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简单机械简单机械复习复习知识结构知识结构简单机械简单机械杠杠 杆杆滑滑 轮轮五要素五要素定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮滑轮组滑轮组平衡条件平衡条件应用应用省力省力费力费力等臂等臂支点支点( (O O) ) ：动力动力( (F F1 1) ) 动力臂动力臂( (L L1 1) )阻力阻力( (F F2 2) ) 杠杆绕其转动的点杠杆绕其转动的点使杠杆转动的力使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力（方阻碍杠杆转动的力（方向向判断）判断）从支点到动力作用线的垂直距离从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂阻力臂( (L L2 2) )：从支点到阻力作用线的垂直距离从支点到阻力作用线的垂直距离F2 一、一点、二力、二臂一、一点、二力、二臂2、作力臂的方法、作力臂的方法1.找支点找支点2.沿动力和阻力的方向画出力的作用线，沿动力和阻力的方向画出力的作用线，3.从支点作这些力的作用线的垂线。从支点作这些力的作用线的垂线。这个垂线就是力臂。这个垂线就是力臂。F1F2L2L1下图中，下图中，F F的力臂表示正确的是（的力臂表示正确的是（ ） D例例1 1、如图所示、杠杆、如图所示、杠杆OAOA在力在力F1F1、F2F2的作用下的作用下处于静止状态，处于静止状态，L2L2是是F2F2的力臂，请在图中画出的力臂，请在图中画出力力F1F1的力臂的力臂L1L1和力和力F2.F2.FIL2OL1F2注意：由于L1L2,杠杆平衡，所以F1 F1 F2 特点：省力，但费距离应用：羊角锤、开瓶起子、剪铁皮的剪子。 费力杠杆： F2 特点：费力，但省距离应用：使用筷子、钓鱼竿。 等臂杠杆： F1 = F2 特点：不省力也不费力应用：天平例例1、如图所示的工具中，使用时属、如图所示的工具中，使用时属于于费力费力杠杆的是杠杆的是 ( )2、小红进行小制作时，需要剪一块白铁皮，、小红进行小制作时，需要剪一块白铁皮，最好是选用下列剪刀中的最好是选用下列剪刀中的 （ ）ABCDD3、在图中，、在图中， 图的握法更有利于拧图的握法更有利于拧紧或松开螺帽。紧或松开螺帽。abB4、图4是一种垃圾夹的结构示意图.拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆后与两夹爪的一端相连接.当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状.在使用过程中，手把和夹爪分别是 A省力杠杆 费力杠杆 B费力杠杆 省力杠杆 C省力杠杆 省力杠杆 D费力杠杆 费力杠杆5、 室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发出异室内垃圾桶平时桶盖关闭防止垃圾散发出异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启；如图为室内味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启；如图为室内垃圾桶的机构示意图，使用时有两个杠杆垃圾桶的机构示意图，使用时有两个杠杆ABC和和A/B/C/在起作用，则在起作用，则 （ ）A、ABC和和A/B/C/都是省力杠杆都是省力杠杆B、ABC和和A/B/C/都是费力杠杆都是费力杠杆C、ABC是省力杠杆，是省力杠杆，A/B/C/是费力杠杆是费力杠杆D、ABC是费力杠杆是费力杠杆A/B/C/是省力杠杆是省力杠杆6 6(2018(2018历下一模历下一模) )如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成一如图所示，钓鱼时，钓鱼竿可看成一根杠杆，则下列分析正确的是根杠杆，则下列分析正确的是( ( ) )A A省力杠杆，支点是省力杠杆，支点是A A点点 B B费力杠杆，支点是费力杠杆，支点是A A点点C C省力杠杆，支点是省力杠杆，支点是B B点点 D D费力杠杆，支点是费力杠杆，支点是B B点点B B7 7(2018(2018历城一模历城一模) )如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图，如图是一种切甘蔗用的铡刀示意图，铡刀实质上是一种铡刀实质上是一种 ( (选填选填“省力省力”或或“费力费力”)”)杠杆，杠杆，甘蔗放在甘蔗放在 ( (选填选填“a a”或或“b b”)”)点更易被切断。点更易被切断。省力省力a a如图，人的前臂可视为杠杆，当弯曲肘将小球向如图，人的前臂可视为杠杆，当弯曲肘将小球向上举起时，下列说法中正确的是上举起时，下列说法中正确的是 （ ）A、前臂是省力杠杆，阻力臂变大、前臂是省力杠杆，阻力臂变大B、前臂是省力杠杆，阻力臂变小、前臂是省力杠杆，阻力臂变小C、前臂是费力杠杆，阻力臂变大、前臂是费力杠杆，阻力臂变大D、前臂是费力杠杆，阻力臂变小、前臂是费力杠杆，阻力臂变小四、人体的杠杆四、人体的杠杆使用定滑轮的特点1.1.拉力的方向拉力的方向2.2.拉力的大小拉力的大小3.3.拉力作用点拉力作用点 移动的距离移动的距离改变拉力的方向改变拉力的方向不省力不省力不省距离不省距离小结小结: :缺点：缺点： 使用定滑轮不省力也不费力，使用定滑轮不省力也不费力，优点：优点： 但可以改变动力的方向，但可以改变动力的方向，实质实质: 是一个等臂杠杆。是一个等臂杠杆。F1F2l2l1O定定滑滑轮轮杠杠杆杆示示意意图图（二）滑轮、滑轮组（二）滑轮、滑轮组定滑轮：定滑轮：特点：特点：（1）不能省力，不能省力，没有摩擦时没有摩擦时F=G物物（2）不省距离）不省距离SF=h物物GF1F2F3使用动滑轮的特点1.1.拉力的方向拉力的方向2.2.拉力的大小拉力的大小3.3.拉力作用点拉力作用点 移动的距离移动的距离拉力的方向不改变拉力的方向不改变省力省力费距离费距离小结小结: :优点：优点：在使用动滑轮拉物体时在使用动滑轮拉物体时,可以省力可以省力,缺点：缺点： 但拉力的方向不改变。但拉力的方向不改变。实质：实质： 是一个省力杠杆。是一个省力杠杆。F1F2l2l1O动滑轮的杠杆示意图动滑轮动滑轮作用：省力，不计摩擦时，作用：省力，不计摩擦时，F=1/2（G动动+G物）物）特点：费距离特点：费距离SF=2h物物实质：动力臂等于阻力臂两实质：动力臂等于阻力臂两 倍的杠杆倍的杠杆滑轮组滑轮组力力 的的 关关 系系 1.不计摩擦、绳重时：不计摩擦、绳重时：2.不计摩擦、绳重和不计摩擦、绳重和动滑轮的自重时：动滑轮的自重时：F = G物物 / 4F = G物物 /5F=G物物 / nG物物G物物 1.1. F=G物物 / n 中，中，有几段绳子与动滑有几段绳子与动滑轮相连，轮相连，n n就为几。就为几。2.2.拉力与重物移动距离的关系：拉力与重物移动距离的关系：s=nhs=nh中中 重物上升重物上升h h高度，绳子自由端要移动高度，绳子自由端要移动nhnh距离。距离。3. 拉力大小与重力大小的关系拉力大小与重力大小的关系：动滑轮动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。的几分之一。GFF=?GFF=?F=G/4F=G/51.根据绕线确定F与G的大小关系（不计摩擦、绳重和动滑轮重不计摩擦、绳重和动滑轮重）FFF=1/2GF=1/3G绳子的绕法：绳子的绕法：当当n n为偶数时，为偶数时，绳子的起端（或末端）在绳子的起端（或末端）在定滑轮上；当定滑轮上；当n n为奇数时，为奇数时，绳子的起端（或末端）在动绳子的起端（或末端）在动滑轮上。滑轮上。2.根据F与G的大小关系画出绕线3. 如图所示，拉力如图所示，拉力F的大小等于。的大小等于。F.13FffNGT小结：小结： 滑轮滑轮定滑轮：定滑轮：（1）使用特点：可以改变动力的方向，不省力也不费）使用特点：可以改变动力的方向，不省力也不费 力；不省距离也不费距离力；不省距离也不费距离（2）实质：是一个等臂杠杆）实质：是一个等臂杠杆动滑轮：动滑轮：（1）使用特点：能省一半力，但不能改变动力的方向；）使用特点：能省一半力，但不能改变动力的方向； 要多移动一倍距离要多移动一倍距离（2）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆）实质：动力臂是阻力臂二倍的杠杆F=1/2G s=2h 滑轮组滑轮组（2 2）使用优点：既可省力，又可改变动力的方向；）使用优点：既可省力，又可改变动力的方向； 但不能既省力又省距离但不能既省力又省距离动滑轮动滑轮被几股绳子吊起被几股绳子吊起，所用力就是所用力就是物重和动滑轮物重和动滑轮的几分之一的几分之一（3 3）公式：）公式：总总n（物物动滑轮动滑轮）n （不计滑轮摩擦）（不计滑轮摩擦） （1 1） s snhnh F=G s=h 轮轴轮轴实质：省力杠杆斜面作用：省力训练：训练：右图匀速提升重物，右图匀速提升重物，甲的示数为甲的示数为18N18N时，重时，重物为物为 N N，如果测力计移到水平位置匀拉，如果测力计移到水平位置匀拉，乙的示数将乙的示数将 ，该滑轮是，该滑轮是 轮。轮。如右图，如右图，G=500NG=500N，滑轮重滑轮重10 N，当物体匀速，当物体匀速上升时，挂钩上升时，挂钩B承受的拉力为承受的拉力为 N，挂钩，挂钩A承受承受的拉力为的拉力为 N，F= N。若绳子自由端向上拉。若绳子自由端向上拉过过05米，则物体米，则物体右图，重为右图，重为30 N的物体的物体B在水平拉力作用下在水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为沿水平面做匀速直线运动，测力计示数为6 N，若不计摩擦，若不计摩擦，F= N，物体，物体B受到地面的阻力受到地面的阻力= N。解析：n 应为整数 n = 4应用两“动”两“定”滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：例例. 小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重小强想把一货物吊到楼上去，已知货物重1000 N，小强最大的拉力为，小强最大的拉力为300 N，如果使用，如果使用滑轮组，至少需要几个滑轮？如何装配？滑轮组，至少需要几个滑轮？如何装配？或者或者（一根绳子最多能承受300 N的拉力，要提起1 000 N的重物，应用什么样的滑轮组？）(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体？1000N3 3300NGn.F物1FGn 物物4 30012NN0=0GnF 物F 判断使用定滑轮和动滑轮的特点判断使用定滑轮和动滑轮的特点例例1如图如图5所示健身运动的过程中，物体所示健身运动的过程中，物体A的质的质量为量为4kg，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小细绳拉力的方向在改变、大小 （选填（选填“也也改变改变”或或“不变不变”）。若）。若2.4s内脚腕将内脚腕将A物体物体匀速提起匀速提起0.3m，则对物体，则对物体A所做的功为所做的功为 J，功率为功率为 W。图5A不变125课堂练习课堂练习2、 如图是自卸车的示意图，车厢部分视为如图是自卸车的示意图，车厢部分视为杠杆，则下列分析正确的是（杠杆，则下列分析正确的是（ ）A.B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重点是支点，液压杆施的力是动力，货物重是阻力是阻力 BB点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢前部可省力放在车厢前部可省力CC点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢后部可省力放在车厢后部可省力 DC点是支点，物体点是支点，物体A放在车厢前部可省力放在车厢前部可省力 3、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）、如图所示，一根重木棒在水平动力（拉力）的作用下以的作用下以 点为轴，由竖直位置逆时点为轴，由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂针匀速转到水平位置的过程中，若动力臂为为l，动力与动力臂的乘积，动力与动力臂的乘积为为 ，则（，则（ ）A增大，增大，增大，增大，增大增大 B增大，增大，减小，减小，减小减小 C增大，增大，减小，减小，增大增大 D减小，减小，增大，增大，增大增大 左左不能不能一次实验获得的数据具有偶然性，一次实验获得的数据具有偶然性，不能反映普遍性规律不能反映普遍性规律水平位置好，便于测量力臂水平位置好，便于测量力臂右右4质量是6 kg的物体A放在水平桌面上，利用下图装置使物体以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2 N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦，则（g取10 N/kg）（1）作用在绳端的拉力F为N（2）水平桌面对物体A的摩擦力是N（3）在10 s内拉力作用点移动mAF264