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杠杆与简单机械典型例题

发布时间:2013-12-09 12:26:14  

杠杆与简单机械 一、杠杆:定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。

1、 五要素——组成杠杆示意图 ①支点②动力③阻力④动力臂,从支点到动力作用线的距离;⑤阻力臂,从支点到阻力作用线的距离;

2、画力臂方法:⑴ 找支点O;⑵ 画动力和阻力(实线),如果需要延长力的作用线(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)。

3、研究杠杆的平衡条件:杠杆静止或匀速转动;动力×动力臂=阻力×阻力臂;F1×l1=F2×l2

实验注意事项:实验前,应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。(杠杆平衡时动力最小问题)

1、某同学在做单臂俯卧撑运动,如图所示。他的重心在A点,所受重力为520N,他将身体撑起处于平衡状态时,地面对手的支持力为 N。

2、要使杠杆处于平衡状态,在A点分别作用的四个力中,最小的是( )

A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

3、二个体积相等的实心铜球和铝球,挂于轻质杠杆两端,当支点O位于某处时,杠杆平衡,如图所示,现将两球慢慢浸没在水中后,要想使杠杆平衡,下述支点O的移动情况中正确的是( )

A.向铜球侧移动 B.向铝球侧移动 C.不需要移动 D.无法判断

4、如图所示是一弯曲的杠杆,O是支点,OB=CA=4 cm,OC=3 cm。在B点挂一重物G=10 N,在A点加一力, 要使杠杆平衡,力F最小值为多大?

二、其他简单机械

1、定滑轮:定义:中间的轴固定不动的滑轮。实质:等臂杠杆。特点:使用定滑轮不能省力但是能改变F=G,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)

2、动滑轮:定义:和重物一起移动的滑轮。实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。

1

F= 1

2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 2(G物+G动)绳子自

FFG(或vG)

象”

5、有一个结构不明的滑轮组,只知道拉力F向下拉绳子时,每拉下12m,重物就上升3m,拉力F=400N,重物为多大,试画出滑轮的结构图。

6、如图甲所示,用F=10N的力,拉着物体在地面上匀速运动,则物体与地面的摩擦力是多大?若物体向前移动1m,绳子要拉过多少m?

7、如图所示,通过定滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则三个力大小关系是( )

A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大

8、如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3。则( )

A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3

4、轮轴与斜面

轮轴:两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的叫做轮,半径较小的叫做轴。 实质:轮轴是一个可以连续转动的杠杆。

特点: 由于轮的半径大于轴的半径,因此当动力作用于轮上时,轮轴为省力杠杆;当动力作用在轴上时,轮轴为费力杠杆。

斜面:斜面是一种可以省力但是费距离的简单机械。原理:Gh=Fl。公式可知,斜面越长,越省力。

9、如图所示,简单机械均不计摩擦,图B中R=2r,其中最省力的是( )

10、如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重

物A上升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮

上升的速度分别为( )

A.20N 0.4m/s B.20N 0.1m/s C.5N 0.4m/s D.5N 0.1m/s

11、同一物体沿相同水平地面被匀速移动(如下图),拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )

A. F甲<F乙<F B. F甲>F乙>F丙 C. F甲>F乙=F丙

12、利用钓鱼竿钓鱼的示意图如图所示,O为支点,F1是手对鱼竿的作用力,请画出:

D. F甲=F乙>F丙

5>有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。他们经过实验,得到了如下数据:动力=4牛;动力臂=5厘米;阻力=5牛;阻力臂=4厘米

于是,他们认为自己的猜想得到了验证。你认为他们的实验过程中存在什么问题?

5、效率η=W有用/W总

13、某人把重100N的沙子提到6M高的楼上,桶重20N,人体重480N。

(1)人直接提着沙桶,需要做的有用功是_____J,额外功是_____J,总功是_____J,机械效率是_____;

(2)若人站在楼上,用重10N的动滑轮吧上述沙桶提到楼上,需要做的有用功是_____J,额外功是_____J,总功是_____J,机械效率是_____;

(3)若将2中的桶改用重5N的口袋装沙子,则提升的过程重,需要做的有用功是_____J,额外功是_____J,总功是_____J,机械效率是_____。

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