第九章机械与人

【典例1】（2011·遵义中考）如图所示，是拉杆式旅行箱 的示意图，使用时它相当于一个杠杆，支点为O点，箱内质 量分布均匀，拉杆质量不计.请在图中画出阻力F2的示意图 以及F2的力臂L2，并画出抬起拉杆时的最小力F1的示意图.
【解析】本题考查力臂的画法及最大力臂的判断.抬起拉杆 时，行李对杆的压力为阻力F2，方向竖直向下，作用点在 旅行箱的中心.从支点O向力F2的作用线作垂线段，垂百度文库段 长即为阻力臂.人作用在杆末端的力为动力，动力臂越长， 动力越小.当动力臂为杆长时，动力臂为最大值，故最小动 力F1的方向垂直于杆且斜向上.
5.复习微观结构和宇宙时，应注重对其中的科学研究 方法的讲解，如猜想、建立和检验物理模型、数学、观察 等物理学中常用的科学方法，又如在探究分子动理论时， 包含的通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物 的间接研究方法.
杠杆力臂的画法
（1）确定支点是解决杠杆类问题的关键，确定支 点的方法：试想让杠杆转动，由此确认杠杆绕着转动的固 定点即支点； （2）动力和阻力使杠杆转动的方向相反.
答案：
杠杆的平衡条件及其应用 1.平衡状态：是指杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止 状态或匀速转动状态.杠杆缓慢转动时，我们认为它也是平 衡的，可以利用杠杆的平衡条件解决有关问题. 2.表达式：F1l1=F2l2或 F1 l2 .
F2 l1
3.利用杠杆平衡条件分析问题的一般步骤
求解最小的动力，即最省力，应使动力臂最大，做 法是 （1）动力作用点要选在杠杆上距支点最远处； （2）连接动力作用点和支点（用虚线）； （3）以动力作用点为垂足，作动力作用点与支点连线的垂 线，则此垂线即为动力的作用线； （4）根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反，确定动力的 方向.
2.复习滑轮类题目的关键是掌握各种滑轮的特点.滑轮 组的组装关键是确定绳子的固定端,要按照“奇动偶定”的 关系进行分析.
3.复习机械效率问题的关键是要正确区分总功和有用 功.还要根据简单机械的知识,把握好F与G,s与h的定量关系.
4.复习能的转化时,首先把各种形式能的概念进行对照, 确定好能的开始形式和结束形式,就可确定能的转化.
F
值时应采用“进一法”取成整数. （2）已知绳子自由端移动的距离s和重物移动的距离h，则 n s .
h
2.根据承担物重的绳子段数n的奇偶性确定绳子固定端的位置： 若n为奇数，则绳子的固定端在动滑轮上；若n为偶数，则绳 子的固定端在定滑轮上，可简记为“奇动偶定”.
（1）绕绳时，先固定绳子的固定端，然后按照从 动滑轮到定滑轮（或从定滑轮到动滑轮）、从小轮到大轮、 从内到外的顺序绕绳； （2）用笔画线表示绳子时，注意所画的线要直，并且要与 滑轮的边缘相切； （3）若要求最省力，则承担物重的绳子段数应最多；若要 求比较方便地提升重物，绳子的自由端要向下拉.
【解析】杆秤在使用时相当于一个杠杆，其支点在秤纽处，
设被测物体、秤砣对杆秤的作用力分别为动力F1、阻力F2，
则F1=m1g,F2=m2g；杆秤水平静止时，动力臂l1=0.05 m、
阻力
臂l2=0m.12= lml12 m.根2 =据00.杠0.25m杆m 的 0平.1 衡kg=条0.件4 kFg1l1=F2l2得m1g×l1=m2g×l2，
【解析】选D.由题图可知：吊着动滑轮和物体的绳子段数
3.从命题趋势分析，本章知识的重要命题点是 （1）画杠杆的示意图、区分杠杆类型及平衡条件的应 用； （2）定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点及在生活中的应 用； （3）实验探究杠杆的平衡条件、滑轮组的机械效率、 动能和势能的影响因素； （4）结合简单机械考查功、功率和机械效率的计算.
1.复习杠杆类题目的关键是确定好力臂.有了力臂,便 可利用杠杆平衡条件求力,判定平衡,确定杠杆类型.
【典例3】（2010·常州中考）如图所示，站在地面上的小 华借助滑轮组匀速提升重物，请画出最省力的绕线方法.
【解析】组装滑轮组时，承担物重的绳子段数越多越省力. 由题图知，小华加在绳自由端的拉力方向应该向下.当绳子 的固定端在定滑轮上时，只能使用一个定滑轮，有2段绳子 承担物重；当绳子的固定端在动滑轮上时，有3段绳子承担 物重，且绳子的自由端向下拉，符合要求.
1.从题型上看，本章知识涉及的主要题型有选择、填 空、作图、实验探究、计算等.
2.从命题形式上看：作图题常考的知识点是力臂,滑轮 和滑轮组的绕线方式;计算题常考的知识点是功,功率和机 械效率的计算.实验探究涉及的主要实验是：
（1）探究杠杆的平衡条件； （2）探究滑轮组的机械效率； （3）探究影响动能和重力势能的因素.
所以
.秤砣有缺损时，m2偏
小，杆秤水平平衡时仍有m1g×l1=m2g×l2′成立，在m1、l1一
定时，造成l2′＞l2，此时秤砣悬线的示数比被测物体质量的
真实值大.
答案:0.4 大于
滑轮组的组装和计算 1.组装滑轮组时，首先确定承担物重的绳子段数n，有两 种方法 （1）已知物重G和动力F，则 n G .若比值不为整数，在取
答案:如图所示
功、功率和机械效率的比较
计算功率和机械效率时都要用到功的计算，运用 W=Fs时应注意以下几点 （1）公式中F、s一定要对应，即s必须是在力的方向上通 过的距离. （2）在计算机械效率时，一般来说，W有=Gh，W总=Fs.
【典例4】（2011·河南中考）用如图所示 的滑轮组提起重1 000 N的货物，所用拉力 是400 N，绳的自由端被拉下2 m.关于这个 滑轮组工作的下列说法中，正确的是( ) A.总功是2 000 J B.额外功是100 J C.有用功是400 J D.机械效率是62.5%
【典例2】（2010·上海中考）如图所示，杆秤秤砣的质量 为0.1 kg，杆秤的质量忽略不计.若杆秤水平静止时，被测 物和秤砣到秤纽的距离分别为0.05 m、0.2 m，则被测物的 质量为_____kg.若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值 ______被测物的真实质量值（选填“小于”、“等于”或 “大于”）.