力学复习专题简单机械

1、力学复习专题二、杠杆1、定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒 叫杠杆。2、五要素组成杠杆示意图。 支点：杠杆绕着转动的点。用字母0表示。 动力：使杠杆转动的力。用字母 Fi表示。 阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 动力臂：从支点到动力 作用线的距离。用字母li表示。 阻力臂：从支点到阻力 作用线的距离。用字母12表示。3、研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动 实验前：应调节 杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:为了方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是:动力X动力臂=阻力X阻力臂 。写成公式 F111=F212名称结构

2、特征特点应用举例省力杠杆11 12省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、 钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆h v 12费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆I1 = I2不省力不费力天平，定滑轮 当力的作用线通过支点时，力臂为零，该力不会破坏杠杆的平衡。4、应用:二、滑轮1、定滑轮：定义： 中间的轴固定不动的滑轮 。F1ZZZ/ZZZ/F 实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮 不能省力但是能改变动力的方向2、动滑轮: 定义：和重物一起移动的滑轮 。（可上下移动，也可左右移动）特点：使用动滑轮能 省一半的力，但不能改变动力的方向。判断滑轮组有多少根绳子

3、的方法1、 从定滑轮和动滑轮之间划一横线，看有几个交点(N个交点)；2、看绳子的起点在定滑轮上还是在动滑轮上；3、 若是在定滑轮上，绳子的段数就是N-1段；若是在动滑轮上，绳子的段数就是N段。口诀是：奇动偶定有多少根绳子，那么用的力就是几分之几三、功：1、 力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在 力的方向上通过的距离 。2、不做功的三种情况： 有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS或W=Pt4、功的单位：焦耳，1J= 1N m。把两个鸡蛋举高1m，做的功大约是 1J。F就是这个力；公式中 S 一

4、定是在力的方5、应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时 向上通过的距离，强调对应。功的单位“焦”6、功的原理内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。【讲解】用分割法判断承重绳子的股数，方法不错，在以往的教学中我也是这样教的。但初学阶段问： 图1画线处不是有三股绳子吗？为什么会是2F= G物等问题。我感觉要想彻底搞清认楚上面的问题,只是划一条虚线来分割滑轮组是不够的。认为解决滑轮组一类问题的一般方法是：选取研究对象，分 析对象受力，利用平衡条件解题。首先要讲清楚的是：(1) 同一根绳子穿起来的滑轮组绳子上各处的拉力都相等。(不计摩擦，不计绳重

5、)(2) 区分绳子的“根数”与“股数”这两个概念的不同。一根绳子，绕在定滑轮和动滑轮之间，会被 分成几股。(3) 初中阶段研究的对象要么静止，要么做匀速直线运动，即受力满足平衡条件：合力等于零。【例3】如图2,每个滑轮重10N,物体A重80N，不计绳重和摩擦，整个装置处于静止状态，求绳子的拉【解析】取动滑轮和物体A为研究对象，受力分析如图3 （有三股绳子向上拉着动滑轮和物体整体），因为处于静止状态，所以有 F + F+ F= C物十G动，即3F= 10N + 80N，所以F = 30N。若求弹簧秤的读数F弹，应取定滑轮为研究对象，受力如图4（有两股绳子向下拉着定滑轮）。因为静止，弹簧秤的读数F

6、 弹=G 定+ 2F= 10N + 60N = 70N。【例4】 如图5,体重500N的人，要将G = 700N的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。（1） 如图5,人站在地面上，至少要用 N的力拉绳。（2） 如图6，人站在吊篮中至少要用 N的力拉绳。【解析】（1）取动滑轮和吊篮整体为研究对象，分析受力如图7 （两股绳子向上拉着动滑轮和吊篮整体）。由于匀速吊起有2F= C 篮，F= 350N。（2）取动滑轮、吊篮和人整体为研究对象分析受力如图 人整体）。由于匀速吊起有3F= G 人+ C 篮，F= 400N。8 （有三股绳子向上拉着动滑轮、吊篮和【例5】 一小车A陷在泥地里。现在通过如图9所示

7、的滑轮组将小车匀速拉出，F= 1000N。求小车受到的拉力和树受到的拉力（不计滑 轮、绳重和摩擦）。【解析】要想求小车受到的拉力，须取动滑轮为研究对象，受力如图10 （有三股绳子向右拉着动滑轮），小车受到的拉力 F，F= 3F=3000N。求树受到的拉力，要取定滑轮为研究对象，受力如图ii （有两股绳子向左拉着定滑轮），树受到的拉力F= 2F=2000N。【总结】处理滑轮组一类力学题，使用的仍是解决力学问题的一般思路，即选取研究对象，分析受力，利用平衡条件列方程解题。如何选取研究对象，是整体还是隔离某一物体，要具体情况具体分析。正图II2少.处丿 畑 丿耐山；5它的另一端受的拉力为 F，F的时

8、候 并不是全部力都给确地进行受力分析是解题的关键，既要找准力的个数，又要找准力的方向。作为教师应教给学生处理 问题的一般方法，使学生能灵活地处理可能遇到的各种问题。【例6】放在水平地面上的物体所受重力为G，系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮,地面对物体的支持力为 N，下面关于这三个力大小的关系正确的是：A. F=G ;B . G=N ;C. F+N=G ; D . F=N.【解析】这样想比较简单 N是物体给予地面的力的反作用力而当绳子另一边有个 予了地面地面只受到了 G-F的力由此可见N=G-F N+F=G在原图中物体的受力分析还少画了一个：绳子的拉力=F（竖直向上）由受力平衡可知F+N=G 注

9、意N是地面支持力物体受力分析 重力向下 地面支持力 向上 绳子拉力向上由牛二定律得G （下）=F+ N （上）【例7】物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧测力计示数为25N，则物体B重N【解析】首先除掉滑轮的重，这样示数为24N,因为测力计接的是定滑轮，所以两根绳子平分了测力计的示数， 再加上B没有与地面接触，所以 B的重力为12N这里若说的明白点，应为 A和B对弹簧测力计的力为 24牛，而不应该说为 AB共重24牛。再根据 绳子两端的力是相等的，可以得知B对弹簧测力计的力为12牛。对B受力分析，向上绳子的拉力和 B向下的重力平衡，即 F=Gb对滑轮受力分析，向下两段绳子，即两个拉力F,

10、，向下滑轮的重力 G轮；向上测力计处绳子的拉力，即F示 则 F+F+G轮=F 示，2Gb+1N=25N所以 B 的重力 Gb=12N可以这样分析，用大小为 G （ b）的力匀速提起物体 A。弹簧测力计测的力为 G（ b） +GA+1=25所以G （b） +GA=24因为定滑轮不省力且物体处于平衡，所以为12No【例8】甲、乙两容器，甲容器中盛有硫酸，乙容器中盛有水，如图所示，已知甲、乙两 容器底部受到的压力相等，比较两容器内液体的质量（B）A.硫酸的质量大于水的质量B.硫酸的质量等于水的质量C.硫酸的质量小于水的质量D .无法判断【解析】设高和底面积分别为 0，S; h2，s2;其中压强 pi

11、= p ghi； p2= p gh2；另E么 F1=px s= p gh1S1； F 2=p?x s2= p gh2S2；又因 V1=h1S1； V2WS2； F 1=F2；因此 F1= p V1g； F2 = p V2g；=m 1g =m 2 g=G 1 =G 2也就是他们的重力相等；质量相等作图题1、工人站在地上，利用图11所示的滑轮组把重物提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。2 用图所示的杠杆提起重物.0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.4如图中均匀直棒 0A可绕0点转动，请分别画出水平拉力F和重力G的力臂.6 .试在图上画出F 1和F2的力臂7

12、、如图所示，某人使用滑轮组提升重物，请你在答题卡上画岀他使用滑轮组最省力的绕法。8、图中，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请画出滑轮组的绕线.9画出并标明图中F、G对支点0的力臂.10.画出图中各力的力臂.11.画出图中F 1和F 2的力臂G|和q.12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）13、如图，要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉岀来，要用最小的力气，画岀绕绳方法。14.试在图中画出汽车刹车踏板上动力 F 1的力臂q和阻力F 2的力臂 .15、用滑轮组提升重物，请在下图中画岀拉力F= G/3的绳子的绕法。（不计动滑轮、绳重和摩擦）0A所受力的力臂（OA杆的质量忽

13、略不计）40牛顿的力F,整个装置处于静止状态,17.图中，均匀直棒AB可绕A点转动，在B端加一竖直向上的 试作出该棒所受重力的图示及重力的力臂.18.G和q分别标明.Fi19.画出图中杠杆所受各力对于支点0的力臂（不计杠杆所受重力）20.在图所示的各杠杆中，0是支点，试分别画出 F 1 , F 2的力臂Gi, G2.O/占0弋FiA匚Fi21下列所示的杠杆中，0是支点，在图上画出 F1、F 2的力臂，并且用 G、G2表示它们.22. 画出下列各力的力臂（如图）23、一条绳子最多能承受1000 N的拉力.请设计一个滑轮组，用这条绳子吊起 3300N的重物，画岀滑轮组安装示意图（动滑轮重及摩擦不计

14、）24、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F向下拉绳子时，每拉下12m,重物就上升 3m,拉力F=400N, 重物为多大，试画出滑轮的结构图25、想使用滑轮组提起 3 X 103 N的物体，绳子最大只能承受 800N的力，请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组，画出示意图，并计算提起重物时所用的拉力（绳重、动滑轮重、摩擦均不计）26在图中，画出力 F 1和F 2对杠杆支点0的力臂，并分别用字母G|和q表示.O27. 如图所示，一木杆可绕固定轴 0自由转动，木杆在水平拉力F的作用下处于平衡状态. 试在图上画 出拉力F和木杆重力G对0点的力臂.28、按要求给滑轮组绕线.（G为物体重，不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力）29. 如图所示的杠杆， 左边挂有两个各重10牛顿的相同钩码， 在一个大小为30牛顿，方向竖直向下的 力作用下，杠杆处于平衡状态，试在图中恰当的位置用力的图示法画出这个力.30. 人的前臂是费力杠杆，当曲肘将手中重物举起时，肘关节0是支点，肌肉收缩，动力 F 1作用在A点上，阻力F 2作用在B点上，请在图中画出各力的力臂， 在你所画的图中： 表示F 1的力臂，表示F 2的力臂.31用如图所示的杠杆提起重物，0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32.F0是支点，在图中作出它的动力臂和阻力臂.用道钉撬来撬