答案:
【解析】:
- 杠杆定义:在物理学中,将一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒称为杠杆。
- 杠杆五要素:动力($F_{1}$)、阻力($F_{2}$)、动力臂($l_{1}$)、阻力臂($l_{2}$)和支点。
- 杠杆平衡条件:$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$。
- 杠杆分类:
省力杠杆:$l_{1}>l_{2}$,平衡时$F_{1}<F_{2}$。特点是省力,但费距离。
费力杠杆:$l_{1}<l_{2}$,平衡时$F_{1}>F_{2}$。特点是费力,但省距离。
等臂杠杆:$l_{1}=l_{2}$,平衡时$F_{1}=F_{2}$。特点是不省力也不费力。
- 滑轮:
定滑轮:滑轮的轴固定不动,这样的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮:滑轮的轴随被吊物体一起移动,这样的滑轮叫动滑轮,使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
滑轮组:动滑轮和定滑轮组合在一起构成滑轮组,使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向。在使用滑轮组提升重物时,若不计滑轮组自身的摩擦和绳重,动滑轮与物体的重力由几段绳子承担,所用的拉力即为动滑轮和物体重力的几分之一。
- 机械效率:
功的分类:使用简单机械时,对人们有用的功叫有用功,对人们没有用,但又不得不做的功叫额外功,动力对机械所做的功叫总功。
功的关系:$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$,这个关系式表明,使用任何机械都不能省功。
机械效率定义:在物理学中,将有用功与总功的比值叫作机械效率,用公式表示为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$。对于实际机械,由于额外功的存在,总有$W_{有用}<W_{总}$,因此机械效率总小于$1$。
【答案】:
固定点;阻力($F_{2}$);动力臂($l_{1}$);阻力臂($l_{2}$);支点;$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$;$>$;$<$;省力;距离;$<$;$>$;费力;距离;$=$;$=$;不省力也不费力;定滑轮;不省;改变力的方向;动滑轮;省力;力的方向;等臂杠杆;动力臂为阻力臂二倍的杠杆;滑轮组;省力;改变力的方向;几分之一;有用功;额外功;总功;$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$;功;有用功;总功;$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$;额外;$<$;小于$1$。
- 杠杆定义:在物理学中,将一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒称为杠杆。
- 杠杆五要素:动力($F_{1}$)、阻力($F_{2}$)、动力臂($l_{1}$)、阻力臂($l_{2}$)和支点。
- 杠杆平衡条件:$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$。
- 杠杆分类:
省力杠杆:$l_{1}>l_{2}$,平衡时$F_{1}<F_{2}$。特点是省力,但费距离。
费力杠杆:$l_{1}<l_{2}$,平衡时$F_{1}>F_{2}$。特点是费力,但省距离。
等臂杠杆:$l_{1}=l_{2}$,平衡时$F_{1}=F_{2}$。特点是不省力也不费力。
- 滑轮:
定滑轮:滑轮的轴固定不动,这样的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。定滑轮实质是等臂杠杆。
动滑轮:滑轮的轴随被吊物体一起移动,这样的滑轮叫动滑轮,使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
滑轮组:动滑轮和定滑轮组合在一起构成滑轮组,使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向。在使用滑轮组提升重物时,若不计滑轮组自身的摩擦和绳重,动滑轮与物体的重力由几段绳子承担,所用的拉力即为动滑轮和物体重力的几分之一。
- 机械效率:
功的分类:使用简单机械时,对人们有用的功叫有用功,对人们没有用,但又不得不做的功叫额外功,动力对机械所做的功叫总功。
功的关系:$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$,这个关系式表明,使用任何机械都不能省功。
机械效率定义:在物理学中,将有用功与总功的比值叫作机械效率,用公式表示为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$。对于实际机械,由于额外功的存在,总有$W_{有用}<W_{总}$,因此机械效率总小于$1$。
【答案】:
固定点;阻力($F_{2}$);动力臂($l_{1}$);阻力臂($l_{2}$);支点;$F_{1}l_{1}=F_{2}l_{2}$;$>$;$<$;省力;距离;$<$;$>$;费力;距离;$=$;$=$;不省力也不费力;定滑轮;不省;改变力的方向;动滑轮;省力;力的方向;等臂杠杆;动力臂为阻力臂二倍的杠杆;滑轮组;省力;改变力的方向;几分之一;有用功;额外功;总功;$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$;功;有用功;总功;$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$;额外;$<$;小于$1$。
例1 如图所示,工人用撬棒撬起石块的情景,$O$是支点,请画出动力$F$的力臂$l$。

答案:
【解析】:过支点$O$作动力$F$作用线的垂线段,即为动力$F$的力臂$l$。
【答案】:过$O$作$F$作用线的垂线段(图略)。
【解析】:过支点$O$作动力$F$作用线的垂线段,即为动力$F$的力臂$l$。
【答案】:过$O$作$F$作用线的垂线段(图略)。
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