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简单机械重难点复习

发布时间:2013-12-08 15:46:37  

第十二章

简单机械

复习课

杠杆作图
1.杠杆的五要素 ①支点O、动力F1 、阻力F2 、动力臂 l1 、阻力臂 l2 ② 图示杠杆的力臂 例:画出图中力F对 支点O的力臂l 。 O

F

l

作图步骤:?找三点?作力及作用线?过支点 向力的作用线作垂线

3.杠杆的平衡条件 ① 动力×动力臂=阻力× 阻力臂 F1×l1=F2×l2 F1 l 2 ? ② 两个力与它们的力臂成反比。 F2 l1 例 右图所示杠杆平衡吗? 作如下变化,杠杆能平衡吗? 若左侧加一个相同钩码; 若右侧减一个钩码; 支点右移一格; 左侧钩码组左移一格。

3.杠杆的平衡条件
实验操作: (1)实验前调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。 注意:哪边高,往哪边调

目的:便于直接在杠杆上读取力臂

杠杆的支点通过杠杆的重心,这样做的目的 使重力作用线通过支点,重力臂为0 , 是_________________________________ 不影响杠杆平衡条件
(2)调节杠杆平衡的方法:改变钩码数量或移 动钩码位置

4.杠杆分类
① 省力杠杆:动力臂大于阻力臂。省力,但费距离。 例:钓鱼杆、用筷子、用大扫帚扫地、轮轴、斜面

② 费力杠杆:动力臂小于阻力臂。省距离,但费力。
例:开瓶起子、羊角锤起钉子、剪铁皮的剪子 ③ 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。 例:天平、定滑轮

练一练
1.农村用来舂米的工具是一个杠杆,下图是它的结 构示意图。O为固定转轴,在A端连接着石球,脚踏B 端可以使石球升高,抬起脚,石球会落下击打稻谷。 若石球重50 N,要将石球 B 抬起,脚至少用多大竖直 O 向下的力?(摩擦和杠杆 A F1 自重均忽略不计)
l1=1m l2=0.4m F2

2.杠杆由图中位置到水平位置的过程中,力F如 何变化?

力F始终与杠杆 垂直 变大

力F的方向始终 水平 变大

力F的方向始终 竖直

两力平行,变化相同

滑轮及滑轮组

1、动滑轮和定滑轮(忽略动滑轮的重力,绳与 轮之间的摩擦) 工作 杠杆示 实质 情况 意图 定滑轮 动滑轮 轴心 不动 轴心随 物体移 动 特点

不省力,也 l2 l1 等臂 不费距离, 但可以改变 O F 杠杆 1 用力的方向 F2 省一半的力, F1 l1=2l2的 l 费距离:s=2h, O l 杠杆 不能改变用力 F2 的方向
1 2

2、滑轮组(忽略绳重及轮与绳之间的摩擦)

省力情况:既可以省力,又可以改变力的方向
A、绳子的段数n:从动滑轮上去数 G物+G动 B、动力F:F= n C、S= nh ( S:绳子自由端移动的距离,
V拉=nV物

h:物体移动的距离)

奇动偶定:(1)当n为奇数时,绳子的起始端应 挂在在动滑轮的钩上;(2)当n为偶数时,绳子 的起始端应挂在定滑轮的钩上.

5.如图所示,每个滑轮均重12 N,用滑轮组拉着 重1 000 N的物体A沿水平方向以0.2

m/s的速度匀速 向左移动,拉力F的功率为32 W。(不计绳重及 机械内部摩擦)求: (1)拉力F的大小; (2)滑轮组的机械效率。 F
1 F ? ? F摩 ? G动 ? n
W有 F摩 h F摩 F摩 ?= = ? ? W总 Fs nF F摩 ? G动
A

二、机械效率
1、有用功、额外功、总功: W总=W有用+W额外 2、机械效率

η=

W有用 W总

机械效率总是小于1,通常用百分数表示

2、机械效率
(1)滑轮组竖放: W有用=Gh W总=Fs(s=nh,n为绳子的段数)

sF

Gh Gh G ?? ? ? ? W总 Fs Fnh nF
额外功:提升动滑轮、克服轮上的摩擦所做 的功

W有

G

h

(2)滑轮组平放: W有用=fs
W总=Fsˊ sˊ=ns,n为绳子的段数

fs fs f ?? ? ? ? W总 Fs? Fns nF
额外功:滑轮及绳重忽略,克服轮上的摩擦 所做的功 F
s'

W有

s

f

(3)斜面:
W有用=Gh W总=Fs

额外功:克服摩擦所做的功 斜面越陡:所需要的拉力越大,机械效率越大
s
F

Gh ?? ? W总 Fs

W有

h


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