簡單機械
【例題2】某同學(xué)從市場買了一條6kg的魚，他想粗略驗證魚的質(zhì)量，他手中只有一支量程為20n的彈簧測力計和一根均勻直尺，在保證魚的完整的情況下，請你設(shè)計一種驗證方法。
【解析】
運用杠桿平衡條件，如圖2所示，將直尺當(dāng)杠桿，把直尺的一端放在桌子的邊緣當(dāng)支點，在直尺的另一端掛上彈簧測力計，在直尺的適當(dāng)位置掛上魚，調(diào)節(jié)魚的位置，使杠桿平衡，利用杠桿的平衡條件可驗證。
讀出此時魚的力臂l1和彈簧測力計拉力f的力臂l2
根據(jù)杠桿平衡條件可得：mgl1＝fl2
m＝fl2/gl1
三、浮力與杠桿平衡條件的綜合運用
【例題3】將體積相同的銅塊和鐵塊，分別掛在杠桿的兩端，如圖3所示，調(diào)節(jié)杠桿使杠桿處于平衡狀態(tài)，若將兩金屬塊同時浸沒在水中時，則杠桿將 〔 〕
a.仍保持平衡 b.失去平衡，a端下降
c.失去平衡，b端下降 d.無法判斷
【解析】
銅塊和鐵塊的體積相同，銅的密度大，銅塊的重力大于鐵塊的重力，由圖知fa＞fb，由杠桿的平衡條件可知la＜lb，同時浸沒在水中時，由阿基米德原理可知，受到的浮力相等，（fa－f浮）la將大于（fb－f浮）lb，杠桿的a端下沉。答案b。
四、定滑輪與動滑輪的判斷
在使用滑輪時，滑輪的軸是否隨物體移動，是識別定滑輪和動滑輪的依據(jù)，判別時，要先確定滑輪軸的位置，分析它是與某個固定不動的物體連在一起，還是隨物體一起移動，如果滑輪與固定物體連在一起，不隨重物移動，則為定滑輪，如果滑輪與運動的物體相連接，隨物體一起移動，這個滑輪就是動滑輪。
【例題4】如圖4所示，不計滑輪及繩重，以及滑輪與繩之間的摩擦，水平拉力為f，
物體的重力為g，且在水平面上勻速向右滑動，物體所受的摩擦力的大小等于 〔 〕
a.f b.g c.g/2 d.f/2
【解析】
通常我們使用動滑輪時，動力作用在繩子未端，阻力作用在軸上，此時使用動滑輪省
一半力。此題中動力加在軸上，相當(dāng)于前面的阻力，而此時作用在繩子上的力與地面對物體的摩擦力相等，這個力相當(dāng)于一般情況
下的動力，因此可得關(guān)系f＝f/2。
解決此類問題時，一定要認清動滑輪的實質(zhì)及受力的特點，須根據(jù)物體的運動特點及滑輪情況具體分析哪些力之間存在具體的關(guān)系，而不能誤認為使用動滑輪時，所加的力f總等于物體重量的二分之一，即f=g/2.
五、組裝和設(shè)計滑輪組
（1） 利用f＝g總/n。求出承擔(dān)總重的繩子段數(shù)n，若n不是整數(shù)，則小數(shù)點后“只
入不舍”使它取為整數(shù)。
（2）判定繩子固定端位置：n為偶數(shù)，采用“上結(jié)法”，即繩子固定在定滑輪上；n為奇數(shù)，采用“下結(jié)法”，即繩子固定在動滑輪上，又稱“奇動偶定”。
（3）確定定、動滑輪的個數(shù)：
①不改變力的方向，需（n－1）個滑輪。n為奇數(shù)，定、動滑輪各半，若n為偶數(shù)，動滑輪比定滑輪多一個。
②改變動力方向，需n個滑輪。若n為偶數(shù)，定、動滑輪各半，若n為奇數(shù)，定滑輪比動滑輪多一個。