简单机械(杠杆滑轮).docx

简单机械(杠杆滑轮) 课前复习预览基础知识点 第1节杠杆 1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫 杠杆 2、五要素：一点、二力、两力臂 （①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示 ②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示 ③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示 3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是： 动力动力臂＝阻力阻力臂； 公式：F1L1＝F2L2 4、杠杆的应用 （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀 （2）费力杠杆：L1

第2节滑轮 1、滑轮是变形的杠杆 2、定滑轮： ①定义：中间的轴固定不动的滑轮 ②实质：等臂杠杆 ③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向 ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物绳子自由端移动距离S F（或速度v F）=重物移动的距离S G（或速度v G） 3、动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮可上下移动，也可左右移动） ②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向 ④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： 只忽略轮轴间的摩擦则，拉 力 绳子自由端移动距离S F （或v F ）=2倍的重物移动的距离S G （或v G ） 4、滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组 ②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重 力）拉力只忽略轮轴间的摩擦，则拉力绳子自由端移动距离 S F （或 v F ）＝n 倍的重物移动的距离S G （或v G ）。

④组装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数然后根据“奇动偶定” 的原则结合题目的具体要求组装滑轮 第3节 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＝Gh 2、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＝fL 3、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 ＝ 斜面：W 总＝fL +Gh ＝FL 4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值 公 式： 斜 面： 定滑轮： 12F G = 物 1F G n =物G G n F +=动物（） W η有用 =W W η有用 总 = Gh FL η=Gh Gh G FS Fh F η== 动滑轮： 滑轮组： 5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

通常用百分数表示某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦 7、机械效率的测量： （1）原理： （2）应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S （3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计 （4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变 （5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： ①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多 ②提升重物越重，做的有用功相对就多 ③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多 8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率 = 22Gh Gh G FS F h F η===Gh Gh G FS Fnh nF η===W Gh W FS η=有用 总 简单机械练习题 一、填空题 1．如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用 方案__ _(选填“甲”或“乙”)，因为采用这种方案可以__ __．(不计机械的自重及摩擦) 2．使用简单机械可以给人们的生活带来便利． (1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个__ __滑轮，用来改变拉力的方向． (2)如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小__ __臂，剪断物体更省力． 3．如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码，每个钩码重0.5N，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，使其在水平位置平衡，则拉 力的作用点应在杠杆支点的__ __(选填“右侧”或“左侧”)，若该点距杠杆支点10cm，此时弹簧测力计示数为__ __N. 第3题图第4题图 4．如图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平．现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平(棒 和悬线足够长)，则悬线上的拉力T先__ __，后__ __(均选填“变大”“变小”或“不变”)． 二、选择题 5．如图所示的简单机械中，在使用中费力杠杆的是( ) 6．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是( ) A．F1较大B．F3较大 C．F1、F2、F3的大小不能确定 D．将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等 第6题图第7题图 7．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是( ) A．杠杆仍能平衡B．杠杆不能平衡，右端下沉 C．杠杆不能平衡，左端下沉D．无法判断 8．如图所示，用甲乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重，则下列说法正确的是( ) A．甲较省力，机械效率较低B．乙较省力，机械效率较低 C．甲较省力，机械效率较高D．乙较省力，机械效率较高 第8题图第9题图 9．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后( ) A．A上升B．A下降C．A、B均静止D．无法判断 10．如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是( ) 11．利用如图所示的装置，工人用力F把重为100 N的物体以0.2 m/s的速度匀速提升6 m．若不计绳重和摩擦，则这一过程中( ) A．拉力F的大小为50 N B．绳子自由端的速度为0.4 m/s C．拉力F所做的功为600 J D．拉力F的功率为10 W 第11题图第12题图 12．利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相同高度．若绳重和摩擦不计，下列分析中正确的是( ) A．乙绳自由端移动距离较大B．乙绳自由端作用力较小 C．两种方式所做额外功相等D．增大提升高度效率都变大 三、作图题 13．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动．请在图中画出： (1)杠杆所受拉力的力臂l1； (2)杠杆所受阻力F2的示意图． 四、实验探究题 14．在探究杠杆平衡条件的实验中： (1)实验前没有挂钩时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向__ __调节． (2)如图甲，在杠杆的左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样钩码_ __个． (3)如图乙，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，要使杠 杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将__ __(选填“变大”“变小”或“不变”)， 其原因是__ __． 15．某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量． (1)将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的__ __； (2)如图所示，将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，向__ __(选填“左”或“右”)移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡．记录物体悬挂点到支座的距离l1和刻度尺的__ _到支座的距离l2； (3)根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m＝____(用题目中所给物理量表示)． 五、计算题 16．如图所示，质量为70 kg，边长为20 cm的正方体物块A置于水平地面上，通过绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且BC＝3BO.在C端用F＝150 N的力竖 直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，且绳被拉直，(绳重不计，g取10 N/kg)求： (1)物块A的重力G； (2)绳对杠杆B端的拉力F 拉； (3)此时物块A对地面的压强p. 5 / 5。