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1、第29讲简单机械浙江专用杠杆 1杠杆的定义：一根硬棒能够在_的作用下围绕着一个_转动，这样的硬棒称为杠杆。【注意】(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，来帮助确定支点。2杠杆的五要素：_O、_F1、_F2、_l1、_l2。(1)O：杠杆绕着转动的点。(2)F1：促使杠杆转动的力。(3)F2：阻碍杠杆转动的力。(4)l1：从支点到动力作用线的_。(5)l2：从支点到阻力作用线的_。 力固定点支点动力阻力动力臂阻力臂垂直距离垂直距离【注意】动力、阻力都是杠杆受到的力，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方向相反(即顺时针方向和逆时针方向)
2、。3杠杆的平衡条件是_。4杠杆分类(1)_杠杆：l1l2，F1F2；(2)_杠杆：l1l2，F1F2；(3)_杠杆：l1l2，F1F2。F1l1F2l2省力费力等臂【例1】(2015，绍兴)如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆，图中小明同学竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂_(填“大于”“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议_。【分析】由图知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，OA为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，比较知，阻力臂小于动力臂；由杠杆平衡条件F1L1F2L2可以看出：要达
3、到增大训练强度，使人的拉力F1增大，在阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重(阻力)，减小动力臂(向左拉或向右拉)的措施。小于增大物重1(2016，武汉)搬运砖头的独轮车，车厢和砖头所受的总重力G1400 N。独轮车有关尺寸如图所示。该独轮车是一个_杠杆，动力F_，为了更省力，工人师傅可以采取的措施是_(写出一条即可)。省力420N手向后移动滑轮 1定滑轮(1)特点1：使用时既不省力，也不费力，但能改变_。特点2： 力的方向(2)实质：是一个_杠杆，其支点在轴上，力臂等于半径。等臂2动滑轮(1)特点1： 特点2：使用动滑轮可以_一半力(不计摩擦和动滑轮重)，但不能改变力的方向。(2)实质：动力臂
4、为阻力臂2倍的杠杆，其支点在动滑轮边缘与悬绳相切的一点。动力臂和阻力臂分别等于轮的_和_。省直径半径动滑轮 定滑轮 省力 改变力的方向 【例2】(2015，舟山)肥胖可能会引发许多慢性疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块(每块质量为10 kg)组成，锻炼时可以根据自己的实际情况选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计，g取10 N/kg)(1)拉力器上的滑轮均属于_(选填“定”或“动”)滑轮。(2)若该人的质量为85 kg，他一次最多能拉起_块金属块。(3)当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量
5、10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？(已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量) 定82小李的质量为50 kg，他可以举起80 kg的杠铃；小胖的质量为70 kg，他可以举起60 kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来。比赛结果应是()A小李把小胖拉起 B小胖把小李拉起C两个都拉不起 D两个都拉起 B机械效率 1有用功、额外功及总功的含义(1)有用功：在做功过程中，我们所需要的功(即对人有用的功)，用W有用表示。为实现做功目的，对我们要做功的物体做的功是有用功，它在数值上等于达到做功目的而直接用手对物体做的功。(2)额外功：在做功过程
6、中，对额外负担所做的功，用W额外表示。额外功是在实现做功目的时，我们对辅助工具、器材所做的功，它并非我们需要，是额外负担，但又不得不做。(3)总功：在做功过程中，所做的有用功与额外功之和是总功，用W总表示，即W总_。我们所做的有用功与额外功之和是总功，它在数值上等于利用机械所做的功。W有用W额外【例3】(2016，淄博)用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m，已知动滑轮重30 N，不计摩擦，则()A利用滑轮组所做的有用功是450 JB绳子自由端移动的速度是0.9 m/sC拉力的功率是99 WD滑轮组的机械效率是80%C3(2016，通辽)如图所示，把一个重400 N的物
7、体沿竖直方向上在10 s内匀速提升了2 m，所用拉力F为140 N，不计摩擦和绳重。则下列计算结果错误的是()A动滑轮重20 NB拉力F做功840 JC拉力F做功的功率为84 WD此滑轮组机械效率为80% D1(2016，宜昌)下列生活情景中，属于应用费力杠杆的是()A用钢丝钳剪钢丝 B用船桨划龙舟C用独轮车运砖头 D用指甲剪剪指甲2(2016，锦州)如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆会()A右端下沉 B左端下沉C杠杆仍然平衡 D无法判断BB3(2016，贵州)如图所示，O是支点，在B端挂一重物，为使杠杆水平平衡，要在A端
8、施加一个力，下列说法正确的是()AF1最小 BF2最小CF3最小 D一样大4小明利用如图所示的简单机械移动物体A时。当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是()AF1F2F3 BF1F2F3CF1F2F3 DF1F2F3BD5(2016，宁夏)同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100 N的物体，已知滑轮重20 N，绳重和滑轮的摩擦力不计。则()A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C6(2016，成都)如图所示，古代士
9、兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以_(选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小_(选填“变大”“变小”或“不变”)。改变动力方向变小7(2016，南京)用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。(1)实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)移动。右(2)如图乙所示，在刻度线“2”处挂2个钩码。在刻度线“4“处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F1，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平
10、衡时，其示数F2_(选填“”“”或“”)F1；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数F3_(选填“”“”或“”)F1。(3)得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右侧只使用弹簧测力计，左侧只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是02.5 N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达_N。12.58(2015，湖州)小明家有个木衣架，有一次放学回家，他把书包挂在衣架A处，衣架倒了下来。小明是个聪明的孩子，他分析了衣架倒下来的原因后，测量了如下的数据：书包质量5千克；木衣架质量3千克；圆底盘直径30厘米；其他数据如图。衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。
11、(g取10牛/千克)(1)请你通过计算，解释衣架倒下来的原因。(2)为了防止衣架倒下来，小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径。请你再说出一种其他方法。(1)书包的重力G1m1g5 kg10 N/kg50 N；木衣架的重力：G2m2g3 kg10 N/kg30 N；圆盘的半径为30 cm/215 cm，由图知，以底盘右侧点为支点，书包对衣架力和力臂的乘积F1L150 N(25 cm15 cm)500 Ncm；衣架自身重力和力臂的乘积F2L230 N15 cm450 Ncm；因为F1L1F2L2，所以衣架倾倒；(2)由题意知，衣架倾倒的原因是两边力和力臂的乘积不相等造成的，所以要防止其倾倒，可减小挂物与其力臂的乘积或增大自重与其力臂的乘积，故可减小挂衣钩的长度、或增大底盘的直径、或圆盘底座换用大理石等密度更大的材料、或在挂衣钩的对侧挂物品等
