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2019年中学物理复习资料归纳-简单机械知识

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。

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

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。

3、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延长力的作用线(虚线);

⑶画力臂(实线双箭头,过支点垂直于力的作用线作垂线);

⑷标力臂研究杠杆的平衡条件:

杠杆平衡是指:杠杆水平静止或匀速转动。

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。

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。

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

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。

a)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:

b)F=G/2只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G物+G动)/2;

c)绳子自由端移动距离是2倍重物移动的距离S(或vF)=2h(或vG)

3、滑轮组

①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=G/n。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G物+G动)/n绳子自由端移动距离是n倍的重物移动的距离,SF(或vF)=nhG(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。

三、斜面

斜面:与水平方向有不为零的夹角的平面叫做斜面。

斜面有省力作用。如桥梁的引桥、盘山公路。斜面是一种简单机械,使用斜面的好处是省力,斜面高度一定时,斜面越长,使用它就越省力。计算:斜面长L、斜面高h、物体重G、拉力F。则:Gh=Fs.(不计摩擦的理想斜面)

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