简单机械(杠杆滑轮)

PAGE5/NUMPAGES5简单机械(杠杆滑轮)课前复习预览基础知识点

第1节杠杆

1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫

杠杆。

2、五要素：一点、二力、两力臂。

（①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“O”表示。

②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。动力是使杠杆转动的力，一般用“F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“F2”表示。

③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。）

3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂；

公式：F1L1＝F2L2。

4、杠杆的应用

（1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。）

（2）费力杠杆：L1<L2，F1＞F2（费力省距离，如：人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆。）

（3）等臂杠杆：L1＝L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向等臂杠杆的具体应用：天平.许多称质量的秤，如杆秤、案秤，都是根据杠杆原理制成的。）

第2节滑轮

1、滑轮是变形的杠杆。

2、定滑轮：

①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：等臂杠杆。

③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物。绳子自由端移动距离SF（或速度vF）=重物移动的距离SG（或速度vG）

3、动滑轮：

①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）

②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：只忽略轮轴间的摩擦则，拉

力。绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG）

4、滑轮组

①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重

力）拉力。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力。绳子自由端移动距离

SF（或

vF）＝n倍的重物移动的距离SG（或vG）。

④组装滑轮组方法：首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”

的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。

第3节机械效率

1、有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额=ηW总

斜面：W

有用＝Gh

2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。

公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额＝fL

3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功

公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝

斜面：W总＝fL+Gh＝FL

4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。

公式：斜面：定滑轮：12FG=

物

1FGn=物GGnF+=动物（）

Wη有用

=WWη有用

总

=

GhFLη=GhGhGFSFhF

η==

动滑轮：滑轮组：5、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

7、机械效率的测量：

（1）原理：（2）应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。

（3）器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

（4）步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。

（5）结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

②提升重物越重，做的有用功相对就多。

③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

=

22GhGhGFSFhFη===GhGhGFSFnhnF

η===WGhWFS

η=有用

总

简单机械练习题

一、填空题

1．如图是小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用

方案___(选填“甲”或“乙”)，因为采用这种方案可以____．(不计机械的自重及摩擦)

2．使用简单机械可以给人们的生活带来便利．

(1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个____滑轮，用来改变拉力的方向．

(2)如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小____臂，剪断物体更省力．

3．如图所示，在探究杠杆平衡条件的实验中，在支点左侧30cm刻度处挂2个钩码，每个钩码重0.5N，现欲用弹簧测力计沿竖直向上的力拉杠杆，使其在水平位置平衡，则拉

力的作用点应在杠杆支点的____(选填“右侧”或“左侧”)，若该点距杠杆支点10cm，此时弹簧测力计示数为____N.

第3题图第4题图

4．如图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平．现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平(棒

和悬线足够长)，则悬线上的拉力T先____，后____(均选填“变大”“变小”或“不变”)．

二、选择题

5．如图所示的简单机械中，在使用中费力杠杆的是()

6．如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是()A．F1较大B．F3较大

C．F1、F2、F3的大小不能确定

D．将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等

第6题图第7题图

7．如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是()

A．杠杆仍能平衡B．杠杆不能平衡，右端下沉

C．杠杆不能平衡，左端下沉D．无法判断

8．如图所示，用甲乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重，则下列说法正确的是()

A．甲较省力，机械效率较低B．乙较省力，机械效率较低

C．甲较省力，机械效率较高D．乙较省力，机械效率较高

第8题图第9题图

9．把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后()

A．A上升B．A下降C．A、B均静止D．无法判断

10．如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是()

11．利用如图所示的装置，工人用力F把重为100N的物体以0.2m/s的速度匀速提升6m．若不计绳重和摩擦，则这一过程中()

A．拉力F的大小为50NB．绳子自由端的速度为0.4m/s

C．拉力F所做的功为600JD．拉力F的功率为10W

第11题图第12题图

12．利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相同高度．若绳重和摩擦不计，下列分析中正确的是()

A．乙绳自由端移动距离较大B．乙绳自由端作用力较小

C．两种方式所做额外功相等D．增大提升高度效率都变大

三、作图题

13．某剧组为拍摄节目需要，设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动．请在图中画出：

(1)杠杆所受拉力的力臂l1；

(2)杠杆所受阻力F2的示意图．

四、实验探究题

14．在探究杠杆平衡条件的实验中：

(1)实验前没有挂钩时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向____调节．

(2)如图甲，在杠杆的左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样钩码___个．

(3)如图乙，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠

杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将____(选填“变大”“变小”或“不变”)，

其原因是____．

15．某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量．

(1)将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺，找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的____；

(2)如图所示，将质量为M1的物体挂在刻度尺左边某一位置，向____(选填“左”或“右”)移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡．记录物体悬挂点到支座的距离l1和刻度尺的___到支座的距离l2；

(3)根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m＝____(用题目中所给物理量表示)．