功、杠桿、滑輪知識(shí)點(diǎn)和練習(xí)

1、一、.功1做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。2功的計(jì)算公式：W = FS。3功的單位：在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳。4、根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件，下面的三種情況沒(méi)有做功。（1）物體受到力的作用，但沒(méi)有通過(guò)距離，這個(gè)力對(duì)物體沒(méi)有做功，例如人用力推一個(gè)笨重的物體而沒(méi)有推動(dòng)；一個(gè)人舉著一個(gè)物體不動(dòng)，力都沒(méi)有對(duì)物體做功。（2）物體不受外力，由于慣性做勻速線運(yùn)動(dòng)。物體雖然通過(guò)了一段距離，但物體沒(méi)有受到力的作用，這種情況也沒(méi)有做功。（3）物體通過(guò)的距離跟它受到的力的方向垂直，這種情況，雖然有力的作用，物體 也通過(guò)了一段距離，但這個(gè)距離不是在力的方向上的距離，這個(gè)力也

2、沒(méi)有做功。二：功率1定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功，叫做功率。它是表示做功快慢的物理量。2功率的計(jì)算公式 ： 3功率的單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特。三、動(dòng)能和勢(shì)能 1.能量（能）:物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)它具有能量。簡(jiǎn)稱能?？梢?jiàn)物理學(xué)中，能量和功有著密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領(lǐng)。不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。2.動(dòng)能：定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。3.探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)：（1）讓同一個(gè)鋼球A，分別從不同的高度由靜止開(kāi)始滾下。實(shí)驗(yàn)表明，鋼球從高處滾下，高度h越高，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)越快，木塊B被撞得越遠(yuǎn)。所以，質(zhì)量相

3、同時(shí)，鋼球的速度越大，動(dòng)能越大。（2）改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開(kāi)始滾下。實(shí)驗(yàn)表明，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠(yuǎn)。所以鋼球的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。（3）結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越大。4.勢(shì)能：（1）重力勢(shì)能：物體由于高度所決定的能，叫做重力勢(shì)能。例如：舉高的鉛球，落地時(shí)能將地面砸個(gè)坑；舉高的夯落下時(shí)能把木樁打入地里。（2）影響重力勢(shì)能的因素：質(zhì)量、高度（3）彈性勢(shì)能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。（4）影響彈性勢(shì)能的因素：彈性形變要點(diǎn)詮釋：一個(gè)物體“能夠做功”并不是一定“

4、要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒(méi)有做功。也不一定要做功。五、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒 1.機(jī)械能：動(dòng)能、勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。2.機(jī)械能的轉(zhuǎn)化：動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。（1）滾擺上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化：滾擺由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度降低，速度加快，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度升高，速度減慢，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。（2）蹦床上的運(yùn)動(dòng)員從高處下落、接觸蹦床、彈起的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化：運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員接觸蹦床后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成蹦床的彈性勢(shì)能，運(yùn)動(dòng)員被彈起的過(guò)程中，蹦床的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能；

5、運(yùn)動(dòng)員上升的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成重力勢(shì)能。動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。3.機(jī)械能守恒：如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和不變，或者說(shuō)機(jī)械能守恒。4.水能和風(fēng)能的利用：自然界的流水和風(fēng)都是具有大量機(jī)械能的天然資源。利用水能、風(fēng)能發(fā)電。要點(diǎn)詮釋：1.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能的理解：（1）有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；（2）有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；（3）同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。2.機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒可以分兩個(gè)層次理解：（1）機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)化。 （2）機(jī)械能在轉(zhuǎn)化后總量守恒。三：杠桿（1）杠桿的平衡：即指杠桿靜止不轉(zhuǎn)成勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）杠桿的平衡條件： 動(dòng)力動(dòng)力臂 =

6、阻力阻力臂杠桿公式： 即動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一。（3）杠桿的分類： 省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂，即， 動(dòng)力小于阻力，。 費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂，即， 動(dòng)力大于阻力，。 等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，即， 動(dòng)力等于阻力，。省力的杠桿，需要多移動(dòng)距離，即費(fèi)距離。費(fèi)力的杠桿，則可少移動(dòng)距離，即省距離。練習(xí)甲 乙 丙FsFFss1如圖所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物體運(yùn)動(dòng)相同的路程s，則下列關(guān)于拉力做功的判斷中正確的是（ ）A甲圖中的拉力做功最少B乙圖中的拉力做功最少C丙圖中的拉力做功最多D甲、乙、丙三種情況下拉力做功一樣多2、如圖所示，李晶同

7、學(xué)將放在課桌邊的文具盒水平推至課桌中央，她針對(duì)此過(guò)程提出了如下的猜想。你認(rèn)為合理的是 ( )A.文具盒所受重力對(duì)它做了功 B文具盒所受支持力對(duì)它做了功C文具盒所受的推力F對(duì)它做了功 D在此過(guò)程中沒(méi)有力對(duì)文具盒做功3.兩輛以相同功率行駛的汽車,在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程之比是12則 ( )A.兩輛汽車的牽引力之比是12 B.兩輛汽車的牽引力之比為21C.兩輛汽車做功之比為12 D.兩輛汽車做功之比為214、如圖所示，要使杠桿平衡，在A點(diǎn)所用的力分別為，其中用力最小的是（ ）A沿豎直方向的力F1最小 B沿垂直于杠桿OA方向的力F2最小C沿水平方向力F3最小 D無(wú)論什么方向，用力一樣大5、如圖所示的杠

8、桿處于平衡，若使彈簧秤的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，杠桿仍然平衡，可以（ ）A減少二個(gè)鉤碼 B減少三個(gè)鉤碼C把鉤碼向左移一個(gè)小格 D把勾碼向右移一個(gè)小格6、如上右圖所示，動(dòng)滑輪重0.5牛，物體重3.5牛，當(dāng)OA=2OB時(shí)，為使輕質(zhì)杠桿保持水平平衡、在A端所加的力應(yīng)為（不計(jì)摩擦） （ ） A4牛 B2牛 C1牛 D0.5牛7如圖所示的四種情景中，其中力對(duì)物體沒(méi)有做功的是 ( )A火箭騰空而起的推力 B叉車舉起重物的舉力C人推石頭未動(dòng)時(shí)的推力 D馬拉木頭前進(jìn)的拉力8如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是 ( )9如圖中的工具屬于省力杠桿的是 （ ）10如圖所示，一根輕質(zhì)木桿，A端細(xì)

9、線下所掛50N的重物靜止在水平地面上當(dāng)在B點(diǎn)；加豎直向下的力為30N作用時(shí)，木桿恰能在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時(shí)細(xì)線豎直巳知OA =15cm，OB=5cm，用重物對(duì)水平地面的壓力為 ( ) A80N B60N C40N D20N11如圖所示的輕質(zhì)杠桿，AO小于BO在A，B兩靖懸掛重物G1和G2后杠桿平衡若將G1和G2同時(shí)向支點(diǎn)O移動(dòng)相同的距離，則 ( )A杠桿仍保持平衡。 B杠桿的A端向下傾斜。C杠桿的B端向下傾斜。D無(wú)法判斷。12如圖所示，在水平拉力F的作用下使物體m，沿水平地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)，若滑輪與繩子質(zhì)量及摩擦不計(jì)，巳知物體m與地面間的摩擦力為10N，物體m運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，那么關(guān)

10、于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A拉力F的大小為20N。 B拉力F的大小為10N。C拉力的功率P的大小為20W。D拉力的功率P的大小為10W。13用右圖所示的滑輪組勻速提升600N的重物時(shí),人手實(shí)際需提供的拉力應(yīng)該 （ ） A小于200N B等于200N C大于200N D大于300N14一小孩從公園中的滑梯上加速滑下，對(duì)于其機(jī)械能的變化情況，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變，機(jī)械能減小 B重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能減小 C重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能增加D重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變，15中國(guó)跳水隊(duì)被人們稱為“夢(mèng)之隊(duì)，如圖是跳水運(yùn)

11、動(dòng)員跳水時(shí)的情景，運(yùn)動(dòng)員在離開(kāi)跳板到落入水的過(guò)程中 ( ) A運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直增大，機(jī)械能不變 B運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能一直減小，機(jī)械能減小 C運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大，機(jī)械能不變 D運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先減小后增大，機(jī)械能增大16、如圖6所示，繩子OO懸吊著質(zhì)量忽略不計(jì)的桿，在桿的a點(diǎn)掛上重物G，在O右側(cè)某點(diǎn)b處掛上鉤碼重物G的質(zhì)量及a到O的距離不變，要使桿保持水平，b點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)（各個(gè)鉤碼質(zhì)量相同）和b到O的距離的關(guān)系是圖7中哪一幅圖二、選擇題1某空降兵在空中勻速下降的過(guò)程中，他的動(dòng)能_，勢(shì)能_，機(jī)械能_。（填“增大”或“減小”“不變”）2如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。下圖是

12、某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案示意圖，該圖表明與站臺(tái)前后連接的軌道都有一個(gè)小坡度請(qǐng)你說(shuō)明這種設(shè)計(jì)可以節(jié)能的理由。_3我們可以用兩種方法來(lái)判斷物體做功的快慢，如圖表示用挖掘機(jī)挖土與人力挖土做功的快慢不同，它所用的判斷方法是：做功時(shí)間相同，比較做功多少，另一種的判斷方法是_相同，比較_。4做研究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)時(shí)，他調(diào)節(jié)杠桿平衡后，在杠桿左邊掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重為0.5N。用彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉杠桿，如圖丙所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)_2N。（填“大于”、“等于”或“小于”）5、如圖,OA=OB,物塊G重20牛,為了使杠桿平衡,向下拉滑輪的力F= 牛. 6. 兩臺(tái)機(jī)器的功率之比為5：4，它們做

13、同樣多功所需的時(shí)間之比為_(kāi)；在相同時(shí)間內(nèi)所做功之比為_(kāi)。7如圖所示，重力不計(jì)的杠桿OA，O為支點(diǎn)，在拉力F和重力為30N重物P的作用下，恰在水平位置平衡已知OA=80cmAB=20cm，杠桿與轉(zhuǎn)動(dòng)軸間的摩擦慧略不計(jì)那么拉力F的力臂L=_cm，拉力的大小F=_N。8密度均勻的尺子放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺長(zhǎng)的13，當(dāng)B端掛5N的重物戶時(shí)，直尺的A端剛剛開(kāi)始翹起，如圖所示，則此直尺受到的重力是。三、探究題1請(qǐng)畫出圖中杠桿所受力的力臂. 2如圖所示，重200N的均勻長(zhǎng)木板AB在細(xì)繩拉力作用下保持靜止請(qǐng)你根據(jù)所給出的標(biāo)度畫出木板受到的重力和拉力的圖示，以及拉力的力臂。3.如圖所示，F(xiàn)

14、1是作用在抽水機(jī)手柄A點(diǎn)處的動(dòng)力，O為支點(diǎn)。請(qǐng)畫出動(dòng)力F1的力臂l1。4、(08河北)圖15是人們用木棒撬石塊的示意圖。撬石塊有兩種方 法：第一種是以B點(diǎn)為支點(diǎn)，在C點(diǎn)用與棒垂直的力F1向下撬；第二種是以A點(diǎn)為支點(diǎn)，在C點(diǎn)用與棒垂直的力F2向上撬。(木棒自重不計(jì))(1)在圖中畫出力F1的力臂。(2)若石塊壓在棒上的D點(diǎn)正好是AB的中點(diǎn)，你認(rèn)為第 種方法更省力一些，理由是 。5、10個(gè)相同的鉤碼，杠桿每格等距當(dāng)在A點(diǎn)掛上4個(gè)鉤碼時(shí)(如圖所示)，要使杠桿在水平位置平衡，請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩種方案并分別在圖中標(biāo)出鉤碼的個(gè)數(shù)和位置6如圖所示，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，打到一個(gè)小木塊上，能將木塊撞出一段距離放在同

15、一水平面上相同位置的木塊被撞得越遠(yuǎn)，表示鋼球的動(dòng)能越大現(xiàn)用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，看哪次木塊被推得遠(yuǎn)回答以下問(wèn)題。(1)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究_。(2)讓不問(wèn)的鋼球從同一高度滾下是為了_。(3)此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_。(4)下表中給出了一頭牛慢步行走和一名普通中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)，可以看出，對(duì)物體動(dòng)能大小影響較大的因素是_，你這樣判斷的依據(jù)是_。7、在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中。 (1)把杠桿掛在支架上，實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下傾，可將右端螺母向_邊旋轉(zhuǎn)，使杠桿在水平位置平衡(填“左”或“右”) (2)實(shí)驗(yàn)中共有6個(gè)鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿

16、左邊離支點(diǎn)2格的A處掛了3個(gè)鉤碼，如圖所示，為使杠桿在水平位置平衡，請(qǐng)你在杠桿右邊掛上鉤碼(用一種方法)你的方法是_。 (3)實(shí)驗(yàn)中改變支點(diǎn)兩側(cè)的鉤碼位置和個(gè)數(shù)，用同樣的方法一般要做三次，得到三組數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析這樣做的目的是_。三、計(jì)算題1、上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油。在一次測(cè)試中，汽車在水平路面受到2400N的 水平牽引力，5min內(nèi)勻速直線行駛了9000m。問(wèn)：（1）汽車受到水平方向的阻力是多少？（2）汽車牽引力所做的功和功率分別是多少？2、某型號(hào)汽車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上以80千米每小時(shí)的速度勻速行駛了6千米，消耗汽油1.5升，已知汽油密度為0.710每立

17、方米，汽油的熱值等于4.5107焦耳每千克，假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為40，則改型號(hào)汽車在以此速度行駛的過(guò)程中，受到的阻力是多大？3某工地在冬季水利建設(shè)中設(shè)計(jì)了一個(gè)提起重物的機(jī)械，其中的一部分結(jié)構(gòu)如圖所示，OA是一個(gè)均勻鋼管，每米長(zhǎng)所受重力為30N，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，重物的質(zhì)量m為150kg，掛在B處，OB=1m;拉力F作用在A點(diǎn)豎直向上為維持平衡，鋼管 OA為多長(zhǎng)時(shí)所用的拉力最小?這個(gè)最小拉力是多少?4、如圖所示的一個(gè)杠桿，杠桿重不計(jì)，O為支點(diǎn)，AO0.2m，當(dāng)在A點(diǎn)懸吊一重6N的物體，繩子的拉力F3N時(shí)，杠桿在水平位置平衡，在圖中畫出拉力礦的力臂l2，力臂l2為多少？四滑輪定滑輪：實(shí)質(zhì)是一

18、個(gè)等臂的杠桿，使用定滑輪不省力，但能改變力的方向。動(dòng)滑輪：實(shí)質(zhì)是個(gè)動(dòng)力臂(l1)為阻力臂 (l2)二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪能省一半力，但費(fèi)距離，且不能改變力的方向?；喗M：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一。，其中n表示吊著物體的繩子的段數(shù)。 用滑輪組提升重物時(shí)，克服重物的重力所做的功是有用功，對(duì)動(dòng)滑輪的重力、繩子的重力、摩擦所做的功是額外功，繩子上的拉力所做的功是總功。計(jì)算公式： W有G物h W總Fs繩 1、用滑輪組拉物體水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服地面的摩擦力f做的功是有用功。拉力F所做的功是總功。 W有f S物 W總F S繩 F= S繩=n S物2、利用斜面來(lái)提

19、升重物，若不計(jì)摩擦，則： F LG h F表示拉力，L表示斜面的長(zhǎng)，G表示物體的重力，h表示斜面的高。3、利用斜面來(lái)提升重物，若考慮摩擦，則：計(jì)算公式： W有G物h W額fL W總FL五、功的原理 使用任何機(jī)械做功時(shí)，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功等于機(jī)械克服所有阻力所作的功，也就是說(shuō)使用任何機(jī)械都不省功。表達(dá)式：W總W有+W額外理解：簡(jiǎn)單機(jī)械基本上可以分為二大類，一類稱為杠桿類機(jī)構(gòu)、如杠桿、滑輪、輪軸；另一類是斜面類機(jī)械，如斜面、螺旋等。這二類簡(jiǎn)單機(jī)械在不考慮無(wú)用功的情況下都可以用功的原理來(lái)研究。功的原理是機(jī)械的基本原理。它告訴我們，使用機(jī)械并不能省功。雖然不能省功，使用機(jī)械還是有很多好處的：有的可以省力，有的可以少移動(dòng)距離，有的可以改變力的方向使做功方便。六、機(jī)械效率 有用功跟總功的比值。常用百分?jǐn)?shù)表示機(jī)械效率。W有/W總100Gh/FSG/nFG/(G+G0)F/F理解：由于有用功總小于總功，所以，機(jī)械效率總小于1。 提高效率的方法：減小無(wú)用功便可提高機(jī)械效率。減少摩擦，減輕機(jī)械的重量這些都是減小無(wú)用功的辦法。1. 如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重. 若工人在