⑴ 九年級上冊物理第十一章的杠桿和滑輪有關的30道題
課時1杠桿
[課堂鞏固]
1.所謂杠桿,是指一根,在下,能夠繞著點轉動。
2.杠桿的五要素是指(1)杠桿轉動時繞著的固定點叫;(2)的力叫動力;(3)叫阻力;(4)從到的距離叫動力臂;(5)從到的距離叫阻力臂。
3. 杠桿的平衡條件是__________________________________。根據使用杠桿時的用力情況,我們可以把杠桿分為杠桿和杠桿。在我們平常所使用的工具中,理發師用的剪刀屬於杠桿,剪斷鋼筋用的剪刀就是杠桿,而我們在實驗室中用來測量物體質量的工具則屬於杠桿。
4. 下列常用的工具中,屬於省力機械的是___________。(填序號)
A.瓶蓋起子 B.剪鐵絲的老虎鉗 C.釣魚竿 D.起釘子的羊角錘 E.修剪樹枝的剪刀 F.縫紉機踏板 G.筷子
5. 如果使用杠桿是為了省力,那麼動力臂應當 阻力臂;如果為了少移動距離,那麼動力臂應當 阻力臂。無論使用哪種杠桿,都 既省力又少移動距離。
6. 用杠桿去撬動一塊石頭,如果杠桿的動力臂長2m,阻力臂長40cm,那麼只要用 N的力就能撬起重500N的一塊石頭。
7. 圖11.1.1中的農民拿著一根用來挑東西的扁擔. 扁擔屬
於__________類機械,使用扁擔挑東西______圖11.1.1
(填「能」或「不能」)省力.
8.撬棒在撬道釘時,動力臂是阻力臂的15倍,當撬道釘時用力20N恰能將道釘撬起,則道釘受到的阻力為 N。(不計道釘自身的重力)
9. 下列關於杠桿的說法中,正確的是 ( )
A.支點總位於動力作用點與阻力作用點之間 B.動力臂越長,總是越省力
C.動力臂與阻力臂的比值越大,就越省力
D.動力作用方向總是與阻力作用方向相反
10. 關於力臂,下列說法中正確的是()
A.從支點到力的作用點的距離,叫力臂B.力臂一定在杠桿上
C.動力臂長的杠桿比動力臂短的杠桿省力
D.動力臂比阻力臂長的杠桿是省力的杠桿
11. 如圖11.1.2所示是日常生活中所使用的機械或工具,其中屬於費力杠桿的是()
12. 將重為5牛頓和15牛頓的甲、乙兩物體,分別掛在杠桿的左右兩端。若杠桿的重力忽略不計,當杠桿平衡時,左右兩邊臂長之比為: ( )
A.3:1 B.2:1 C.1:3 D.4:1
13. 如圖11.1.3所示的杠桿,每個砝碼重均為1牛頓,杠桿
處於平衡狀態,若在杠桿兩邊各減去一個砝碼,則:( )
A. 杠桿保持平衡 B. 杠桿左邊向下傾
C. 杠桿右邊向下傾 D. 無法判斷
14.一根輕質杠桿,在力的作用下已經平衡,現在對杠桿再施加一個作用力,則( )
A.杠桿不可能再保持平衡 B.杠桿有可能再保持平衡
C.杠桿一定能保持平衡 D.要根據力的大小才能做出判斷
[課後提升]
15.如圖11.1.4示AOB為輕質杠桿,B端掛重物G,A端分別作用四個方向力時,杠桿都能在圖示位置平衡。則四個力大小說法正確的是 ()
A.F2最小 B.F4最小C.F1最小 D.F3最小
16.如圖11.1.5所示,輕質杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起,在此過程中F的大小及力臂變化是 ( )
A.變大、變大 B.變大、變小 C.變小、變大D.變小、變小
17. 下列杠桿工具中,不省力的是:
A.鍘刀; B.鑷子; C.剪鐵皮的剪刀; D.扳手。
18.一根2m長的粗細不均勻的木棒,若支點在距細端1.5m處木棒恰好平衡,若在距粗端1.5m支持它,則要在細端加98N的力。
求:(1)木棒重心的位置距粗端多少?
(2)木棒重多少?
19.在日常生活中,你見過、使用過下面這些工具嗎?想想你是在什麼情況下或看見別人怎樣使用的,在使用這些工具時,有哪些相同的地方?願意把你的看法說出來或寫下來,和大家一起交流嗎?
課時2杠桿及杠桿的應用
[課堂鞏固]
1.動力臂小於阻力臂的杠桿一定是 杠桿,例如 、 。
2.杠桿的平衡條件是__________________________________。
3.省力杠桿的動力臂______阻力臂,費力杠桿的動力臂_____阻力臂;若動力臂的長度是阻力臂長度的三倍,則動力是阻力的_______________。
4. 天平屬於_______杠桿,杠秤屬於_______ 杠桿,汽水瓶起蓋器屬於_____杠桿。
5. 如圖11.2.1所示為使杠桿平衡,F1、F2、F3 三次分別作用在A點,其中______最小。
圖11.2.1
6.下列關於杠桿的說法中,正確的是( )
A.從支點到力的作用點之間的距離叫力臂;
B.杠桿一定是直的;
C.動力與阻力的方向總是相反的;
D.支點可以在動力作用點與阻力作用點之間,也可以在在外側。
7.如圖11.2.2所示,動力F的力臂是( )
A.ODB.OCC.OBD.DB
8.如圖11.2.3所示,工人師傅將油桶推上台階,下列說法正確的是( )
A.這不能看作杠桿,因為油桶是圓的;
B.這不能看作杠桿,因為沒有支點;
C.這可以看作杠桿,因為滿足杠桿的所有條件;
D.這可以看作杠桿,支點就是橫截面的圓心。
9.如圖11.2.4,工人師傅用吊車搬運集裝箱.集裝箱重為G,支撐桿對吊車臂的支持力為F.在圖中畫出集裝箱所受重力的圖示和支持力F對轉動點O的力臂.
10. 如圖11.2.5所示,O為支點,請畫出力F1和F2的力臂
11. 畫出圖11.2.6中各種杠桿的動力臂和阻力臂。
[課後提升]
12.密度均勻的直尺放在水平桌面上,尺子伸出桌面部分OB是全尺長的1/3,當B端掛上5N的物體時,直尺的A端剛好開始翹起。如圖11.2.7所示,則此直尺受到的重力是( )
A .2.5N B. 5N;
C .10N D. 無法確定。圖11.2.7
13.如圖11.2.8所示,B端懸掛一重為G的重物,不計杠桿自重,在A點施加動力F使杠桿保持水平平衡,則下列說法正確的是( )
A .因為OA大於OB,所以F小於G;
B .F的大小可能大於G;
C .因為B點受到的拉力是向下的,所以F的方向一定向上;
D .當杠桿平衡時,一定滿足G×OB=F×OA。圖11.2.8
14. 王浩同學發現「同一個杠桿,改變動力的方向,動力的大小也改變」。於是他想:「要保持一個杠桿平衡,在什麼情況下所需的動力最小呢?」他找來有關器材,設計了以下的實驗:用表格中的三個杠桿,分別懸掛相同的重物,每次用彈簧秤向三個不同的方向F1、F2、F3拉杠桿,使杠桿保持平衡,並記錄了有關數據。記錄的數據如下表,請你和你的同學討論交流以下問題:a 根據表格中的數據,你認為如何回答王浩的問題?b 你認為王浩的實驗有哪些不足之處,如果讓你來做,你有什麼比他更好的方法?
實驗杠桿 動力F的大小/N
F1 F2 F3
6 3 6
3 4 5
6 4 5
15.希臘科學家阿基米德發現杠桿原理後,發出了「給我支點,我可以撬動地球」的豪言壯語。假如阿基米德在杠桿的一端施加600N的力,要搬動質量為6.0×1024kg的地球,那麼長臂的長應是短臂長的多少倍?如果要把地球撬起1cm,長臂的一端要按下多長距離?假如我們以光速向下按,要按多少年?(做完該題,你有何啟示?)
《滑輪》第4課時
預習練習
班級 姓名
1.定滑輪和動滑輪在構造上是相同的,只是在使用中, _________的滑輪叫定滑輪, ________的滑輪叫動滑輪;定滑輪的作用是__________動滑輪的作用是__________。
2.定滑輪實質是一個_______杠桿,使用定滑輪時不能______,但能________。
3.動滑輪實質是一個動力臂是阻力臂_______ _____的杠桿,使用動滑輪時能省________力,但費________。
4.動滑輪下面掛一個20千克的物體A(如圖11.3.1),掛物體的鉤子承
受_______牛的力,掛繩子的鉤承受_________牛的力(動滑輪重不計).
[課堂鞏固]
5.如圖11.3.2,物體重10N,且處於靜止狀態。該滑輪
是___滑輪,手拉彈簧測力計在1位置時的示數
為____N。若手拉彈簧測力計在1、2、3三個
不同位置時的拉力分別是F1、F2、F3,則它們的大
小關系是F1___F2___F3。這證明使用定滑輪
不能改變力的____,只能改變力的____。
6.用如圖11.3.3所示的滑輪組提升物體,以及已知物體重200牛,物體勻速上升1米,不計滑輪組重及摩擦,則:( )
A.拉力為80牛B.拉力為40牛;
C.繩的自由端拉出4米D. 繩的自由端拉出1米。
7.旗桿頂上的滑輪,其作用敘述正確的是 ( )
A.省力杠桿,可改變力作用方向 B.費力杠桿,可改變力作用方向
C.等臂杠桿,可改變力作用方向 D.以上說法都正確
圖11.3.3
8.用「一動、一定」組成的滑輪組來勻速提升重物時,所需要的力與不使用滑輪組直接提升重物時相比較,最多可省 ( )
A.1/3的力 B.1/2的力 C.2/3的力 D.3/4 的力
9.如圖11.3.4所示的滑輪組,不計拉線質量及滑輪轉動摩擦。重物G=100N,每一個滑輪重20N。當繩自由端拉力F豎直向上大小為30N時,重物G對地面的壓力為 N。拉力F為 N時,恰能讓重物G勻速上升。若重物G能以0.1m/s的速度勻速上升,則繩自由端向上運動速度為 _____m/s。圖11.3.4
10.請分別作出動滑輪和定滑輪的杠桿示意圖
11.如圖11.3.5所示的是用一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組,用這個滑輪組提升重為300牛的重物(忽略滑輪組和繩子重及摩擦)
(1) 在圖甲上畫出當動力F=150牛時繩子繞法;
(2) 在圖乙上畫出當動力F=100牛時繩子的繞法。
[課後提升]
12.使用如圖11.3.6所示的裝置來提升物體時,既能省力又能改變力的方向的裝置是:
13.根據你所掌握的滑輪知識,完成下列表格:
分類 優缺點 實質
定滑輪
動滑輪
滑輪組 使用滑輪組時,滑輪組用___段繩子吊著物體,提起物體用的力就是物體重或物體與動滑輪總重的___;繩子移動的距離就是物體移動距離的___。
14.如圖11.3.7所示,不計動滑輪的質量及轉動摩擦,當豎直向上的力F=10N時,恰能使重物G勻速上升,則重物G= N,繩固定端拉力為
N,重物上升10cm,力F向上移動 cm。
15.如圖11.3.8所示裝置,滑輪A重40N,滑輪B、C各重20N,重物G=200N。求:不計拉線質量及滑輪轉動摩擦影響,繩自由端在力F作用下,恰能以60mm/s向下運動,則力F的大小是多少?重物G在1min內能上升多少距離?(繩子足夠長)
⑵ 初三物理杠桿知識點歸納有哪些
杠桿是中學學習的一種簡單機械,也是中考 必考的題型之一,所以學好物理杠桿知識是很有必要的。以下是我分享給大家的初三物理杠桿知識點歸納,希望可以幫到你!
初三物理杠桿知識點歸納
1、杠桿
(1)定義:一根硬棒在力的作用下能繞著固定點轉動,這根硬棒叫杠桿。
(2)五要素:支點(O)繞著的固定點;動力臂(L1)支點到動力作用線的距離;
動力(F1)使杠桿轉動的力;阻力(F2)阻礙杠桿轉動的力;阻力臂(L2)支點到阻力作用線的距離。
注意:在畫力臂時先找到作用點,如下圖,然後再畫出支點到作用力線的距離,作用力的線必要時需要延長,延長部分用虛線表示。動力臂越長越省力。
(3)平衡條件:F1×L1=F2×L2
(4)種類和應用:
分為省力杠桿、費力杠桿、等臂杠桿三種。三種都有利也有弊。
種類 特徵 優缺點 應用舉例
省力杠桿 L1>L2 省力但費距離 錘子,起子,動滑輪
費力杠桿 L1
等臂杠桿 L1=L2 既不省力也不省距離 天平,定滑輪
注意:省力杠桿中動力臂越長越省力。當動力作用在杠桿末端且方向與杠桿相互垂直時,最省力
2、滑輪及滑輪組
(1)、定滑輪
①相當於等臂杠桿,支點是滑輪的軸,力臂是滑輪的半徑。
②特點:不省力,但能改變力的方向。
注意:定滑輪不省力,但是可以改變方向,這給我提供了很多方便,比如,人站在低處就可以把物體從低處運送到高處。
(2)、動滑輪:
①相當於省力杠桿,動力臂是阻力臂兩倍的省力杠桿,
②特點是省一半力,但不能改變力的方向。
注意:和定滑輪的區別就在於動滑輪可以省力,但是不能像定滑輪一樣人站在低處把物體從低處運送到高處。
(3)、滑輪組:通過組合達到同時擁有定滑輪和動滑輪的有優點。
註:物理中類似的組合還有顯微鏡、望遠鏡
(1)繞線:(奇動偶定)。當繞在動滑輪上是奇數條線時,把線的一頭系在動滑輪上,簡稱“奇動”如圖2;當系在動滑輪上是偶數條線時,把線的一頭系在定滑輪上,然後開始繞線,簡稱“偶定”如圖1。
注意:省力倍數是看動滑輪上繞線條數,比如上圖1中動滑輪上是2條線,所以省一半的力。
(2)計算滑輪組拉力的公式:(n為動滑輪上的繩子的條數)
A、不考慮摩擦和滑輪重時F=G物/n
B、考慮滑輪重時F=(G物+G動)/n
C、拉力的移動距離S=nh
3、斜面:斜面越長越省力.實例:盤山公路、螺絲釘、樓梯、引橋
初三物理杠桿公式
1、杠桿定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
說明:①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿、鐵鍬。
2、杠桿五要素——組成杠桿示意圖。
①支點:杠桿繞著轉動的點。用字母O表示。
②動力:使杠桿轉動的力。用字母F1表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力。用字母F2表示。
說明:動力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點在杠桿上。
動力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉動的方向相反
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
畫力臂方法:一找支點、二畫線、三連距離、四標簽
⑴找支點O;⑵畫力的作用線(虛線);⑶畫力臂(虛線,過支點垂直力的作用線作垂線);⑷標力臂(大括弧)。
3、研究杠桿的平衡條件:
杠桿平衡是指:杠桿靜止或勻速轉動。
實驗前:應調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:可以方便的從杠桿上量出力臂。
⑴結論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:
動力×動力臂=阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2也可寫成:F1/F2=l2/l1
⑵解題指導:分析解決有關杠桿平衡條件問題,必須要畫出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然後根據具體的情況具體分析,確定如何使用平衡條件解決有關問題。(如:杠桿轉動時施加的動力如何變化,沿什麼方向施力最小等。)
⑶解決杠桿平衡時動力最小問題:此類問題中阻力×阻力臂為一定值,要使動力最小,必須使動力臂最大,要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點,使這點到支點的距離最遠;②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。
初中物理力學學習方法
1、細讀書,多設問,培養自學能力
教材的閱讀,主要包括課前閱讀,課堂閱讀和課後閱讀。
(1)課前閱讀,有的放矢.根據課本內容的不同,結合課文中提出的問題,邊讀邊想.如閱讀“功”這一節,可列出如下提綱:①物理學上“做功”的含義是什麼?它和日常生活中常說的“做工”有什麼不同?②做功必須具備哪兩個必要因素?有哪幾種情況不做功?⑧做功的多少與哪些因素有關?怎樣計算做功的多少?④功的單位是什麼?通過閱讀,對新課內容有一個粗略的了解,弄清知識點,找出重點、難點,作出標記,以便在課堂上聽教師講解時突破,攻克難點。
(2)課堂閱讀,就是在進行新課的過程中閱讀,對於那些重點知識(概念、規律等)要邊讀邊記.對於關鍵的宇、詞、句、段落要用符號標志,只有抓住關健,才能深刻理解,也才能准確掌握所學的知識.如閱讀“重力的方向”時關鍵是“豎直”.閱讀“牛頓第一運動定律”的課文時,抓住“沒有受到外力作用”和“總保持”.精讀細摳,明確概念、規律的內涵和外延.在閱讀時,若遇疑難,要反復推敲,為什麼這樣說,能不能那樣說?為什麼?弄清其原團究竟.
(3)課後閱讀,結合課堂筆記,在閱讀的基礎上勤總結、歸納.新課結束或學完一章後,結合課堂筆記去閱讀,及時復習歸納,把每節或每章的知識按“樹結構”或以圖表形式歸納,使零碎的知識逐步系統化、條理化.通過歸納,可以把學過的知識串成線,連成網,結成體.以便加深現解,使知識得到升華.
2、細觀察,會觀察,培養學生的觀察能力
觀察是學習物理獲得感性認識的源泉,也是學習物理學的重要手段.初中階段主要觀察物理現象和過程,觀察實驗儀器和裝置及操作過程,觀察物理圖表、教師板書等.
(1)觀察要有主次
如在觀察水的沸騰時,要圍繞下列問題觀察:沸騰前氣泡發生的位置、氣泡大小、多少,溫度計的讀數怎樣變化?沸騰時觀察氣泡的變化,溫度計的讀敷是否有變化?停止沸騰時,溫度是否變化?……
(2)觀察要有步驟
復雜的物理現象,應按照一定的步驟,一步步地仔細觀察.如在”研究液體的壓迎”實驗中,可按以下步驟進行:(1)首先要觀察所使用的壓強計,用手指擠壓壓強計盤上的橡皮膜,觀察金屬盒上的橡皮膜受到壓強時,u形管兩邊液面出現的高度差,壓強越大,液面的高度差也越大.(2)將水倒人燒杯中,將壓強計的金屬盒放入水中,觀察u形臂兩邊液面是否出現高度差,報據觀察判斷水的內部是否存在壓強?(3)改變橡皮膜所對方向,再觀察u形管兩邊的液面,根據觀察判斷水是否向各個方向都有壓強,其大小有什麼關系?(4)保持金屬盒所在的深度不變,使橡皮膜朝上、胡下、朝各個側面,比較同一深度,水向各個方向的壓強有什麼關系?(5)將金屬盒放人不同深度,水的壓強隨深度增加怎樣改變?(6)觀察在同一深度清水的壓強和鹽水的壓強是否相同?
(3)觀察時要思考
如在引入“牛鋇第一運動定律”前做有關演示時,當觀察了同一高度處的小車從斜面上分別經過毛巾、棉布、木板表面時運動的距離越來越遠後,要認真思考:小車在不同的水平面上運動的距離大小跟什麼有關?當小車在水平面上運動時受摩擦力很小時,運動的距離很大嗎?當小車在光滑的平面上(無阻力)運動時,運動的距離將有多遠?經過觀察、思考、推理後,加深對定律的理解.
3、勤實驗,會操作,提高實驗技能
實驗是研究物理的基本方法,它對激發學習物理的興趣,培養觀察分析能力,提高實驗技能,起著非常重要的作用.實驗應包括演示實驗,學生實驗、邊學邊實驗和小實驗.演示實驗起著潛移默化的示範作用,通過演示實驗可以通過分析物理現象,獲得豐富的感性認識,從而更好地理解、掌握物理概念和規律。
在學生實驗中,要接觸實驗器材,了解實驗目的和原理,嚴格按使用規則和程序親自操作,作必要的記錄,根據實驗內容得出結論,呀襖做到手、眼、腦並用.通過實驗,自己去“發現”規律,學到探索物理知識的方法。
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⑶ 初三物理《杠桿》的知識點
一、 定義 :在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
說明:
①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿、鐵鍬。
二、 五要素——組成杠桿示意圖。
①支點:杠桿繞著轉動的點,用字母O 表示。
②動力:使杠桿轉動的力,用字母 F1 表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力,用字母 F2 表示。
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
三、 研究杠桿的平衡條件:
杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:
動力x動力臂=阻力x阻力臂,寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1
四、應用:
名稱 結 構
特 征 特 點 應用舉例
省力
杠桿 動力臂
大於
阻力臂 省力、
費距離 撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀
費力
杠桿 動力臂
小於
阻力臂 費力、
省距離 縫紉機踏板、起重臂
人的前臂、理發剪刀、釣魚桿
等臂
杠桿 動力臂等於阻力臂 不省力
不費力 天平,定滑輪
五、滑輪
1、 定滑輪:
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
②實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿
③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
2、 動滑輪:
①定義:和重物一起移動的滑輪。
②實質:動滑輪的實質是:動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
③特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
3、 滑輪組
①定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。
②特點:使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。
(3)中考物理杠桿滑輪專題擴展閱讀
杠桿原理,又稱「杠桿平衡條件」,是一條物理學力學定理。其內容是:要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力矩(力與力臂的乘積)大小必須相等。即:動力x動力臂=阻力x阻力臂,用代數式表示為F1·L1=F2·L2。
原理提出
戰國時代的墨子最早提出杠桿原理,在《墨子 · 經下》中說「衡而必正,說在得」;「衡,加重於其一旁,必捶,權重不相若也,相衡,則本短標長,兩加焉,重相若,則標必下,標得權也」。這兩條對杠桿的平衡說得很全面。裡面有等臂的,有不等臂的;有改變兩端重量使它偏動的,也有改變兩臂長度使它偏動的。
這里還要順便提及的是,古希臘科學家阿基米德有這樣一句流傳很久的名言:「給我一個支點,我就能撬起整個地球!」,這句話便是說杠桿原理。
阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中也提出了杠桿原理。他首先把杠桿實際應用中的一些經驗知識當作「不證自明的公理」,然後從這些公理出發,運用幾何學通過嚴密的邏輯論證,得出了杠桿原理。
阿基米德這些公理是:(1)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上相等的重量,它們將平衡;
(2)在無重量的桿的兩端離支點相等的距離處掛上不相等的重量,重的一端將下傾;
(3)在無重量的.桿的兩端離支點不相等距離處掛上相等重量,距離遠的一端將下 傾;
(4)一個重物的作用可以用幾個均勻分布的重物的作用來代替,只要重心的位置保持不變。相反,幾個均勻分布的重物可以用一個懸掛在它們的重心處的重物來代替。
(5)相似圖形的重心以相似的方式分布……
正是從這些公理出發,在「重心」理論的基礎上,阿基米德發現了杠桿原理,即「二重物平衡時,它們離支點的距離與重量成反比。」阿基米德對杠桿的研究不僅僅停留在理論方面,而且據此原理還進行了一系列的發明創造。據說,他曾經藉助杠桿和滑輪組,使停放在沙灘上的船隻順利下水,在保衛敘拉古免受羅馬海軍襲擊的戰斗中,阿基米德利用杠桿原理製造了遠、近距離的投石器,利用它射出各種飛彈和巨石攻擊敵人,曾把羅馬人阻於敘拉古城外達3年之久。
人體杠桿
費力杠桿幾乎每一台機器中都少不了杠桿,就是在人體中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西,彎一下腰,甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用,了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識,還能學會許多生理知識。其中,大部分為費力杠桿,也有小部分是等臂和省力杠桿。
點一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用,杠桿的支點在脊柱之頂,支點前後各有肌肉,頭顱的重量是阻力。支點前後的肌肉配合起來,有的收縮有的拉長配合起來形成低頭仰頭,從圖里可以看出來低頭比仰頭要省力。
當曲肘把重物舉起來的時候,手臂也是一個杠桿。肘關節是支點,支點左右都有肌肉。這是一種費力杠桿,舉起一份的重量,肌肉要花費6倍以上的力氣,雖然費力,但是可以省一定距離。
當你把腳尖翹起來的時候,是腳跟後面的肌肉在起作用,腳尖是支點,體重落在兩者之間。這是一個省力杠桿,肌肉的拉力比體重要小。而且腳越長越省力。
如果你彎一下腰,肌肉就要付出接近1200牛頓的拉力。這是 由於在腰部肌肉和脊骨之間形成的杠桿也是一個費力杠桿。所以在彎腰提起立物時,正確的姿式是盡量使重物離身體近一 些,以避免肌肉被拉傷。
⑷ 初三物理 杠桿。滑輪。斜面。相關應用題 和 填空題 20道及答案
1.用圖1所示裝置提升重為900牛的物體A,加在繩自由端的拉力大小為400牛時恰好可以使物體勻速上升.求:(1)求此時滑輪組的機械效率;(2)若不計繩重和摩擦,求動滑輪的重;(3)若提升的重物改為1200牛,此時滑輪組的機械效率又為多少?(4)在(3)問中需要在繩自由端加多大的拉力才能將物體勻速拉起?
圖1
2.用動滑輪將重為80牛的物體勻速提升2米,拉力做功200焦.不考慮繩重和一切摩擦.(1)求此時動滑輪的機械效率;(2)如果該動滑輪勻速提升200牛的重物,拉力的功率為11瓦,則重物上升的速度是多大?
圖2
3.一個人用滑輪組勻速提升重G=128N的物體,滑輪組的機械效率為80%,在4s內人用F=40N的力使繩端移動4m.(1)求出繩子的股數n;(2)算出有用功的大小和總功功率.
4.用1225牛向下的拉力,通過機械效率為80%的滑輪組可以把重為4900牛的物體勻速提升起來.請畫出這個滑輪組的裝置圖.
5.用圖3所示滑輪組拉著一重為100牛的物體A沿水平面做勻速運動,所用拉力F的大小為40牛.(1)不計輪和繩的重力以及摩擦,求:物體A所受的摩擦力.(2)若滑輪組的機械效率為80%,求:物體A所受的摩擦力.
圖3
6.如圖4用40牛的拉力使物體勻速上升,不計繩重和摩擦,整個裝置的機械效率為75%.求:(1)物體和動滑輪的重各是多少?(2)若繩能承受的最大拉力為 50牛,此裝置的機械效率最大可提高到多少?
圖4
7.如圖5,用滑輪組拉著重為600牛的物體沿水平方向向右勻速移動了8米,拉力F 做的功為1280焦,(不計繩重和摩擦)求:(1)拉力的大小; (2)若動滑輪重為12牛,機械效率為多少?
8.用如圖7的裝置提升重物,繩子能承受的最大拉力為120N,動滑輪重60N,繩重與摩擦不計.求:(1)用此滑輪組最多能將多重的物體勻速提升?(2)用此滑輪組提起重240N的物體,使它勻速上升,問人加在繩子自由端的拉力是多大?此時滑輪組的機械效率是多大? 當物體以0.5m/s的速度上升時,拉力的功率是多大?(3)該滑輪組的機械效率最高可達到多少?
9.如圖8,用甲、乙兩個滑輪組勻速提升重物,已知物重G1與G2之比為2 : 1,甲滑輪組中動滑輪重G動甲與G1之比是1 : 5,乙滑輪組中兩個動滑輪總重G動乙與G2之比是3 : 5(不計繩重與摩擦),求:1)甲、乙兩個滑輪組的機械效率之比?(2)用在繩子自由端的拉力F1與F2之比?
參考答案:
1.(1)75%(2)300N(3)80%(4)500 2.(1)80%(2)0.05m/s 3.(1)4 (2)128J 40W 4.5 圖略 5.(1)120N(2)96N 6.(1)90N 30N(2)80% 7.(1)80N(2)92.5% 8.25% 9.(1)300N(2)100N 150W 83.3%(3)80% 10.(1)4︰3(2)2︰1
⑸ 初三物理杠桿和滑輪組的知識點
杠桿:
物理學中把在力的作用下可以圍繞固定點轉動的堅硬物體叫做杠桿
一、五要素:動力,阻力,動力臂,阻力臂和支點
1、支點:杠桿的固定點,通常用O表示。
2、動力:驅使杠桿轉動的力,用F1表示。
3、阻力:阻礙杠桿轉動的力,用F2表示。
4、動力臂:支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂,用l1表示。
5、阻力臂:支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂,用l2表示。
滑輪組
:
F1=1/nG
s=nh