1、第21讲 简单机械,1.杠杆的定义：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的也可以是弯的。 2.杠杆的五要素： _ 、动力、阻力、动力臂、阻力臂。动力和阻力的方向不一定相反，但作用效果一定相反。,支点,3.力臂是 _ 的距离，而不是支点到力的作用点的距离。 力臂的画法：a.找出支点O的位置；b.画出动力作用线和阻力作用线；c.从支点分别作动力作用线和阻力作用线的垂线段即为 _ 和 _ 。(即：一找点、二画线、三画垂线段),支点到力的作用线,动力臂,阻力臂,4.杠杆的平衡条件 (1)杠杆保持静止或匀速转动状态，称为杠杆平衡。 (2)平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，即 _ 。,F
2、1l1F2l2,5.应用杠杆的平衡条件解决问题,费力,6.人体中的杠杆 (1)人的头颅等臂杠杆 抬头时，可以在颈部找到杠杆。杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个 _ 杠杆。,等臂,(2)人的手臂费力杠杆 肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是 _ 力，手拿的重物的重力是 _ 力，显然我们的前臂是一种 _ 力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高效率。 (3)走路时的脚省力杠杆 脚掌前部是支点，人体的重力就是 _ 力，腿肚肌肉产生的拉力就是 _ 力。这种杠杆可以克服较大的体重。,动,阻,费,阻,动,1.定滑轮：工作时轴固定不动的滑轮。 动滑轮
3、：工作时轴发生移动的滑轮。 2.定滑轮和动滑轮的特点,3.滑轮组：由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。 特点：既能改变力的 ，也能改变 。 4.使用滑轮组解决简单的问题 使用滑轮组时，滑轮用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F ，n表示拉物体绳子数。,方向,力的大小,返回,1.(2017，丽水)如图所示，使用时属于费力杠杆的是( ),A,2.(2017，义乌)如图甲为铡刀切甘蔗时的情景。若把铡刀视为一根能够绕固定点转动的杠杆，原理用图乙表示。则下列有关叙述中正确的是( )A.铡刀是费力杠杆 B.动力臂为AB C.固定点C是支点 D.F1和F2是一对平衡力,C,3.(2018，聊城
4、)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5kg的物体保持平衡时，肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( ) A.大于5kg B.大于49N C.小于49N D.等于49N,B,4.(2017，台州)小柯用图中装置提升重为400牛的物体，不计摩擦和滑轮自重，下列说法正确的是( ) A.两个滑轮均为定滑轮 B.人将绳子拉过1米，物体也上升1米 C.物体匀速上升时，人对绳子的拉力为200牛 D.使用该装置不能省力，但能改变力的方向,C,5.(2018，宁波)如图所示，F14N，F23N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速
5、直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )A.F2的功率为0.6W B.弹簧测力计读数为9N C.物体A和地面之间有摩擦力 D.如果增大F2，物体A可能向左运动,D,6.(2018，衢州)如图所示是汽车起重机，其中A、B组成滑轮组(结构如示意图)，C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴，装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是( ) A.滑轮组中A滑轮用于改变力的方向 B.当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大 C.
6、当D杆伸长时力F的力臂将变小 D.H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大,A,7.(2018，益阳)如图所示，轻质杠杆在中点处悬挂重物，在杠杆的最右端施加一个竖直向上的力F，杠杆保持平衡，保持力F方向不变，当将重物向右移动时，要使杠杆保持平衡，力F将 ；将杠杆顺时针方向缓慢转动，力F将 (两空均填“变大”“变小”或“不变”)。,变大,不变,8.(2018，杭州)如图所示，将长为1.2米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为0.3米。在A端挂一个重为30牛的物体，在B端挂一个重为G的物体。(1)若G30牛，台面受到木棒的压力为 牛。 (2)若
7、要使木棒右端下沉，B端挂的物体至少要大于 牛。 (3)若B端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则G的取值范围 为 牛。,60,90,1090,9.(2017，海南)如图所示，图甲不计滑轮重与摩擦，匀速提升重30 N的物体，弹簧测力计的示数F N，图乙杠杆水平平衡，则A、B两物体对杠杆的拉力大小关系是FA FB。,10,2,10.(2017，衢州)如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA0.2 m，OB0.1 m，G12 N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为 N。 (2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折
8、一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB(B点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到 。 A.B点处 B.点处 C.点处 D.点处,4,C,返回,【例1】 (2017，乐山)如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是( ),A,1.(2017，济宁)如图是一个杠杆式简易起吊机，它上面装了一个定滑轮可以改变拉绳的方向，杠杆OBA可绕O点转动，重物通过绳子对杠杆的拉力为阻力。图中能够正确表示动力臂的是( ) A.l1 B.l2 C.l3 D.l4,B,【例2】 (2018，金华)如图，用刻度均匀的匀质杠杆进行“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重为0.5牛
9、)，下列说法正确的是( )A.实验前出现如图所示情况，应将杠杆的平衡螺母向左调 B.如图，在A、B处各增加一个钩码，杠杆仍然能保持平衡 C.如图，弹簧测力计从a位置转到b，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数需变大 D.如图，用弹簧测力计在c点向上拉杠杆，为保持杠杆在水平位置平衡，其示数小于3牛,C,2.(2018，安徽)图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形。我们可将图a简化成如图b所示的杠杆，不计自重。若铅球质量m3kg，OA0.03m，OB0.30m，求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小(g取10N/kg)。,解：由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3kg铅球的重力
10、即为阻力F2，则阻力：F2Gmg3kg10N/kg30N，由图知，L1OA0.03m，L2OB0.30m，根据杠杆的平衡条件：F1L1F2L2，即：F10.03m30N0.30m，解得F1300N。,【例3】 (2017，枣庄)如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从，则拉力的变化情况是( ) A.先变小后变大 B.先变大后变小 C.逐渐变大 D.逐渐变小,A,3.(2018，达州)如图所示，光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA0.6m， OB0.4m。在木条的B端
11、通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是(忽略细线的重力，g取10N/kg)( ) A.木块受到的浮力为0.5N B.木块C受到细线的拉力为0.3N C.小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N D.小球的运动速度为0.2m/s,D,【例4】 (2017，南充)如图所示，在滑轮组的作用下，重为300 N的A物体以0.2 m/s的速度匀速上升，动滑轮重为60 N，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力F N，拉力F的做功功率P W。,120,72,4.在水平桌面上放一个200 N的重物，现用如图所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48 N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为 N。若绳子自由端移动速度为0.9 m/s，则物体移动速度为 。,16,0.3 m/s,
