1.杠杆定义:在力的作用下,能绕着某一固定点转动的硬棒叫杠杆。 2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点。“O”
(2)动力:使杠杆转动的力。“F1” (3)阻力:阻碍杠杆转动的力“F2”
(4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离。“L1” (5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。“L2”
3.杠杆平衡的条件:当杠杆在动力和阻力的作用下静止(或匀速转动)时,我们就说杠杆平衡了。
公式:F1·L1=F2·L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。 4.三种杠杆:
(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1 (3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。特点是既不省力,也不费力。(如:天平,跷跷板) 5.滑轮定义:滑轮是一个周边有槽,能绕轴转动的小轮。 6.定滑轮:(1)使用滑轮时,滑轮的轴固定不动的叫定滑轮。 (2)特点:改变动力的方向,但不省力。(等臂杠杆) (3)当拉力方向改变时,拉力大小不变。 7.动滑轮:(1)轴随物体一起运动的滑轮叫做动 滑轮。 (2)特点:省一半力,但不能改变动力方向,费距离. (省力杠杆) (3)推导:因为L1>L2(L1=2·L2),所以2·F1=F2=G;S=2h 实验发现:F1=(G物+G动)·0.5 (4)拉力方向改变时,拉力逐渐变大。 8.滑轮组:(1)定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。 (2)确定绳子股数方法: a.确定定,动滑轮 b.定动滑轮之间画虚线 c.数出虚线下方与动滑轮相接触的所有绳 (3)“奇动偶定”(绳子股数)判断起始 端在定滑轮还是动 滑轮 (4)F=(G+G动)/n (n大于等于2) ; S=nh 练习题: 1、画出图1的力F的力臂。 2、画出图中杠杆OA的受力力臂。 3.由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,站在地面的人用力向下拉绳,提 起重为1000N的物体.问:(1)若不计摩擦和滑轮的重,所用拉力F是多大? (2)若实际所用拉力F为300N,则动滑轮总重是多少? (3)物体升高0.1m时,绳子的自由端所移动的距离是多少? 4、如图7,一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2的方向,以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1。 5、在图10中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。如图11所示,用裁纸刀裁纸。加在裁纸刀上的动力为F.支点在O点,请在图11中画出其对应的动力臂L。 一、杠 杆 练习题 1、杠杆是一根在力的作用下能绕着固定的点转动的 ;杠杆绕着转动的点叫做 ,常用字母“ ”表示;作用在杠杆上,使杠杆转动的力叫做 ,常用字母“ ”表示,沿着该力的方向,向两边延长所画的直线叫做 ;作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力叫做 ,常用字母“ ”表示,沿着该力的方向,向两边延长所画的直线叫做 。 2、力臂:就是从支点到力的作用线的距离(实际就是在几何学上, 到 的距离)。从支点到动力作用线的距离叫做 常用字母“ ”表示;从支点到阻力作用线的距离叫做 ,常用字母“ ”表示。 3、画出下列(1)-(7)杠杆的对应力臂。 4、如图(8)所示,是探究“杠杆平衡条件”的实验装置。在探究时,一般将杠杆的中心(即杠杆的 )支撑在支架上,这样做的目的是使杠杆的重力通过 ,避免杠杆本身的重力对“杠杆平衡”的影响;在未挂钩码时,螺母A、B的作用是 ,这样做的目的是使力的力臂与杠杆 ,便于测量力臂的大小;挂上钩码后,发现杠杆未在水平位置上平衡,则应 。 5、杠杆平衡条件是 ,其数学表达式是 ;这个平衡条件是 发现的 原理。 6、根据“杠杆平衡条件”可以把杠杆分为三种情况:其中动力臂大于阻力臂的杠杆是 杠杆,它虽然省了力,却费了 ;另一种是动力臂小于阻力臂的杠杆,是 杠杆, 它虽然费了力,却省了 ;还有一种是动力臂等于阻力臂的杠杆,是 杠杆,它既不省力,也不费力,却能 ;天平是 杠杆。 7、用一根轻质硬棒撬起一重600N的石头,其动力臂是1m,阻力臂是20cm,撬起这块石头至少要 N的动力。 8、在一根轻质杠杆上,已知动力是100N,阻力臂是30cm,则: (1)若阻力是500N,那么动力臂是 m; (2)若动力臂是5dm,那么阻力是 N; (3)若阻力与动力之比为4∶1,那么动力臂是 m;(4)若动力臂是阻力臂的3倍,那么阻力是 N。 9、如图,OA∶AB为2∶3,已知F=200N,那么物体受到的重力为多少N?物体的质量为多少kg?若物体是一个边长为5dm的实心正方体,则物体的密度是多少kg/m3?(g=10N/kg) 10、如图(10)所示,在杠杆上的A点挂一重物,在C点对杠杆施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置.试画出这个力的示意图和力臂. 11、在图(11)中,AB是一根自重为100N的均匀木棒,B端着地,在A端用最小的力F时,恰好在如图位置处于平衡状态,请画出力F的图示。试计算F= N。 12、如图(12)所示,杠杆AO在力F1、F2的作用下处于静止状态L2是力F2的力臂,在图中画出力F1的力臂L1和力F2在杠杆上位置和方向。 13、如图(13)所示,是一个重为1×10N油桶的纵截面,已知油桶底面直径是30cm,高为40cm,在油桶A点处作用最小力F时,油桶恰好能绕B点翻转,请在如图位置上画出最小力F的方向。试计算F= N。 14、如图(14)所示,是一个重为1×105N的油桶,现要用最小的力F作用在油桶上,使油桶能 3 绕B点滚上台阶,请在如图位置上画出最小力F的方向。 15、如图(15)所示,Z字形杠杆的A点处悬挂一个重为600N的物体,请在如图的C点处画出使杠杆保持平衡的最小力F的方向。已知:OA=BC=40cm,OB=30cm,试计算F= N。. 15/、如图(16)所示,画出拉力F对支点O的力臂。 16、如图所示的四种工具中,属于费力杠杆的是 起 子 道钉撬 筷 子 钢丝钳 A B C D 二、其他简单机械(滑轮) 1、滑轮单独使用时,根据其不同的用法分为 和 两种:(1)是工作时滑轮的轴固定在某一位置不动的滑轮叫 ;(2)工作时滑轮的轴随物体移动的滑轮叫 。 2、根据图示情况画出以下滑轮组最省力的绳子绕法:(用刻度尺或三角板将绳子画直) 3、在不计摩擦和绳重的情况下,滑轮组由n段绳子吊起重为G的物体,升高的高度为h,动滑轮重为G 动 ,则绳子自由端的拉力F= ;绳子自由端移动的距离 s= 。, 4、如图,用动滑轮拉起重30N的物体匀速上升1m,则拉力F的大小和拉力作用点移动的距离分别是(不计动滑轮的重)( ) A.15N、1m B.30 N、2m C.15N、2m D.30 N、1m 5、在4题图中,用一个重为20N的动滑轮提起重为200N的重物,不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力至少为 N,若拉力作用点通过的距离为0.5m,则物体上升的高度为 cm;若把这个物体提高3m,则绳端通过的距离为 m。若物体匀速上升的速度为20cm/s,那么绳端移动的速度为 m/s。 6、如图(6),用定滑轮沿F1、F2、F3三个不同方向拉起同一个物体,下列关系正确的是( ) A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F1=F2=F3 D.无法确定 7、如图(7),物体重为200N,如果物体对地面的压力为120N,则作用在绳端的拉力为( ) A.200N B.120N C.100N D.80N 8、如图(8),甲物体重5N,乙物体重3N,不弹簧计测力计自和摩擦,则甲受到地面的支持力和弹簧计测力计的示数分别是( ) A.0N 3N B.2N 3N C.0N 5N D.2N 5N 9、如图(9),A、B两个滑轮重中,A是 滑轮,B是 滑轮。若物体G重为90N,其与地面间的摩擦力为30N,要想使物体G沿水平方向匀速运动,则拉力F1的大小至少为 N,F2的大小至少为 N。 10、如图(10),弹簧测力计的示数为10N,人拉绳所用的拉力为 N,物体和滑轮的总重为 N。 11、如图(11),物体重为150N,动滑轮重为10N,则:(1)当地面对物体的支持力为50N时,弹簧测力计的示数为 N。(2)当弹簧测力计的示数为50N时,物体对地面的压力为 N。 12、如图(12),弹簧测力计的示数为55N,物体重为25N,则动滑轮重为为 N。 13、如图(13),拉力F=30N,匀速向上拉的速度为0.2m/s,则物体和滑轮的总重为 N,物体的速度为 m/s。(不计绳重和摩擦) 14、如图(14),物体重为45N,拉力F为100N,则动滑轮重为 N;若动滑轮匀速上升的速度为0.25m/s,那么物体上升的速度为 m/s。(不计绳重和摩擦) 15、如图(15),滑轮组吊起重为180N的物体(不计绳重和摩擦),已知每个滑轮重为15N,若物体以0.15m/s的速度匀速上升时,则作用在动滑轮悬挂点A点的力F1、拉力F和绳端移动的速度v分别是( ) A.210N 70N 0.15m/s B.210N 65N 0.45m/s C.145N 70N 0.5m/s D.195N 60N 1.5m/s 16、如图,当拉力F=50N,重为150N的物体以0.5m/s的速度匀速向右运动,不计动滑轮和绳子的重,则,弹簧测力计的示数为 N,物体受到的摩擦力为 N,拉力移动的速度为 m/s。 17、如图,以为A为圆心的圆弧BCD上套有一光滑的滑环M,杠杆上的A点用细绳与滑环M连接,滑环在圆弧上由B—C—D的滑动过程重,细绳上的拉力是( ) A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.始终不变 D.无法判断 18、如图,一机械零件由A、B两部分焊接而成,当在焊接处用细线悬挂时,该零件刚好在水平位置上平衡,已知两部分的长度之比LA∶LB=2∶5,那么,A、B两部分的质量之比为( ) A.mA∶mB=5∶2 B.mA∶mB=2∶5 C.mA∶mB=2∶3 D.mA∶mB=3∶2 19、如图,轻质杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,已知AO=OB,杠杆自身重力不计,则( ) A.GA>GB B.GA<GB C.GA=GB D.无法判断 20、如图,是一根重为G的木棒,现用一水平方向不变的力F作用在A点将木棒水平向右拉至B位置,则拉力( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 21、如图,轻质杠杆OA的中点悬挂一重G=60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F时,杠杆在水平位置上平衡,则F= N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速拉到B位置的过程中,力F将 ( 填“变大”、“变小”或“不变”)。 22、如图,在一重为G的均匀木尺的右端B点处挂上一个重为1N的钩码,将木尺的1/3露在桌面边沿外时,木尺的左端A刚好离开桌面,由此可知,木尺的重力G= N。 23、如图所示的装置中,若拉力F=4N,则甲、乙两弹黄测力计的示数分别是(不计滑轮重及摩擦)( ) A.8N 12N B.12N 8N C.8N 8N D.12N 12N A.B.C.D. 24.边长为0.1m,质量分布均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压力为50N。如图所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平 位置平衡,此时物体M 对地面的压力为16N,若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体M 对地面的压力为10N,已知横杆长OB=0.8m,OA=0.6m,,g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦。试计算: (1)物体M 的质量为;(2)物体M 的密度为;(3)动滑轮的质量;(4)力F的大小。 25、某同学用一个刻有刻度的均匀木尺做杠杆,如图所示,用一个量程为5N,分度值为0.2N的弹簧测力计做动力,一个重为6N的重物做阻力,两段质量不计的细绳做实验,证明 “在杠杆平衡时,如果动力和阻力保持不变,则动力臂与阻力臂成正比”。为了读取力臂方便,他采用杠杆在水平位置平衡。请你根据该同学的实验完成下列问题: (1)如果用点A表示动力在杠杆上的作用点,用点B 表示阻力在杠杆上的作用点,请在图21中的杠杆上标出A点和B点。 (2)请写出主要实验步骤。 26、在实验室里,小刚想用一个弹簧测力计称量一根不均匀的铁杆的重力。第一次尝试时,发现铁杆的重力大于测力计的最大测量值。于是他把铁杆平放在实验桌上,用测力计钩住铁杆的一端,沿竖直方向向上拉,使其稍稍离开桌面,此时测力计的示数为F1;然后,用同 样的方法稍稍拉起铁杆的另一端时,测力计的示数为F2。由此可知,铁杆受到的重力G F1+ F2(填:“>”、“<”或“=”) 27、如图(1),密度为5×103 kg/m3,棱长分别为l=2cm,h=3cm,d=5cm的合金块甲挂在轻质杠杆的A点,在杠杆的另一侧的B点挂石块乙,杠杆在水平位置上平衡。把合金块甲放在如图(2)所示的水平桌面上,石块从原来的位置B向左移到C点,且BC之间的距离是OB的五分之一,杠杆又一次平衡。 求:(1)合金块甲受到的重力; (2)杠杆第二次平衡时,甲对桌面的最小压强。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容