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苏科版11章《简单机械和功》知识梳理+例题
1.物理学中,将在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称为杠杆.杠杆可以是直的,也 可以是弯的.
2. 杠杆的五要素:
(1) 支点是指杠杆绕着转动的点,用字母O表示.
(2) 动力是指使杠杆转动的力,用字母F1表示.
(3) 阻力是指阻碍杠杆转动的力,用字母F2表示.
(4) 动力臂是指从支点到动力作用线的距离,用字母l1表示.
(5) 阻力臂是指从支点到阻力作用线的距离,用字母l2表示.
例1.如图所示,杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平衡状态.O为支点,L2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图.
例2.一乘务员需要把如图所示的手推车前轮推上一个小台阶,请画出他施加在把手E处的最小力F和其力臂L.
例3.如图甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴,图乙为单侧钳柄及相关部分示意图,请在图乙中画出剪铁丝时的动力F1、动力臂l1、阻力F2、阻力臂L2.。
例4.如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是( )
A.这不能看作杠杆,因为油桶是圆的;
B.这不能看作杠杆,因为没有支点;
C.这可以看作杠杆,因为满足杠杆的所有条件;
D.这可以看作杠杆,支点就是横截面的圆心。
3. 当杠杆静止或匀速转动时,我们就说此时杠杆处于平衡状态.
4. 杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,用字母表示可写成 F1l1=F2l2 .杠杆的平衡条件也称为杠杆原理.
例1.将球滚上台阶,画出最长力臂及最小力的示意图
例2.小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图所示,他这样做的最终目的是( )
A.便于直接读出拉力的大小 B.便于提供不同方向的拉力
C.便于正确认识力臂 D.便于测量力臂的大小
5.杠杆的分类
种类
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
概念
动力臂大于阻力臂的杠杆
动力臂小于阻力臂的杠杆
动力臂等于阻力臂的杠杆
特点
省了力,但费了距离
费了力,但省了距离
不省力也不省距离
实例
撬棒、羊角锤、瓶起子
钓鱼竿、镊子、筷子
天 平
6.使用杠杆时,若阻力和阻力臂一定,动力臂越长越省力;若阻力和动力臂一定,阻力臂越短 越省力.
例1.使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的石块撬起,如上图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点.经过你的分析,沿______方向用力撬起石块1更省力。
例2.用右图所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向上,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将( )
A. 保持不变 B.逐渐变小
C.逐渐变大 D.先变大,后变小
例3.如图所示,OAB为轻质杠杆,可绕支点O自由转动,在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡,该杠杆( )
A.一定是省力杠杆 B.一定是费力杠杆
C.一定是等臂杠杆 D.以上情况都有可能
例4.如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图,利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动,伸缩撑杆为圆弧状,伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直.下列说法正确的是( )
A.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力大小不变
B.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C.匀速缓慢顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D.吊臂是一个省力的杠杆
例5.如图所示,在使用中属于费力杠杆的是( )
7.滑轮实质上是变形的杠杆.根据使用情况的不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮.
8.工作时,轴的位置固定不动的滑轮,叫定滑轮.轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮,叫动滑轮.
9.定滑轮的实质是一个等臂杠杆.定滑轮的工作特点是不能省力,但可以改变施力的方向.
10.动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆.使用单个动滑轮最多可以省一半的力,但不能改变施力的方向.
11. 在实际使用中,人们常将动滑轮和定滑轮组合成滑轮组,这样既可以省力,又可以改变施力的方向.
12. 滑轮组绳子的段数n是指连接在动滑轮(包括动滑轮的轴架、动滑轮下面挂着的物体)上的绳子的段数.
13. 在不计摩擦和绳重时,用滑轮组吊起重物,滑轮组用n段绳子吊重物,绳子自由端移动的距离s就是重物提升高度h的n倍;提起重