来源:网络资源 2023-08-10 17:14:06
知识点过关
杠杆:
1.杠杆的定义
固定点
在力的作用下能绕着转动的,叫做杠杆。(如跷跷板)
硬
【注意】杠杆可以是直的,也可以是弯,可以是各种各样的形状,但是它一定是棒。
2.杠杆五要素
绕着转动
①支点:杠杆的固定点,用O表示。
使
②动力:杠杆转动的力,用F1表示。
阻碍
③阻力:杠杆转动的力,用F2表示。
动力作用线
④动力臂:从支点到的距离,用l1表示。
阻力作用线
⑤阻力臂:从支点到的距离,用l2表示。
【注意】
支点一定在杠杆上,而力臂不一定在杠杆上;动力和阻力的作用点都在杠杆上;力臂是支点到力的作用线的距离,而不是到作用点的距离。(认真区别与)
练习
关于杠杆,下列说法中正确的是( )
A.杠杆一定是直的
B.使用杠杆时可以省力同时又省距离
C.动力臂一定等于支点到动力作用点的距离
D.动力臂不仅与动力作用点的位置有关,而且还跟动力的方向有关
3.力臂的画法
一定点(支点),二画线(力的作用线),三从点(支点)向线(力的作用线)引垂线,支点到垂足的距离即为力臂,并表上相应的符号(l1或l2)。如下图:
4.杠杆的平衡条件
含义
:在力的作用下,如果杠杆处于静止状态或缓慢匀速转动时,我们就说杠杆平衡了。
杠杆平衡条件
:动力 X 动力臂 = 阻力 X 阻力臂(F1l1 = F2l2)
练习
在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小华利用杠杆、细线、钩码等器材进行探究:
(1)调节杠杆平衡时,根据生活经验,需要保持杠杆在_____位置平衡。从实验的角度来讲,杠杆在这个位置平衡是为了方便读取_____。
(2)如图所示在杠杆左侧的A点挂上两个钩码,为了使杠杆保持平衡,在杠杆的右侧挂钩码时,是先确定细线位置再挂钩码还是先挂钩码再确定细线位置?_____。理由是_____。
(3)操作完成后,杠杆在如图所示的位置重新平衡。小华多次在左右两侧各加挂等量钩码,并保持细线位置不变,发现杠杆每次都能平衡。通过记录上述实验数据,得出杠杆的平衡条件是:“只有支点左右两侧的力臂和力的大小相等,杠杆才能平衡”。
请你分析这一过程得出的结论是否可信?_____(选填:“是”或“否”),理由是_____。
5.杠杆的分类
等臂杠杆
:动力臂等于阻力臂的杠杆是等臂杠杆。即:l1=l2 F1=F2。(如:托盘天平)
省力杠杆
:动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆。即:l1>l2 F1
费力杠杆
:动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。即:l1F2。(如:镊子)
滑轮:
1.定滑轮与动滑轮
定滑轮:
工作时,轴不随物体运动。(实质等臂杠杆)
特点:
①若不考虑绳重和摩擦时,利用定滑轮提起重为G的物体时,拉力F=G。②,若物体移动的距离为h,则绳子自由端移动的距离s=h。
动滑轮:
工作时,轴随物体一起移动。(实质省力杠杆)
特点:
①,若不考虑动滑轮重、绳重和摩擦时,利用动滑轮提起重为G的物体时,拉力F=G/2。②,若物体移动的距离为h,则绳子自由端移动的距离s=2h。
2.滑轮组
定义
:定滑轮、动滑轮组合在一起构成滑轮组。
特点
:既能省力又能改变力的方向
滑轮组省力F、移动距离s及速度v情况:
竖直滑轮
:情况一:不考虑动滑轮重、绳重及摩擦:F=G物/n ,s=nh,v绳=nv物。
情况二:不考虑绳重及摩擦:
F=(G物+G动)/n ,s=nh,v绳=nv物。
水平滑轮
:不考虑滑轮及绳子的摩擦:F=f/n(f为物体受到的滑动摩擦力),s=ns物,v绳=nv物。
n的判断方法
【注意】n为动滑轮上绳子的股数,:只看动滑轮,即数直接与动滑轮相连的绳子的股数即为n的值。
滑轮组的绕线方式
:
从钩子出发
,上下交替,从里向外(绳子在受力的时候处于拉直的状态,所以在画绕线方式的时候一定要用刻度尺画)
练习
如有一物体放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组利用300N的力将重物匀速提到楼上,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。
机械效率
1.有用功(W有)
:对人们有用的功(有用功就是为了达到某一目的而必须做的功;做功中,有用功越大越好)
2.额外功(W额)
:人们不需要,但是又不得不做的功。
3.总功(W总)
:有用功与额外功之和(W总= W有+ W额)
4.机械效率
:有用功与总功的比值,叫做机械效率。(机械效率必然小于1)
不一定
【注意】①机械效率的高低只能说明有用功在总功所占比例的大小,与是否省力、做功多少无关;②功率大,机械效率高;机械效率高,功率大,请大家不要混为一团!
练习
题1:(多选题)火神山建设工地上,工人师傅用相同的定滑轮和动滑轮组成甲、乙两个滑轮组,如图所示,用它们来提升同一重物,甲滑轮组将重物举高1m,乙滑轮组将重物举高2m,在不计绳重和摩擦的条件下,下列说法正确的是( )
A.甲滑轮组拉力大,做的额外功少
B.乙滑轮组省力,所以它的机械效率高
C.乙滑轮组将重物举得高,所以它的机械效率高
D.乙滑轮组做的有用功多,但甲、乙机械效率相等
题2:在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,康维佳用滑轮组作了3组实验,实验数据记录如下
(1)根据实验数据请在图中完成滑轮组的绕线。
(2)实验过程中,应竖直向上_____拉动绳子自由端的弹簧测力计。
(3)在进行第3组数据测量时,滑轮组的机械效率为_____。
(4)分析表中数据可知,同一滑轮组,物重_____,滑轮组的机械效率越高。
(5)在进行第2组数据测量时,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为_____W,滑轮组做的额外功为______J。
题目3:如图所示,沿斜面将一个质量为6kg的物体匀速由A点拉到B点的拉力为40N,升高的高度为0.5m,AB的长度为1m,求:(g=10N/kg)
(1)拉力做的有用功:
(2)斜面的机械效率;
(3)物体受到的摩擦力。
(4)请提出提高该斜面效率的方法: 。
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