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简单机械
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简单机械
【考点聚焦】
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、动滑轮、滑轮组的作用。
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【呈现形式】
上述考点常以填空、选择、作图、实验和计算题型出现。例如画出力臂则以作图题的形式出现,组装滑轮组则以实验题的形式出现。
【知识结构】
一、杠杆
一根硬棒,在力的作用下如果绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆
:
(1)支点:杠杆绕其转动的点,一般用字母O表示该点。
(2)动力:使杠杆转动的力,一般用字母F1表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,一般用字母F2表示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,一般用L1表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,一般用字母L2表示
:从支点到力的作用线的距离。

(1)杠杆平衡是指杠杆处于静止或匀速转动的状态。
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1•L1=F2•L2
二、滑轮
:定滑轮实质上是一个等臂杠杆,所以使用定滑轮不省力,但能改变动力的方向,在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,动滑轮省一半力,但费距离,且动滑轮不能改变力的方向。
:滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成,可以达到既省力又改变力的作用方向的目的,在忽略滑轮组与轴之间的摩擦和绳重的情况下,使用滑轮组时,重物和动滑轮总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就等于总重的几分之一。
【方法提示】
一、正确画出力臂
画力臂时,要先找到杠杆的支点及力所在的那条直线,即力的作用线,再从支点向力
的作用线(或反向延长线)作垂线,支点到垂足间的距离就是该力的力臂。
【例题1】如图1甲所示,轻质杆OA可绕O点转动,B处悬挂重物,A端用细绳通过顶部定滑轮被拉住时(定滑轮质量及摩擦不计),整个系统静止,请在图中画出杆OA所受各力的力臂。
【解析】
力臂是从支点到力的作用线的距离,先找到支点的位置,可让杠杆试着运动看它绕哪一点转动,这一点即为该杠杆的支点(图中O点).力的作用线是通过力的作用点沿力的方向所画的直线,但作力臂时,应根据实际情况来确定是否需要画力的作用线及应沿力的方向还是逆力的方向画力的作用线,以本题为例,就不需要画力的作用线,由图示可以看出:轻质杆共受两个力的作用,即绳对杆斜向左上方的拉力F1,其大小等于F,其方向沿绳向左上方;另一个是物体对杆向下的拉力F2,其大小等于G,方向自B点竖直向下,故从支点到垂足的距离,分别是动力F1和阻力F2的力臂L1和L2。如图1乙所示。
二、杠杆平衡条件的应用
利用杠杆的平衡条件解题,首先要分析作用在杠杆上的各个力的大小及方向,确立支
点及各力的力臂,明确每个力将使杠杆如何转动,区分动力和阻力,然后应用平衡条件。
利用平衡条件解题步骤:
(1)确立杠杆支点的位置
(2)分析杠杆受到的各个力,排除作用在支点上的力,明确每个力的大小及方向,作出力的示意图。
(3)确定各个力的力臂,正确运用几何知识判断力臂的长短。
(4)根据力使杠杆的转动将