第19课时-简单机械

第19课时简单机械一、杠杆考点1指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 a1．杠杆的定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。

杠杆可以是直的、也可以是弯的。

2．杠杆的五要素：________、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

3．动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果一定相反。

考点2绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示b1．力臂是____________________的距离，而不是支点到力的作用点的距离。

2．作力臂的步骤a．找出支点O的位置；b．画出动力作用线和阻力作用线；c．从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为________和________。

考点3概述杠杆的平衡条件b1．杠杆保持________或____________状态，称为杠杆平衡。

2．杠杆平衡的条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即____________。

考点4应用杠杆的平衡条件解决简单的问题c杠杆类型力臂关系平衡时力的关系优缺点应用省力杠杆l1>l2________ 省力，费距离撬棒、瓶盖起子等费力杠杆l1<l2F1>F2________，省距离镊子、火钳等等臂杠杆l1＝l2F1＝F2不省力，不省距离天平、定滑轮等考点5指认人体中的杠杆a1．人的头颅——等臂杠杆抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。

这个杠杆几乎是个________杠杆。

2．人的手臂——费力杠杆肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是________力，手拿的重物的重力是________力，显然我们的前臂是一种________力杠杆。

虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。

3．走路时的脚——省力杠杆脚掌前部是支点，人体的重力就是________力，腿肚肌肉产生的拉力就是________力。

这种杠杆可以克服较大的体重。

1．(2016·绍兴)下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)()★2.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。

则()A．F甲>F乙，因为甲方法的动力臂长B．F甲<F乙，因为乙方法的阻力臂长C．F甲>F乙，因为乙方法的阻力臂短D．F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍3．(2016·丽水)在探究杠杆平衡条件的实验中：(1)安装好杠杆，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；把钩码挂在杠杆A 点如图甲，为方便直接从杠杆上读出力臂，应在B点沿着________的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡。

(2)如图乙，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，测力计示数将________________。

二、滑轮考点6辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组a1．定滑轮：工作时轴固定不动的滑轮。

2．动滑轮：工作时轴发生移动的滑轮。

考点7知道定滑轮和动滑轮的特点a实质力的关系(F，G)距离的关系(s，h)作用定滑轮等臂杠杆F＝G s＝h改变力的方向动滑轮动力臂是阻力臂二倍的杠杆F＝12Gs＝____ 省力滑轮组F＝____s＝nh 既可以省力，也可以改变力的方向考点8知道滑轮组的特点（限于两个滑轮的滑轮组）a1．滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。

2．特点：既能改变用力的________，也能________。

考点9使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题b使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F＝________，n表示拉物体绳子数。

4．(2016·金华)简单机械在我们的生活中应用广泛。

请回答下列有关简单机械的问题：(1)如图甲，物体处于静止状态，物体的重力为________N(不计摩擦及滑轮和绳子的自重)。

(2)如图乙是一把剪刀，在使用过程中要达到相对省力的效果，则被剪物体应放在________(填字母“A”或“B”)。

5．(2015·台州)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。

(1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个________滑轮，用来改变拉力的方向。

(2)如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小________臂，剪断物体更省力。

6．滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。

甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。

(1)甲同学研究的问题是__________________。

(2)研究该问题时，弹簧测力计的操作方法可以是________。

(填序号)①拉着重物保持静止；②匀速向下拉动重物；③随意拉动重物。

高频点1认识杠杆★例1(2016·北京)如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是()1．(2016·北京)如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力。

图中线段AB与力F的作用线在一条直线上，且OA⊥AB。

线段________表示力F的力臂。

(填“OA”、“AB”或“OB”)高频点2 杠杆平衡条件的应用★例2 (2016·漳州)如图所示，质量不计的木板AB 处于水平位置平衡，且可绕O 点无摩擦转动。

OA ＝0.2m ，OB ＝0.5m ，在A 端挂一个重3N 的物体甲，另一重2.5N 的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s 的速度从O 点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力________(填“变大”、“变小”或“不变”)，小滑块在木板上水平滑动的时间为________s 。

2．(2015·广州)AC 硬棒质量忽略不计，在棒的B 、C 两点施加力F 1、F 2，F 2的方向沿OO ′线，棒在如图所示位置处于平衡状态，则( )A ．F 1<F 2B ．F 1＝s 2s 1·F 2C ．F 1力臂小于s 1D ．F 2方向沿OO ′线向下高频点3 杠杆的动态平衡分析★例3 (2016·遂宁)如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F ，将杠杆缓慢地由位置A 拉至位置B ，在这个过程中，力F 的大小将( )A ．不变B ．变小C ．变大D ．先变大后变小, )3．(2015·玉林)如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中()A．动力臂逐渐变大B．阻力臂逐渐变大C．动力F保持不变D．动力F逐渐减小高频点4动、定滑轮的特点★例4(2016·成都)如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。

使用定滑轮可以______________(填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力。

在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

4．如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图。

它由4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：(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50N，则静止时绳子拉力是________N。

(各种摩擦力忽略不计)(2)要使衣架横梁上升1m，则绕进旋轮上的绳子长度是________m。

(3)通过增加滑轮，可以使此装置更省力，请你提出正确的绕线方法。

____________________________。

【提醒】此题为杠杆动态变化和做功的综合题，考查了学生对杠杆动态变化过程中的力臂与力大小的理解，及在不同情况下做功大小的比较。

★例5如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h＜ab＜bc)，则在上述过程中F1________F2(填“大于”、“小于”或“等于”)；F1所做的功________F2所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)；第一次克服重力所做的功________第二次克服重力所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)。

【提醒】本题考查了平衡力的辨别和杠杆最小力的问题，要注意根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所使用的动力最小，必须使动力臂最长；而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段是最长的。

★例6(2016·云南)如图所示，高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M，截面半径为0.3m，将它竖直放在水平地面上时，木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对________力；若要使木柱的a点离开地面，至少需要________N的力。

★例7(2016·扬州)从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。

把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨(轴)O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子。

用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。

接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。

(1)在丙图中画出F2力臂L2。

(2)当α角增大时，L2________(填“变大”、“不变”或“变小”)，F1________(填“变大”、“不变”或“变小”)。

(3)如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要________(填“大”或“小”)。

(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以上分析可得，________(填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确。

1．(2016·宁夏)如图所示，启瓶器开启瓶盖时，可看作是()第1题图A．以A为支点的费力杠杆B．以A为支点的省力杠杆C．以B为支点的费力杠杆D．以B为支点的费力杠杆2．(2015·漳州)如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是()A．F1＜F2＜F3＜G B．F1＞F2＞F3＞GC．F1＝F2＝F3＝G D．F1＞F2＝F3＝G第2题图第3题图3．(2016·滨州)在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动。

每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直。