第一课时：杠杆、滑轮(人大附中胡展翅)

第三单元简单机械、功和能

第一课时：杠杆、滑轮

【考点前测】考点1杠杆及力臂概念

1.___________________________ 杠杆：一根硬棒，在如果绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。杠杆的五要素：

（1）支点：杠杆绕其转动的点，一般用字母0表示该点。

（2）________________________ 动力：，一般用字母F1表示。

（3）________________________ 阻力：，一般用字母F2表示。

（4）动力臂：从支点到________ 的距离，一般用L i表示。

（5）阻力臂：从支点到________ 距离，一般用字母L2表示

2 •力臂：从_____到力的作用线的距离。找力臂时，应先找出___________ 的位置，再沿动力和

阻力的作用方向画出 __________ ，然后从________ 作________ 的垂线，就可画出力臂.

考点2:杠杆平衡条件

1.杠杆平衡是指杠杆处于______ 或________ 的状态。

2.____________________________________ 杠杆的平衡条件：，即F i L i = F2 L2

考点3:运用杠杆平衡条件解决有关问题

考点4：滑轮

1.________________________________ 定滑轮：定滑轮实质上是一个 ______________________ 杠杆，所以使用定滑轮不省力，但能改变动力的____________________________________________ , 在不少情况下，改变力的方向会给工作带来方便。

2.定滑轮：动滑轮实质是_______________ 的杠杆，动滑轮省一半力，但费距离，且动滑轮不能改

变力的方向。

3.滑轮组：滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成，可以达到既省力又改变力的作用方向的

目的，在忽略滑轮组与轴之间的摩擦和绳重的情况下，使用滑轮组提升重物时，所用的力F与物重G物及G动的表达式为_____________ ;绳子自由端移动距离S与物体被提升的高度h 的表达式为____________ .（有n股绳与动滑轮接触）

【典型例题】

例1：画出图3-1-1所示剪刀、图3-1-2所示的酒瓶起子在使用时的杠杆示意图

解析：杆杆示意图包含支点、力、力臂。先找支点，再找杠杆所受的动力与阻力（注意不

是杠杆施力）。画力臂时，应先找出支点的位置，再沿动力和阻力的作用方向画出力的作

用线，然后从支点做力的作用线的垂线，支点到垂足的距离就可画出力臂并用字母L表示

图3-1-1

图3-1-2

例2: （2013广州中考）小聪估测书包重量，现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水，空瓶的质量忽略不计。

（1）这瓶水的质量m= ____________ ，重量G= ___________。

3 3

（1mL=1cm，水的密度是1g/cm ,g=10N/kg）

（2）手提细绳，如图3-1-3，若硬棒水平静止。在图中标示需要测量的长度。

（3）书包的重量约为 _________ （用上述求得及所测得的物理量符号表示）

（4）若测量中硬棒挂书包一端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水平平衡？图3-1-3

解析：答案

（1）0.6kg，6N ；

（2）如图所示；

（4）把书包向右移动一点（或把细绳向左移动一点）；

分析

（1）考察质量密度公式p = m/v重力公式G=mg。

（2）作出此杠杆的力臂，其中细绳处为支点。

（3）根据杠杆平衡条件F1 L1= F2L2，计算书包重量。

（4）当书包一端下沉，说明F1 L1过大，因此减小F1或者L1都可。

这是一道杠杆与密度的综合题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解以及密度与质量关系的简单计算。在填写质量与重量时注意写上单位。

例3.体重是600N的人站在200N重的木板上，如图3-1-4所示，求:

（1）人要对绳施以多大的拉力才能使木板悬在空中静止？

（2）当木板悬空静止时，人对木板的压力是多大？

畏硬棒

F

=1 G 人 G 板

8

=100 N

(2)人对木板的压力为 N=G 人-F =600-100 =500 \

图 3-1-5

例4.如图3-1-6所示的装置中，用

200N 的力F 拉着物体A 在水平面上匀速前进.若

A 与

滑轮相连的绳 C 上拉力大小是120N ,不计滑轮和绳的重力以及绳与滑轮之间的摩擦， 求：

(1) A 、B 各受地面的摩擦力为多大？

(2) 若A 运动的速度为3m/s ，则B 运动的速度为多大?

图 3-1-6

解析：(1) A 物体在水平方向受到三个力的作用，如图

3-1-7所示，受到拉力F ，地面的摩

擦力f 1, C 对A 的拉力T .三个力的关系为 F 二Tt 200=120力，f j 别 N

滑轮C 在水平方向受到三个力的作用，如图 3-1-8所示，三个力的大小关系为:

解析： (1)见图3-1-5所示，以 人和板”为研究对象，受力如图所示，则根据平衡条件有

4F F ：；F ：；2F -G 人暑G 板

图 3-1-4

图 3-1-7

图3-1-8

1 1 一

P・P=T P T 120N=60N 对于B物体，在水平方向受到拉力P和地面阻力

2 2

f2作用，这二个力为一对平衡力：f2=P=60N .

1 11

(2)由于S A S B所以v A vB 3m/s v B V B=6m/s

2 2 2

【变式练习】

1•标出杠杆的力臂见图3-1-9

2.如图3-1-10所示，力F的方向顺时针地改变，其力臂的大小如何变化？为什么?

3•如图3-1-11所示，杠杆处于平衡状态，下面的措施中必能使杠杆保持平衡的是（）

A .两端各增加相同数量的钩码

B •左右两端增加的钩码数之比为 1 : 3

C.左右两端增加的钩码数之比为 3 : 1

3)

图3-1-9

静止平衡

图3-1-10