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）。
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
(
)
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
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）。
杠杆和滑轮的分类
杠杆根据其动力臂（力的作用点到支点的距离）和阻力臂（阻力作用点到支点的距离）之间的关系，可以分为以下三类：
1. 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。
这种杠杆可以省力但费距离，例如剪刀、开瓶器、撬棍等。
2. 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。
这种杠杆既不省力也不费力，只是改变了力的方向，例如天平。
3. 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。
这种杠杆费力但省距离，例如镊子、钓鱼竿、指甲钳等。
滑轮主要分为两类，即定滑轮和动滑轮，它们也可以组合成滑轮组。
1. 定滑轮：滑轮固定不动，只能改变力的方向，不能省力。
例如起重机中的导向滑轮。
2. 动滑轮：滑轮随着重物一起移动，可以省力一半但会改变力的方向，并且会使移动的距离加倍。
例如建筑工地提升重物用的动滑轮。
3. 滑轮组：将定滑轮和动滑轮组合在一起使用，既可以改变力的方向，又能省力。
滑轮组的省力效果取决于滑轮组中动滑轮的数量。
杠杆与滑轮
杠杆1、杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒支点：杠杆绕着转动的点动力：使杠杆转动的力阻力：障碍杠杆转动的力动力臂：支点到动力作用线的距离阻力臂：支点到阻力作用线的距离2、探究杠杆平衡的条件：3、杠杆平衡的条件：动力x动力臂=阻力x阻力臂F1xL1=F2xL24、杠杆的应用：①省力杠杆：动力臂>阻力臂省力费距离②等臂杠杆：动力臂=阻力臂不省力也不费距离③费力杠杆：动力臂<阻力臂费力省距离例1、如图8所示，O点为杠杆的支点，画出力F的力臂，并用字母L表示。
例2、渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网，如图14所示．请在图上画出（1）绳子AB对杆拉力F1的力臂L1．（2）渔网对杆的拉力F2的示意图及该力的力臂L2．例3、如图所示，用一根硬棒撬一块石头，棒的上端A是动力作用点。
（1）在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点a ；当动力方向向下时，杠杆的支点b。
（2）在杠杆上画出撬动石头动力F为最小时的方向。
例4、在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_________调节。
小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的__________________。
（2）如图21甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码____________个。
（3）如图21乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_____________（变大／变小／不变），其原因是：____________________________________________。
例5、探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是。
（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向（填“左”或“右”）移动格。
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（3）如果小王又进行了如乙图所示的探究，考虑杠杆＿＿＿的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数至少大于________N。
（4）实验时仍然使杠杆在水平位置平衡，这样做有什么好处？______________________。
（5）如果用杠杆一端挂钩码另一端用弹簧测力计竖直向下拉的方法做实验。请分析说明用这种方法做实验的好处。。
第十一章1、杠杆2、滑轮
一、选择题
1.如图所示的杠杆中，动力的力臂用ｌ表示，图中所画力臂正确的是( )
2．如图所示，杠杆处于平衡状态，Ｆ的力臂是( )
Ａ．ＯＦ Ｂ．ＯＤＣ．ＯＣ Ｄ．ＯＡ
3．下列物品中，属于省力杠杆的是
A．筷子B．扫帚C．钓鱼竿D．钢丝钳
4.如图所示的工具或仪器中，属于省力杠杆的是( )
11.如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢一由位置A拉至位置B，在这个过程中动力F（ ）
A.变大 B.Байду номын сангаас小 C.不变 D.先变大后变小
二、填空题
12．如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N．此时，地面对手的支持力F的力臂是＿＿＿＿m，大小为＿＿＿＿N．
（1）大理石块放在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）大理石块上升的速度是多少？
（3）工人对绳子的拉力是多少？绳子被拉下来的距离多少？
三、作图与解答题（本大题共7小题，共34分）
19．图中的杠杆保持平衡，请画出重物A所受重力的示意图和拉力F1的力臂l。
20.如图所示，画出力F的力臂和阻力的示意图。（图中O点为支点）。
21．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆上吊一重物G，在力F的作用下杠杆在水平位置静止，l为F的力臂，请作出力F的示意图。
（6）若实验中，某组同学猜想：杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验，获得了如下表的数据。
动力F1/N
动力臂l1/dm
阻力F2/N
阻力臂l2/dm
3
2
2
3
于是他们认为猜想得到了验证。对他们的探究，你是如何评估的？
27．建筑工人用如图所示的滑轮组，将边长为0.3m、密度为2.8×103kg/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼，所有时间30s，动滑轮重20N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求：
8．工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）。其中最省力的方案是
9．如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是
10．用如图所示的滑轮匀速提升重物，那么( )
Ａ．ａ方向的拉力最小Ｂ．ｂ方向的拉力最小
Ｃ．ｃ方向的拉力最小Ｄ．三个方向的拉力都一样大
17.用如图所示的两种方法把相同的重物提高相同的高度，甲、乙两图的动滑轮重力相同，不计绳重及机械摩擦，图甲中人的拉力F1图乙中人的拉力F2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
18．如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆＿＿＿＿＿（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）如甲图所示，①在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂＿＿＿个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。
②把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F＝＿＿＿N时，杠杆仍在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆水平平衡，拉力F的大小将＿＿＿（选填“变大”、“变小”或“不变”）。原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
14.如下图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是____牛，钩子1受到绳子的拉力为____牛，钩子2受到重物G的拉力为____牛。
15.如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。
16.如图所示，木块在桌面上匀速滑动，若不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，拉力F为2牛，木块所受摩擦力为____牛。
5.图中属费力杠杆的是（）
6.下列说法正确的是（）
A.杠杆一定能够省力B.定滑轮既能省力又能改变力的方向
C.动滑轮既能省力又能改变力的方向D.滑轮组既能省力又能改变力的方向
7．学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中
A．该滑轮可以省力B．该滑轮是省力杠杆
C．该滑轮可以改变力的方向D．该滑轮是费力杠杆
22．如图所示，轻质杠杆AOB处于静止状态，作出作用在A点的最小力F和力臂l。
23．如图所示，用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法．
24.下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N）
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向＿＿＿（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。