费力、省距离
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、
理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨
等臂杠杆
动力臂等于阻力臂
(L1=L2,F1=F2)
不省力、不费力
天平,定滑轮
二、滑轮:
1、定滑轮:
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
定滑轮的实质是:
相当于等臂杠杆
③特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④说明:
对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离S(或速度vF)=重物移动的距离h(或速度vG)
2、动滑轮:
①定义:
轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
②实质:
动滑轮的实质是:
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。
说明:
理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=1/2G;s=2h
若只忽略轮轴间的摩擦则:
拉力F=1/2(G物+G动);s=2h
3、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F=1/nG;s=nh
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动);s=nh;v=nv’
说明:
组装滑轮组方法:
首先根据公式n=(G物+G动)/F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。
二:
重点、难点突破
1、杠杆:
例1、如图所示,用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。
图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为()
A.F1B.F2C.F3D.F4
解析:
当杠杆在图示位置精致不动时,杠杆处于平衡状态,此时杠杆所受阻力大小等于物体的重力,因而可知阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆平衡条件,可知动力和动力臂的乘积也保持不变,所以当动力臂最大时所用的拉力最小。
当杠杆上力的作用点和支点都固定不变时,当所用力的方向跟支点和力的作用点之间的连线垂直时,力臂最长,故力F2最小
答案:
B
小练习:
1、下列属于费力杠杆的是()
2、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量()
A.偏大B.偏小C.相等D.无法判定
答案:
1、D2、A
2、滑轮和滑轮组:
例2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()
A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙
解析:
当用滑轮或滑轮组拉着同一物体沿相同水平地面做匀速直线运动时,机械所克服的阻力为地面对物体产生的摩擦力,即三种情况下所克服的阻力(f)相同。
甲种情况使用的为定滑轮,所用拉力F甲=f;乙种情况使用的是动滑轮,所用拉力F甲=1/2f;丙种情况为滑轮组,该滑轮组有三股绳子向左拉物体,所用拉力F甲=1/3f。
故答案为B.
答案:
B
小练习:
1、一位同学双手的最大拉力为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,若不计滑轮重和摩擦,最多能提起的物重为()
A.1500N B.1000N C.500N D.250N
2、关于使用滑轮组的论述,较全面的是:
A、既可以省力,又可以省距离
B、有时既能省力,又能改变力的方向
C、一定可以省力,但不能改变力的方向
D、一定可以改变力的方向,省力与否要具体分析
答案:
1、A2、B
三:
综合训练
一:
填空题:
1、一长直扁担长1.5m,前端挂200N的货,后端挂300N的货,则肩膀应该位于离扁担前端________m处,才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为________N.(不计扁担的重力)
2、如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为N。
3.在图1所示的两种常用工具中,属于省力杠杆的是(选填“甲”或“乙”).使用这两种工具都省功(选填“能”或“不能”).
4、如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。
为使杠杆平衡,应在杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是___________。
5、如图2所示,物体A和B的质量相等(滑轮重力不计),当分别用力匀速提升物体A和B时,FA︰FB=。
6、钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图3,它是一个________杠杆,其支点位于图中的________点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应________一些(填增大或减小).
7、如图4,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉力F或
,F和
大小的关系是F
。
(填大于、小于、等于)
8、一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是图。
9、如图6所示,动滑轮重为50N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物体的重是N;若重物上升的
高度是0.2m,则绳子自由端下降m。
10.如图7,每个钩码重0.49N,杠杆上每格长度相等,现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧,使它的示数为0.98N,且杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计应钩在点处,拉力的方向应__________;如要求弹簧测力计钩在支点左侧,使它的示数为0.49N,且杠杆仍保持平衡,则弹簧测力计应钩在________点处,拉力方向应__________。
二、选择题
1、小星学习了杠杆后,他把了解到的杠杆进行了分类,如图所示.其中作用特点相同的一组是()
2、在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了()
A.减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
3、如图8所示,是用道钉撬撬道钉的示意图。
当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时,要把道钉撬起,需要的动力F1最小为(不计道钉撬重)()
A、20NB、200N
C、2000ND、20000N
4、学校国旗的旗杆下有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是()
A、这是一个动滑轮,可省力B、这是一个定滑轮,可省力
C、这是一个动滑轮,可改变力的方向D、这是一个定滑轮,可改变力的方向
5、在右图中,四种简单机械使用时,能省力的是()
6、下列关于F1力臂的作图中,正确的是:
()
7、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了()
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
8、如图所示,作用在杠杆一端且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,力F在这个过程中()
A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小
9、一不法商贩在秤砣上粘了一小铅片,用这样的杆秤测得物体的质量比实际质量()
A.偏大B.偏小C.相同D.都有可能
10、如图9,O为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为()
A.一定省力B.一定费力
C.不省力也不费力D.都有可能
11.如图所示,在竖直向上大小为10N的力F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0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()
A、20N0.4m/sB、20N0.1m/s
B、5N0.4m/sD、5N0.1m/s
三、作图题
1.如图10所示,用裁纸刀裁纸.加在裁纸刀上的动力为F,支点在O点,请在图中画出动力臂并用l标明.
2.如图11所示.请你画出利用滑轮组向下用力提起木箱的绕绳方法
3.如图16所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,为杠杆的支点。
请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图,并作出Fl和F2的力臂l1和l2。
四、实验题
1.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,有甲、乙两位同学作出了如下的猜想:
(1)甲同学:
(2)乙同学:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
为了验证以上两种猜想是否正确,两位同学采用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证据,并设计了如下的实验方案:
A.按如图所示的装置安装实验器材。
B.在没有挂钩码时,将杠杆调节至水