第12章简单机械复习

简单机械复习直击中考这些能给我们提供某些方便的工具都称为机械请把下面物品和应用的简单机械原理用线连起来。

汽车方向盘斜面螺丝刀斧子省力杠杆盘山公路螺丝钉费力杠杆起重机卷式窗帘轮轴扳手开瓶器定滑轮老虎钳筷子滑轮组镊子

一、杠杆？1.定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒就是杠杆。如：撬棒注意：硬棒可以是直,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.撬棒在撬石头的过程中是怎么样运动的？什么是动力，阻力，动力臂，阻力臂？oF1F2L1L2支点阻力点用力点支点阻力点用力点支点阻力点用力点支点(o)：杠杆绕着转动的点动力(F1)：促使杠杆转动的力阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)2.几点说明（1）先确定杠杆的支点Ｏ和画动力、阻力的方向。（2）过力的作用点沿力的方向画出力的作用线（注意：画的时候要用虚线将力的作用线延长。）（３）用实线或虚线作从支点Ｏ到力的作用线的垂线，画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂。（４）最后用大括号或箭头勾出力臂，并在旁边写上字母L1或L２。（力臂的两种表示方法：大括号和箭头）3、画力臂的方法：动力臂:从支点到动力作用线的距离F2支点:O动力作用点:A阻力作用点:B动力:F1阻力:F2OABF1L1L2阻力臂:从支点到阻力作用线的距离画力臂：一点、二线、三垂直、四标号。oF1F2L2L14、举例oF1F2L1L2L1F2OF1画出使杠杆在图示位置平衡的动力。5、杠杆平衡的条件F1F2oL1L2动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1l1=F2l2杠杆原理杠杆平衡的条件是: ____________________________;它的公式是________________;或是_________________;也称作________________.F1F2＝l2l1结论：6、杠杆的分类（三种杠杆）1）省力杠杆：动力臂大于阻力(但费距离），L1＞L2时，F1＜F2.F1×L1＝F2×L22）费力杠杆：动力臂大于阻力(但省距离），L1＜L2时，F1＞F2.3）等臂杠杆：动力臂等于阻力L1＝L2时，F1＝F2.杠杆的动力臂和阻力臂是否一定在杠杆上？杠杆概念：一根硬棒，在力的作用下，能围绕着固定的点转动，这根硬棒就叫杠杆。基本要素支点O：杠杆围绕着转动的固定点；动力F1：使杠杆转动的力；阻力F2：阻碍杠杆转动的力；动力臂L1：从支点到动力作用线的距离阻力臂L2：从支点到阻力作用线的距离杠杆平衡条件：F1L1=F2L2杠杆分类省力（费距离）杠杆（L1>L2）费力（省距离）杠杆（L1<L2）等臂杠杆（既不省力也不费力）（L1=L2）练习1、如图，杠杆的应用例子中不省力杠杆是（）ABCDC练习2、在图中，画出力F对支点O的力臂，并用字母L标明。OFL7、练习1）找出下列各图中动力和阻力，并画出杠杆力臂。OF1F2L1L22）、如图，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂一重物G，质量为2kg，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F为多少？

BAOF3）如图：OB=2BA，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为30℃，则绳的拉力为多少？OBAG在A点施加一个力，使杠杆AOB在图中位置平衡，画出最小的力F1的方向.F1画出使轻质杠杆AB在图所示位置静止时所用最小的力FAOBFF/F//OGABCFL怎样施加一个最小的力使杠杆平衡？便于直接测量动力臂和阻力臂如图,实验前发现杠杆左端下倾，应将横梁右端的螺母向

边旋一些使杠杆在

位置平衡，这样做的目的是

。

右水平F1F2L2L1如图，用始终与杠杆垂直的力F将杠杆缓慢地由位置1拉至位置2，F的大小如何变化？12F/FOBBAAGGL2FGOBAL1L2如图，用始终竖直向上的力F将杠杆缓慢地拉至水平位置，F的大小如何变化？FFGOBAFGOBAL1L2一根木棒一端粗一端细，当支在某一点时刚好能在水平位置平衡，若沿该点通过的横截面将木棒截为两部分，则粗段和细段哪个质量大？G1G2一根粗细均匀的硬棒AB被悬挂起来，已知AB＝6AO，当A处悬挂100牛的重物G时，杠杆恰好平衡，杠杆自身重力是多少？

BOAG/如图所示，杠杆上分别放着质量不等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同的速度同时匀速向支点移动，则杠杆（）A．不能平衡，小球那端下沉B．不能平衡，大球那端下沉C．仍能平衡D．无法确定O如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，l2是力F2的力臂，在图中画出F1的力臂和力F2。画力臂专题一：画出杠杆的五要素专题二：最小力的问题1.在下图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图（要求保留作图痕迹）。2.如图所示，杠杆AC(刻度均匀，不计杠杆重)可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。使杠杆平衡，应在杠杆上的

点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是_______.

1.2组A1：43.如图中的起瓶器，它的支点是

(填A、B、C或D)；若沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中

点用力最小(填A、B、C或D)．如下左图所示，在杠杆A点挂一个物体，如果要使杠杆保持水平平衡，并且用力最小，则应该在杠杆的B端施加一个方向______的力。4.如下左图所示，在杠杆A点挂一个物体，如果要使杠杆保持水平平衡，并且用力最小，则应该在杠杆的B端施加一个方向___________的力。AD竖直向上5、如上中图，杠杆处于平衡，现在将力F的方向改为沿图中虚线的方向，要使杠杆仍在图中位置保持平衡,必须使（）A、F增大B、F减小C、F大小不变D、F小于A的重力6、如上右图的杠杆中，O是支点，在B端挂一个重物，为使杠杆平衡，要在A端加一个力，下列说法中正确的是（）A在水平方向用力F1最小B在竖直方向用力F2最小C在跟OA连线垂直的方向F3最小D在各个方向上用力一样AC1、如图所示是安置在某收费站栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根()A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法确定2、下列杠杆中，在使用时属于省力的是_______________，在使用时属于费力的是______________，属于等臂杠杆的是____________。①天平；②理发剪刀；③切纸刀；④镊子；⑤筷子；⑥剪铁皮剪刀；⑦人的前臂；⑧撬棒；⑨游乐园中的摩天轮。大3A1.93.6.8专题三：三类杠杆专题四：探究杠杆平衡条件的实验现有小丽、小宇和小华同学探究杠杆平衡条件的实验，完成下列填空：（1）实验中，首先调节横杆两端的____________，使横杆在______位置平衡，其目的是___________________________。(2)小丽同学在调节杠杆平衡时，发现杠杆的右端翘起，可以调节右端的螺母，使它向_______移动；或者调节左端的螺母，使它向________移动。(3)操作时，把钩码分别挂在杠杆的两侧，改变钩码的_________或在杠杆上的_______，使杠杆___________________，其目的是_____________________________。平衡螺母水平1.便于读取力臂。2.使杠杆的重心通过支点，消除杠杆重力对实验的影响。右右个数位置重新平衡避免偶然性，得到普遍规律（4）、小丽在实验时，忘了一部分数据的记录，请你帮助完成下表：次数动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m120.01120.0340.06（3）、当小宇同学做此实验时，在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力×动力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？

此时弹簧称拉力的力臂已经不能在杠杆上直接读出！0.028（4）小华在做此实验时，猜想杠杆的平衡条件可能是“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”。经过实验，获得了下述数据：动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554于是，他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程存在什么问题？1.仅凭一组实验数据，具有偶然性，不能得出普遍规律，应进行多次实验。

2.不同单位的物理量不能进行加减运算。如图所示，一轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆正好在水平位置上平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为_________牛。

一位体重为500牛的同学在做俯卧撑，如上中图所示，A点为重心，则地面对他双手的作用力大小和方向分别是_____________和_______________6N300N竖直向上专题五：杠杆平衡条件的计算3、如图所示，在杠杆AOB的A端挂一个重为GA的物体，B端挂―个重为GB的物体时，杠杆处于平衡状态，若AO=BO，杠杆自身重力不计，则（）A．GA=GB

B．GA<GB

C．GA>GB

D．无法判断

B专题六：杠杆力臂及力的大小变化问题1、有一把均匀的木尺，在上端钻有一小孔，挂在钉子A上，如下左图所示，它可以在竖直平面内以A点为轴摆动。现从静止开始，在木尺的另一端B点处施加一个水平向右的作用力F,使木尺缓慢地向右偏转，到图中虚线位置，在这一过程中，木尺的重力对A点的力臂逐渐变_______,水平力F的大小逐渐变_______。2、如下右图所示，作用在杠杆左端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆由水平位置OA缓慢拉至OB，则在这个过程中力F将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。变大变大变小专题七：杠杆平衡的判定1、一个已经平衡的杠杆，两端挂有40N和50N的重物，当将两边同时都增挂5N重物时，杠杆应（）A仍平衡B挂40N的一端下沉C挂50N的一端下沉D无法判断2如下左图所示，杠杆处于平衡状态，若将左边A处的砝码移至C处，要使杠杆重新恢复平衡，必须()A将B处的砝码移至D处B将B处增加一个同样的砝码C将B处的砝码移至D处后去掉一个砝码D将B处的砝码去掉一个BB1.定义：滑轮是一个周边有槽，能绕轴转动的小轮二、滑轮滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，又分为定滑轮和动滑轮两种。使用时，轴固定不动，叫定滑轮。使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。甲:固定在某处的滑轮——定滑轮乙:随物体运动的滑轮——动滑轮2.分类1）定滑轮(1)能否改变用力方向?定滑轮可以改变用力方向。(2)能否省力?定滑轮不能省力。(3)能否省距离?定滑轮不能省距离。F1

F受力分析物体匀速上升:F1=G物理论上不省力也不费力。F1＞G物绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大假如摩擦忽略不计使用定滑轮，既不省力也不费力。F1F1G物理论分析转轴固定不动，相当于支点O，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。L1=L2

F1=F2

F2=G物F1=G物定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。l2l1OF2F12）定滑轮特点：(1)可以改变用力方向。(2)既不省力也不费力，也不省距离。(3)本质上，相当于一个等臂杠杆。2.动滑轮(1)能否改变用力方向?动滑轮不能改变用力方向。(2)能否省力?动滑轮能省力。(3)能否省距离?动滑轮不能省距离。F1

F理论分析支点是A点还是O点?∵G

·R=2R

·FF=GR2R=12G

动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。因此能省一半力。杠杆的支点在O点处OAFl2=Rl1=2ROGFG动滑轮的实质动滑轮实质可看做是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆为什么实验中的拉力比重力的一半大?2F2=G动+F物=G动+G物F2=(G动+G物)/2G物＞＞G动一般情况下，忽略动滑轮重及绳子与动滑轮之间的摩擦。F2F2G动F物动滑轮特点：

(1)不能改变用力方向。

(2)能省一半力，但费一倍距离。

F=G/2s=2h

(3)本质上，相当于一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。1.在图中，货物G重为100牛，若不计滑轮的重力，不考虑绳子与滑轮之间的摩擦力。由a图装置拉，拉力F1=_____牛；由b图装置拉，拉力F2=_____牛。F1F2a想想做做10050b2.物体被匀速升高时，如果F=25牛，滑轮质量不计，则重物G受到的重力为_____牛。50F=25牛在上面的实验中，拉绳子是竖直拉的，如果斜着拉，上述实验中的结论还能成立吗?想想议议拉力大小会变化吗?定滑轮斜着拉时，仍旧既不省力也不费力。L1=L2F1L1=F2L2F1=F2l1l2l2l1l2l1F2F1F2F1F2F1若拉力F沿斜上方拉，F=G吗？

12F2F1GL1L2OF1/L1/∵动力臂L1减小∴动力F增大要使动滑轮省一半的力，必须使绳子沿竖直方向拉使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。那我们能不能把两者结合起来，组成滑轮组，使其既可以改变力的方向，又能省力?三、滑轮组：G

G

G

F

F

F

2段绳子承担F=(1/2)G2段绳子承担F=(1/2)G3段绳子承担F=(1/3)G1、滑轮组特点：拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子段数n有关。动滑轮被几段绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一即:F=

1nG

拉力F(绳子自由端)移动距离s是物体上升高度h的n倍，即:

s=nh6段绳子承担

F=(1/6)GFGFG7段绳子承担

F=(1/7)GF

18段绳子承担

F=(1/18)G1.在右图所示的滑轮组中:

(a)若动滑轮重G轮不计，拉力F

是多少?例题F=15G物

(b)若动滑轮重G轮不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少?F=15(G物＋G轮)F

G轮

G物

3.如图所示的四个滑轮组中，图______可省一半力，图______最费力，图______和图______用力大小一样。abcdbcad4.用如图所示的滑轮组拉动物体A，怎样绕线最省力，画出绕线图。AFF

18段绳子承担

F=(1/18)G练习1、升国旗的旗杆上装有定滑轮，这是为了（）A、省力B、省功C、省距离D、改变施力方向练习2、用如图所示的四种方法，提起同一重物G，不计摩擦及动滑轮重，则所用拉力F最大的是

，最小的是

。FFDABCDBC1.在右图所示的滑轮组中:

(a)若动滑轮重G轮不计，拉力F

是多少?例题F=15G物

(b)若动滑轮重G轮不能忽略，那么图中的拉力F应等于多少?F=15(G物＋G轮)F

G轮

G物

3.如图所示的四个滑轮组中，图______可省一半力，图______最费力，图______和图______用力大小一样。abcdbcad4.用如图所示的滑轮组拉动物体A，怎样绕线最省力，画出绕线图。AF物体重为180N，拉力F为

，若滑轮重力20N，则拉力F为.如果，物体上升1m，则绳子上升为

mF360N380N21、将一圆锥体推上台阶，现分别在A、B、C点用力，力的方向如图，则最小的推力是（）A、FAB、FBC、FCD、一样大ABCB2、如果街边一些无良商贩想骗秤，使秤的读数比实际质量大，那么他们可能是（）A、减少杆秤的砣重B、增加杆秤的砣重C、减少杆秤的盘重D、都有可能A3、O为杠杆AC的支点，在B处挂一个球，AO＝OB＝CB，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1，并标出F1的方向。CBOAF1L14、护城河上安装使用的吊桥是一个杠杆，由图可知它的支点在_____点，在匀速拉起时，它属于一个______杠杆（“省力”或“费力”），并在图中画出动力臂。ABCCL1省力5：判断题①、杠杆是一根直的硬棒。()②、动滑轮和定滑轮都是变形的杠杆。()③、动力臂与阻力臂之和等于杆长。()④、力的作用线通过支点的力的力臂为零。⑤、定滑轮的半径越大越省力。()×√××√1、如图，地面上一物体重100牛顿，当物体做匀速直线运动时，物体与地面的摩擦力是60牛顿，则拉力F=

牛顿。f=60Nf=60NF202、不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F＝5N时，物体m恰能匀速向右运动，求：物体所受地面的摩擦力大小。mF＝5NF=5Nmf=______f=______f2.5Nf10N3、搬运工人常用的一种搬运重物的方法，从图中能看出搬运工人运用了哪些物理知识？F①动滑轮省力;②以滚动代替滑动减小摩擦。轮轴rF1

RF1·R=F2·r

手摇钻自行车把脚蹬轮盘套筒扳门把手大扳手水笼头F2

轮轴和斜面轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆Rr=F2F1F1·R=F2·rF1F2rR动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？斜面：省力、费距离HS把重物从地面直接匀速提升到H米的高处：所用力是物重G，经过的距离是H把它沿长为S米的斜面推到顶端，经过的距离长了是S，但用的力却比物重G小得多了！斜面也是一种简单机械物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃回眸教材析知识3．机械效率①机械效率是指有用功跟总功的

。不同机械的机械效率表达式：公式：η＝———斜面：η＝——定滑轮：η＝——＝——＝—动滑轮：η＝——＝———＝——滑轮组：η＝——＝——＝——②提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。比值W总W有用GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃典例精析把方向

典例1：杠杆平衡条件的应用

例1如图12－2所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A处用一竖直力F。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则()A．F大小不变，但F＜G

B．F大小不变，但F＞GC．F逐渐减小，但F＞G

D．F逐渐增大，但F＜G图12—2┃典例精析把方向┃A物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃典例精析把方向典例2:滑轮组的应用与设计

例2用滑轮组提升重物，请在图12－3中画出拉力F＝—的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦)[答案]如图12－4所示图12—43G图12—3第十二章简单机械

┃典例精析把方向物理·新课标（RJ）[解析]一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担重物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子承担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。

方法拓展：滑轮组提升(或水平拉)物体时，承担重物绳子的股数的判断和根据题目的具体要求来设计滑轮组的组装：根据公式n＝————求出绳子的股数，然后利用“奇动偶定”原则解决相关问题。G物+G动F物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃实战演习成高手1．小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图12－6所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)()

A．F1>F2