F1>F2
省距离,费力
镊子、钓鱼竿等
等臂杠杆
l1=l2
F1=F2
不省力,不省距离
天平,定滑轮等
【例4】一直杆可绕O点转动,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F,使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置,这个过程中这个直杆()
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力杠杆,后是费力杠杆
D.先是费力杠杆,后是省力杠杆
作图题
1.用图所示的杠杆提起重物.O是杠杆的支点,在A点用力,在图中画出力F的力臂,并用字母G表示.
2.画出图中各力的力臂:
3.如图中均匀直棒OA可绕O点转动,请分别画出水平拉力F和重力G的力臂.
4.如图为用起子开汽水瓶盖的时候,杆的支点O位置,及手作用在起子上力的力臂.请在图中表示.
5.试在图上画出F1和F2的力臂
6.下图中的铡刀属于杠杆,试画出它的动力臂和阻力臂.
7.画出图中各力的力臂.
8.画出图中F1和F2的力臂G1和G2.
9.画出图中杠杆所受各力对于点O的力臂(不计杠杆所受的重力)
10.试在图中画出汽车刹车踏板上动力F1的力臂G1和阻力F2的力臂G2.
11.画出图中,加在杠杆上的动力F的力臂.
12.如图所示,试画出杠杆OA所受力的力臂(OA杆的质量忽略不计)
作最小(省)的力
1、如图所示,O为杠杆AC的支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平
衡,
(1)画出施加在杠杆A点上最小动力FA的力臂LA,并标出FA的方向
(2)画出施加在杠杆B点上最小动力FB的力臂LB,并标出FB的方向
(3)画出施加在杠杆C点上最小动力FC的力臂LC,并标出FC的方向
(4)FA、FB、FC中哪个最小?
2、如图所示,杠杆的B端挂一重物,在A点施加一个最小的力,使杠杆平衡在图中所示的位置上,试画出这个力的示意图。
功率
1.用比较法建立功率的概念
比较运动的快慢
比较做功的快慢
比较方法
通过相同的路程,比较运动时间
完成相同的功,比较所用的时间
运动时间相同,比较路程
在相同时间内,比较做功的多少
引入物理概念
速度
物理意义:
表示物体运动的快慢
功率
物理意义:
表示物体做功的快慢
概念:
物体通过的路程与时间之比
概念:
功与时间之比
公式:
公式:
【例题】汽车质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N(g取10N/kg)。
求:
(1)汽车静止时对路面的压强。
(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率。
(3)若汽车按照这种方式行驶,全程250km,牵引力做的功是多少?
【例题】俯卧撑是一项常见的体育健身活动。
如图11所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。
小明重600N,1min钟内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。
小明身体可视为杠杆,O为支点,
为重心,OA=1m,B到O点的距离OB=1.5m。
求:
(1)地面对手的支持力;
(2)若每个手掌的面积为0.016m2,求双手对地面的压强;
(3)1min钟内小明所做的功;
(4)小明做功的功率。
【例题】
(09湖州)38.古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如.图所示。
把桥面看成是长为10米,所受重力为3000牛的均匀杆OA,可以绕转轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10米处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。
杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1。
当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5分钟(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦),则:
(l)F1:
F2=。
(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是瓦。
【例题】(2011江苏苏州)如图所示,杠杆在竖直向下的拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,下表是提升物体时采集到的信息:
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,求拉力F的大小;
(2)若实际拉力F为90N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率。
【例题】(2011年广东省广州市第25题)用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图16所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?
甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:
甲:
A较重;
乙:
B较重;
丙:
A、B一样重.
(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.
所用器材:
操作方法:
现象及结论:
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图17所示。
①根据图17的实验,可以判断同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)
②根据图17的实验,该同学得出结论:
只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
a.这个结论是否正确?
b.用图18所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确.
课后作业
1.图中,均匀直棒AB可绕A点转动,在B端加一竖直向上的40牛顿的力F,整个装置处于静止状态,试作出该棒所受重力的图示及重力的力臂.
2.画出图中力F1和F2的力臂,并用G1和G2分别标明.
3.画出图中杠杆所受各力对于支点O的力臂(不计杠杆所受重力)
4.如图中的点O是杠杆的支点,画出力F1和F2的力臂,
并用字母G1和G2标明.
5.画出图1和图2中各力的力臂.
6.用如图所示的杠杆提起重物,O是杠杆的支点,若在A点用力,在图中画出力F的力臂,并用字母G表示
7.如图所示装置中,O是支点,AO=BC=40厘米,OC=30厘米,在A端悬挂50牛顿的重物时,在B端至少应加多大的力才能使整个装置处于平衡状态.试用力的图示法在图中画出这个力.
8.在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,挂钩码前,使杠杆在水平位置平衡.实验中只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距。
当在A点挂上4个钩码时,应怎样挂钩码才可使杠杆在水平位置平衡?
请画出两种设计方案.
9、如图,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,欲使其一端抬离地面。
则
A、F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长B、F甲C、F甲>F乙,因为乙方法时阻力臂短D、F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
10、如图所示的剪刀中,要剪开较硬的物体,使用哪种最合适?
11、杆秤是一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。
小林同学用一杆秤称一实心球的质量,如图所示。
当杆秤在水平位置平衡时,秤砣拉线正好压在4kg的刻度线上。
根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系,可以估测出秤砣的质量大约是
A.10gB.400gC.1000gD.4000g
12、在图中,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是()
A.F1B.F2
C.F3D.F4
13、(多选)如图所示,O为杠杆的支点,现在B端挂一质量为m的物体,在杆的中点A施加一适当大小和方向的力,可使杠杆OB在水平位置平衡,那么能使杠杆平衡的力是(不计杠杆自重)( )
A.
B.
C.
D.
14、 如图杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥就是―个杠杆,它的支点是 点,在匀速拉起吊桥时,它属于一个_____________杠杆。
15.如图4所示,轻质木杆AB可以绕O点转动,OA的长度是OB的三倍,A端细线下所挂280N的重物静止在水平地面上,在B点用600N的动力竖直向下拉动,木杆静止不动,则重物对水平地面的压力为N,此木杆为(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
16.在探究“杠杆平衡条件”的实验中:
(1)某同学将杠杆悬挂起来,发现杠杆的右端低,左