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主动学习网理念:激发兴趣,挖掘潜力,培优教育网址:www.366learn.com电话:010-62636115,63149721快速提高考试成绩与学习能力的最佳途径!主动学习网助你考入重点中学!(课程名称)Page1of35七简单机械提示概要1.杠杆(1)定义:一根硬棒,在力的作用下,如果能绕着一个固定点转动,这根硬棒叫杠杆。(2)杠杆的几个要素:○1支点O:杠杆绕着转动的固定点;○2动力F1:使杠杆转动的力;○3阻力F2:阻碍杠杆转动的力;○4动力臂(L1)从支点到动力作用线的垂直距离;○5阻力臂(L2)从支点到阻力作用线的垂直距离;(3)杠杆的平衡条件所谓杠杆的平衡状态是指杠杆静止不转或发生均速转动状态,此时杠杆满足;动力×动力臂=阻力×阻力臂用字母表示:F1×L1=F2×L2或1221FLFL上式表明:要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力的大小跟它们的力臂成反比,即动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。(4)杠杆应用分类○1省力杠杆:动力臂大于阻力臂,省力,但费距离。○2费力杠杆:动力臂小于阻力臂,费力,但省距离。○3等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力,也不省距离。2.滑轮(1)定滑轮○1特征:轴心固定不定的滑轮。○2实质及作用:定滑轮实质是一个等臂杠杆,作用是不省力,但可以改变力的方向。(2)动滑轮○1特征:轴心连物体一起移动○2实质及作用:动滑轮实质是一个动力臂两倍的杠杆,作用是能省一半力,但不能改变力的方向。○3滑轮组:定滑轮和动滑轮组合在一起的叫滑轮组,其作用既能省力,又能改变用力的方向。计算动力的方法:重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的几分之一,即1FGn其中n经过动滑轮的绳子股数,如果物体上升h,则拉下绳子的距离为s=nh3.轮轴(1)定义:由轮和轴组成,能绕着共同的轴线旋转的简单机械。(2)实质:轮轴实质是一个变形的杠杆,轮半径和轴半径就是力臂。(3)轮轴省力原理:使用轮轴时,如果动力作用在轮上,则轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的几分之一,即12rFFR其中R一轮半径,r一轴半径。4.斜面(1)斜面省力原理:使用斜面时,若不考虑摩擦,则斜面长l是斜面高h的几倍,均速将物体沿斜面向上推的力f就是重物G的几分之一,即hFGl,由公式可知,利用斜面可以省力,对同样高的斜面,斜面越长越省力,但也要多移动距离。主动学习网理念:激发兴趣,挖掘潜力,培优教育网址:www.366learn.com电话:010-62636115,63149721快速提高考试成绩与学习能力的最佳途径!主动学习网助你考入重点中学!(课程名称)Page2of35(2)螺旋省力原理:2hFGl其中h表示螺纹的螺距,L表示螺旋把手的末端到螺旋轴线的长,F表示作用在把手末端的力,G表示物重。由于H总是比2r小很多,因此F比G也就小很多,也就是说,使用螺旋很省力。举证例题342.一根粗细均匀的铁丝,中间用一根细线吊住,使其在水平位置平衡,如图7-1(甲)所示,当将右边的铁丝弯曲,如图7-1(乙)所示,铁丝将()A仍保持平衡B右端向下倾斜C左端向下倾斜D无法判断解析:题中铁丝可视为一条均匀的杠杆,其重心应在其中心处,当在中间用绳子吊住后,可理解为绳子左右两段的铁丝同时受到大小为1/2G,方向向下的重力的作用,并且这两个力臂L1=L2,所以铁丝平衡,将右边的铁丝弯折后,支点左、右两边的铁丝虽然重力的大小相同,但右边铁丝重力作用点向支点移近,使其力臂L2L1,根据杠杆的平衡条件F1·L1=F2·L2,可知,杠杆的平衡将被破坏,左边铁丝将向下倾斜。故本题应选C343,小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁体用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在()A磁体的重心处B磁体的某一磁极处C磁体的重心北侧D磁体的重心南侧解析:以璇线为支点,磁体所受的两个力F、G如图7-2(甲)使杠杆平衡。正常情况下,悬线应系住物体中央,但条形磁体在北京受地磁场的作用,如图7-2(乙)所示,它的北极受向下偏。根据杠杆原理,悬线应偏向磁体中心的北侧,让磁体的重力有力臂,与力F使杠杆平衡。故本题应选C344,在00C时,将两根长度和质量相等的均匀的铜棒和铁棒连接在一起,并将支点放在接头处刚好平衡,如图7-3所示,当温度升高数百摄氏度时,能观察到现象是()A仍然保持水平方向平衡B左端向上翘起,右端向下降低C右端向上翘起,左端向下降低D以上三种现象均有可能解析:因为铜的热膨胀性能比铁的好,当它们的温度同样升高数百摄氏度时,铜棒的体积膨胀得大些,长主动学习网理念:激发兴趣,挖掘潜力,培优教育网址:www.366learn.com电话:010-62636115,63149721快速提高考试成绩与学习能力的最佳途径!主动学习网助你考入重点中学!(课程名称)Page3of35度变得长一些,铜棒的重心向左偏移比铁棒的重心向右偏移得大一些,由于温度的变化不影响质量,根据杠杆原理可知,左端向下降低,右端向上翘起。故本题应选C345,用不等臂天平称质量为4g的药品,先放在左盘中称,再放入右盘中称,记下两次结果,其记录数据可能是下列的哪一组()A.2g、6gB.4g、1gC.10g、6gD.2g、8g解析:物体先放右盘中称时,天平平衡所以又mgL1=m1gl2(L2、L1分别表示天平左、右两盘到支点的距离).物体再放左盘中称时,由天平平衡由m2gl1=mgl2,两式相乘得m2=m1·m2故本题应选D.346.如图7-4(甲)所示,杆OB的O端用铰链(可自由转动)固定在竖直壁上,杆的中点挂一重物G,杆的B点受水平拉力F而平衡,若拉力F沿逆时针方向逐渐转向竖直方向,而保持OB在原位置平衡,则在此过程中F将()A.大小保持不变B.逐渐变大C.逐渐变小D.先变小后变大解析:阻力G的作用点不变,杆保持原位置,因而阻力臂不变,又阻力G的大小也不变,所以阻力和阻力臂的乘积不变;动力F的作用点不变,但由于方向改变,因而它的动力臂改变,当F的方向转到与OB垂直的位置时,动力臂的长度就等于杆OB的长度,而F的方向在其他任何位置时,其动力臂的长度就等于杆OB的长度,这就是说,只有当F的方向转向与OB垂直的过程中,力F是渐渐变小的,而在F离开与OB垂直的位置转向竖直位置的过程中,力F是渐渐变大的.概括地说,力F先变小后变大.故本题应选D.347.如图7-5所示,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的物体,如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将()A.仍保持平衡B.都失去平衡C.甲仍保持平衡,乙失去平衡D.甲失去平衡,乙仍保持平衡解析:将它们都浸没在水中,物体受到向上的浮力,作用在杠杆两端的力均减小,推算此时F1,L1与F2,L2关系,即可得出结果。主动学习网理念:激发兴趣,挖掘潜力,培优教育网址:www.366learn.com电话:010-62636115,63149721快速提高考试成绩与学习能力的最佳途径!主动学习网助你考入重点中学!(课程名称)Page4of35对于甲杠杆,设杠杆两端物体密度均为P,体积分别为V1,V2。则浸入水中前有pV1g·L1=pV2g·L2,即V1L1=V2L2.当两边物体均浸没水中,则有左边的力F’1=G1-F浮1=pV1g-p水V1g=(p-p水)V1·g,左边的F’1·L1=(p-p水)g·V1L1;右边的力F’2=G2-F浮2=pV2g-p水V2g=(p-p水)gV2,右边的F’2·L2=(p-p水)gV2L2。又因为V1L1=V2L2,所以F’1l1=F’2L2故甲杠杆仍保持平衡,对于乙杠杆,设杠杆两端物体密度分别为p1p2,体积为V。则浸入水中前有p1vg·l1=p2vg·l2,两端物体浸没后,所受浮力相等,设为F浮则F浮L1F浮L2(L1L2)所以(p1Vg-F浮)L1(p2Vg-F浮)L2,即F1”L1不等于F2”L2.故乙杠杆失去平衡。故本题应选C348.如图7-6所示,是一把不诚实的小贩卖瓜子用的杠杆,A挂托盘处,B为零刻度线,O为提纽处,C为杆秤的重心,若小贩把杆秤秤砣换成质量小一些的,那么他称出的瓜子的质量数为()A.读数都比实际数多B.读数都比实际数少C.买得少时读数比实际数少D.买得多时读数比实际数少解析:设杠杆的质量为m,杆杆原配秤砣质量为m2.若买的瓜子质量M较少,杆秤平衡时,秤砣在B点到O点之间,由杠杆平衡条件可得使用秤砣m1时,Mg·AO+M1g·DO=mg·OC;使用秤砣m2时,Mg·AO+M2g·DO=mg·OC;因为m1m2,所以DOD’O.即D’点较D点更靠近零刻度线B处,所以顾客买得少时,读数小于瓜子实际质量,若买的瓜子质量M’较大,杠杆平衡时,秤砣在O点右边,由杠杆平衡条件可得使用秤砣M1时,M’g·AO=mg·OC+M1g·OE;使用秤砣M2时,M’g·AO=mg·OC+M2g·OE;因为M1M2,所以OEOE’即E’点较E点更远离零刻度B处,所以顾客买得买,读数大于瓜子的实际质量。故本题应选C.349.如图7-7所示,吊篮的重力为400N,动滑轮的重力为50N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力()A.218NB.220NC.210ND236N.主动学习网理念:激发兴趣,挖掘潜力,培优教育网址:www.366learn.com电话:010-62636115,63149721快速提高考试成绩与学习能力的最佳途径!主动学习网助你考入重点中学!(课程名称)Page5of35解析:设人对绳的拉力F,将人、吊篮和动滑轮视为一个整体,此时整体处于静止状态,整体重力由5段绳子承担,所以有5F=G人G吊G动。所以6004005021055GGGFN人吊动故本题应选C350.如图7-8所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过某定滑轮,另一端套在木棒上使木棒保持水平,现使线套逐渐向右移动,但始终保持木棒水平,则悬线上拉力F(棒和悬线足够长)()A.逐渐变小B.逐渐变大C.先逐渐变大,后逐渐变小D.先逐渐变小,后逐渐变大。解析:杠杆示意图7-9所示,杠杆重心在O点,重力为G,力臂AO=a,当线套从1点分别向右移至2,3,4,点时,线上拉力的力臂分别为L1,L2,L3,L4,由杠杆平衡条件得F·L=G·a,由图可知,L1L2L3,L4L3,即拉力的力臂先逐渐变大后逐渐变小,由于FL是一个定值,L变大,F变小。故本题应选D351.如图7-10(甲)所示,在杠杆的两端挂质量不等的实心铁球,杠杆处于平衡状态,若G1G2,当将它们同时浸没于水中时,如图7-10(乙)则主动学习网理念:激发兴趣,挖掘潜力,培优教育网址:www.366learn.com电话:010-62636115,63149721快速提高考试成绩与学习能力的最佳途径!主动学习网助你考入重点中学!(课程名称)Page6of35A.杠杆仍保持平衡B.杠杆左端下沉C.杠杆右端下沉D.无法确定解析:这是有关于杠杆的平衡条件和阿基米德原理的综合性题目,讨论这类问题关键是正确分析两球入水前、后对杠杆的作用力变化情况。铁球入水前,根据杠杆的平衡条件G1L1=G2L2,得G1/G2=L2/L1铁球入水后,设两球受到的浮力分别为F1和F2,那么,支点左侧力与力臂的乘积11111111)1pGGFLGpglGLpgp水水同理,支点右侧力与力臂的乘积222221pGFLGLp水显然,由上述两式可以看出(G1-F1)L1=(G2-F2)L2,因此杠杆仍然平衡。故本题应选A。352.如图7-11所示,在滑轮下挂甲、乙两个实心物体,恰能处于静止状态,用手拎住甲和乙,把甲、乙两物体同时浸没在同种液体中,静止后放手,则甲、乙两物体的运动状态是(滑轮重、绳重、摩擦和水的阻力不计)()A.仍都处于静止状态B.甲物体下降的速度逐渐
本文标题:物理简单机械复习
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