1、学优中考网 第十一讲：机械与人知识点梳理一、杠杆：1、定义：在力的作用下，能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。说明：杠杆可以是直的也可以是弯曲，形状可以是任意形状的。有些情况下，可根据杠杆的实际转动情况，来确定支点。如：鱼杆、铁锹等。动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点都在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动方向相反。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 l1 表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母 l2 表示。3、力臂的方法： 找到杠杆的支点 O； 画出力的作用线（虚线） ； 画力臂：过支点作出力的作用线的垂线段。 （虚线） 标出力臂（用大括号，注明是动力臂
2、还是阻力臂） 。4、研究杠杆的平衡条件：（1）杠杆平衡：是指杠杆静止或匀速转动状态。（2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。（3）杠杆的平衡条件（或杠杆原理）：动力动力臂阻力阻力臂。公式：F1*L1=F2*L2 或：F1 / F2=L2 /L1说明：OF1l1 l2F25、杠杆的分类及应用：（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。特点：能省力但是费距离。应用：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。特点：费力但是生距离。应用：缝纫机踏板、起重臂、人
3、的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。特点：不省力不费力应用：天平，定滑轮等。说明：具体使用杠杆时应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。二、滑轮：1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：相当于等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。说明：对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离 S(或速度 vF) = 重物移动的距离 h(或速度 vG)2、动滑轮：定义：轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2 倍
4、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。说明：理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）l1l2F2 F1F1l1F2l2学优中考网 则：F= 1 / 2G ； s = 2h若只忽略轮轴间的摩擦则：拉力 F= 1/2 (G 物+G 动) ； s = 2h说明：组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。重点、难点突破1、杠杆：例 1、如图所示，用力 F 拉杠杆的 A 点使它处在平衡状态。图中 F1、F 2、F 3、F 4 表示力 F的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（
5、）AF 1 BF 2 CF 3 DF 4解析：当杠杆在图示位置精致不动时，杠杆处于平衡状态，此时杠杆所受阻力大小等于物体的重力，因而可知阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆平衡条件，可知动力和动力臂的乘积也保持不变，所以当动力臂最大时所用的拉力最小。当杠杆上力的作用点和支点都固定不变时，当所用力的方向跟支点和力的作用点之间的连线垂直时，力臂最长，故力 F2 最小答案：B小练习：1、下列属于费力杠杆的是（ ）2、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得的质量将比被称物体的实际质量（）A偏大 B偏小 C相等 D无法判定答案：1、D 2、A2、滑轮和滑轮组：例 2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下
6、图所示，拉力分别为 F 甲 、F 乙 、F丙 ，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ）A.F 甲 F 乙 F 丙 B.F 甲 F 乙 F 丙 C.F 甲 F 乙 F 丙 D.F 甲 F乙 F 丙 解析：当用滑轮或滑轮组拉着同一物体沿相同水平地面做匀速直线运动时，机械所克服的阻力为地面对物体产生的摩擦力，即三种情况下所克服的阻力（f）相同。甲种情况使用的为定滑轮，所用拉力 F 甲 = f ；乙种情况使用的是动滑轮，所用拉力 F 甲 = 1/2 f ；丙种情况为滑轮组，该滑轮组有三股绳子向左拉物体，所用拉力 F 甲 = 1/3 f 。故答案为 B.答案：B小练习：1、一位同学双手的最大拉
7、力为 500N，现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，若不计滑轮重和摩擦，最多能提起的物重为 （ ） . 1500N . 1000N .500N . 250N2、关于使用滑轮组的论述，较全面的是：A、既可以省力，又可以省距离学优中考网 B、有时既能省力，又能改变力的方向C、一定可以省力，但不能改变力的方向D、一定可以改变力的方向，省力与否要具体分析答案：1、A 2、B综合训练一：填空题：1、一长直扁担长 1.5m，前端挂 200N 的货，后端挂 300N 的货，则肩膀应该位于离扁担前端_m 处，才能使扁担平衡，平衡后肩受到的压力为_N （不计扁担的重力）2、 如图所示，用滑轮组匀速提升物
8、体 A 时，测力计的示数为 N，如果不计滑轮重和摩擦，物体 A 的重力为 N。 3在下图所示的两种常用工具中，属于省力杠杆的是 (选填“甲”或“乙”) 使用这两种工具都 省功(选填“能”或“不能”) 4、如图所示，杠杆 AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点 O 自由转动，在 B 点挂一重为G 的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的 _点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重 G 的比值是_。5、 如下图所示，物体 A 和 B 的质量相等（滑轮重力不计） ，当分别用力匀速提升物体 A和 B 时，F AF B= 。6、钓鱼时，钓鱼竿可看成一根杠杆，如下图，它是一个_杠杆，其支点位于图中的
9、_点要使钓起鱼时省力一些，则钓鱼者两只手之间的距离应_一些（填增大或减小） 7、如下图，利用定滑轮匀速提升重物 G，需要拉力 F 或 ， F 和 大小的关系是 F。 （填大于、小于、等于）F8、 一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按下图所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是 图。9、如图所示，动滑轮重为 50N，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是 260N，则物体的重是 学优中考网 N；若重物上升的高度是 0.2m，则绳子自由端下降 m。10如图，每个钩码重 0.49，杠杆上每格长度相等，现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧，使它的示数为 0.98，且杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计
10、应钩在 点处，拉力的方向应_；如要求弹簧测力计钩在支点左侧，使它的示数为 0.49，且杠杆仍保持平衡，则弹簧测力计应钩在_点处，拉力方向应_。二、选择题1、小星学习了杠杆后，他把了解到的杠杆进行了分类，如图所示其中作用特点相同的一组是（ ）2、在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了（ ）A减小摩擦 B使每组数据更准确C多次测量取平均值减小误差 D获取多组实验数据归纳出物理规律3、如图所示,是用道钉撬撬道钉的示意图。当道钉对道钉撬的阻力 F2 是 4000N 时,要把道钉撬起，需要的动力 F1 最小为（不计道钉撬重） （ ）A、20N B、200N C、2000N D、20
11、000N 4、学校国旗的旗杆下有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升，对该滑轮的说法，正确的是 （ ）A、这是一个动滑轮，可省力 B、这是一个定滑轮，可省力C、这是一个动滑轮，可改变力的方向 D、这是一个定滑轮，可改变力的方向5、在图中，四种简单机械使用时，能省力的是 （ ）6、下列关于 F1 力臂的作图中，正确的是：（ ）7、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴 O 靠近，这样做的目的是为了（ ）A增大阻力臂，减小动力移动的距离B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力学优中考网 D减小阻力臂，省力8、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠
12、杆缓慢地由位置 A 拉至位置B，力 F 在这个过程中（ ）A变大 B变小 C不变 D先变大后变小9、一不法商贩在秤砣上粘了一小铅片，用这样的杆秤测得物体的质量比实际质量（ ）A.偏大 B.偏小 C.相同 D.都有可能10、如图，O 为支点，在 A 端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆为（ ）A.一定省力 B.一定费力 C.不省力也不费力 D.都有可能三、作图题1如图所示，用裁纸刀裁纸.加在裁纸刀上的动力为 F，支点在 O 点，请在图中画出动力臂并用 l 标明2.如图所示请你画出利用滑轮组向下用力提起木箱的绕绳方法3如图所示，轻质杠杆的 A 点挂一重物 G，绳受的拉力为 F2，为杠杆的支
13、点。请在杠杆的端点 B 处画出使杠杆保持静止的最小的力 Fl 的示意图，并作出 Fl 和 F2 的力臂 l1 和 l2。四、实验题1在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，有甲、乙两位同学作出了如下的猜想：（1）甲同学：（2）乙同学：动力动力臂=阻力阻力臂。 为了验证以上两种猜想是否正确，两位同学采用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证据，并设计了如下的实验方案：A按如图所示的装置安装实验器材。B在没有挂钩码时，将杠杆调节至水平位置平衡。C将钩码(每个钩码的质量均为 50g)分别挂在杠杆的两边并移动其悬挂的位置，重新将杠杆调节至水平位置平衡。D改变悬挂的钩码个数，并移动其悬挂的位置，使杠杆又在水平
14、位置平衡。并将每次实验测得的数据都记录在下表中，那么：(1)在记录数据的表格中，根据实验装置右边的放大图补充表格中漏掉的两空(g=10N kg)。(2)在实验中，当杠杆处于水平位置平衡时，杠杆的重心在图中的_点。(3)综上所述，由此可得出的结论是： 。学优中考网 参考答案：一：填空题：1、0.9 500 2、5.4 12.6 3、乙 不能 4、A 1/45、1.2 6、费力 A 增大 7、等于 8、乙9、730 0.6 10、F 竖直向下 A 竖直向上二：选择题：1、D 2、D 3、A 4、D 5、A 6、 C 7、D 8、A9、B 10、D三：作图题：1、 2、四：实验题：1、 （1） 1.5 8.2 （2） O（3） 动力动力臂=阻力阻力臂学)优中 考，网
