用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N的物体抬高40cm,手向下压杠
(1)杠杆自身重力的作用效果,不一定全是阻碍杠杆转动的,所以它也不一定是做额外功的原因。
(2)一般情况下,用杠杆举高物体时,不需要克服杠杆与支点间的摩擦做额外功。
当然,杠杆也有一些根据需要而重心偏于一端,支点处来用滞动或滚动轴承的,但这对于刚接触杠杆的初中学生来说,毕竟应划入特例的范围。
考点名称:杠杆的平衡条件
杠杆的平衡条件:
杠杆的平衡条件是:动力X动力臂=阻力X阻力臂
或
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
上面的关系式也可以写成下面的形式:
杠杆的定义:
只要在力的作用下能够绕支撑点转动的坚实物体都是杠杆。跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等,都是杠杆。
杠杆的五要素:
(1)杠杆转动时绕着的固定点叫支点;
(2)使杠杆转动的力叫动力;
(3)阻碍杠杆转动的力叫阻力;
(4)从支点到动力作用线的距离叫动力臂;
(5)从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂.
杠杆的原理:
主条目:力矩当杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆就处于平衡状态。
杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂
用字母表示就是:F1×L1=F2×L2
杠杆的平衡条件又叫杠杆原理,是阿基米德最早提出的。据此他发出了给我一个支点,我可以撬动地球。的豪言壮语、
杠杆的分类:
一类:支点在动力点和阻力点的中间。称为第一类杠杆。既可能省力的,也可能费力的,主要由支点的位置决定,或者说由臂的长度决定。例:跷跷板,剪刀,船桨,(运煤气罐等重物的)手推车,鞋拔子,塔吊,撬钉扳手等。
二类:阻力点在动力点和支点中间。称为第二类杠杆。由于动力臂总是大于阻力臂,所以它是省力杠杆。例:坚果夹子,门,钉书机,跳水板,扳手,开(啤酒)瓶器,(运水泥、砖的)手推车。
三类:动力点在支点和阻力点之间。称为第三类杠杆。特点是动力臂比阻力臂短,所以这类杠杆是费力杠杆,然而能够节省距离。例:镊子,手臂,鱼竿,皮划艇的桨,下颚,锹、扫帚、球棍等以一手为支点,一手为动力的器械。
另外,像轮轴这类的工具也属于一种变形杠杆。就拿最简单、相似于第一类杠杆的定滑轮来介绍,滑轮轴心好比支点,两端物体的拉力好比杠杆的两端施力,而如果滑轮是一个完美的圆,施力臂和阻力臂皆将是圆的半径。
利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题,一般遵循以下步骤:
(1)确定杠杆支点的位置。
(2)分清杠杆受到的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地作出力的示意图。
(3)确定每个力的力臂。
(4)根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。
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