第12講簡(jiǎn)單機(jī)械

1、物理第第12講簡(jiǎn)單機(jī)械講簡(jiǎn)單機(jī)械 考點(diǎn)一：杠桿 1杠桿的五要素和平衡條件【特別提醒】畫力臂：(1)找支點(diǎn)O；(2)畫力的作用線(實(shí)線)；(3)畫力臂(虛線，過(guò)支點(diǎn)且垂直力的作用線)；(4)標(biāo)力臂。2杠桿的分類【特別提醒】省力杠桿必然費(fèi)距離，省距離杠桿必然費(fèi)力，既省力又省距離的杠桿是不存在的。考點(diǎn)二：滑輪 考點(diǎn)三：斜面和輪軸 考點(diǎn)一杠桿 【例1】(2015，天津)應(yīng)用杠桿的知識(shí)判斷圖中最適合剪斷鐵片的剪刀是()【點(diǎn)撥】適合剪鐵片的剪刀必須是省力最多的，根據(jù)杠桿平衡條件可知，必須在使用這種剪刀時(shí)動(dòng)力臂比阻力臂更長(zhǎng)些?！敬鸢浮緽【方法歸納】根據(jù)杠桿的平衡條件可以判定杠桿是否省力，也可以解釋日常生活有

2、關(guān)現(xiàn)象?？键c(diǎn)二杠桿作圖【例2】(2015，宜賓)如圖所示，質(zhì)量均勻分布的直木棒一端支在地面上，O為支點(diǎn)。(1)請(qǐng)畫出木棒所受重力G的示意圖；(2)請(qǐng)畫出使木棒在圖示位置靜止時(shí)作用在端點(diǎn)P的最小作用力F的示意圖及其力臂l?！军c(diǎn)撥】力臂是支點(diǎn)到力的作用線的距離，即過(guò)支點(diǎn)向力的作用線所作垂線段長(zhǎng)，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1l1F2l2可知，要使動(dòng)力F1最小，動(dòng)力臂l1必須最大，而最大的力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)P的距離OP，故過(guò)P點(diǎn)作垂直于OP斜向上用力為最小的力?！敬鸢浮?【點(diǎn)撥】流體流速越大的位置壓強(qiáng)越小，A圖氣流通過(guò)下方路程長(zhǎng)，流速大壓強(qiáng)小；B圖上下流速相等壓強(qiáng)相等；C圖兩紙片間流速大，兩邊壓強(qiáng)相等

3、；D圖乒乓球上方流速大，壓強(qiáng)小?！敬鸢浮緼【方法歸納】對(duì)于流體壓強(qiáng)問(wèn)題，要明確被研究物體的哪兩個(gè)側(cè)面流體流速不同，判斷兩個(gè)側(cè)面的壓強(qiáng)情況，進(jìn)而判斷物體在壓強(qiáng)差作用下的運(yùn)動(dòng)情況?？键c(diǎn)三滑輪 【例3】已知物重600 N，繩子承受力為250 N，在圖中畫出能提起重物的繩子繞法?！敬鸢浮?【圖片與命題】【圖片與命題】【圖片與命題】實(shí)驗(yàn) 探究杠桿的平衡條件 命題點(diǎn)1讓支點(diǎn)處于杠桿中央的目的：減小杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響。2杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié)：左高左調(diào)、右高右調(diào)。3實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)鉤碼的懸掛位置使杠桿在水平位置靜止，目的是_。4本實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是_。5用彈簧測(cè)力計(jì)代替杠桿一側(cè)所掛鉤碼，當(dāng)測(cè)力計(jì)由豎直方向拉

4、變成傾斜拉，要使杠桿仍保持平衡，測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)變_，是因?yàn)槔Φ牧Ρ圩僟。6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。7實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。便于測(cè)量力臂避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，得出普遍規(guī)律大小動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂(F1l1F2l2) 【例】(2015，南昌)探究杠桿的平衡條件?！咎岢鰡?wèn)題】如圖1所示，是一種常見的桿秤，此時(shí)處于水平位置平衡。發(fā)現(xiàn)一：小明在左側(cè)掛鉤上增加物體，可觀察到提紐左側(cè)下沉，他認(rèn)為改變杠桿的水平平衡可以通過(guò)改變作用在杠桿上的_來(lái)實(shí)現(xiàn)；發(fā)現(xiàn)二：接著小新移動(dòng)秤砣使其恢復(fù)水平位置平衡，說(shuō)明通過(guò)改變_的長(zhǎng)短也可以改變杠桿的平衡。那么，杠桿在滿足什么條件時(shí)才平衡呢？【制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)前，輕質(zhì)杠桿處于如圖2所示的狀態(tài)

5、，使用時(shí)，首先應(yīng)將杠桿的平衡螺母向_(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿處于水平位置平衡，這樣做的好處是_。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】如圖3所示，他們進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出杠桿的平衡條件是_?！就卣箲?yīng)用】如圖4所示，是用手托起重物的示意圖，圖中前臂可以看作是一個(gè)_(填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。假如托起6 N的重物，請(qǐng)你根據(jù)圖4所示，估算出手臂要用的動(dòng)力大約是_N。【答案】【提出問(wèn)題】力力臂【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】右方便直接測(cè)量力臂【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】F1l1F2l2【拓展應(yīng)用】費(fèi)力48【易錯(cuò)易混】1不會(huì)將實(shí)際生活中的杠桿進(jìn)行簡(jiǎn)化畫圖，應(yīng)先找支點(diǎn)，再找使其轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，阻礙轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力，注意阻力的方向：阻礙杠桿

6、轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。2不會(huì)正確分析轉(zhuǎn)動(dòng)中杠桿力或力臂的變化(根據(jù)杠桿平衡條件分析)。3誤認(rèn)為動(dòng)滑輪一定省一半的力(只有沿豎直方向或水平方向時(shí)才省一半的力)。4不能靈活地分析滑輪組的省力情況，可根據(jù)動(dòng)滑輪受力情況進(jìn)行受力分析解答。1(2015，吉林)如圖所示的裝置中，兩支鉛筆構(gòu)成了一個(gè)_，可以輕松地舉起很重的書，小指離支點(diǎn)越遠(yuǎn)，所用的力越_。省力杠桿小2(2015，義烏)如圖是一種健身器械，AOB可視為杠桿，圖中小明同學(xué)用力豎直向下拉杠桿，重物被抬起，此時(shí)阻力臂_(填“大于”“小于”或“等于”)動(dòng)力臂。小明同學(xué)想通過(guò)增大向下的拉力來(lái)加大訓(xùn)練強(qiáng)度，請(qǐng)你利用杠桿平衡條件，給小明提出一條合理的建議_。3(20

7、15，益陽(yáng))如圖是自行車手閘示意圖，手閘是一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械，這種簡(jiǎn)單機(jī)械的名稱是_，當(dāng)圖中手對(duì)車閘的作用力F10 N時(shí)，剎車?yán)€受到力的大小為_N。小于拉力的作用點(diǎn)向左移(重物向左移或增大物重) 杠桿404(2015，黑龍江)如圖所示的杠桿(自重和摩擦不計(jì))，O為支點(diǎn)，A處掛一重為100 N的物體，為保證杠桿在水平方向平衡，在中點(diǎn)B處沿_(填“F”“F1”或“F2”)方向施加一個(gè)最小的力為_N。5(2015，河南)如圖是小聰為拉船靠岸而設(shè)計(jì)的甲、乙兩種方案，若拉船的力需要很大，則應(yīng)選用_(填“甲”或“乙”)方案，因?yàn)椴捎眠@種方案可以_。(不計(jì)機(jī)械的自重及摩擦)F2200甲省力6(2015，桂林)如

8、圖所示，用滑輪拉著一重為400 N的物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該滑輪為_(填“動(dòng)”或“定”)滑輪，如果不計(jì)滑輪重及細(xì)繩與滑輪間的摩擦，則豎直向上的拉力F是_N。7(2015，宿遷)如圖所示器具中，屬于省力杠桿的是( )動(dòng)200C 8.(2015，棗莊)如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，如果將物體A和B同時(shí)向靠近支點(diǎn)的方向移動(dòng)相同的距離，下列判斷正確的是( )A杠桿仍能平衡B杠桿不能平衡，右端下沉C杠桿不能平衡，左端下沉D無(wú)法判斷C9(2015，漳州)如圖所示，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，在D點(diǎn)掛一個(gè)重為G的物體M。用一彈簧測(cè)力計(jì)依次在A、B、C三點(diǎn)沿與圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次

9、的示數(shù)分別為F1、F2、F3，它們的大小關(guān)系是( )AF1F2F3G BF1F2F3GCF1F2F3G DF1F2F3GC10(2015，常州)如圖所示，OAB為輕質(zhì)杠桿，可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在B端施加一個(gè)動(dòng)力使杠桿在水平位置平衡，該杠桿( )A一定是省力杠桿B一定是費(fèi)力杠桿C一定是等臂杠桿D以上情況都有可能D11如圖所示，在豎直向上大小為10 N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2 m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為( )A20 N，0.4 m/s B20 N，0.1 m/sC5 N，0.4 m/s D5 N，0

10、.1 m/sD12(2015，黑龍江)簡(jiǎn)單機(jī)械在我們的生活中應(yīng)用很廣泛。下圖是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計(jì)機(jī)械重和摩擦)，其中不省力的是( )C13(2015，萊蕪)如圖所示，杠桿在力F1、F2的作用下(F2未畫出)處于平衡狀態(tài)。O為支點(diǎn)，l2是力F2的力臂，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F1的力臂l1和力F2的示意圖。14(2015，宜昌)如圖甲所示，當(dāng)用指甲剪剪指甲時(shí)，指甲剪可以看成是多個(gè)杠桿的組合。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出剪指甲時(shí)其中一個(gè)杠桿DBE的動(dòng)力臂l1和阻力F2。15(2015，棗陽(yáng))在杠桿上的A點(diǎn)掛一重物，在C點(diǎn)對(duì)杠桿施加一個(gè)最小的力，使杠桿平衡在圖中所示的位置。在圖中試畫出這個(gè)力的示意圖

11、和力臂。16(2015，眉山)如圖所示，在A處或B處的虛框內(nèi)添加一個(gè)滑輪，利用三個(gè)滑輪組成滑輪組，要求使用時(shí)最省力。添加滑輪并完成滑輪組繞法。17如圖，輕質(zhì)杠桿MON在水平位置靜止時(shí)OM ON1 2，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10 N，已知每個(gè)滑輪重2 N，則物體A重為_N。(不計(jì)繩重及摩擦)7418(2015，齊齊哈爾)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中。(1)杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于_或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)，調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡，其主要目的是_。靜止?fàn)顟B(tài)便于測(cè)力臂和避免杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響(2)實(shí)驗(yàn)中，用裝置A的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距)，但老師建議同學(xué)不宜采用這種方式，該種方式的不足主要是因?yàn)?)A一個(gè)人無(wú)法獨(dú)立操作B力臂與杠桿不重合C力和力臂數(shù)目過(guò)多，不易得出結(jié)論D杠桿受力不平衡C(3)若用裝置B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是_N；將彈簧測(cè)力計(jì)沿虛線方向拉，仍然使杠桿在原來(lái)的位置平衡，此時(shí)拉力的力臂將_，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將_。(均填“變大”“變小”或“不