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初三物理简单机械复习_人教版

发布时间:2013-11-24 09:39:01  

简单机械复习

一. 本周教学内容: 简单机械复习

二. 重、难点:

1. 重点:

力臂的知识,杠杆的平衡条件及应用,滑轮及滑轮组省力情况,会画滑轮组的装配图,设计滑轮组。

2. 难点:

正确画好力臂,确定滑轮组省力情况,设计滑轮组。

三. 知识回顾:

(一)杠杆

杠杆形状不一定都是直的。

1. 力臂:从支点到力的作用线的距离。

先画力的作用线:过力作用点沿力方向引的直线。

再画力臂:过支点到力作用线的距离。

正确画好力臂是学习杠杆的基础。

力臂有时在杠杆上,有时在杠杆自身外。

力臂直接影响杠杆作用效果。

力臂可能是0,力臂为0,说明这个力不能使杠杆转动。

2. 杠杆平衡条件:{ EMBED Equation.3 |F1?l1?F2?l2

平衡是说杠杆在力作用下,处于静止不动或匀速转动。

作用在杠杆上的动力和阻力之比与其力臂成反比。

3. 杠杆的重新平衡

已平衡的杠杆,由于条件发生变化,重新使它平衡,称杠杆再平衡。

(1)增减动力臂和阻力臂:已平衡的杠杆、动力臂和阻力臂各自增减几倍时,杠杆可仍能平衡,若动力臂和阻力臂增减相同的大小,一般杠杆不能再平衡。

(2)增减动力和阻力:已平衡的杠杆、动力、阻力各自增减几倍时,杠杆仍能平衡,若动力、阻力增减相同大小,杠杆一般不再平衡。

(3)移动支点:支点移动后,杠杆仍能满足平衡条件,才能平衡。

(4)由浮力影响:杠杆两端各挂A、B两实心金属块,处于平衡状态,当把A、B两物同时浸没液体中时,杠杆是否还平衡?

如果A、B两物是同种物质,同时浸没同种液体时,杠杆能平衡。

当时,A下沉。

当时,B下沉。

当时,仍平衡。

(二)滑轮

定滑轮:不省力,改变力的方向。实质:等臂杠杆。

动滑轮:省力一半,不改变力方向。变质:动力臂=2阻力臂。

滑轮组:即可改变力大小,又改变力方向。

滑轮组省力情况:几段绳子承担重物和动滑轮的总重,提起重物所用力就是物重的几分之一。

注:一般说绳子自由端如果向上拉动,数绳子股数时算上此绳数,如果自由端向下拉动,数绳子股数时,不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力,阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数再按绳子股数,拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。

动滑轮个数:(n为偶数时)

1

(n为奇数时)

【典型例题】

[例1] 直径100厘米,质量40千克的均匀圆柱体放在水平地面上,靠在10厘米高的台阶边,如图,为使它滚上台阶,那么在圆柱体边缘上哪点,沿什么方向施力时才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图上画出这个力并求出力的大小。

分析:根据杠杆平衡条件,施加的力最小时,其力臂应最长,即AB最长,要使圆柱体滚过台阶,以A为轴,重力G的力臂为AC,F的力臂为AB。

依杠杆平衡:

[例2] 如图杠杆在水平位置平衡,,浸没水中的铁球质量为7千克,加在A端的压力,求该铁球是空心、实心?()

分析:此题是杠杆与浮力综合题,比较球空心、实心方法多种,可采用密度知识解决。

依杠杆平衡:

铁球受浮力:

如果球实心:

∴此球为空心

[例3] 一根绳子只能承受200牛的力,现用滑轮组提升1180牛的重物和动滑轮,应怎样装配滑轮组(不计摩擦、绳重)?

分析:先算吊起滑轮组绳子股数,需6段绳子承担重物,每个动滑轮用2股绳承担,至少要3个动滑轮,若拉力方向向下,需安3个定滑轮,若拉力方向向上,只需两个定滑轮。

2

一. 填空题:

1. 如图6—1所示,慢慢地把一根电线杆竖起,如力的方向总是与电线杆垂直,那么在电线杆竖立的过程中,力的大小将 。(填“变大”、“变小”、“不变”)

图6—1

2. 如图6—2所示杠杆,重力不计,O为支点,。当在A点悬挂一重为5N的物体,绳子的拉力时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力F的力臂L2,力臂L2为 m。

图6—2

3. 如图6—3,轻棒OA可绕O点转动,OA长1.8m,在杠杆上距O点0.6m处的B点用绳挂一个重120N的物体G,若要使OA在如图所示位置平衡,则在A点应施加最小力为

,试在图中由所给条件作出该力的图示。

图6—3

4. 在“研究杠杆平衡条件”的实验中,首先要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在

位置平衡。某同学在已调节好的杠杆两端分别挂上钩码(每个钩码的质量相等)后,杠杆恰好在如图6—4所示位置平衡。如将两侧的钩码同时向支点移动一格,则松手后杠杆 端将向下倾斜。

图6—4

5. 如图6—5所示,某人用一根轻质木棒挑一重为120N的物体站在水平地面上,木棒AB保持水平,棒长,重物悬挂处离肩膀距离,则人的肩膀对木棒的支持力为 N。若肩膀与B端的距离变小,则肩膀的支持力将 (填“变大”、“变小”或“不变”。)

图6—5

6. 如图6—6,滑轮重及摩擦不计,提升的重物重均为G,则F1,F2

F3,F4。

甲 乙 丙 丁

图6—6

7. 如图6—7所示,物体A重100N,A与水平面间的滑动摩擦力为30N,不计滑轮与绳子之间摩擦。若用该滑轮组使A沿水平方向匀速运动,则拉力F为。

图6—7

二. 选择题:

8. 图6—8所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是( )

A. 三个杠杆都是省力杠杆 B. 三个杠杆都是费力杠杆

C. ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆 D. ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆

图6—8

9. 一个杠杆已处于平衡状态,如果在这个杠杆上再加上一个作用力,则( )

A. 杠杆仍可能平衡,只要这力加在阻力一边

B. 杠杆仍可能平衡,只要这力加在动力作用点与阻力作用点中间

C. 杠杆不可能平衡,因为多了一个力

D. 杠杆仍可能平衡,只要这力作用线通过支点

10. 如图6—9所示,杠杆OA在力FA、FB的作用下保持水平静止状态,杠杆的自重不计,O为杠杆的支点,FB的方向与OA垂直,则下列关系式中一定正确的是( )

A. B. C. D.

图6—9

3

11. 一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图6—10所示,力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是( )

A. F增大,LF减小 B. F减小,LF增大 C. G不变,LG变小 D. G不变,LG增大

图6—10

12. 杠杆在F1和F2的作用下处于平衡状态,已知,F1作用在杠杆的右端,F2作用在杠杆的左端,若F1和F2的大小和方向都不变,将它们的作用点同时远离支点相同的距离,那么( )

A. 杠杆的左端向下斜 B. 杠杆的右端向下斜 C. 杠杆仍保持平衡 D. 条件不足,无法判断

13. 如图6—11所示,杠杆上分别站着大人和小孩(),且在水平位置平衡,杠杆自重不计。如果两人同时以大小相等的速度向支点移动,则杠杆将( )

A. 仍能平衡 B. 不能平衡,大人那端下沉 C. 不能平衡,小孩那端下沉 D. 条件不够,无法判断

图6—11

14. 下列说法正确的是( )

A. 使用定滑轮可以改变力的方向,也可以省力

B. 使用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,不考虑动滑轮的质量和滑轮的摩擦阻力,最多可以省一半的力

C. 使用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组,不考虑动滑轮的质量和滑轮的摩擦阻力,最少可以省3/4的力

D. 省力杠杆必定费距离

15. 图6—12中所示的需要施加的哪个力最小( )

A. 滑轮组(1) B. 滑轮组(2) C. 滑轮组(3) D. 滑轮组(4)

图6—12

16. 用图6—13所示的装置先后匀速提升同一物体G,若不考虑滑轮重力及摩擦,则作用于绳子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是( )

A. F1较大 B. F2较大 C. F3较大 D.

图6—13

三. 实验作图:

17. 桌子上放着一根均匀的米尺和一个质量为100g的砝码,不用其他工具,你能否近似地测出这根尺的质量?

18. 通过实验研究杠杆平衡条件得出结论后,一同学又设计了一套装置来验证杠杆平衡条件(见图6—14),所用的钩码每一只质量都是50g。

图6—14

(1)安装杠杆之初,如果右端偏低,可将其右端可调节的螺母向

(2)按图示装置实验,杠杆水平后要读取数据验证杠杆平衡条件,还缺少一件器材,这件器材是 。

(3)再在杠杆左端的钩码下增加一只钩码,如果杠杆所受的拉力的作用点不变,弹簧秤读数也不变,要将杠杆再次调节到水平,必须将弹簧秤的下端向 方向移动。

19. 要求用一个最小的力F,使图6—15中的杠杆处于平衡状态,请画出这个力的示意图,并标明它的力臂。

图6—15

20. 在图6—16中,按照题目要求,画出滑轮组绳子的绕法(滑轮的重力、摩擦不计)。

图6—16

四. 计算题:

21. 如图17,一均匀木板重300N,长6m,A端着地,它可绕通过O的水平轴转动,,一个重200N的小孩从A端沿木板向B端走去,求当小孩离木板B端多远时,地面对A端支持力恰好为零?

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图6—17

22. 如图6—18OA为一直棒,每米长受重力30N,O是转动轴,重物G质量为150千克挂于B处,,拉力F加在A且方向竖直向上g取,为保持直棒平衡,论证当棒长10米时拉力最小且等于300牛。

图6—18

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