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1、本章知本章知识复复习与与归纳杠杆及其平衡条件杠杆及其平衡条件知识点一杠杆的五要素杠杆的五要素支点：杠杆可以支点：杠杆可以绕其其转动的点的点O动力：使杠杆力：使杠杆转动的力的力F1阻力：阻碍杠杆阻力：阻碍杠杆转动的力的力F2动力臂：从支点力臂：从支点O到到动力力F1作用作用线的距离的距离l1阻力臂：从支点阻力臂：从支点O到阻力到阻力F2作用作用线的距离的距离l2知知知知识识回回回回顾顾杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件动动力力力力动动力臂阻力力臂阻力力臂阻力力臂阻力阻力臂阻力臂阻力臂阻力臂F F1 1l l1 1=F F2 2l l2 2杠杆的分杠杆的分类特点概念特点概念实例例省力杠杆省力杠杆省力省力
2、费距离，距离，l动大于大于l阻阻1.用开瓶器开瓶盖用开瓶器开瓶盖2.用指甲剪剪指甲用指甲剪剪指甲3.用羊角用羊角锤拔拔钉子子费力杠杆力杠杆费力省距离，力省距离，l动小于小于l阻阻4.用用镊子子夹砝砝码5.用筷子用筷子夹东西西等臂杠杆等臂杠杆不不费力也不省距力也不省距离，离，l动等于等于l阻阻6.天平天平 例例1 小小强在探究在探究“杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件”时：（1）为了便于了便于测量力臂，他先量力臂，他先调节杠杆两杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在端的平衡螺母，使杠杆在_位置平衡；位置平衡；（2）下表是小）下表是小强的的实验记录，在，在这两两组数数据中，他据中，他发现实验序号序号为_的一的一组
3、数据是数据是错误的的。经检查，结果是果是测量阻力臂量阻力臂时读错了，阻了，阻力臂的力臂的实际值应为_m；通；通过探究，小探究，小强得得到杠杆的平衡条件是到杠杆的平衡条件是_。实验序号序号动力力F1/N动力臂力臂l1/m阻力阻力F2/N阻力臂阻力臂l2/m120.310.4210.420.2水平水平10.6F1l1=F2l2 例例2 如如图甲所示，不甲所示，不计重力的杠杆重力的杠杆OB可可绕O点点转动，重，重为6N的物体的物体P悬挂在杠杆的中点挂在杠杆的中点A处，拉力拉力F1与杠杆成与杠杆成30角，杠杆在水平位置保持平衡角，杠杆在水平位置保持平衡。此状此状态下拉力下拉力F1=_N。试作出作出F1
4、的力臂的力臂l1。6l1滑轮和其他简单机械滑轮和其他简单机械知识点二定义：使用时，轴固定不动的滑轮定义：使用时，轴固定不动的滑轮实质：等臂杠杆实质：等臂杠杆特点：不能省力，但可以改变力的方向特点：不能省力，但可以改变力的方向定义：工作时，轴随物体一起运动的滑轮定义：工作时，轴随物体一起运动的滑轮实质：动力臂力臂为阻力臂阻力臂2倍的杠杆倍的杠杆特点：能省力，但要多移动距离特点：能省力，但要多移动距离定定滑滑轮轮动动滑滑轮轮F 拉力拉力n 承担物重的承担物重的绳子段数子段数G 物重物重G动 动滑滑轮重重s 自由端移自由端移动的距离的距离h 物体上升的高度物体上升的高度 例例3 如如图所示，所示，图
5、中是一个中是一个_滑滑轮，如果物体在水平面上做匀速直如果物体在水平面上做匀速直线运运动，拉力，拉力F为10N，物体受到的摩擦力大小，物体受到的摩擦力大小为_，若，若F拉滑拉滑轮运运动的速度是的速度是1m/s，则物体物体A移移动的的速度是速度是_。动5N2m/s绳子一端移子一端移动速速度等于物体移度等于物体移动速度的速度的2倍倍 例例4 如如图所示，滑所示，滑轮下挂重下挂重500N的物体的物体G，滑，滑轮重重40N，绳和杠杆都是和杠杆都是轻质的的。要在要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的点所加的竖直向直向上的力上的力F应是（杠杆上是（杠杆上标度的度的间距相等）（距
6、相等）（）A.270N B.360N C.540N D.720NBG总4l=F3l物体在力的物体在力的方向上移动方向上移动的距离的距离s功功W=Fs作用在物体作用在物体上的力上的力F力的作用力的作用显出成效显出成效单位：单位：1 J=1 Nm典型不做功典型不做功的三种情况的三种情况做功的做功的快慢快慢功率功率单位：单位：1 W=1 J/sP=Fv能量能量物体能够物体能够对外做功对外做功功功知识点三 例例5 在如在如图的四种情境中，人的四种情境中，人对物体做物体做功的是（功的是（）A.提着水桶在水平地面上匀速前提着水桶在水平地面上匀速前进B.扛着米袋慢慢爬上楼梯扛着米袋慢慢爬上楼梯C.用力推汽用
7、力推汽车，汽，汽车没没动D.举着杠着杠铃原地不原地不动人扛着米袋爬上楼梯，人扛着米袋爬上楼梯，米袋在力的作用下，米袋在力的作用下，斜向上运动，人克服斜向上运动，人克服米袋的重力做了功米袋的重力做了功未在力的方向未在力的方向上移动距离上移动距离B例例6 在雪地上，在雪地上，紧急刹急刹车后，后，车向前滑向前滑行一段距离后最行一段距离后最终停下，在停下，在这一一过程中，汽程中，汽车是否做了功？如果做了功，是否做了功？如果做了功，请指出是指出是对什什么做了功？如果没做功，么做了功？如果没做功，请说明理由明理由.答案：汽答案：汽车做了功，汽做了功，汽车行行驶一段距离停一段距离停下来，汽下来，汽车动能减小
8、，能减小，车克服了地面的阻力做克服了地面的阻力做了功。了功。例例7 一列一列质量量为 1103t 的火的火车，以，以180km/h的速度在平直的速度在平直轨道上匀速行道上匀速行驶，整列火，整列火车受到的受到的阻力是阻力是 9103N。（1）火）火车的的牵引力多大？引力多大？（2）火）火车行行驶1min时间内，重力做了多少内，重力做了多少功？机功？机车牵引力做了多少功？引力做了多少功？牵引力的功率多大引力的功率多大？解：解：（1）火）火车在平直在平直轨道上匀速行道上匀速行驶 F牵=f=9103N.（2）火）火车在重力方向上没有移在重力方向上没有移动距离，故距离，故 WG=0。因因为180km/h
9、=50m/s，1min=60s，所以火，所以火车在在1min时间内行内行驶的距离的距离 s=vt=50m/s60s=3103m，机机车牵引力做的功引力做的功:W牵=F牵 s=9103N3103m=2.7107J，牵引力的功率引力的功率机械效率机械效率机械效率机械效率知识点四 1定定义：有用功跟：有用功跟总功的比功的比值。2公式：公式：3用百分数表示，用百分数表示，总小于小于1。减轻机械自重减轻机械自重;减小机械间的摩擦减小机械间的摩擦(加润滑油加润滑油););允许情况下增加物重。允许情况下增加物重。提高机械效率的方法提高机械效率的方法 例例8 用如用如图所示的滑所示的滑轮组提升提升货物，已物，
10、已知知动滑滑轮重重 30 N，货物重物重 360 N、上升速度是、上升速度是0.3 m/s，拉力，拉力 F 的功率是的功率是 180 W（不（不计绳重）重）。求：。求：（1）滑）滑轮组的机械效率的机械效率；（2）货物上升物上升 3 m过程中，克服摩擦力做的程中，克服摩擦力做的功。功。解解：（1）手拉）手拉绳子的速度子的速度v2=3v1=30.3m/s=0.9m/s由于由于P=Fv，因此在，因此在绳子自由端的拉力子自由端的拉力滑滑轮组的机械效率的机械效率（2）货物上升的高度物上升的高度 h=3 m绳子自由端拉下的子自由端拉下的长度度 s=3h=33m=9m，拉力做的，拉力做的总功功W总=Fs=2
11、00 N9m=1800 J，滑滑轮组克服物重、克服物重、动滑滑轮重做的功重做的功WG=Gh=（360N+30N）3m=1170 J，滑滑轮组克服摩擦力做的功克服摩擦力做的功Wf=W总-WG=1800J-1170J=630 J转转 化化动动 能能重力势能重力势能弹性势能弹性势能速速 度度高高 度度形变程度形变程度机械能机械能质质 量量质质 量量守守 恒恒机械能机械能知识点五例例9 下列情况中，物体既具有下列情况中，物体既具有动能又具有重力能又具有重力势能的是（能的是（）A.海面上航行的海面上航行的轮船船B.空中空中飞行的子行的子弹C.吊在天花板上的吊在天花板上的电灯灯D.拉拉长的橡皮筋的橡皮筋只
12、具有动能只具有动能B只具有重力势能只具有重力势能只具有弹性势能只具有弹性势能例例10 质量相等的甲、乙两量相等的甲、乙两辆小小车，在同一水，在同一水 平地面上做匀速直平地面上做匀速直线运运动，它，它们的的 s-t 图象如象如图所所示，分析示，分析图象可判断（象可判断（）A.甲甲车的的动能大能大B.乙乙车的的动能大能大C.甲甲车的重力的重力势能大能大D.乙乙车的重力的重力势能大能大v甲甲 v乙乙A甲乙两车均在水平地面上运甲乙两车均在水平地面上运动，故其重力势能均为零动，故其重力势能均为零例例11 如如图甲所示，小球从某高度甲所示，小球从某高度处静止下落静止下落 到到竖直放置的直放置的轻弹簧上并簧
13、上并压缩弹簧簧.从小球从小球刚接触到接触到弹簧到将簧到将弹簧簧压缩到最短的到最短的过程中，得到小球的速程中，得到小球的速度度 v 和和弹簧被簧被压缩的的长度度l 之之间的关系，如的关系，如图乙所乙所示，其中示，其中 b 为曲曲线最高点最高点.不不计空气阻力，空气阻力，弹簧在簧在整个整个过程中始程中始终发生生弹性形性形变，则小球（小球（）A.受到的受到的弹力始力始终不不变B.运运动过程程动能一直增大能一直增大C.运运动过程机械能不程机械能不变D.在在b点点时重力等于重力等于弹力力Dv先增大先增大后减小后减小一部分机械能转化为弹簧的弹性势能一部分机械能转化为弹簧的弹性势能减小减小解析：解析：由由图乙可知，开始乙可知，开始时小球的速度增小球的速度增大，大，说明小球的重力大于明小球的重力大于弹簧簧对它的它的弹力，小力，小球的重力大小不球的重力大小不变，在，在b点点时，小球的速度达，小球的速度达到最大，到最大，弹力增大到等于力增大到等于小球的重力，然后小球的重力，然后弹力力继续增大，大于小球的重力，增大，大于小球的重力，小球的运小球的运动速度将减小，速度将减小，故在故在b点点时小球的重力等小球的重力等于于弹簧簧对它的它的弹力，力，D选项正确正确.
