本试题 “关于杠杆,下列说法正确的是( )A.杠杆是用来省力的B.杠杆是用来省距离的C.杠杆可省力或省距离D.杠杆既省力又省距离” 主要考查您对功的原理
杠杆及其五要素
杠杆的分类
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使用任何机械都不省功。
功的原理:
1.忽略机械自重和摩擦时,使用简单机械所做的功等于不使用机械而直接用手做的功。或者说使用机械不省功。如果直接用手把重为G的物体提升一个高度h,手使用的力就是G,手移动的距离就是h。手做的功是W1=G·h。如图所示,使用动滑轮,手用的力变了G/2(不考虑动滑轮的重及摩擦),手移动的距离变了2h。
使用动滑轮时手做的功Gh。可见,W2=W1,即有:使用机械时对物体做的功等于不使用机械时而直接对物体做的功。结论:在不考虑机械的重力和相关的摩擦力时,使用机械不省功——功的原理。
2.功的原理对于任何机械都适用,它是成立在一种“理想化的状态”前提下的。例如,杠杆、滑轮都是不考虑机械自身的重力及工作时的摩擦力,而这些又都是客观存在的,所以在应用功的原理进行计算时,是一种“理想化”状态下的计算。
3.使用简单机械可以省力,或者可以省距离,但省力必然费距离,省距离必然费力,即力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量。例如,动滑轮做功,由于有两根绳子承重,所以可以省一半的力,但绳端却要移动两倍的距离,因此,将功定义为力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。有时使用机械,即不省力,也不费力,但可以使做功方便,如改变力的方向。
对概念的理解:
(1)杠杆可以是直的,也可以是弯的。,但在外力的作用下不能变形。例如:撬棒、跷跷板、抽水机、手柄等。
(2)定义中的力,是指作用在杠杆上的动力和阻力,且动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的,但动力和阻力不一定相反。
(3)杠杆在力的作用下,绕固定点转动而不是平动。
(4)不论动力和阻力,杠杆都是受力物体,作用于杠杆的物体都是施力物体。
(5)阻力绕支点转动的方向与动力绕支点转动的方向相反。
(6)不可把从动力作用点到支点的距离作为动力臂,或把从阻力作用点到支点的距离作为阻力臂。
生活中杠杆支点的辨别方法:
支点是相对于杠杆不动的点,但支点一定在杠杆上,支点不一定与动力作用点和阻力作用点在同一直线上,也不一定在动力作用点和阻力作用点之间。若让力的作用线恰好过支点,则力臂是零,这个力不能使杠杆转动。
例:列车上有出售食品的手推车(如图所示)。若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是____ ,(写出字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是____。
解析:把手推车视为杠杆,当前轮口遇到阻碍时,在E点向下用力时,车身转动;而车轮C却保持相对静止,所以C点为支点;当后轮C遇到阻碍时,人从 E点向上用力,车身转动而车轮B点相对静止。所以此时的支点为B点。
答案:C B
杠杆种类 | 力臂关系 | 省、费力情况 | 省、费距离情况 | 举例 |
省力杠杆 | L1>L2 | F1<F2 | 费距离 | 手推车,铡刀 |
费力杠杆 | L1<L2 | F1>F2 | 省距离 | 镊子,钓鱼竿 |
等臂杠杆 | L1=L2 | F1=F2 | 相同 | 天平 |
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