第十二章简单机械知识点总结

第十二章简单机械

一、杠杆

（1）定义在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆说明

①杠杆可直可曲，形状任意

②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支ii匕J、点如鱼杆、铁锹\

（2）五要素——组成杠杆示意图I】F\2

①支点杠杆绕着转动的点用字母0表示

②动力使杠杆转动的力用字母K表示

③阻力阻碍杠杆转动的力用字母F2表示说明动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反

④动力臂从支点到动力作用线的距离用字母L表示

⑤阻力臂从支点到阻力作用线的距离用字母L表示

（3）画力臂方法一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点0;⑵画力的作用线（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）

（4）研究杠杆的平衡条件杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动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结论杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是动力X动力臂=阻力X阻力臂写成公式FL二FzL也可写成F./F=L/L.O22解题指导分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题（如杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等）解决杠杆平衡时动力最小问题此类问题中阻力X阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到

①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；

②动力方向应该是过该点且和该连线垂宜的方向【习题】

1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是（）PA.弹簧测力计B.杆秤C.台秤D.托盘天平\V

2.如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在c处竖\B直向上拉，杠杆保持平衡若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持色°--------------C平衡，拉力/•的变化情况是（）0*pA.变小B.变大C.不变D.无法确定

3.

（1）人要顺时针翻转木箱，请画出用力最小时力臂的大小

（2）如图人曲臂将重物端起，前臂可以看作一个杠杆在示意图上画出内和内的力臂

4.如图所示，要使杠杆处手平衡状态，在/I点分别作用的四个力中，最小的是（）A.F|B.F2C.F3D.F

45.如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为56kg身体可视为杠杆，点为支点.A点为重心每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm.（g=1Q眼kg）

（1）该同学所受重力是多少？

（2）在图中画出该同学所受重力的示意图，并画出重力的力臂心—窑彳匕

（3）若0B=

1.0m,BC=

0.4m,求地面对双手支持力的大小.支

（4）若他一分钟可完成30个俯卧撑，其功率多大？O

4.应用:名称结构特征特点应用举例撬棒、锄刀、动滑轮、轮轴、羊省力省力、（）力臂大于（）力臂角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪杠杆（）距离刀费力费力、缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、（）力臂小于（）力臂杠杆（）距离理发剪刀、钓鱼杆等臂动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮杠杆说明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【习题】

1.在镜子、钢丝钳、扳手、天平中，属于费力杠杆的有，属于等臂杠杆的有

2.请你在图中画出使用剪刀时，杠杆AOB所受动力B的示意图及动力臂L、阻力臂L

23.如图是人们用木棒撬石块的示意图撬石块有两种方法第一种是以B点为支点，在C点用与棒垂直的力R.第二种是以A点为支点，在C点用与棒垂直的力F向上撬（木棒自重不计）

（1）在图中画出B的力臂

（2）若是石块压在木棒上的D点正好是AB的中点，你认为第种方法更省力一些，理由是0

二、滑轮

1.定滑轮

①定义中间的轴固定不动的滑轮

②实质定滑轮的实质是等臂杠杆

③特点使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向

④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）1-Go绳子自由端移动距离（或速度处）=重物移动的距离S（或速度SFV）【习题】L筷了是我国和部分国家特有的用餐工具在止常使用筷子用餐时，筷子属于（）A.费力杠杆，但省距离B.省力杠杆，且省距离C.省力杠杆，但费距离D.等臂杠杆，即不省力也不费力

2.如图，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Fl、F

2、F3,则三个力大小关系（）A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一样大

2.动滑轮:////〃〃

①定义和重物一起移动的滑轮（可上下移动，也可左右移动）

②实质动滑轮的实质是动力臂为阻力臂（）倍的（）力杠杆

③特点使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向

④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则F二,G只忽略轮轴间的摩2擦则，拉力尸=不幼）绳子自由端移动距离S；（或0）=（）倍的重物移动2（GM+G的距离工（或VG）

3.滑轮组

①定义定滑轮、动滑轮组合成滑轮组

②特点使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=2G只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=,（G物+G动）绳子自由端移动距离（或％）=（）倍的nSF重物移动的距离（或SG VG）

④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

三、机械效率:

1、有用功定义对人们有用的功公式腾用=Gh（提升重物）=w«-w«=nw斜面TV制=Gh

62、额外功定义并非我们需要但又不得不做的功公式W«=W总一W有用=G^h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面W«=f L

3、总功定义有用功加额外功或动力所做的功公式WbW砸+w小FS=w碘/n斜面N%=fL+Gh=FL

4、机械效率

①定义有用功跟总功的比值

②公式一W例n w.tt斜面,Ghn-FL定滑轮Gh_GiGn-FS-=H1F动滑轮对=—GiG F2h2Fn滑轮组

③有用功总小于总功了所以粕城效果总小于1通常用百分数表示某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%o

④提高机械效率的方法减小机械自重、减小机件间的摩擦

5、机械效率的测量

①原理n=-乌-

②应测物理量钩码重另£拼马提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S

③器材除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计

④步骤必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的保证测力计示数大小不变

⑤结论影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多B提升重物越重，做的有用功相对就多C摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率【习题】

1.用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G（如图所示），己知物重G=6（X）N,拉力F=250N求重物升高

0.5m时求

（1）有用功、

（2）额外功、

（3）动滑轮的重、

（4）机械效率

2、如图所示，斜面长5m,高3m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N,绳重不计求（I）小明做的有用功；

（2）斜面的机械效率

3、用60牛的拉力，使所受重力为200牛的物体，在1分钟内，沿着水平地而匀速移动了10米，求（I）拉力对物体做的功

（2）拉力对物体做功时的功率

4..汽车以15米/秒的速度在平直轨道上匀速前进，受到的阻力为3X1O5牛,求

①汽车行驶5分钟做的功

②汽车的功率。