中考物理总复习之杠杆和滑轮组
(一)杠杆
1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 l1 l2 杠杆五要素——组成杠杆示意图。
O ①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
F1 F2 说明:动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴ 找支点O;
⑵ 画力的作用线(虚线);
⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线); ⑷ 标力臂(大括号)。
2、杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。 写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1 (二)滑轮、滑轮组 1、定滑轮:
F1 ①定义:中间的轴固定不动的滑轮。 l1 ②实质:定滑轮的实质是: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
l2 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) F2 2、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:动滑轮的实质是: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:F= 1/2G 只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1 2(G物+G动)
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) 3、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F= 1 n G 。 只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1 n (G物+G动)
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n=(G物+G动) / F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。
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训练(一)
一、相信你的选择题。
01.下列说法中正确的是【 】
A.杠杆是一种省力的机械 B.杠杆的长度总等于动力臂与阻力臂之和 C.从支点到力的作用点之间的距离叫做力臂 D.杠杆可以是直的,也可以是弯的 02.杠杆平衡时,下列说法正确的是【 】
A.阻力越大,动力一定越大
B.阻力臂越短,动力臂一定越长
C.当阻力和阻力臂的大小一定时,动力臂越长,动力一定越小 D.动力臂和阻力臂一定是相互垂直的 03.杠杆平衡时,下列说法正确的是【 】
A.动力一定等于阻力 B.动力臂一定等于阻力臂
C.动力臂是阻力臂的几倍,动力一定是阻力的几倍 D.动力可能大于阻力
04.如图所示,要使杠杆平衡,在点A分别作用的四个力中最小的是【 】
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4 05.一根长为L,重为G的粗细均匀木棒,当支点在中点时刚好平衡。若把左端锯下全长的
1并叠放到左端4剩余部分上面,则杠杆将为【 】
A.仍能平衡 B.不能平衡,左端下沉 C.不能平衡,右端下沉 D.无法判断 06.杠杆左右两端分别挂有重物是40N和50N且杠杆平衡,若使两端物体都减少10N.则【 】
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.不能确定
07.一个原来水平静止的杠杆,若再作用一个力后,杠杆仍能处于静止状态,则此力可能是【 】
A.竖直作用于动力点上 B.竖直作用于阻力点上
C.竖直作用在支点上 D.作用在杠杆的任一点,但力的作用线必须与杠杆垂直 08.某人将一根木棒的一端抬起,另上端搁在地上。在抬起的过程中(棒竖直时除外),所用的力始终竖
直向上,则用力的大小【 】
A.保持不变 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.先减小后增大 09.两个质量相等的实心的铜球和铁球(ρ铜>ρ铁),分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡。现将两球同时
浸没在水中,杠杆【 】
A.不平衡,挂铜球一端下降 B.不平衡,挂铁球一端下降 C.仍然平衡 D.无法判断
10.一根重100 N的均匀直铁棒放在水平地面上,抬起一端所需最小的力是【 】
A.50 N B.75 N C.25 N D.100 N
二、请动起手来。
01.画出图中力F的力臂。 02.画出图中杠杆OA的受力力臂。
2
03.如图,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态,
L2是力F2的力臂,在图中画出F1的力臂和力F2。
04.作出下图中各力的力臂。
三、挑战一下你自己。
如图所示的是一个弯曲的杠杆,O是支点,OB=CA=4cm,OC=3cm。 在B点挂的重物G=10 N,欲使杠杆平衡,求A点施力F的最小值。
四、联系实际生活。
下图各种工具中,省力杠杆是 ;费力杠杆是 ;等臂杠杆是 。
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训练(二)
一、相信你的选择。
01.关于简单机械,下列说法中正确的是【 】
A.定滑轮是一个动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆 B.斜面是一种费力的机械
C.使用动滑轮可改变力的方向 D.使用滑轮组既能省力,又可改变力的方向
02.如图所示,把重为20N的物体匀速向上提起,弹簧测力计的示数为12N,若不计绳重及摩擦,则拉力
及动滑轮重力的大小分别是【 】
A.10N 8N B.12N 4N C.16N 8N D.6N 4N
03.如图所示,人对绳的自由端拉力F都相等,且物体都处于静止状态,不计滑轮重和摩擦,比较四个物
体中重力最大的是【 】
A.G1 B.G2 C.G3 D.G4
第02题图 第03题图 第05题图 第06题图 04.利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,匀速向上提重为90N的物体,如果拉力的方向竖直向下,
则实际拉力的大小是【 】
A.等于45N B.大于45N C.等于30N D.大于30N,小于45N 05.如图所示,用水平拉力F拉着绳子,使重100N的物体做匀速直线运动,若物体与地面的摩擦力是40N,
则拉力的大小是【 】
A.70N B.50N C.20N D.13.3N
06.如图所示,物体重G1=1000N,人的体重G2=600N,不计动滑轮重,绳重及摩擦,当人站在地面上拉着
绳子的一端使物体在空中静止不动时,人对地面的压力是【 】
A.600N B.100N C.500N D.50N
二、试一试你的身手。
01.如图所示,在旗杆上升起的奥运五环旗帜,使用的A装置是 滑轮(选填“定”或“动”),
它有优点也有缺点,它的优点是 ,缺点是 。
02.如图所示,物重20N,该滑轮是 滑轮,弹簧测力计示数为 N,使用这种滑轮
能 ,但不能 。(不计滑轮重)
03.定滑轮的实质是 的杠杆,动滑轮的实质是 的杠杆,使用动滑轮时能省 力,
但要费 。
04.如图所示,物重10N,手拉弹簧测力计在C位置时示数为 N;若手拉弹簧测力计在A、B、C
三个不同位置时,拉力FA、FB、FC的大小关系是 。 05.如图所示,整个装置处于静止状态,A物体重100N,B物体重60N,
不计绳重及摩擦,则物体A对支持面的压力大小是 N。
第01题图 第02题图 第04题图 第05题图
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06.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。
如果汽车的动力比阻力小800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ,乙图中人拉动汽车的拉力至少为 ,其中比较省力的是 图。(绳与滑轮间的摩擦不计)
07.如图所示,如果绳重和摩擦不计,动滑轮重不计,物重G=300N,则图甲中的拉力F甲= N,图乙中
的拉力F乙= N,如果不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为30N,物重G=300N,则F’甲= N,拉力F’乙= N。
08.如图所示,滑轮重及摩擦均可忽略不计,若F1∶F2=2∶3,则两重物的质量m1与m2之比是 。 09.如图所示,G为200N,滑轮重40N,则A处细绳上所受力为 ,B处向上拉力F应为 。
F B
G
A
第06题图 第07题图 第08题图 第09题图
三、挑战一下自己。
10.如图所示,用滑轮组提升重物。物体重1500N,摩擦和滑轮重可以忽略。
(1)物体升高0.1m时,绳子对重物所做的功为为多少J?
(2)若不计绳重和摩擦,动滑轮重30N,物体在10s内升高0.1m,
则人提升重物过程中做功的功率为多少W?
11.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到的地面摩擦力为5N,
不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,在此过程中拉力F做的功为多少?若用了时间25s,则功率为多少?
F A 5