第五讲简单机械杠杆滑轮.docx
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第五讲简单机械杠杆滑轮
力和机械
——简单机械
主讲:
焦立超
考点分析:
1、知道杠杆的五要素、平衡条件以及会画图
1、考查重点:
定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用及滑轮组的组装
2、理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用,会画滑轮组的组装图
3、题型:
填空、选择、作图、实验
4、在中考中所占的分值为6分左右,占总分值的2.5%左右
杠杆特点:
1.(2007武汉中考新课标32)下列使用的工具中属于费力杠杆的是()
2.(2007桂林中考课改区30)如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个_______(填“省”或“费”)力杠杆;若箱和物品共重100N,
3.(2007厦门中考22)如图所示,老林用钓鱼杆钓到一条鱼。
鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水而就感觉鱼变“重”了,关于钓鱼过程的几种解释.正确的是
A.鱼在水中时没有受到重力
B.鱼在水中时钓鱼竿是省力杠杆
C.把鱼拉离水面的过程中,鱼受到的浮力减小
D.把鱼拉离水面的过程中,鱼受到的重力增大
一、杠杆作图问题:
1.(2007年南通)杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥(图3)就是一个杠杆,它的支点是C点,画出绳对吊桥的拉力及拉力的力臂。
2.(2007天津中考2)图为一种能夹着重物起吊的钳子的示意图,其中AOB和COD为构成钳子的两个杠杆,O为转轴,为绳子。
请你画出吊起重物时钳子AOB部分所受绳子拉力的力臂和重物对钳子压力的力臂,并分别用和表示。
二、求作最小动力
1.动力臂在杠杆上
例5(2006年天门)小华在动物园参观时,看到了如图8所示的场景,为使小熊猫不致与石头相撞而受伤害,请你在杠杆AOB上作出使杠杆AOB在图所示位置静止时的最小力
的示意图,图中O为旋转点。
2.动力臂不在杠杆上
例6(2008年苏州样卷)如图10所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。
请作出拔钉子时所用最小动力
的示意图。
(注意:
请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)
找最长力臂,一般分两种情况:
(1)在动力的作用点明确的情况下,就是以支点到力的作用点的连线作为力臂,这个力臂最长,过力的作用点作力臂的垂线,正确确定力的方向从而作出最小的力;
(2)在动力作用点未明确规定时,首先应找出距支点最远的点作为动力作用点,然后再按
(1)的步骤完成。
三、平衡条件的使用
1.如图所示,均匀木棒AB长为1m,水平放置在O、O'两个支点上。
已知AO、O'B长度均为0.25m。
若把B端竖直向上稍微抬起一点距离,至少需要用力20N;若把B端竖直向下稍微压下一点距离,则至少需要用力()
A.20N B.40N C.60N D.8ON
四、动力或阻力大小变化
一根木棒的一端缓慢抬起,另一端搁在地上。
在抬起的过程中(棒竖直时除外),所用的拉力始终竖直向上,则拉力的大小变化是()
A.保持不变 B.逐渐增大
C.逐渐减小 D.先减小后增大
(2002年广东省广州市中考试题)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,在这个过程中动力F ()
A.变大 B.变小C.不变 D.先变大后变小
(2001年天津市中考试题)如图,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则()
A.F增大,L增大,M增大B.F增大,L减小,M减小
C.F增大,L减小,M增大D.F减小,L减小,M增大
一、滑轮和滑轮组
定滑轮:
1、实质:
等臂杠杆
2、好处:
可以改变力的方向
3、不足:
不省力
4、公式:
F=Gs=h(不计绳重和轮与轴间的摩擦)
动滑轮
1、实质:
动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆
2、好处:
省力
3、不足:
不能改变力的方向
4、公式:
F=
s=2h(不计绳重和轮与轴间的摩擦)
滑轮组
1、好处:
既可省力又可改变力的方向
2、不足:
费距离
3、公式:
竖直放置:
F=
(不计绳重和轮与轴间摩擦)
S拉=nS物v绳=nv物
水平放置:
F=
(不计绳重和轮与轴间的摩擦)S拉=nS物v绳=nv物
如图所示的四个滑轮组中,图___可省一半力,图___最费力,图____和图____用力大小一样。
滑轮组绕法:
画滑轮组的绕法,首先要分析题目要求,是要减轻几倍力(是原来的几分之一)F=G/n,
n为承担重物的绳子的段数。
注:
如果n是偶数,那么饶线的起始点在上面的定滑轮上;如果n是奇数,那么饶线的起始点在下面的动滑轮上。
即“奇动偶定”定理。
例1、按要求给滑轮组绕线.(G为物体重,不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力)
例2、(南昌)5如图4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
例3.下图中,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为__________N,物体乙所受的合力为__________N。
例4.如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3,比较它们的大小应是()
A、F1>F2>F3B、F1<F2<F3C、F2>F1>F3D、F2<F1<F3
(黄冈)18.如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是
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