内容正文:
第十一章 简单机械
知识点1 杠杆
1.定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着 固定点 转动,这根硬棒就是杠杆.
2.杠杆的五要素
五要素
支点
杠杆绕其转动的点,用字母O表示
动力
使杠杆转动的力,用字母F1表示
阻力
阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示
动力臂
从支点O到 动力 作用线的距离,用字母l1表示
阻力臂
从支点O到 阻力 作用线的距离,用字母l2表示
3. 杠杆的平衡条件
(1)杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力作用下处于 静止或匀速转动 状态,此时杠杆就处于平衡状态.
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,可写作 F1L2=F2L2
变形式:=.
4.杠杆的分类
(1)根据动力臂与阻力臂的关系,可将杠杆分为 等臂 杠杆、 省力 杠杆、 费力 杠杆.既省力又省距离的杠杆是不存在的.
(2)三种类型杠杆的相关比较
名称
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
图示
力臂的大小关系
l1 < l2
l1 > l2
l1=l2
力的大小关系
F1 > F2
F1 < F2
F1 = F2
特点
省力但费距离
费力但省距离
既不省力也不省距离,既不费力也不费距离
应用
铡刀、启瓶器、手推车、钢丝钳等
钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、缝纫机脚踏板等
定滑轮、托盘天平等
1.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力F逐渐变大 B.动力F逐渐变小
C.动力F一直不变 D.无法确定动力F大小
【解析】将杠杆缓慢地由最初位置拉到图中虚线所示位置,拉力F始终垂直于棒,则动力臂不变;阻力为杠杆的重力,其大小不变,当硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角后,重力的力臂(阻力臂)逐渐变大;因阻力(即重力)不变,阻力臂变大,动力臂不变,所以,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知,动力F变大,故A正确。
故选:A。
2.在“富国强军”的时代要求下,大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支