简单机械专题(杠杆、斜面、滑轮)

简单机械专题复习

杠杆

1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。

①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母F 1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F 2表示。

说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l 1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l 2表示。

画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签

⑴找支点O ；⑵画力的作用线(虚线)；⑶画力臂(虚线，过支点垂直力的作用线作垂线)；⑷标力臂(大括号)。

3、研究杠杆的平衡条件：

①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 ②实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。

③结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

写成公式：F 1l 1=F 2l 2也可写成：F 1/F 2=l 2/l 1

解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。)

解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

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专题训练

1、画出图杠杆示意图中的动力臂和阻力臂。

2、上图所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需最小力的示意图。

二、选择题

3、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D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，若用 L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积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.

4、把一个油桶绕着支点C推上台阶，在无滑动时，图9中最省力的施力方向是（）

A. M

B. N

C. P

D. 以上三种方法所用的力大小是一样的

5、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是

A．以B为支点的费力杠杆 B．以B为支点的省力杠杆

C．以A为支点的费力杠杆 D．以A为支点的省力杠杆

6、如图1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，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＜F乙，因为乙方法的阻力臂长

C.F甲＞F乙，因为乙方法的阻力臂短

D.F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍

7、如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重物G1、B端挂重物G2时，杠杆平衡，此时OA恰好处于水平位置，AO＝BO，杠杆重力不计，则

A．G1＜G2B．G1＞G2

C．G1＝G2D．都有可能

8、如图，一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为L．则：（）

A. F减小,L减小．

B. F增大,L增大．

C. F增大,L减小．

D. F减小,L增大．

三、填空题

9、图中OA=25cm，OB=20cm，OC=20cm，AC=15cm，杠杆水平平衡，测力计示数为 _____________N。

10、如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆。他的中心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为N。若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为W.

11、古代的战争中，常常利用图所示杠杆投掷“石弹”．在“投弹”时作用在A点的力沿方向时最小（选填F1、F2或F3）．已知石球重120N，OA︰OB=1︰5，则作用在A点力的最小值为 N （不计杠杆自重及摩擦）。

四、实验,探究题

12、如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：。他这样得出的结论是否合理？；为什么？（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：。

（4）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？(请设计两种方案)

①.____________________ _ ；②

_________________ _______ 。

（5）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不同。甲认为能平衡。于是他让每次杠杆倾斜时静止，做这个实验也得出了杠杆平衡条件。甲认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对

吗？（选填对或错），甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由：实验方案好；理由是。

13、下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重0.5N）

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡；

（2）如图19所示，①在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡；