内容正文:
第4课 简单机械-【学与练】
一、杠杆
1.定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒
2.五要素:(决定一个杠杆作用效果的因素)
(1)支点:使杠杆绕着转动的固定点
(2)动力:使杠杆转动的力。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。
二、杠杆平衡条件
多次测量的目的—防止结论的偶然性和特殊性,从而得到普遍的规律。
初步的结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂, 即F1×l1=F2×l2
1、杠杆的平衡条件:
2、根据是否省力,杠杆可以分为:省力杠杆 、费力杠杆 、等臂杠杆
3、省力杠杆满足:动力臂大于阻力臂,常见的省力杠杆有: 道钉撬、老虎钳、起瓶盖的起子
4、 等臂杠杆的特点: 既不省力也不费力,实际应用: 天平
三、滑轮和滑轮组
1、定义:周边有凹槽,可以绕中心轴转动的轮子
2、定滑轮:
①使用时,轮子的位置固定不动 使用定滑轮可以改变力的方向,但是不能省力。
②定滑轮的实质是等臂杠杆,支点在轮子的圆心,动力臂和阻力臂都是半径
3、动滑轮:
①使用时,随着物体一起移动,动滑轮可以省力,但是不可以改变力的方向。
②动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,支点在轮子边缘,动力臂是直径,阻力臂是半径
4、滑轮组:定滑轮和动滑轮的组合,可以改变力的方向,也可以改变力的大小
①重物和动滑轮的总重由n股绳子承担,提起重物的力就是总重的,
②如果承受重力的绳子为n段,则物体移动h的距离,绳子拉动nh的距离。
四、机械效率
1、机械效率的定义:有用功在总功中所占的比值:公式:
说明:对于实际机械,由于摩擦、机械本身重力等因素,不可避免地要产生额外功。因此,机械效率实际中不可能大于1。
2、斜面的机械效率
(1)光滑斜面:W额外=0,Fl=Gh,=100%。
(2)有摩擦的斜面:=Fs , =Gh , ==fL
3、滑轮组的机械效率
多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功,而不考虑绳子的重力和摩擦。此时对于用滑轮组提升物体时有
一、杠杆
1.(2020九上·杭州月考)如图所示,一根木棒 AB 在 O 点被悬挂起来,AO=OC,在 A、C 两点分别挂有两个和三个相同的钩码,木棒处于平衡状态。如在木棒的 A、C 点各增加一个同样的钩码,则木棒 ( )
A.绕 O 点顺时针方向转动
B.绕O 点逆时针方向转动
C.平衡可能被破坏,转动方向不定
D.仍能保持平衡状态
2.(2020九上·慈溪期末)如图,一质量分布均匀的12kg 铁球与轻杆 AB焊接于 A点后悬挂于竖直墙壁的 B点,轻杆的延长线过球心O,轻杆的长度是铁球半径的 2/3。要使铁球刚好离开墙壁,施加在铁球上的力至少为( )
A.27N B.45N C.72N D.90N
3.如图所示,一轻质杠杆AB支在支架上,OA=20cm,G1为一边长为5cm的正方体,G2重为20N.当OC=10cm时,G1对地面的压强为2×104Pa。现用一水平拉力F使G2以2cm/s的速度向右匀速运动,则当G1对地面的压力为0时所经过的时间为 ( )
A.25s B.30s C.35s D.40s
4.如右图所示,一根可绕O点转动的均匀硬棒重为G,在棒的一端始终施加水平力F,将棒从图示.位置缓慢提起至虚线位置的过程中( )
A.F的力臂变小,F的大小变大 B.F的力臂变大,F的大小变小
C.重力G与它的力臂乘积保持不变 D.重力G与它的力臂乘积变大
5.如图所示,古代护城河上安装的吊桥,可以看成一个以O为支点的杠杆。一个人通过定滑轮,用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置。若绳子对桥板的拉力为F,L表示F的力臂。关于此过程中L及乘积FL的变化情况,下列说法正确的是( ) 。
A.L始终在增加,FL始终在增加
B.L始终在增加,FL始终在减小
C.L先增加后减小,FL始终在减小
D.L先减小后增加,FL先减小后增加
6.如图所示,一块厚度,密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,使其一侧抬离地面,已知长方形水泥板的重力作用点在对角线的交点,则( ) 。
A.F甲<F乙,因为F甲的阻力臂短
B.F甲>F乙,因为F乙的动力臂长
C.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
D.F乙>F甲,因为F乙的阻力臂短
7.(2022九上·杭州期中)如图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆,水平向右的风将其吹倒的瞬间,支点是 (选填“B”或“C”);若要使海报架抵抗更大的风力,可适当 (选填“增大