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1、?要点?杠杆的平衡?杠杆平衡?杠杆在动力和阻力的作用下?保持静止状态或匀速转动状态?杠杆平衡的条件?动力?动力臂?阻力?阻力臂?即力和力臂成反比?公式为?探究杠杆的平衡条件时应注意?调节杠杆两端的平衡螺母?使杠杆在水平位置平衡?实验时不能移动平衡螺母?实验时?注意对钩码位置和数量的记录?实验不能只凭一组数据得出结论?必须在多次实验的基础上通过分析得出结论?要点?杠杆的分类和应用根据动力臂?和阻力臂?的不同?杠杆可以分为三类?时?是省力杠杆?其特点是省力但费距离?如开瓶盖的起子?铡刀?老虎钳?道钉撬等?时?是费力杠杆?其特点是费力但省距离?如钓鱼竿?筷子?镊子?缝纫机的脚踏板等?时?是等臂杠杆?
2、其特点是不省力也不费力?不省距离也不费距离?如天平?定滑轮等?如图?所示?杠杆处于平衡状态?如果在杠杆两侧挂钩图?码处各增加一个质量相同的钩码?杠杆会?左端下降?右端下降?仍然平衡?无法判断解析?用杠杆的平衡条件分析?假设一个钩码重为?一小格的长度为?则?所以选?如图?所示的杠杆中?属于费力杠杆的是?图?皮划艇是我国奥运会优势项目之一?如图?所示?比赛中运动员一手撑住桨柄的末端?视为支点?另一手用力划桨?下列说法正确的是?为省力可将用力划桨的手靠近支点?为省力可将用力划桨的手远离支点?为省距离可将用力划桨的手远离支点?将用力划桨的手靠近支点?既能省力又能省距离图?图?硬棒质量忽略不计?在棒的?
3、两点施加力?的方向沿?线?棒在如图?所示位置处于静止状态?则?力臂小于?方向沿?线向下解析?因为?所以?根据?知?且?方向沿?线向上?如图?所示?一块厚度?密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上?用一竖直向上的力?欲使其一端抬离地面?则?图?甲?乙?因为甲方法的动力臂长?甲?乙?因为乙方法的阻力臂长?甲?乙?因为乙方法的阻力臂短?甲?乙?因为动力臂都是阻力臂的二倍图?某同学分别用如图?所示的甲?乙两种方法挑着同一物体行走?甲图中肩受到的压力?小于?乙图中肩受到的压力?甲图中手施加的动力?小于?乙图中手施加的动力?均填?大于?等于?或?小于?解析?物体的质量相同?乙图中?物体距支点?肩膀?的距离明
4、显比甲图中的大?且甲?乙图上手到支点的距离相同?根据?知?乙图中手施加的力比甲图中的大?因为乙图中手施加的力大?这些力最终都作用在肩上?所以乙图中肩受到的压力大?在?探究杠杆平衡条件?的实验中?实验时先调节杠杆在?水平?位置平衡?当在?处?如图?所示?挂三个钩码时?要图?使杠杆平衡?应在?处挂?个钩码?每个钩码质量均为?拿去?处钩码?改在?处用弹簧测力计竖直向上拉?杠杆平衡时弹簧测力计的示数为?取?图?某科学兴趣小组利用硬棒?质量可忽略不计?细线?若干已知重力的物体?刻度尺等器材来探究杠杆的平衡条件?如图?所示?在?处挂一待测物体?当重为?的物体?挂在?处时?硬棒在水平位置平衡?用刻度尺测得?
5、为?为?此时物体?受到的重力是多少牛?保持?点位置和物体?的质量不变?在?处挂上质量不同的物体?移动物体?的位置?使硬棒在水平位置平衡?分别在?所对应的刻度上标出相应的物体所受的重力值?就制成了一根能直接读出待测物体所受重力的杠杆?问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由?答案?该杠杆的刻度是均匀的?因为?是定值?解析?因为硬棒在水平位置平衡?所以?即?所以?设待测物体重为?物体?距离?点为?因为杠杆平衡?所以?所以?因为?是定值?所以?与?成正比?由此可知刻度是均匀的?要点?机械效率?有用功?必须要做的功叫作有用功?常用?有用表示?额外功?并非我们需要但又不得不额外做的功叫作额外功?常用?额外表示
6、?总功?指有用功与额外功的总和?常用?总表示?有用功跟总功的比值叫作机械效率?常用?表示?有用?总?要点?提高机械效率的方法?减小机械自重?减小机械的摩擦等来减小额外功?在额外功一定时?增大有用功?小明同学所受的重力为?他用重?的水桶提着?的水沿楼梯走进了?高的教室?在这一过程中?他做的有用功和额外功分别是?解析?对水做的功为有用功?则?有用?水?对水桶所做的功和克服自身重力所做的功是额外功?则?额外?桶?人?图?如图?所示?用相同的滑轮不同绕法的滑轮组提起相同的重物?摩擦可以忽略不计?在物体匀速上升的过程中?图甲省力?机械效率图甲大?图甲省力?机械效率一样大?图乙省力?机械效率图乙大?图乙省
7、力?机械效率一样大?分别用杠杆?动滑轮?定滑轮和滑轮组将同一物体举高到相同的高度?若不计摩擦?则它们的机械效率最高的是?杠杆?动滑轮?滑轮组?定滑轮?如图?甲所示?邻居大叔正吃力地把一重物搬上高台?放学回家的小勇看见后急忙前去帮忙?他找来一块木板?搭成图乙所示的斜面?结果非常轻松地把同样的重物推到了高台上?关于这两种方法?下列说法正确的是?图?甲种情况下更省力?乙种情况的机械效率高?两人做同样多的有用功?小勇做功的功率要大些图?一物体质量为?其所受重力为?如图?所示?小明用定滑轮将该物体在?内匀速提高?所用拉力为?此过程中?小明做的有用功是?定滑轮的机械效率是?拉力的功率是?取?解析?重力?有
8、用功?有用?机械效率?有用?总?拉力的功率?总?图?斜面是一种简单机械?生活中人们常常利用它来省力?小明想探究?斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系?于是他找来木块?长木板?三个高度不同的长方体?和一个弹簧测力计进行实验?实验装置如图?所示?除上述器材外?小明要完成实验还需要的一种器材是?刻度尺?在实验过程中?应沿斜面向上拉动木块?使木块做?匀速直线?运动?实验记录数据如下表?则第?次实验时斜面的机械效率为?分析比较下表中的实验数据?可得出结论?斜面越陡?机械效率高?除了斜面的倾斜程度会影响斜面的机械效率?你还能猜想到斜面的?粗糙程度?也会影响到斜面的机械效率?这样猜想的依据是?摩擦力越大做的
9、额外功越多?实验次序斜面倾斜程度木 块重?斜 面高 度?沿 斜面 的拉 力?木 块 沿斜 面 移动 的 距离?斜面的机械效率?较缓?较陡?最陡?解析?要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离就要使用长度的测量工具?刻度尺?要测量沿斜面的拉力?就要让木块做匀速直线运动?因为只有这样?弹簧测力计的示数稳定?测量才够准确?第?次实验时?斜面的机械效率?有用?总?分析题表中数据可知?斜面越陡?斜面的机械效率越高?斜面越粗糙?摩擦力越大?则向上拉木块时克服摩擦力做的额外功越多?如图?所示?小强在?内用滑轮组将物体?沿水平地面匀速移动?已知物体?重为?它受到的摩擦图?力为?小强所用拉力为?求?物体?受到的重
10、力所做的功?小强所用拉力做功的功率?此滑轮组的机械效率?答案?解析?重为?的物体?在水平面上匀速前进?虽然有力有距离?但在重力的方向上没有通过距离?即重力?没有做功?则?所受的重力做功为?因重物由?段绳子承担?故?拉力做功的功率?克服滑动摩擦力做的有用功?滑轮组的机械效率?第?节?简单机械?用如图?所示的四种机械提起同一重物?不计机械自重和摩擦?最省力的是?图?图?如图?所示?用滑轮组提升重物时?重?的物体在?内匀速上升了?已知拉绳子的力?为?则提升重物的过程中?绳子自由端被拉下?做的有用功是?拉力?做功的功率是?滑轮组的机械效率是?如图?所示?工人用?的力?将重为?的物体在?内匀速提升?则此
11、过程中?工人做的有用功为?工人做的总功为?滑轮组的机械效率为?拉力做功的功率为?图?图?如图?是手臂的简化图?手托住重物时?肌肉对前臂的拉力沿图中?线?在图中画出重物对手的压力?画出肌肉对前臂的拉力方向?画出拉力的力臂?根据公式?判断肌肉对前臂的拉力?大于?填?大于?等于?或?小于?重物对手的拉力?图?如图?所示?一质量分布均匀的?铁球与轻杆?焊接于?点后悬挂于竖直墙壁的?点?轻杆的延长线过球心?轻杆的长度是铁球半径的三分之二?要使铁球刚好离开墙壁?施加在铁球上的力至少为?取?金华?简单机械在我们的生活中应用广泛?请回答下列有关简单机械的问题?如图?甲所示?物体处于静止状态?物体的重力是?不计
12、摩擦及滑轮和绳子的自重?如图乙所示是一把剪刀?在使用过程中要达到相对省力的效果?则被剪物体应放在?填?或?点?图?衢州节选?如图?所示为小柯在科技节中制作的?杠杆力臂演示仪?杠杆自身质量和摩擦忽略不计?固定装置未画出?为支点?在做背景的白纸上作有以?为圆心?半径为?的圆?在?点挂?的重物?要使杠杆水平平衡?则作用在?点竖直向下的力?应为?撤去?后?按图示方向分别施加?两个力?且每次都使杠杆在水平位置平衡?则?大小关系为?相等?或?图?图?杭州?小金用如图?所示的实验装置测量杠杆的机械效率?实验时竖直向上拉动杠杆?使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升?支点和杠杆的摩擦不计?问?重为?的钩码挂在?点时?人
13、的拉力?为?钩码上升?时?动力作用点?上升?此时机械效率?为多大?小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关?仍用该实验装置?将钩码移到?点?再次缓慢提升杠杆使动力作用点?仍然上升?问?人的拉力?与第一次相比?变小?填?变大?变小?或?不变?比较此时的机械效率?与?的大小并用学过的知识给以推导?答案?此时机械效率?推导过程见解析解析?有用功?有用?总功?总?机械效率?有用?总?钩码的悬挂点在?点时?由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动?则由杠杆的平衡条件得?杠杆?悬挂点移至?点时?由杠杆的平衡条件得?杠杆?观察比较可知?悬挂点移至?点时?即钩码重力的力臂变小?所以拉力也变小?杠杆的机械效率?有用?总?有用?有用?额?额?有用?因为杠杆升高的高度不变?所以克服杠杆自重所做的额外功不变?额?杠杆?杠杆不变?由于悬挂点?更接近支点?所以钩码提升的高度减小?根据?有用?可知?有用功减小?则?额?有用变大?所以?减小?即?