力學復習專題簡單機械

1、力學復習專題二、杠桿1、定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒 叫杠桿。2、五要素組成杠桿示意圖。 支點：杠桿繞著轉動的點。用字母0表示。 動力：使杠桿轉動的力。用字母 Fi表示。 阻力：阻礙杠桿轉動的力。用字母F2表示。 動力臂：從支點到動力 作用線的距離。用字母li表示。 阻力臂：從支點到阻力 作用線的距離。用字母12表示。3、研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉動 實驗前：應調節(jié) 杠桿兩端的平衡螺母， 使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:為了方便的從杠桿上量出力臂。 結論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是:動力X動力臂=阻力X阻力臂 。寫成公式 F111=F212名稱結構

2、特征特點應用舉例省力杠桿11 12省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、 鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿h v 12費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿I1 = I2不省力不費力天平，定滑輪 當力的作用線通過支點時，力臂為零，該力不會破壞杠桿的平衡。4、應用:二、滑輪1、定滑輪：定義： 中間的軸固定不動的滑輪 。F1ZZZ/ZZZ/F 實質：定滑輪的實質是：等臂杠桿特點：使用定滑輪 不能省力但是能改變動力的方向2、動滑輪: 定義：和重物一起移動的滑輪 。（可上下移動，也可左右移動）特點：使用動滑輪能 省一半的力，但不能改變動力的方向。判斷滑輪組有多少根繩子

3、的方法1、 從定滑輪和動滑輪之間劃一橫線，看有幾個交點(N個交點)；2、看繩子的起點在定滑輪上還是在動滑輪上；3、 若是在定滑輪上，繩子的段數(shù)就是N-1段；若是在動滑輪上，繩子的段數(shù)就是N段?？谠E是：奇動偶定有多少根繩子，那么用的力就是幾分之幾三、功：1、 力學里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在 力的方向上通過的距離 。2、不做功的三種情況： 有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。3、力學里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS或W=Pt4、功的單位：焦耳，1J= 1N m。把兩個雞蛋舉高1m，做的功大約是 1J。F就是這個力；公式中 S 一

4、定是在力的方5、應用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時 向上通過的距離，強調對應。功的單位“焦”6、功的原理內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功?！局v解】用分割法判斷承重繩子的股數(shù)，方法不錯，在以往的教學中我也是這樣教的。但初學階段問： 圖1畫線處不是有三股繩子嗎？為什么會是2F= G物等問題。我感覺要想徹底搞清認楚上面的問題,只是劃一條虛線來分割滑輪組是不夠的。認為解決滑輪組一類問題的一般方法是：選取研究對象，分 析對象受力，利用平衡條件解題。首先要講清楚的是：(1) 同一根繩子穿起來的滑輪組繩子上各處的拉力都相等。(不計摩擦，不計繩重

5、)(2) 區(qū)分繩子的“根數(shù)”與“股數(shù)”這兩個概念的不同。一根繩子，繞在定滑輪和動滑輪之間，會被 分成幾股。(3) 初中階段研究的對象要么靜止，要么做勻速直線運動，即受力滿足平衡條件：合力等于零?！纠?】如圖2,每個滑輪重10N,物體A重80N，不計繩重和摩擦，整個裝置處于靜止狀態(tài)，求繩子的拉【解析】取動滑輪和物體A為研究對象，受力分析如圖3 （有三股繩子向上拉著動滑輪和物體整體），因為處于靜止狀態(tài)，所以有 F + F+ F= C物十G動，即3F= 10N + 80N，所以F = 30N。若求彈簧秤的讀數(shù)F彈，應取定滑輪為研究對象，受力如圖4（有兩股繩子向下拉著定滑輪）。因為靜止，彈簧秤的讀數(shù)F

6、 彈=G 定+ 2F= 10N + 60N = 70N?！纠?】 如圖5,體重500N的人，要將G = 700N的吊籃勻速吊起，不計滑輪、繩重及摩擦。（1） 如圖5,人站在地面上，至少要用 N的力拉繩。（2） 如圖6，人站在吊籃中至少要用 N的力拉繩。【解析】（1）取動滑輪和吊籃整體為研究對象，分析受力如圖7 （兩股繩子向上拉著動滑輪和吊籃整體）。由于勻速吊起有2F= C 籃，F(xiàn)= 350N。（2）取動滑輪、吊籃和人整體為研究對象分析受力如圖 人整體）。由于勻速吊起有3F= G 人+ C 籃，F(xiàn)= 400N。8 （有三股繩子向上拉著動滑輪、吊籃和【例5】 一小車A陷在泥地里?，F(xiàn)在通過如圖9所示

7、的滑輪組將小車勻速拉出，F(xiàn)= 1000N。求小車受到的拉力和樹受到的拉力（不計滑 輪、繩重和摩擦）?！窘馕觥恳肭笮≤囀艿降睦Γ毴踊啚檠芯繉ο?，受力如圖10 （有三股繩子向右拉著動滑輪），小車受到的拉力 F，F(xiàn)= 3F=3000N。求樹受到的拉力，要取定滑輪為研究對象，受力如圖ii （有兩股繩子向左拉著定滑輪），樹受到的拉力F= 2F=2000N?！究偨Y】處理滑輪組一類力學題，使用的仍是解決力學問題的一般思路，即選取研究對象，分析受力，利用平衡條件列方程解題。如何選取研究對象，是整體還是隔離某一物體，要具體情況具體分析。正圖II2少.處丿 畑 丿耐山；5它的另一端受的拉力為 F，F(xiàn)的時

8、候 并不是全部力都給確地進行受力分析是解題的關鍵，既要找準力的個數(shù)，又要找準力的方向。作為教師應教給學生處理 問題的一般方法，使學生能靈活地處理可能遇到的各種問題?！纠?】放在水平地面上的物體所受重力為G，系著它的一根豎直輕繩繞過光滑滑輪,地面對物體的支持力為 N，下面關于這三個力大小的關系正確的是：A. F=G ;B . G=N ;C. F+N=G ; D . F=N.【解析】這樣想比較簡單 N是物體給予地面的力的反作用力而當繩子另一邊有個 予了地面地面只受到了 G-F的力由此可見N=G-F N+F=G在原圖中物體的受力分析還少畫了一個：繩子的拉力=F（豎直向上）由受力平衡可知F+N=G 注

9、意N是地面支持力物體受力分析 重力向下 地面支持力 向上 繩子拉力向上由牛二定律得G （下）=F+ N （上）【例7】物體A重20N，滑輪重1N，繩重不計，彈簧測力計示數(shù)為25N，則物體B重N【解析】首先除掉滑輪的重，這樣示數(shù)為24N,因為測力計接的是定滑輪，所以兩根繩子平分了測力計的示數(shù)， 再加上B沒有與地面接觸，所以 B的重力為12N這里若說的明白點，應為 A和B對彈簧測力計的力為 24牛，而不應該說為 AB共重24牛。再根據(jù) 繩子兩端的力是相等的，可以得知B對彈簧測力計的力為12牛。對B受力分析，向上繩子的拉力和 B向下的重力平衡，即 F=Gb對滑輪受力分析，向下兩段繩子，即兩個拉力F,

10、，向下滑輪的重力 G輪；向上測力計處繩子的拉力，即F示 則 F+F+G輪=F 示，2Gb+1N=25N所以 B 的重力 Gb=12N可以這樣分析，用大小為 G （ b）的力勻速提起物體 A。彈簧測力計測的力為 G（ b） +GA+1=25所以G （b） +GA=24因為定滑輪不省力且物體處于平衡，所以為12No【例8】甲、乙兩容器，甲容器中盛有硫酸，乙容器中盛有水，如圖所示，已知甲、乙兩 容器底部受到的壓力相等，比較兩容器內(nèi)液體的質量（B）A.硫酸的質量大于水的質量B.硫酸的質量等于水的質量C.硫酸的質量小于水的質量D .無法判斷【解析】設高和底面積分別為 0，S; h2，s2;其中壓強 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也就是他們的重力相等；質量相等作圖題1、工人站在地上，利用圖11所示的滑輪組把重物提升到樓上，請在圖中畫出滑輪組的繞繩方法。2 用圖所示的杠桿提起重物.0是杠桿的支點，在 A點用力，在圖中畫出力 F的力臂，并用字母 G表示.4如圖中均勻直棒 0A可繞0點轉動，請分別畫出水平拉力F和重力G的力臂.6 .試在圖上畫出F 1和F2的力臂7

12、、如圖所示，某人使用滑輪組提升重物，請你在答題卡上畫岀他使用滑輪組最省力的繞法。8、圖中，一個站在地面上的工人利用滑輪組將重物G提起來，請畫出滑輪組的繞線.9畫出并標明圖中F、G對支點0的力臂.10.畫出圖中各力的力臂.11.畫出圖中F 1和F 2的力臂G|和q.12畫出圖中杠桿所受各力對于點O的力臂（不計杠桿所受的重力）13、如圖，要用滑輪組將陷在泥中的汽車拉岀來，要用最小的力氣，畫岀繞繩方法。14.試在圖中畫出汽車剎車踏板上動力 F 1的力臂q和阻力F 2的力臂 .15、用滑輪組提升重物，請在下圖中畫岀拉力F= G/3的繩子的繞法。（不計動滑輪、繩重和摩擦）0A所受力的力臂（OA桿的質量忽

13、略不計）40牛頓的力F,整個裝置處于靜止狀態(tài),17.圖中，均勻直棒AB可繞A點轉動，在B端加一豎直向上的 試作出該棒所受重力的圖示及重力的力臂.18.G和q分別標明.Fi19.畫出圖中杠桿所受各力對于支點0的力臂（不計杠桿所受重力）20.在圖所示的各杠桿中，0是支點，試分別畫出 F 1 , F 2的力臂Gi, G2.O/占0弋FiA匚Fi21下列所示的杠桿中，0是支點，在圖上畫出 F1、F 2的力臂，并且用 G、G2表示它們.22. 畫出下列各力的力臂（如圖）23、一條繩子最多能承受1000 N的拉力.請設計一個滑輪組，用這條繩子吊起 3300N的重物，畫岀滑輪組安裝示意圖（動滑輪重及摩擦不計

14、）24、有一個結構不明的滑輪組，只知道拉力F向下拉繩子時，每拉下12m,重物就上升 3m,拉力F=400N, 重物為多大，試畫出滑輪的結構圖25、想使用滑輪組提起 3 X 103 N的物體，繩子最大只能承受 800N的力，請設計一個向下拉動繩子的最簡單的滑輪組，畫出示意圖，并計算提起重物時所用的拉力（繩重、動滑輪重、摩擦均不計）26在圖中，畫出力 F 1和F 2對杠桿支點0的力臂，并分別用字母G|和q表示.O27. 如圖所示，一木桿可繞固定軸 0自由轉動，木桿在水平拉力F的作用下處于平衡狀態(tài). 試在圖上畫 出拉力F和木桿重力G對0點的力臂.28、按要求給滑輪組繞線.（G為物體重，不考慮摩擦及動滑輪、繩子的重力）29. 如圖所示的杠桿， 左邊掛有兩個各重10牛頓的相同鉤碼， 在一個大小為30牛頓，方向豎直向下的 力作用下，杠桿處于平衡狀態(tài)，試在圖中恰當?shù)奈恢糜昧Φ膱D示法畫出這個力.30. 人的前臂是費力杠桿，當曲肘將手中重物舉起時，肘關節(jié)0是支點，肌肉收縮，動力 F 1作用在A點上，阻力F 2作用在B點上，請在圖中畫出各力的力臂， 在你所畫的圖中： 表示F 1的力臂，表示F 2的力臂.31用如圖所示的杠桿提起重物，0是杠桿的支點，若在 A點用力，在圖中畫出力 F的力臂，并用字母G表示32.F0是支點，在圖中作出它的動力臂和阻力臂.用道釘撬來撬