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简单机械专题课件
《简单机械》专题
知识归纳
(一)杠杆
1、定义:在力的作用下能够饶着 转动的 叫杠杆。
2、杠杆的五要素
支点(O):杠杆绕着转动的点。
动力(F1):使杠杆转动的力。
阻力(F2):阻碍杠杆转动的力。
动力臂(1):从支点到动力作用线的距离。
阻力臂(2):从支点到阻力作用线的距离。
3.(1)杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下 或 。
(2)杠杆平衡原理 F1L1=F2L2
4、杠杆分类与应用:
(1).省力杠杆:L1L2,钢丝钳、开瓶器、指甲刀、起子等。
(2).费力杠杆:L1<L2,钓鱼杆、理发剪、火钳、筷子等。
(3).等臂杠杆:L1=L2,天平。
(二)滑轮
1.定滑轮:滑轮的轴固定不动 性质:不能省力,但能改变力的方向
实质:等臂杠杆
2.动滑轮:滑轮的轴随重物一起移动 性质:能省力,但不能改变力的方向
实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆
3.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成 性质:能省力,又能改变力的方向
应用:使用滑轮组提升重物时,动滑轮和重物由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的几分之一。
例题分析
例1.如图1所示,画出使杠杆AB在图位置静止时所用最小力F的作用点和方向
例2.如图所示,在竖直向上的力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.m/s,不计滑轮重绳重绳与滑轮摩擦,则大小和滑轮上升的速度分别为【 】A.N? 0.4m/s? B.N? 0.1m/s?
C.N? 0.4m/s? D.N? 0.1m/s
例3.小勇用如图3所示滑轮组拉着重20N的物体匀速前进了0.2m,则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为9N,则F= N。
例4. 如图4所示,用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,阻力G的力臂 ,动力F 。(填“变大”或“变小”“不变”)
例5、如图12-39所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不计,AO=OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则( )
A.F1F2 B.F1F2 C.F1=F2 D.无法比较
例6(2012黄冈中考)李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块,他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示,主要实验步骤如下:
A.用细线将轻质直杆悬起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点;
B.保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30.0cm;
C.在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中;
D保持重物的悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12.0 cm;
(1)实验中主要应用的力学规律是_______________ (填“阿基米德原理”或“杠杆的平衡条件”);
(2)上述实验步骤最佳顺序是________ (填入步骤前的字母);
(3)已知水的密度为1.0×103kg/m3,可求得待测石块密度为________。
例7(2012元调)图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑,其深度为2.0m,坑口长为2.3m,坑底长为0.3m,坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图。
(1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡,这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起,重心上升高度较_________,施工时既省力又省功。
(2)水泥电线杆的重力为1.0×104N,长为10.0m.其重心O距粗端的距离为4.0m。若按图乙所示的方式竖起电线杆。则刚抬起电线杆的细端时至少需要多大的力?请在图乙中画出动力臂l1和阻力臂l2。
(3)竖起电线杆的过程中,工人师傅们至少要对电线杆做多少功?
训练
1、如图1所示,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.
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