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1、3.4简单机械【知识网络】囿这点招动,这根硬他抗叫仁定义杆可以的,也可以J零的/Fi1inFz13平.亲样力杠H:动力大于阻力裳力打下:动力。小于阻力才)分R,写R杠讦:动力K于蛆力。)定滑轮XZ岫和tJJS传劭的滑轮动力0为阻力。两侑的简单机械M定滑轮、动缙轮电台在一起构成滑轮电梏点既能修力又辎改直力的方向佛力情况分析绳白田唉移动距离悔T奇动儡定迸行螭税滑轮组第裳原则除年一*的力,但图距商,且不改变力的方向拉力的方向不同,森定清怆的个效不同F.G/n(n力争S败)Snh(徇彩向)下了,【知识掌握】一、杠杆定义在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆五个要素支盘使杠杆绕着转动的固定点动力:使杠
2、杆转动的力动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离阻力:阻碍杠杆转动的力阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离杠杆平衡指杠杆保持静止状态或匀速转动状态,我们在做研究杠杆的平衡条件的实验时,是指杠杆的处于四王位量平衡。文字公式:动力X动力臂二阻力X阻力臂,符号公式:Fpgx1z分类a. 1112时,叫省力杠杆,其特点是省了力.但费了距离如开_2瓶器、恻刀、老虎钳、道钉撬等b. 1K12时,叫费力杠杆,其特点是费了力,但省了_/_。如钓鱼竿、筷子、镶子、缝纫机脚踏板等。c. 1I=12时,叫等臂杠杆,其特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离。如天平、定滑轮等实际应用的力口杆形状是各异的,可以是一直的,
3、也可以是一曲的的重半W刀图3-40生产和生活中的杠杆二、滑轮1 .定滑轮是一等臂杠杆,不省力,但可以改变力的方向。2 .动滑轮是动力臂等于阻力臂_倍的杠杆,使用动滑轮可以省二的力:F=12G3 .滑轮组既能省力乂能改变力的方面。重物和动滑轮的总重力由n段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的I1分之一,即F=IZnG,拉力所通过的距离为物体上升距离的一倍。三、机械效率1.有用功:必须要做的这部分功。额外功或无用功:不需要,但又不得不做的那部分功。3 .总功:有用功与额外功的总和。符号公式:W的=W】川+W就外4 .机械效率:有用功跟总功的比值。V符号公式:=W4用/W总=GhzF1XI00%W
4、询VW总四、测量斜面的机械效率(1)光滑斜面:F1=GhW葡外=O=100%(2)有摩擦的斜面:W总=F1WfMI=GhW题外=F1=GhF1(3)斜面的机械效率与斜的面的粗糙程度和倾角有关。【例题精析】例1.如图甲是一种利用杠杆原理可以单手轻易开启酒瓶盖的开瓶器,观察并分析图乙,下列关于该杠杆的说法正确的是()A.该杠杆的支点是B点B.该杠杆可以省距离C.沿F3方向开瓶用力最小D.该杠杆类型与镜子相同例2.为便于研究,某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦,下列有关分析正确的是()A.两个滑轮在装置中起的作用相同B.拉力向下移动的速度与配重上升的速度大小相等C
5、.沿方向1与2匀速拉动配重提升相同高度,拉力所做的功相等D.用该装置提升更重的物体,机械效率不变例3.工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是()A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆C.绳子自由端下拉1m,桶上升2mD.质量为50kg的工人利用该滑轮组能提起120kg的砂石例4.如图是实验常用的试管夹,O是支点,使用时用力向下按图示按压处可打开试管夹。下列能正确表示使用该试管夹时的杠杆示意图是()按耳处O例5.如图所示,分别用力Fi、F2、F3匀速提起重物A,若不计摩擦,关于三个力的大小关系,下列选项中正确的是()A.F=F2=F3B.F1F2F3C.F2
6、F1=F3D.F1F2F3例6.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(F.z0zz7A. F甲F乙,因为甲方法的动力臂长B. F甲VF乙,因为乙方法的阻力臂长C. F甲F乙,因为乙方法时阻力臂短D. F甲二F乙(1)吊装机在使用时,通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D、E、F处时,能达到最佳防翻效果的是处,此时我们选择点作为支点。(2)吊装机自重为I(X)O牛,其重力作用线通过A点。现要将质量为200kg的物体吊起,至少加N的配重。(已知BD=DE=EF=0.5m)例8.如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA
7、的中点挂一个20N的重物,加在B点的动力Fi始终使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计)。(1)当F1竖直向上时,F1的大小为N;(2)当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力FI的大小变化是(选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”)。例9.如图甲所示是某款学生用翻盖式课桌,抬起过程应用了杠杆原理,桌盖可绕皎链(支点O)自由转动,A点为桌盖重心位置。图乙为桌盖抬起时受力分析图,由图可知,该杠杆属于(选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。若在B点分别施力Fi、F2、F3,使杠杆平衡,其中最小的力是oaF例10如图所示(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出),O为支点,OA=OD=3OB=0.6米,CD=0.2米。在做背景的白纸上作有以O为圆心半径为0.2米的圆。在A点挂5牛顿的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为牛,撤去FB后,按图示方向分别施加Fc、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,则Fc、FD大小关系为o