初中物理杠杆与简单机械知识点及类型题.doc
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专题复习杠杆与简单机械
O
F1
l1
l2
F2
一、杠杆:
定义:
在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。
1、五要素——组成杠杆示意图
①支点②动力③阻力④动力臂,从支点到动力作用线的距离;
⑤阻力臂,从支点到阻力作用线的距离;
2、画力臂方法:
⑴找支点O;⑵画动力和阻力(实线),如果需要延长力的作用线(虚线);
⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。
3、研究杠杆的平衡条件:
杠杆静止或匀速转动;动力×动力臂=阻力×阻力臂;F1l1=F2l2
4、杠杆应用
名称
结构特征
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂大于阻力臂
省力、费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳
费力杠杆
动力臂小于阻力臂
费力、省距离
缝纫机踏板、理发剪刀、钓鱼杆
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
不省力不费力
天平,定滑轮
杠杆作图问题:
画出下列图中所示的杠杆(支点为O)的力臂
杠杆平衡问题:
实验注意事项:
实验前,应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(杠杆平衡时动力最小问题)
O
1、某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示。
他的重心在A点,所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面对手的支持力为N。
2、要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是()
A.F1B.F2
C.F3D.F4
O
A
F1
F2
F3
F4
2题图3题图4题图
3、二个体积相等的实心铜球和铝球,挂于轻质杠杆两端,当支点O位于某处时,杠杆平衡,如图所示,现将两球慢慢浸没在水中后,要想使杠杆平衡,下述支点O的移动情况中正确的是()
A.向铜球侧移动B.向铝球侧移动
C.不需要移动D.无法判断
4、如图所示是一弯曲的杠杆,O是支点,OB=CA=4cm,OC=3cm。
在B点挂一重物G=10N,在A点加一力,要使杠杆平衡,力F最小值为多大?
l1
l2
F2
F1
二、其他简单机械
1、定滑轮:
定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
实质:
等臂杠杆。
特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
对理想的定滑轮:
(不计轮轴间摩擦)F=G,绳子自由端移动距离SF(或速度vF)
F1
l1
F2
l2
=重物移动的距离SG(或速度vG)
2、动滑轮:
定义:
和重物一起移动的滑轮。
实质:
动力臂为阻力臂2倍的
省力杠杆。
特点:
使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
对理想的动滑轮:
(不计轴间摩擦和动滑轮重力)F=12G只忽略轮轴间的摩擦
则拉力F=12(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
3、滑轮组:
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组
判断滑轮组的用力情况——“隔离法”:
“用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离,以重物和动滑轮为研究对象”
5、有一个结构不明的滑轮组,只知道拉力F向下拉绳子时,每拉下12m,重物就上升3m,拉力F=400N,重物为多大,试画出滑轮的结构图。
6、如图甲所示,用F=10N的力,拉着物体在地面上匀速运动,则物体与地面的摩擦力是多大?
若物体向前移动1m,绳子要拉过多少m?
6题图7题图
7、如图所示,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是( )A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大
8、如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3。
则( )
A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3
C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3
4、轮轴与斜面
轮轴:
两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。
半径较大的叫做轮,半径较小的叫做轴。
实质:
轮轴是一个可以连续转动的杠杆。
特点:
由于轮的半径大于轴的半径,因此当动力作用于轮上时,轮轴为省力杠杆;当动力作用在轴上时,轮轴为费力杠杆。
斜面:
斜面是一种可以省力但是费距离的简单机械。
原理:
Gh=Fl。
公式可知,斜面越长,越省力。
9、如图所示,简单机械均不计摩擦,图B中R=2r,其中最省力的是( )
9题图10题图
10、如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()
A.20N 0.4m/s B.20N 0.1m/s C.5N 0.4m/s D.5N 0.1m/s
11、同一物体沿相同水平地面被匀速移动(如下图),拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()
A.F甲<F乙<F B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙 D.F甲=F乙>F丙
12、利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示,O为支点,F1是手对鱼竿的作用力,请画出:
13、怎样调节平衡螺母使杠杆平衡?
1>实验前把杠杆安装在支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,其目的是使杠杆上的水平长度就正好是力臂。
2>在实验的操作过程中要改变钩码的个数或在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,记下钩码质量、弹簧测力计的示数、钩码挂的位置到支点的距离和弹簧测力计到支点的距离的数值。
3>实验表明,杠杆的平衡条件是_____________________。
4>如杠杆右端下倾,应将左侧螺母向______移动或将右侧螺母_____移动,使杠杆在水平位置平衡
将“右端下倾”改成“左端下倾“呢?
5>有一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,得到了如下数据:
动力=4牛;动力臂=5厘米;阻力=5牛;阻力臂=4厘米
于是,他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程中存在什么问题?
5、效率η=W有用/W总
13、某人把重100N的沙子提到6M高的楼上,桶重20N,人体重480N。
1.人直接提着沙桶,需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是___;
2.若人站在楼上,用重10N的动滑轮吧上述沙桶提到楼上,需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是___;
3.若将2中的桶改用重5N的口袋装沙子,则提升的过程重,需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是___。
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