1. 杠杆的运行原理,其满足条件为 f1l1 等于 f2l2。在力的作用下,杠杆是能绕某一固定点转动的硬棒。
当杠杆在动力和阻力的共同作用下,能够保持静止状态或匀速转动状态,这便是杠杆的平衡状态。
力臂,是指从支点到力的作用线的垂直距离,用 l 来表示。
要找到力臂,需遵循以下步骤:首先找准支点,其次画出力的作用线并使用虚线延长,接着引出垂线并用虚线标记,最后标出垂足(直角符号)和力臂(支点到垂足的距离)。
2. 滑轮及其应用相关知识。
定滑轮是一种轴固定不动的滑轮,它是一个等臂杠杆,能够改变力的方向但并不省力。
动滑轮则是一种轴随物体一起移动的滑轮,它是一个省力杠杆,可以省去一半的力,但会费距离。
滑轮组则既省力又能改变力的方向,其力学关系为 f 等于 g 除以 n,其中 g 物为物体自身的重量,g 动滑轮为动滑轮的重量。而距离 s 等于 n 倍的 h(h 为上升高度),其中 n 为绑在动滑轮上的绳股数。
3. 功的定义是力和物体在力的方向上移动的距离的乘积,表示为 w 等于 f 乘以 s(力乘以距离)。其单位是焦耳(j),其中 1j 等于 1n·m。
实现功的必要因素有两个:一是力必须作用在物体上;二是移动的距离必须是沿力的方向进行的。
4. 功率指的是物体在单位时间里所做的功。它是衡量物体做功快慢的物理量,即功率大的物体做功速度快。
计算公式为 w 等于 p 乘以 t(功率乘以时间),其中 p 的单位是瓦特,w 的单位是焦耳,t 的单位是秒。
5. 机械效率指的是有用功与总功率的比值。有用功是为了达到工作目的所做的功,而额外功则是为了达到工作目的不得不做的功。
总功等于有用功与额外功之和。提高机械效率的方法包括减轻机械的自重以及减小摩擦。
在实际应用中,例如斜面和滑轮组的效率计算公式分别是根据它们各自的特点而有所差异。
6. 能量表示了一个物体做功本领的大小。拥有做功能力的物体具有能量。
机械能包括物体的动能和势能总和。动能是由于物体运动而具有的能,静止的物体没有动能,它与物体的质量和速度有关。
势能包括重力势能和弹性势能。重力势能是物体由于被举高而具有的能,与物体的重量和高度有关;弹性势能则是物体由于弹性形变而具有的能,与物体的形变量有关。
能量是守恒的,势能和动能之间的能量可以相互转化。