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初二物理专题--力与机械一、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，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2、五要素——组成杠杆示意图。①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1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l1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签⑴找支点O；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）。3、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。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结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成：F1/F2=l2/l1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×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直的方向。4、应用：OF1l1l2F2名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：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。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）F=G（大小关系）绳子自由端移动距离SF(或速度vF)=重物移动的距离SG(或速度vG)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2倍的省力杠杆。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=12G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、滑轮组l1l2F2F1F1l1F2l2①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=1nG。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1n(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或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。考点：杠杆1、杠杆平衡时，动力为20N，阻力为60N，动力臂为0.9m，阻力臂________。2、.杠杆左右两端分别挂有重物是40牛和50牛.此时杠杆平衡,若使两端物体都减少10牛.则()A.左端下沉B.右端下沉C.仍然平衡D.不能确定3、一扁担长1.5m，前端挑200N的货，后端挑300N的货，则肩膀应该离扁担前端________m处，才能使扁担平衡，平衡后肩受到的压力为________N.(不计扁担质量)4、如图所示，物体G重60N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_____的_____N的力；也可以在B点加一个方向为_____的_____N的力.5、一根杆秤，如果秤砣磨损掉一部分，用它测得的质量比被测物体的实际质量（）A.偏大B.偏小C.相等D.无法确定6、如图12—44所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重GA的物体，B端挂重GB的物体时，杠杆处于平衡状态，此时OA恰好处于水平位置，AO=BO，杠杆重不计，则（）A．GA=GBB．GA＜GBC．GA＞GBD．无法判定7、在A镊子、B钢丝钳、C扳手、D天平、E钓鱼杆、F撬铁路枕木上道钉的道钉撬、G瓶盖起子、H缝纫机脚踏板、I筷子、J食品夹、K羊角锤、L理发剪刀、M旗杆上的小轮中，属于省力杠杆的有____________属于费力杠杆的有_________，属于等臂杠杆的有_______。8、室内有一种装垃圾的桶，如图所示，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，松开脚时，盖由于受到重力作用，而自动盖上，则开启盖子时，根据图中所示结构可知（）A.桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆D.桶中有两个杠杆在起作用，且一个是省力杠杆，一个是费力杠杆9、如图12—10所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中杠杆()A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆C．先是省力的，后是费力的D．先是费力的，后是省力的10、如图所示是人抬独轮车车把时的简化示意图，此时独轮车相当于一个___杠杆（选填“省力”或“费力”）；若动力臂是阻力臂的3倍，物体和车总重G为1200N，抬起车把的力F为__N。11、如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：（1）在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂l2；（2）钓鱼竿属于杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。12、如下图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图．13、作出上列杠杆的动力臂和阻力臂14、在探究杠杆的平衡条件的实验中：(1)在实验时，使杠杆在____________位置平衡，其目的是__．(2)若实验前，没有挂钩码时，杠杆静止在图a所示位置，应将右端的平衡螺母向__________适当调节．(3)实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边、离支点2格的A处挂有3个钩码，如图b所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法)，你的方法是(4)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是______．【走进中考】1、（2017年重庆中考）图16甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图16乙。轻质杠杆的支点O距左端ml5.01，距右端ml2.02。在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N。求：（1）此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿？（2）正方体B的密度为多少千克每立方米？（3）若该处为松软的泥地，能承受的最大压强为4×103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛顿2、（2016年重庆中考）完成下列作图：如图13甲所示是生活中常见的壁灯，图13乙是根据壁灯建立的杠杆模型，请在图13乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l。甲图16乙l1l23.（2015重庆中考）如图16所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg。当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3000Pa，支点O距A点1.6m。求：（1）物体乙受到的重力；（2）物体甲受到的支持力；（3）物体甲的密度。图16考点四、其它简单机械1、下列各图13.5—4中利用了动滑轮的是（）2、如图13.5—6所示，甲图中F1、F2、F3的大小关系为；乙图中F1、F2、F3的大小关系为。3、如图示，用甲、乙两滑轮匀速向上提升重物，物重都是600N，不计动滑轮重及摩擦，绳子的拉力F甲为________N；F乙为_______N.若将重物提高1m，则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为_______m；乙滑轮绳子的自由端移动的距离为_______m，若F甲实际为220N，则动滑轮重为______N。4、如下图:物体重为500牛,在水平支持面上匀速运动时所受摩擦力为200牛，绳子自由端移动了12m,则F=______，物体移动了_____m。(不计滑轮重、绳重和摩擦)5、一个质量是10kg的物体，在拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是20N，则弹簧测力计的示数是_____N；拉力F是_____N，6、按图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳子旁绕方法。（不计动滑轮重及摩擦）图13.5—6【走进中考】1.(2016重庆中考)某建筑工地用图9所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400N，能将75kg的物体以0.1m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为__________W，此时滑轮组的机械效率为________%（不计绳重和摩擦）。2、（2017重庆中考）工人师傅用图2所示的滑轮组，将重为800N的物体缓慢匀速竖直提升3m，人对绳端的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A、绳子自由端移动的距离为9mB、动滑轮的重力为200NC、人通过滑轮组做的有用功为1500JD、滑轮组的机械效率为53.3﹪3、（2015重庆中考）.如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m，所用拉力F为12.5N。下列说法中正确的是（）A.动滑轮中7.5NB.4s内拉力F做功25JC.4s内拉力F的功率为6.25WD.滑轮组的机械效率为60%图2