已知OA长为50 cm，OC长为30 cm，OAB30 (1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂(2)拉力F的大小是多少？点评：解答此类题目要明确两点：(1)明确已知条件（此题中尤其要注意动力臂和阻力臂的确定，不能认为动力臂是AB，阻力臂是AC）(2)要明确解题的原理(F1l1F2l2)，解题时先把已知条件列出，再将已知条件代入变形式求解反馈训练1如图所示，4个轻质杠杆各以中点为支点，在支点两侧分别挂着不等重的物体，其中能保持平衡的是 ( )2（2010东营）某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示他的重心在A点，所受重力为520 N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为多少？例4以下四幅图描绘的是杠杆在生活中的应用，其中属于省力杠杆的是_，属于费力杠杆的是_（填字母） 点评：解答这类试题的关键是：(1)确定杠杆的支点；(2)比较动力臂和阻力臂的大小，不能凭感觉解题，更不能死记硬背例5 如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是 ( ) AF1 B F2 C F3 D F4 点评：解答这类试题的关键是寻找力臂最长的力，不管杠杆是直的还是弯的，将支点与力的作用点的连线作为力臂是最长的，此时使杠杆平衡的力是最小的反馈训练1（2010汕头）人的前臂如图所示，是一个_（省力等臂费力）杠杆，这个杠杆的好处是_ 2 （2010泸州）如图所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个_（省力费力）杠杆；若箱的重力为100 N，动力臂是阻力臂的4倍，要使该杠杆平衡，则竖直向上的拉力F为_N3（2010宿迁）为使杠杆ON在图中位置能保持静止，需在M点施加一个力F画出物体A对杆的拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图知识梳理 一、定滑轮和动滑轮 1滑轮：主要部分是能_的轮子滑轮实质上是_的变形根据使用情况的不同，滑轮可分为_滑轮和_滑轮 2定滑轮：使用滑轮时，轴的位置_的滑轮，称为定滑轮 3动滑轮：使用滑轮时，轴的位置_的滑轮，称为动滑轮 二、探究定滑轮和动滑轮的特点 1探究定滑轮的特点 定滑轮的特点是不_，但可以改变力的_若不考虑摩擦，作用在绳端的力应等于重物的重力若物体上升的高度为h，则弹簧测力计向下拉动的距离s_ 2探究动滑轮的特点 使用动滑轮可以省_的力，但不能改变力的方向若物体上升的高度为h，则弹簧测力计向上拉动的距离s_ 3定滑轮和动滑轮的实质 (1)定滑轮的实质是一个_杠杆 (2)动滑轮的实质是动力臂是阻力臂_的省力杠杆例题精讲 例1 如图所示，物体A和B所受重力都为120 N，滑轮重力和摩擦均不计当分别用力匀速提升物体A和B时，FA为_N，FB为_N 点评：对于此类问题，应首先判断是定滑轮还是动滑轮，然后根据它们的特点进行分析 例2 如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是 ( )AF甲F乙 BF乙F丙 CF丙F丁 D一样大 点评：利用滑轮水平拉动物体时，克服的是物体受到地面的摩擦力而不是物体的重力例3、如图所示，物体A和B所受重力都为200N，滑轮重力和摩擦不计，当用力分别匀速提升物体A和B时，FA为_N，FB为_N。 例4、用一个定滑轮来吊起一重物，如图所示 F1、F2和F3，那么这三个力的大小关系如何？ 反馈训练1滑轮实质上是一个变形的_升国旗的旗杆顶部的滑轮是_滑轮，而起重机挂钩上的滑轮是_滑轮2观察图中人们利用简单机械的情景其中，甲的目的是_，乙的目的是_ 3 一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出，如果汽车的动力比阻力小800 N，则图甲中人拉动汽车的拉力至少为_，图乙中人拉动汽车的拉力至少为_，其中比较省力的是图_（绳与滑轮间的摩擦不计）滑轮组 1定义：_轮和_轮的组合装置称为滑轮组如教材中图1120所示的就是两个常见的滑轮组 2特点：使用滑轮组可以省力，可以省距离，可以改变施力的方向，但不能既省力又省距离 3滑轮组的省力情况(1)理想滑轮组（不计摩擦和动滑轮重）物(2)只忽略摩擦和绳重，不忽略动滑轮重(GG物)（n是承担动滑轮的绳子股数）4如何确定滑轮组绳子的段数n（股数） (1)采用“分离法”：在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，只数与动滑轮相联系的绳子的股数，如图甲所示的滑轮组绳子的股数n5；如图乙所示的滑轮组绳子的股数n4图乙中最后那股绳是从最上面的定滑轮绕下来的，只起到改变力的方向的效果，而不承担物重(2)观察绳子的固定端：固定端在定滑轮的钩上，段数是偶数；固定端在动滑轮的钩上，段数是奇数；简称“奇动偶定”5股数n、绳子自由端移动的距离s、重物移动的距离h间的关系：Snh例题精讲例1 用下面的滑轮或滑轮组将同一重物G匀速提高h高度，最省力的是（不计滑轮重和摩擦） ( )点评：滑轮组的省力情况是由绳子的股数决定的，绳子的股数越多越省力 例2 用滑轮组提升重物，请在图甲中画出拉力的绳子的绕法（不计动滑轮、绳重和摩擦） 点评：画滑轮组绳子的绕法时，绳子要用直线画出 例3、如图所示，滑轮自身重力和摩擦不计，请按题中所给的F与G的关系要求，在图中用笔画线代替绳子将滑轮组绕好。 例4、不计滑轮重，用200N的力提升880N的重物，应至少用几个滑轮？如何安装？反馈训练1用如图所示的甲、乙、丙三种装置都可以把重物举高，使用_装置只能省力，但不能改变力的方向；使用_装置不能省力，但能改变力的方向；使用_装置既能省力，又能改变力的方向2用如图所示的滑轮组匀速提起重120 N的重物，承重的绳子的股数n_；若不计滑轮重和摩擦，则拉力F_N；若物体上升0.2m，则绳子自由端上升的高度为_m3如图所示，用水平拉力F拉着绳子，使重100 N的物体做匀速直线运动，若物体与地面的摩擦力是40N，则拉力的大小是（不计滑轮的重和滑轮的摩擦） ( )A70 N B50 N C20 N D13.3 N练习11定滑轮的实质是_杠杆，动滑轮的实质是_杠杆，使用动滑轮时能省_的力，但要费_2如图所示，在旗杆上升起的奥运五环旗帜，使用的A装置是_（定动）滑轮，它有优点也有缺点，它的优点是_，缺点是_ 3如图所示，物重10 N，手拉弹簧测力计在C位置时示数为_N；若手拉弹簧测力计在A、B、C三个不同位置时，拉力FA、FB、FC的大小关系是_4如图所示，把重20 N的物体匀速向上提起，弹簧测力计的示数为12 N，若不计绳重及摩擦，则拉力的大小是_N动滑轮重力的大小是_N；若重物上升的速度是0.1 m/s，则绳子自由端上升的速度为_m/s5如图所示是一幅科学漫画，画中所用机械的特点是_；若胖子、瘦子、袋子的重分别是G1、G2、G3，则它们之间的大小关系是_6如图所示是汽车陷进泥潭后，司机实行自救的示意图自救使用的滑轮是_（定滑轮动滑轮），其作用是_若车和货物的总质量为5t，地面的摩擦阻力为重力的0.02倍，则拉力F大约为_N若汽车移动的速度为0.05 m/s，则绳子自由端移动的速度为_(g取10 N/kg)7关于滑轮，下列说法中错误的是_( ) A使用定滑轮不省力，但能改变动力的方向B使用动滑轮能省一半的力，还能改变动力的方向 C定滑轮的实质是个等臂杠杆 D动滑轮的实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆8下列各图中利用了动滑轮的是 ( )9如图所示，用动滑轮匀速提升重物，并沿不同方向用力，其中最小的力是 ( ) AF1 BF2 CF3 D一样大10在我国古代，简单机械就有了许多巧妙应用，护城河上安装的吊桥装置就是一个例子，如图所示在拉起吊桥的过程中 ( ) A吊桥是省力杠杆 BA点是吊桥的支点CAB是吊桥的阻力臂 D滑轮起到省力的作用11某同学在“探究动滑轮的特点”的实验时，进行了正确操作，并记录数据如下表所示，分析数据后发现，实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符，面对这一事实，下列做法中最不可取的是 ( ) A与同学分析可能原因 B实验失败，停止实验 C改进实验条件，重新买验D查阅资料，了解结论的适用条件12如图所示，用一动滑轮提升重物请在图中标明支点O，画出力F1、F2的力臂l1、l2练习21如图所示，重物G悬于空中保持静止状态，动滑轮重及摩擦均忽略不计，则_可省一半力，_最不省力，_和_用力大小相等