《杠杆、功、机械能》复习板块
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《功和机械能》全章复习与巩固(提高)知识讲解功和机械能全章复习与巩固(提高)【学习目标】1. 做功的两个必要因素,功的计算;2. 知道功率的概念、计算公式和单位,能说明有关问题并进行计算;3. 理解动能、重力势能的初步概念,知道什么是弹性势能;4. 知道动能的大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关;知道弹性势 能的大小与弹性形变有关;5. 能解释一些动能和势能相互转化的简单现象;6. 能解释有关动能和势能相互转化的例子。
【知识网络】定义:包含两个必要因素:F 和s.其中,与F 方向必须一致公式:W-Fs单位:焦耳/J 1 J=1 N- m物理意义:做功的多少定义,单位时间内所做的功公式:推导式:P=^-=Fv 单位:W (瓦特),1 W-l J/s.l kW^lO 8W ,物理意义,做功的快慢 (概念:物体由于运动而具有的能 1相关因素:越大越大,则动能越大—.q 心1概念:物体由于高度所决定的能I 相关因素:越大.方越大,则敢力势能越大心必概念:物体由于发生界性形变而具有的能挖牲知-1相关因素,力.弹性形变(力〉越大.刖弹性势能越大转化:动能…重力势能动能i 弹性势能应用:地球卫星、衡秋千、滚摆等机械能守恒:只有动能和势能相互转化机械能的总和不变水能和风能的利用 功和机,械 动能【要点梳理】要点一、功1.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况(1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离。
此情况叫“劳而无功”。
(2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)。
此情况叫"不劳无功”。
(3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)。
此情况叫“垂直无功”。
3.功的计算:(1)公式:一般式W=Fs ;常用式W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s (克服摩擦阻力做功)。
九年级物理人教版《第十五章功和机械能》复习ppt课件

四、动能和势能
1、动能 (1)动能:物体由于运动而具有的能。 (2)动能大小的决定因素:由速度和质量共 同决定。物体的运动速度越大,质量越大,动 能越大。 (3)比较动能的大小:质量相同,速度大的 动能大;速度相同时,质量大的动能大。做匀 速运动的物体,动能不变。
2、势能 ①重力势能:物体由于被举高而具有的能。
B.重力势能减小,动能增加,有重力势能转变为动能
C.重力势能减小,动能不变,没有重力势能转变为动能
D.重力势能减小,动能增加,没有重力势能转变为动能
11.一架匀速上升的直升飞机,它的( B )
A、动能增加,重力势能不变 B、动能不变,重力势能增加 C、动能和重力势能都增加 D、动能不变,机械能也不变
A—B:重力势能转化为动能。
3.机械能守恒
如果只有动能和势能的转化,机械能的总和保 持不变。
练习
13. 运动员跳高时从离开地面到上升到最大高
度的过程中( A )
A.动能转化为重力势能
B.重力势能转化为动能
C.弹性势能转化为机械能
D.重力势能减小,动能增大
14.探究:影响滑轮组的机械效率的因素 猜想1:可能与匀速提升的速度大小有关; 猜想2:可能与被提升的钩码重力有关;’ 猜想3:可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩 码重力都有关; 猜想4:可能与钩码被提升的高度有关. 兰兰的实验记录:
物体质量越大,举高的高度越高,重力势 能越大。 通常认为在地面上的物体的重力势能 为零。
②弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的 能。
同一物体,弹性形变越大,具有的势能越大。
练习
10. 如图所示,一小孩从公园中的滑梯上加速滑下,对
于其机械能的变化情况,下列说法中正确的是 B
初三物理简单机械功和能复习.doc

初三物理辅导教学简单机械功和能•、基础知识(一)简单机械(二)功(三)功率(四)机械效率(五)机械能二、典型应用(一)学握篇(二)提高篇三、习题(一)掌握篇(二)提高篇答案一、基础知识(一)简单机械1.杠杆(1)杠杆的平衡:即指杠杆静止不转成匀速转动。
(2)杠杆的平衡条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂公式:①FJi = F2-/2②旦=L即动力臂是阻力臂的儿倍,动力就是阻力的儿分之一。
耳i2(3)杠杆的分类:省力杠杆:动力臂大于阻力臂,叩人>厶,动力小于阻力,F{<F2。
费力杠杆:动力臂小于阻力臂,BP/j </2,动力大于阻力,许〉尸2。
等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,即1\ =-,动力等于阻力,F, = F2 o省力的杠杆,需要多移动距离,即费距离。
费力的杠杆,则可少移动距离,即省距离。
2.滑轮①定滑轮:实质是一个等秤的杠杆,使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。
②动滑轮:实质是个动力臂⑺)为阻力臂(4二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离,且不能改变力的方向。
③滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用儿段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的儿分之一。
F二丄(G物+G轮),其中斤表示吊着物体的绳子的段数。
n(二)功1.做功的两个必要因素:一是作用衣物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
2.功的计算公式:W = FS.3.功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳。
4•正确理解物理学中“功”的意义。
物理中的做“功”跟FI常牛活中的“做工”或“工作”的含意不同。
在物理学中,做功是指两个因素同时存在的物理过程,这两个因素是,有力作用在物体上,物体在力的方向上通过一段距离,这两个因索缺一不可,缺少了其中任何一个条件, 物理上就说没有做功。
这就是我们所说的做功的两个必要因素。
根据做功的两个必要条件,下面的三种情况没冇做功。
(1)物体受到力的作用,但没有通过距离,这个力对物体没有做功,例如人用力推一个笨重的物体而没有推动;一个人举着一个物体不动,力都没有对物体做功。
《杠杆的复习》课件

05
杠杆在实际生活中的应用
省力杠杆的应用
省力杠杆的定义:当力臂较长时,施 加的力较小,即可产生较大的力矩, 使得杠杆能够克服较大的阻力矩。
省力杠杆的特点:省力,但费距离。
省力杠杆的应用实例:开瓶器、老虎 钳、扳手等工具。
费力杠杆的应用
费力杠杆的定义:当力臂较短时 ,施加的力较大,但能够产生较 大的力矩,使得杠杆能够克服较
杠杆的复习题与答案
复习题一:选择题
选择题1:关于杠杆,下列说法正确的是( )。
杠杆的基本概念
关于杠杆,下列说法正确的是( )。A. 动力臂一定大于阻力臂;B. 使用杠杆一定省力;C. 省力杠杆一定费距离;D. 定滑轮实质是等臂杠杆。
复习题一:选择题
• 选择题2:关于杠杆的平衡条件,下列说法正确的是( ) 。
复习题三:计算题
• 计算题2:一杠杆的动力臂是阻力臂的4倍,用 100N的力能将250N的重物提起,求杠杆的机械 效率。
复习题三:计算题
杠杆机械效率的计算
一杠杆的动力臂是阻力臂的4倍,用100N的力能将250N的重物提起,求杠杆的机械效率。根据机械 效率公式$eta = frac{W_{有用}}{W_{总}} times 100%$,代入数据得$eta = frac{250N times h}{100N times 4h} times 100% = 62.5%$。
实验数据的分析与处理
总结词
数据分析应包括计算力矩、分析力矩平衡情况、绘制图表等步骤。
详细描述
实验数据的分析应首先计算每个力的力矩,即将力与相应的力臂相乘。然后分析所有力矩之和是否为 零,以确定杠杆是否平衡。如果杠杆不平衡,可以通过调整砝码的位置或改变砝码的数量来使杠杆重 新达到平衡。最后,可以绘制力和力矩的图表,以便更直观地了解数据和分析结果。
第十四章《机械能》复习提纲

第十四章《机械能》复习提纲一、功:1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:W=FS4、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米= 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理:1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2、说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)3、应用:斜面①理想斜面:斜面光滑②理想斜面遵从功的原理;③理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
三、机械效率:1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总斜面:W有用= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=f L3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η斜面:W总= fL+Gh=FL4、机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
初三物理总复习四简单机械机械功和机械能

初三物理总复习四简单机械机械功和机械能一. 本周教学内容:总复习(四):简单机械、机械功和机械能二. 教学目标:1. 知道杠杆的支点和力臂。
理解杠杆平衡条件。
了解杠杆的应用,了解人体杠杆。
2. 了解定滑轮和动滑轮的结构和作用。
了解滑轮组。
知道滑轮组拉力的计算。
3. 理解功的原理,并会用功的原理推出斜面公式。
了解总功、有用功、额外功。
了解机械效率。
4. 理解功的概念。
知道功的单位。
5. 理解功率的概念。
知道功率的单位。
了解一些机器和生物体的功率。
6. 了解动能和势能的涵义。
了解机械能,了解动能和势能的相互转化。
三. 知识总结:1. 杠杆的概念:杠杆是一根能绕固定点转动的硬棒。
“固定点”、“硬”是其两个要素。
杠杆并不要求是直的。
2. 杠杆平衡条件:平衡是指杠杆处于静止或匀速转动状态。
平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
当杠杆满足这个条件时杠杆处于平衡状态。
实验表明:杠杆的平衡不同于一般物体(质点)的平衡,杠杆的平衡由力和力臂共同决定。
4. 滑轮:滑轮可看作旋转的杠杆。
当滑轮静止或匀速转动时,也满足杠杆平衡条件。
5. 功:物理学上的做功包括两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是在作用力的方向上通过的距离,这两个因素缺一不可。
功的计算公式:W=FS,功是一个物理量,它的单位是:焦,1焦=1牛·米6. 功率:功率是表示物体做功的快慢,物体在单位时间内完成的功叫功率。
公式:P=W/t,功率也是一个物理量,它的单位是:瓦特,1瓦特=1焦/秒根据公式P=W/t=Gh/t,可知要测定人上楼时的功率,需要测量的量有:人的体重G、楼高h,上楼时间t。
根据功率的导出式:P=Fv可知功率一定时,要增大F,必须减小v,即汽车上坡时要换低速档。
7. 功的原理:使用任何机械时,动力对机械做的功,一定等于机械克服阻力所做的功,即使用任何机械都不省功。
这一规律是大自然对人类智慧的制约。
人凭智慧可以发明各种各样的机械,可以得到省力的好处,也可以得到省距离的好处或是改变力的方向,但不可同时既省力也省距离,即永远不会发明能省功的机械。
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最大最全最精的教育资源网 www.xsjjyw.com 新世纪教育网 天量课件、教案、试卷、学案免费下载 第 1 页 共 9 页 《杠杆、功、机械能》复习板块 一、知识网络图
典型例题分析: 1、 平衡螺母的调节 例题1 某同学做“研究杠杆条件实验是,把杠杆挂在支架上,杆左端向下倾斜。
实际机械
滑轮 分类 定滑轮 动滑轮 滑
轮组
实质和特点
杠杆 杠杆的应用 省力杠杆 等臂杠杆 费力杠杆 杠杆的平衡条件
定义和有关概念
简单机械
理想机械
功的原理 功 做功的两个必要因素
功的计算公式及单位
机械效率 有关概念和定义式 提高效率的方法
机械能
动能 决定动能大小的因素
势能 重力势能 弹性势能 决定势能大小的因素
动能和势能的相互转化 能
的概念
功率 定义和物理意义
定义式和单位 最大最全最精的教育资源网 www.xsjjyw.com
新世纪教育网 天量课件、教案、试卷、学案免费下载 第 2 页 共 9 页 (1)若使杠杆在水平位置平衡,需把螺母向____端调节(填“左”或“右”) (2)杠杆在水平位置平衡以后,他先在右端支点2厘米处挂3个钩码,那么他应将1个钩码挂在左端离支点____厘米处,杠杆才能恢复平衡(钩码相同)。 解析:在研究杠杆平衡条件时,首先要使杠杆在水平位置平衡,如果左端向下倾斜,应将平衡螺母向右端调节,在右端离支点2厘米处挂3个钩码,经过实验中反复试做,结果应将1个钩码挂在左端6厘米处,杠杆才恢复平衡。(解答:右 6) 易错原因:调节平衡螺母的方向记反或认为左右螺母调节方向不同随意选左或右。 2、 扁担平衡 例题1 一根杆秤,因秤砣磨损一部分,由它称得的质量比被称物体的真实质量( ) A、大 B、偏小 C、不变 D、条件不足,无法判断 解析:正确选项为A。杆秤是一个不等臂杠杆,秤纽为支点O,当称物体时,杠杆在水平位置平衡满足杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2其中F1=m1g,F2=m2g,L1=AO,L2=OB,若保持杠杆在水平位置平衡时,当m2减少时,则OB应增大故秤砣被磨损后所称物体的质量比实际的偏大。 例题2 如图所示,杠杆处于平衡状态。若在两边的钩码下,各加 一个同样的钩码,则( ) A、杠杆仍保持平衡 B、杠杆A端下降 C、杠杆B端下降 D、无法判断 分析:杠杆平衡时,应满足杠杆平衡条件:F1×L1=F2×L2。从图 中杠杆两端所挂的钩码数目可知F1>F2,则L1<L2。当杠杆两端各增加一个相同钩码时,则动力和阻力同时增大F,则:杠杆左端动力与动力臂的乘积为:(F1+F)×L1=F1×L1+F×L1 ① 杠杆右端动力与动力臂的乘积为:(F2+F)×L2=F2×L2+F×L2 ② 原来杠杆平衡,有F1×L1=F2×L2,由①②可知:如果F×L1=F×L2,杠杆两端力和力臂的乘积仍相等,杠杆就仍能保持平衡。如果不等,将失去平衡。此题由于L1<L2,所以F×L1<F×L2,说明挂上一个相同钩码后,杠杆右端的力与力臂的乘积会大于左端,所以杠杆不能保持平衡,会向乘积大的右端即B端下降。(答案:C。) 注意:此类题目还有几种不同的情况:①杠杆两端各减少一个相同的钩码;②杠杆两端所挂重物不变,但各向支点移动相同的一小段距离;③杠杆两端所挂重物个远离支点移动相同的一小段距离。分析方法同上,关键确定杠杆上的两个力和力臂发生变化后,动力和动力臂、阻力和阻力臂的乘积是否仍相等。 3滑轮组的确定: 例题1 如图中甲、乙所示的装置里,用多少力就可以把重物提起? (不计摩擦力和滑轮重) 分析和解:解答此类问题时,要弄清楚滑轮组用几段绳子吊着物体, 就可以知道提起物体所用的力F就是物重G的几分之一。甲图中, 滑轮组用了3段绳子吊着物体,所示F=1/3G。在乙图中,滑轮组 用4段绳子吊着物体,所示F=1/4G。 例题2 如图所示,已知物重为G,则各图中的拉力F各为多少? (滑轮组及摩擦不计) 分析:图甲中的这个滑轮是动滑轮,因为滑轮轴不是固定的,有些同学就会根据“动滑轮能省一半力”得出F1=1/2G的错误答案。动滑轮等省一半力其实应该理解为作用在边缘上的力是作用在轴心上的力的1/2。课本的理论是适用于动滑轮的动力作用在轮边缘上的情况,所以是省力。但图甲中的动力是作用在动滑轮的轴心上,动滑轮就不省力,所以拉力的大小是物重的2倍,即F1=2G。 图乙中的两个滑轮都是定滑轮,所以不省力,F2=G。 最大最全最精的教育资源网 www.xsjjyw.com 新世纪教育网 天量课件、教案、试卷、学案免费下载 第 3 页 共 9 页 图丙是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,定滑轮不省力,所以吊着重物的那段绳子A所受拉力大小为G,同一根绳上受到的力是相同的。所以对动滑轮进行受力分析,它受到两端绳子B和C向上的拉力同时G,动滑轮处于平衡,所以F3=2G。 图丁是两个动滑轮嵌套而成的,要注意岛这个滑轮组不是由一根绳子绕过而成的,所以必须对每个动滑轮进行受力分析,并确定在动滑轮平衡时,各力之间的关系,各动滑轮受力示意图如图所示,分析后可得出:FA=2F4,G=2FA。所以F4=1/4G。 答案:F1=2G;F2=G;F3=2G;F4=1/4G。 4、做功的两个因素: 例题1 重量是200N的物体,在下述几种情况下动力分别对它做了多少功? (1) 物体沿着光滑水平面匀速前进8m; (2) 将物体匀速提高4m; (3) 物体沿着粗糙水平面匀速前进20m,此时物体遇到的摩擦力是物重的0.2倍; (4) 用绳子吊着它,使它在竖直方向上匀速下降6m。 分析和解: (1)图1所示,这时物体受到重力和支持力的作用,这两个力与运动方向垂直,物体在力的方向上没有位移,所以这两个力对物体不做功。 物体在光滑水平面上匀速运动8m是因为惯性而运动,物体在运动方向上不受力,所以促使物体运动的力为零,那么动力做的功也是零。 (2)如图2所示,物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的拉力F的作用,因物体是匀速上升,所以动力是拉力F,即F=G。于是拉力F在提高物体的过程中做功。W=FS=Gh=200N×4m=800J 图2 (3)如图3所示,物体受到重力G,支持力N,拉力F及摩擦力f的作用,竖直方向上受到的重力G及支持力N,对
物体不做功。由于在水平方向上匀速前进,拉力F是动力,其大小F=f=0.2×200N=40N,拉力F做的功 W=FS=40N×20m=800J (4)如图4所示,物体受重力G和拉力F的作用,物体匀速下降,使物体匀速先讲的动力等于重力,它所做的功是:W=Gh=200N×6m=1200J 答:动力所做的功分别是:0;800J;800J;1200J。 5、机械效率和功率: 例题1 如图所示,用滑轮组把72牛的重物匀速提起,拉力F的功率为30瓦, 机械效率η=0.8,求:(1)拉力F的大小 (2)重物A上升的速度 解析:本题是机械效率和功率结合在一起的典型题目,当已知机械效率时, 一般要从机械效率的公式入手解决问题。 (1)η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F3h=G/3F,F=G/3η=72N/(3×0.8)=30N (2)先求自由端B端的速度P=W/t=Fs/t=FvB vB =P/F=30W/30N=1m/s,vA=1/3·vB=1/3×1m/s≈0.33m/s 方法指导:(1)由于η=0.8所以应考虑摩擦,故F=1/n·G不能适用,只能利用机械效率公式解决问题。(2)根据公式P=W/t和W=Fs,v=s/t可得P=Fv。利用P=Fv求解很方便,但要注意P、F、v三者的对应性。 6、能的决定因素 例题1 跳伞运动员在匀速下降过程中,它的( ) A、势能增大,动能减少,机械能不变 B、势能减少,动能不变,机械能减少 C、势能减少,动能增大,机械能不变 D、势能增大,动能不变,机械能增大 解析:因为跳伞运动员的质量是一定的,而且是匀速下降,说明运动员的速度不变,所以运动员的动能不变;又因为跳伞运动员的高度不断减少,所以他的动力势能不断减少,因此,跳伞运动员的机械能减少。所以答案B正确。
图3 图1 图4 最大最全最精的教育资源网 www.xsjjyw.com
新世纪教育网 天量课件、教案、试卷、学案免费下载 第 4 页 共 9 页 方法指导:此题的过程简单,题意明朗。但若不能仔细分析亦可能出现错误。如“匀速下降”意味着速度不变,速度不变意味着动能不变;同时,不要认为一个物体的势能不断减少或增大,它的动能就一定增大或减少。这种“定势”是要努力克服的。因此,应针对题设的物理情景进行分析,挖掘已知条件何隐含条件,找到其联系,从而做出正确的答案。 7、机械效率计算 例题1 如图所示的滑轮组将重为300N的物体匀速提升,已知滑轮组的机械效率 为75%(不计摩擦何绳重),将绳子自由端拉下1m,求: (1)总功;(2)作用于绳子自由端的拉力;(3)动滑轮的重。 分析:由图可知,动滑轮由2段绳子吊着,所以上升高度为h=s/2。滑轮组拉重 物做的功是有用功,即W有用=Gh,作用在绳子自由端的拉力对滑轮组所做的功是总功,所以用机械效率何有用功可以求出总功,利用W总=Fs可求出拉力。不计摩擦何绳重,所以提升动滑轮所做的功就是额外功,W额外=G动滑轮h,只要用总功减有用功就可求出额外功,进一步求出动滑轮重。 解:由图可知:物体被提高的高度h=s/2=1/2=0.5m, W有用=Gh=300N×0.5=150J W总=W有用/η=150J/0.75=200J, F= W总/s=200J/1m=200N W额外=W总-W有用=200J-150J=50J, G动滑轮=W额外/h=50J/0.5m=100N 例题2 如图所示,物重为700N,在水平地面上做匀速直线运动 时所受阻力是物重的0.2倍。若水平拉力是60N,物体以0.1m/s的速度移动了5m,求滑轮组机械效率何拉力做功的功率。 分析:这是滑轮组平放的情况,拉绳的力对滑轮组做的功是总功, W总=Fs绳,滑轮组拉物体在水平面上匀速移动的拉力大小等于物体与水平面间的摩擦力f,滑轮组的这个拉力所做的功就是有用功,W有用=fs物。 解:由图可知三段绳子拉动滑轮,物体前进5m,绳子移动的距离为物体前进的3倍,即15m。 总功为:W总=Fs绳=60×15m=900J。 有用功为:W有用=fs绳=0.2Gs绳=0.2×700N×5m=700J 机械效率:η=W有用/ W总=(700J/900J)×100%=77.8% 物体前进5m所用的时间为:t=s/v=5m/(0.1m/s)=50s 拉力做功功率为:P=W/t=900J/50s=18W
二、专题复习: 1、 作图和实验专题: 例1、如图(1)所示,重200N的均匀长木板AB在细绳拉力作用下 保持静止。请你画出木板受到的重力和拉力的图示,以及它们的力臂。