杠杆 滑轮

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杠杆 滑轮知识点总结

杠杆 滑轮知识点总结

杠杆滑轮知识点总结一、引言杠杆和滑轮是物理学中的基本机械原理,也是日常生活中广泛应用的工具。

杠杆和滑轮原理的运用,使得人类能够用更小的力量完成更大的作用。

因此,了解杠杆和滑轮的原理及其应用对于物理学习及生活实践都具有重要意义。

二、杠杆杠杆是一种能够将作用于其上的力量放大的简单机械。

杠杆原理的应用广泛,不仅在日常生活中,而且在工业生产中也有着重要的应用。

杠杆原理的核心是通过在支点处的力臂和阻力臂之间的影响,使施加在杠杆上的力量增加或减小,从而达到我们需要的目的。

1.1杠杆的定义杠杆是一种能够改变力的方向和大小的简单机械装置。

在杠杆中,按施加力与支点的相对位置不同,杠杆可以分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。

1.2杠杆的原理杠杆原理主要由杠杆的平衡条件和力矩平衡条件组成。

在杠杆平衡条件下,施加在杠杆上的力和力臂与阻力和阻力臂之间的乘积相等,即F1×L1=F2×L2。

这一原理说明了,如果我们想要减小施加在阻力臂上的力,可以增加力臂的长度,或者在施加力的方向调整上进行改进。

1.3杠杆的应用在日常生活中我们能很容易地找到多个杠杆的应用情景。

比如开门的把手、切割食物的刀等等。

而在工业生产中,杠杆的应用更加广泛,比如各种压力、扭转力的测量和传递。

这说明了杠杆原理对于人类生产活动的帮助。

三、滑轮滑轮是一种使得承载对象能够行动更加便捷的机械。

滑轮主要通过改变力的方向来减小力量的大小,从而提高工作效率。

滑轮广泛应用于各类起重装置和机械传动装置中,是工业生产中的重要组成部分。

2.1滑轮的定义滑轮是一种由固定在架上的轴承的圆盘,通过消除摩擦,使托运物体能够更加便捷地进行上升或下降。

滑轮通常被固定在一根绳索上,每个滑轮都可以减小下方托运物体的负载压力。

2.2滑轮的原理滑轮的原理主要是利用摩擦的减小来达到目的的。

在传统的滑轮中,上下支点之间的力学平衡原理能够帮助我们减小上方施加在绳索上的力并提高效率。

最简单的滑轮原理是1:1滑轮,即上下支点之间力量的大小相等。

杠杆滑轮

杠杆滑轮

一、杠杆1、定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就叫杠杆。

(1)“硬棒”不一定是棒,泛指有一定长度的,在外力作用下不变形的物体。

(2)杠杆可以是直的,也可以是任何形状的。

2、杠杆的五要素(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用字母“O”表示。

它可能在棒的某一端,也可能在棒的中间,在杠杆转动时,支点是相对固定的。

(2)动力:使杠杆转动的力,用“F1”表示。

(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用“F2”表示。

(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,用“l1”表示。

(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,用“l2”表示。

注意:①无论动力还是阻力,都是作用在杠杆上的力,但这两个力的作用效果正好相反。

一般情况下,把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力,而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。

②力臂是点到线的距离,而不是支点到力的作用点的距离。

力的作用线通过支点的,其力臂为零,对杠杆的转动不起作用。

3、杠杆示意图的画法:(1)根据题意先确定支点O;(2)确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长;(3)从支点向力的作用线画垂线,并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。

二、杠杆的平衡条件1、杠杆的平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动,我们就说杠杆平衡了。

2、杠杆的平衡条件实验(1)首先调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡,目的是可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度。

(2)在实验过程中绝不能再调节螺母。

因为实验过程中再调节平衡螺母,就会破坏原有的平衡。

3、杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,或F1l1=F2l2。

4、解决杠杆平衡时动力最小的问题思路此类问题:阻力*阻力臂为定值,要是动力最小,则必须使动力臂最大例题1:如图1所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体,如图2所示,那么,以下说法中正确的是()A.仍能平衡B.不能平衡,A端上升C.不能平衡,B端上升D.无法判断例题2:如所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态.如果两侧各去掉一个钩码,则(填“左端下降”或“右端下降”或“仍然平衡”)例题3:如图3所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,杠杆上每小格的长度都相同,两边挂上钩码后杠杆平衡,如果把两边的钩码都同时向里移动一个格,则杠杆()例题4:如图4所示要使杠杆平衡,作用在A点上的力分别为F1、F2、F3,其中最小的力是A.沿竖直方向的力F1最小B.沿垂直杠杆方向的力F2最小C.沿水平方向的力F3最小D.无论什么方向用力一样大例题5:某人用力F抬起放在水平地面上的一匀质杠杆AB的B端,F方向始终竖直向上,如图所示,则在抬起的过程中()A.F逐渐变大B.F逐渐变小C.F保持不变D.无法确定图2 图3 图4 图5三、杠杆的应用1、省力杠杆:动力臂l1>阻力臂l2,则平衡时F1<F2,这种杠杆使用时可省力(即用较小的动力就可以克服较大的阻力),但却费了距离(即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离,并且比不使用杠杆,力直接作用在物体上移动的距离大)。

初三物理杠杆滑轮练习题

初三物理杠杆滑轮练习题

初三物理杠杆滑轮练习题在初三物理学习中,杠杆和滑轮是非常重要的两个概念。

它们在解决物理问题中起到了至关重要的作用。

下面将提供一些物理杠杆和滑轮的练习题,以帮助学生深入理解这两个概念并提高解决问题的能力。

练习题1:杠杆问题1. 在一个平衡杠杆上,两个物体分别位于杠杆的两端。

左端的质量为2kg,距离支点的距离为4m。

右端的质量为5kg,距离支点的距离为x米。

求x的值。

解析:根据杠杆的平衡条件,左端的力矩等于右端的力矩,即2kg* 4m = 5kg * x。

解得x = 1.6m。

练习题2:滑轮问题2. 在一个滑轮系统中,两个物体分别悬挂在两个滑轮的两端。

左侧滑轮的半径为0.5m,右侧滑轮的半径为1m。

左侧物体的质量为4kg,左右两侧绳子不可伸长或收缩。

求右侧物体的质量。

解析:根据滑轮的性质,相连的物体悬挂在不可伸长或收缩的绳子上,左右两侧的拉力相等。

由于左侧滑轮的半径是右侧滑轮的二倍,根据力矩平衡条件,可得4kg * g * 0.5m = M * g * 1m,解得右侧物体的质量M为2kg。

练习题3:杠杆和滑轮混合问题3. 在一个杠杆和滑轮组成的复杂系统中,左端悬挂着一个重锤,右端悬挂着一个物体。

左端重锤的质量为8kg,右端物体的质量为4kg。

左杠杆臂的长度为2m,右杠杆臂的长度为4m。

右侧滑轮的半径为0.5m。

系统处于平衡状态,求右侧滑轮的拉力。

解析:首先根据杠杆的平衡条件,左边的力矩等于右边的力矩。

即8kg * g * 2m = 4kg * g * 4m + T * 0.5m,其中T表示右侧滑轮的拉力。

解得T = 48N。

通过以上这些练习题,我们可以看到杠杆和滑轮在物理学习中的重要性。

掌握了杠杆和滑轮的原理和运用,不仅能够很好地解决物理问题,还可以通过它们来解释和理解自然界中的现象。

然而,这些习题只是一部分,初三物理杠杆和滑轮的知识还远远不止于此。

在未来的学习中,同学们还需要进一步学习相关的公式和定律,并进行更加复杂的问题解析和应用。

杠杆滑轮知识点归纳总结

杠杆滑轮知识点归纳总结

杠杆滑轮知识点归纳总结1. 杠杆滑轮的组成部分杠杆滑轮主要由以下几个组成部分构成:- 支持轮:支持轮是杠杆滑轮装置中的转动部分,用于支撑绳索或链条的一端,并且可以自由地旋转。

- 固定轮:固定轮是杠杆滑轮装置中的固定部分,用于支持绳索或链条的另一端,并且不会自由地旋转。

- 绳索或链条:用于传递力的介质,一端围绕在支撑轮上,另一端施加拉力。

- 施力:通过施加拉力来产生力。

拉力大小和方向与所施加的力成正比。

2. 杠杆滑轮的工作原理杠杆滑轮的作用是改变施力的方向和大小。

通过拉动绳索或链条的一端,支撑轮和固定轮会产生不同的受力情况,从而使产生的力增大或者改变方向。

其工作原理可以通过以下几个方面来解释:- 力的传递:当施加拉力时,支持轮和固定轮会产生不同的受力情况,支持轮会产生一个向上的拉力,固定轮会产生一个向下的拉力,通过这种力的传递,可以实现力的增大或者方向改变。

- 力的方向改变:通过绳索或链条绕过支持轮和固定轮,可以改变力的方向,使其朝向所需的方向。

3. 杠杆滑轮的应用杠杆滑轮在生活中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:- 起重装置:杠杆滑轮可以用于提升重物,减轻劳动强度,例如吊车、起重机等。

- 运动装置:杠杆滑轮可以用于改变力的方向和大小,用于运动装置中的力传递。

- 物理实验:杠杆滑轮可以用于物理实验中,例如力的传递和改变等。

4. 杠杆滑轮的原理分析杠杆滑轮的原理主要涉及到受力分析和力的平衡。

在受力分析中,可以通过几何关系和牛顿力学原理来进行分析,确定支撑轮和固定轮的受力情况,从而确定产生的力的大小和方向。

力的平衡是指在杠杆滑轮中,支持轮和固定轮之间的力平衡关系,通过力的平衡来确定产生的力的大小和方向,从而实现力的增大或者改变方向。

5. 杠杆滑轮的优点和缺点杠杆滑轮作为一种简单的机械装置,具有以下一些优点和缺点:- 优点:杠杆滑轮可以改变施力的方向和大小,减轻劳动强度,提高工作效率,广泛应用于各个领域。

杠杆滑轮知识点总结

杠杆滑轮知识点总结

杠杆滑轮知识点总结杠杆滑轮是一种机械装置,用来传递力的。

它由滑轮、绳索和负载组成。

通过改变滑轮的数量和布局,可以改变作用力和移动距离。

杠杆滑轮是物理学中的一个基本概念,它可以帮助我们理解力的传递和效率的提高。

杠杆滑轮的组成和原理杠杆滑轮由滑轮、绳索和负载组成。

滑轮是一个圆形的轮子,通常由金属或塑料制成,它的中间有一个凹槽,可以放置绳索。

绳索可以是绳子、绳索或钢丝绳,用来传递作用力。

负载是被滑轮组提升或移动的物体。

杠杆滑轮的原理是利用滑轮的旋转来改变作用力的方向和大小。

当绳索通过滑轮时,滑轮会改变绳索的方向,从而改变作用力的方向。

此外,如果增加滑轮的数量,也可以改变作用力的大小。

杠杆滑轮的原理是基于动能守恒和牛顿运动定律。

杠杆滑轮的类型根据滑轮的数量和布局,可以将杠杆滑轮分为不同的类型。

最简单的杠杆滑轮是单个滑轮,它可以改变作用力的方向,但不能改变力的大小。

如果增加滑轮的数量,可以得到多滑轮组。

多滑轮组可以改变作用力的大小,提高效率。

同时,多滑轮组也可以分为固定滑轮组和移动滑轮组。

固定滑轮组是所有滑轮都被固定在一个支架上,不能移动。

而移动滑轮组中,有一个或多个滑轮可以随着负载的移动而移动。

其中,如果固定滑轮组的数量大于移动滑轮组的数量,效率将会提高。

杠杆滑轮的作用杠杆滑轮主要用来传递力和提高效率。

通过改变滑轮的数量和布局,可以改变作用力的大小和方向。

此外,杠杆滑轮还可以提高效率。

根据机械能守恒定律,杠杆滑轮可以减小施加在绳索和滑轮上的摩擦力,从而提高系统的整体效率。

杠杆滑轮的应用杠杆滑轮在生活中有着广泛的应用。

例如,登山运动员使用滑轮系统来提升自己或其他同伴,工程人员使用滑轮系统来提升重物,甚至在机械设备中也可以看到杠杆滑轮的应用。

此外,杠杆滑轮还可以用来发送信号、提取化学材料,甚至用来控制微型机器人。

杠杆滑轮的优势和劣势杠杆滑轮具有以下优势:1.提高效率。

通过改变作用力和减小摩擦力,杠杆滑轮可以提高系统的效率。

杠杆和滑轮

杠杆和滑轮
【答案】 D
(
)
B. 橘子的重力 D. 苹果对杆的压力
2.(2014· 金华) 如图 263,用同一 滑轮匀速提升一重物 ( 不计摩 擦)。图中 F1 、F2 、F3 、F4 之间的大小关系正确的是( A. C. F1=F2 1 F1= F3 2
B
)
B. D.
F3=F4 1 F2= F4 2
【答案】
【解析】 理解力臂的画法是从支点到力的作用线的距离,即力臂 的一个点一定在支点上,而另一个点在力的作用线上,且两点的连 线是与力的作用线相互垂直的。一般画力臂可按如下程序进行:① 找出支点的位置;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。在使用瓶起开启瓶盖时,支 点在最前端,A、B 的支点判断有误,所以错误;动力 F1 方向向上, 阻力 F2 方向向下,所以 C 错误,D 正确。 【答案】 D
从杠杆的定义分析,只要是物体在力的作用下能绕固 定点转动,这个物体就可看做是杠杆。比如动滑轮、定滑 轮。所以杠杆并非一定是棒。
【典例 1】 (2013· 杭州)如图 268, 手持 10 千克物体保持 平衡, 此时肱二头肌收缩所承受的力一定 ( )
A. 大于 98 牛 C. 等于 98 牛
B. 小于 98 牛 D. 等于 10 千克
【解析】 从弹簧测力计的读数可以知道拉力的大小,弹簧测 力计的读数为 2 牛,所以拉力大小为 2 牛,故 A 正确;滑轮随 物体一起运动,所以滑轮为动滑轮,动滑轮可以省一半的力, 故 B 错误; 已知动滑轮上的绳子股数和物体的运动速度, 可求 拉力 F 的速度大小 v=2×0.2 米/秒=0.4 米/秒,再利用公式 P =Fv=2 牛×0.4 米/秒=0.8 瓦,故 C 错误;判断物体的运动 状态,关键是参照物的选择,以物体 A 为参照物,弹簧测力计 相对于 A 的位置不断发生改变,故 D 错误。

简单机械的定义

简单机械的定义

简单机械的定义
简单机械是指由几个基本零部件组成且能够转换或传输力、运动或能量的设备或装置。

这些基本零部件包括杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋线等。

简单机械的主要特点是结构简单、操作方便、工作效率高、能耗低。

它们常被用于提供力的增幅、方向改变、速度转换、力的分配或传输等任务。

以下是常见的几种简单机械的例子:
1. 杠杆:杠杆是由一个刚性杆件和一个支点组成的。

常见的例子包括手杖、钳子和钳子。

2. 滑轮:滑轮是一个固定在轴上并带有一个或多个凹槽的圆筒体。

通过绕轮轴旋转,滑轮可以改变力的方向。

常见的例子包括滑轮组和绳索。

3. 轮轴:轮轴是一个固定在两个支承上的圆柱体。

它被用于支撑和传输力和运动。

常见的例子包括车轮和齿轮。

4. 斜面:斜面是一个平面表面,可以提供力的减小。

常见的例子包括坡道和楼梯。

5. 螺旋线:螺旋线是一个围绕中心点或轴旋转的曲线。

它可以将旋转运动转换为直线运动,或者将力和运动传输到螺旋线上。

常见的例子包括螺钉和螺母。

通过理解简单机械的定义和特点,我们可以更好地应用它们来完成各种工作任务,提高生产效率和工作效率。

它们是工程和日常生活中常用的基本工具。

杠杆滑轮公式总结

杠杆滑轮公式总结

杠杆滑轮公式总结
一、杠杆公式。

1. 杠杆平衡条件。

- 公式:F_1L_1 = F_2L_2,其中F_1、F_2分别为动力和阻力,L_1、L_2分别为动力臂和阻力臂。

- 动力臂L_1是从支点到动力作用线的距离,阻力臂L_2是从支点到阻力作用线的距离。

- 当F_1L_1>F_2L_2时,杠杆沿动力方向转动;当F_1L_1时,杠杆沿阻力方向转动。

2. 求动力或阻力。

- 由F_1L_1 = F_2L_2可得F_1=(F_2L_2)/(L_1),F_2=(F_1L_1)/(L_2)。

3. 求动力臂或阻力臂。

- L_1=(F_2L_2)/(F_1),L_2=(F_1L_1)/(F_2)。

二、滑轮公式。

1. 定滑轮。

- 定滑轮实质是等臂杠杆,不省力但可以改变力的方向。

- 拉力F = G(不计绳重和摩擦,G为物体重力),绳子自由端移动距离s = h (h为物体上升高度)。

2. 动滑轮。

- 动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。

- 不计绳重和摩擦时,拉力F=(1)/(2)(G + G_动)(G为物体重力,G_动为动滑轮重力)。

- 绳子自由端移动距离s = 2h(h为物体上升高度)。

3. 滑轮组。

- 不计绳重和摩擦时,拉力F=(1)/(n)(G+G_动)(n为承担物重的绳子段数,G 为物体重力,G_动为动滑轮重力)。

- 绳子自由端移动距离s = nh(h为物体上升高度)。

- 机械效率eta=frac{W_有用}{W_总}=(Gh)/(Fs)=(G)/(nF)(W_有用为有用功,W_总为总功)。

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杠杆滑轮目标要求学习目标1、杠杆及杠杆各要素的作图;2、理解杠杆的平衡条件及应用;3、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用及滑轮组的装配图;4、知道斜面、轮轴也是一种简单机械。

重点:1、理解杠杆的平衡条件及应用;2、理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点。

难点:1、杠杆力臂的画法;2、解决有关杠杆的问题;3、滑轮组的组装。

知识要点梳理一、杠杆1、杠杆的定义:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。

杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如压井的把儿。

2、杠杆的五要素:支点O:杠杆绕着转动的点。

动力F1: 使杠杆转动的力。

阻力F2:阻碍杠杆转动的力。

动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。

阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。

3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动,杠杆就处于平衡状态。

杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2注意:杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。

能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题,能进行简单计算。

4、杠杆分类:(1)省力杠杆:L1>L2,F1<F2。

其动力臂L1大于阻力臂L2,平衡时动力F1小于阻力F2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力。

但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离。

如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆。

(2)费力杠杆:L1<L2,F1>F2。

这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2,平衡时动力F1大于阻力F2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。

使工作方便,也就是省了距离。

如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆。

(3)等臂杠杆:L1=L2,F1=F2。

这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2,平衡时动力F1等于阻力F2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆。

杠杆种类构造特点应用举例优点缺点省力杠杆L1>L2省力费距离钳子、起子费力杠杆L1<L2省距离费力钓鱼杆、理发剪刀等臂杠杆L1=L2改变力的方向天平、翘翘板注意:没有既省力、又省距离的杠杆。

二、定滑轮、动滑轮、滑轮组5、定滑轮定义:轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。

特点:使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向。

6、动滑轮定义:轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。

特点:使用动滑轮可以省一半力,但不改变力的方向,且多移动一倍的距离。

7、滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成的。

特点:使用滑轮组会省力,可能会改变用力方向,一定费距离。

8、使用滑轮组时,重物和动滑轮由几段绳子承担,作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一,若动滑轮重不计,则F=G/n。

注意:(1)要严格区别“用力”和“省力”,用力F=G物/n;省力F′=(1-1/n)G物。

(2)数绳子段数可以用“隔离法”:假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断,再看隔离后,留在动滑轮及货物上相关线头有几个,就是几段绳子,如图所示,n=4。

9、知道斜面也是一种简单机械。

其特点是:高度一定时,斜面越长越省力。

例如盘山路。

规律方法指导1.正确理解力臂的概念力臂是指从支点到力的作用线的距离,力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关,还与支点到作用线的垂直距离有关,支点到动力作用线的距离叫动力臂,支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。

力的大小相同时,力臂是影响杠杆转动的物理量。

如图甲所示,若分别在杠杆的A点和B点作用竖直向上的力F1和F2,使杠杆缓缓绕O 点转动,当然力F2较小,因为F2的力臂较大。

如图乙中,若先后在杠杆同一点A作用垂直于杠杆的力F1和斜向下的力F2,使杠杆缓缓绕O转动,我们发现力F1较小,原因同样在于F1的力臂较大。

应用中必须留心力臂的画法。

千万不要把支点到力作用点的连线误认为是力臂。

图乙中我们还可以看到,若作用点不变,力的方向发生改变,那么力臂也会随着改变,F1的力臂是l1,F2的力臂是l2,而且力臂不一定在杠杆上(如l2)。

2.正确理解杠杆平衡表示什么意思及平衡条件是什么当有两个力或几个力作用在杠杆上,能使杠杆分别按两个不同方向转动(常用顺时针或逆时针来区别),若杠杆保持静止不动或匀速转动时,则我们说杠杆平衡了.根据实验可得出杠杆平衡的条件是,即动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。

应该注意所谓动力与阻力并无严格区别,比如天平测量物体质量时,被测物对底盘的压力与砝码对底盘的压力根本无需分清哪个是动力,哪个是阻力,在这里区分动力与阻力目的在于区别使杠杆转动的方向不同而已。

3.怎样判断滑轮组的用力情况使用滑轮组提重物时,若忽略滑轮和轴之间的摩擦以及绳重,则重物和动滑轮由几段绳子承担,提起重物的力就等于总重量的几分之一,即。

因此判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物的总重。

用“连动法”,弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n,在图甲中我们以重物和动滑轮为研究对象,n=4,有四根绳子承担动滑轮及重物,所以用力。

同理,分析乙图可知,提起重物及动滑轮的力。

从上面还可以看出,同一个滑轮组,绳子的绕法不同,省力的情况也不同,绳端固定在动滑轮上比固定在定滑轮上更省力。

经典例题:巩固基础1:下列关于杠杆的知识说法正确的是()A、力臂必须与杠杆垂直B、动力臂与阻力臂一定在支点的同一侧C、力臂是从支点到力的作用点的距离D、动力臂应与动力作用线垂直解析:本题考查的杠杆力臂的基础知识点。

做力臂实际上就是数学课中“作点到线的距离”。

数学里的“点”在物理中就是杠杆的“支点”,“线”就是“力的作用线”。

所做的垂线段就是杠杆的力臂。

答案:D总结升华物理学上定义的杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒。

所谓硬棒,就是在使用时棒不会变形,至于棒的形状则并不一定要求是直的,比如弯曲的手柄、滑轮、轮轴等都可看做是杠杆。

力臂是指从支点到力的作用线的距离,力对杠杆的转动效果不仅与力的大小有关,还与支点到作用线的垂直距离有关,支点到动力作用线的距离叫动力臂,支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。

力的大小相同时,力臂是影响杠杆转动的物理量。

举一反三下列说法错误的是:A、杠杆必须是直的B、夹煤块的火钳,医用镊子是费力杠杆。

C、启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,虎口钳都属于这省力杠杆D、杠杆可以同时省力和距离解析:同学们不但要搞清楚杠杆是根据比较动力臂和阻力臂的长短进行分类,还要清楚由此确定了杠杆其它方面的各自特点。

答案:A D2:(2011北京)图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是()分析:判断杠杆省力还是费力,关键是比较动力臂和阻力臂的大小。

在分析一个杠杆时,要首先确定出杠杆的支点、动力、阻力、动力臂与阻力臂,并画出示意图,图要画得规范,力和力臂尽量按实际比例画,建立直观图景,便于判定。

通过这样的方法,我们可以知道,A、B和C是省力杠杆,D是费力杠杆。

当然由于实际图形中确定支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂比较困难,建议同学们还是熟记一些常见的省力杠杆、费力杠杆的例子。

答案: D计算应用3:如图所示,用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉,加在道钉撬长柄上的力为180N,它的力臂是50cm,阻力臂长是10cm,则道钉对道钉撬的阻力是多大?分析:已知 F1=180N,L1=50cm,L2=10cm求F2解:∵F1 L1 =F2 L2,∴F2=F1 L1 /L2=180N×50cm/10cm=900N,答:阻力为900N。

总结升华:对公式F1 L1 =F2 L2,单位可作如下统一:①F1、F2单位必须用N;②L1、L2单位只要一致即可,不必换算成m。

举一反三:1、有一个动力臂、阻力臂之比为5:2的杠杆,当阻力为500N时,动力多大?已知L1:L2=5:2,F2=500N求F1解析:∵F1 L1 =F2 L2,∴F1=F2 L2/L1=500N×2/5=200N答案:动力为200N。

2、如图所示,一根质量均匀的直尺放在水平的桌面上,全长的伸出桌面,在伸出端挂一重5N的物体G时,直尺仍然恰好保持平衡,则此直尺重为:A. 2.5N;B.5N;C. 7.5N;D. 10N。

解析:将整个直尺的质量等效到位于重心处的一个质点,则此时力臂正好相等。

答案:B4:如图所示,轻质杠杆的支点在O点,在杠杆A点用力F1竖直向上拉. 请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。

分析:杠杆A点用力F1竖直向上拉,那么F1就是动力,物体的重力G就是阻力F2。

答案:如图所示总结升华画力臂的步骤:首先在杠杆的示意图上,确定支点O,再从支点O向力的作用线作垂线,画出垂足,则支点到垂足的距离就是力臂。

力臂用虚线表示,支点到垂足用大括号勾出,并用字母L1表示是动力臂。

注意力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,不要错误地理解为从支点到力的作用点的距离。

举一反三如图所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F1的力臂,在图中画出力F1。

解析:力臂是垂直于力的作用线的,因此F1的作用线一定在垂直于L1的直线上,而力的作用点是在杠杆上的,因此L1的垂线与杠杆的交点就是力的作用点。

根据杠杆的平衡,F1必须使杠杆逆时针转动。

答案:5:如图所示,F1=4N,F2=2N,图中杠杆上每个小格代表的长度都相同,在这两个力的作用下,轻质杠杆AB将()A. 顺时针转动B. 逆时针转动C. 保持水平D. 无法判断分析:本题容易错选C,从题意看,符合F1L1=F2L2的杠杆平衡条件,是否平衡了呢?没有,原因是杠杆平衡要求动力和阻力的作用效果相反,就本题而言,F1的效果使杠杆逆时针旋转,杠杆若要平衡,则F2的效果应该是使杠杆顺时针旋转(F2的方向应该向下)才对,因此本题的杠杆不会平衡。

答案:B。

由此可见,关于简单机械习题并没有想像中的那么轻而易举,简单之中玄机暗藏,稍不留意,就会掉入出题者精心设置的陷阱之中,应对之策是:认真审题。

6:如图所示,杠杆AOB的A端挂重为G A的物体,B端挂重为G B的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=OB,杠杆自身重力不计,则()A. G A=G BB.G A<G BC. G A>G BD. 无法判断分析:同学们易错解:选A。

题中给出的条件“OA=OB”看似平淡,实则“陷阱”,倘若认为二力的力臂相等,则会得出G A=G B的错误选项,由下图可知,OA>=L B,根据杠杆的平衡条件可得B物体重力大。

答案:B7:如图所示的轻质杠杆,AO小于BO,在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡。

若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则()A. 杠杆仍保持平衡B. 杠杆的A端向下倾斜C. 杠杆的B端向下倾斜D. 无法判断解析:本题容易错选A,题目中“同时向支点O移动相同的距离”并不意味着移动后杠杆的力臂关系跟原来一样,不妨极限化处理,假设它们移动的距离为OA,则G1力臂为零,而G2力臂不为零,所以杠杆B端下沉。

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