簡單機(jī)械總復(fù)習(xí)(培優(yōu))

1、博文教育講義課題名稱：功和機(jī)械能簡單機(jī)械學(xué)習(xí)目標(biāo)1理解掌握功、功率的定義及其計(jì)算；掌握機(jī)械能及相互轉(zhuǎn)化;2、理解掌握杠桿、滑輪、滑輪組等知識(shí)點(diǎn)；3、知道什么是機(jī)械效率，它的大小與那哪些因素有關(guān)；4、找出各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)建知識(shí)體系。教學(xué)過程知識(shí)回顧課前熱身、功:1 、功的理解：功是一個(gè)過程量，所描述的是在力的作用下，物體沿力的方向所移動(dòng)距離的累積效應(yīng)。2 、做功的兩個(gè)必要因素：（1）； （2）3 、功的計(jì)算公式：、功率：1 、定義：2 、意乂：表示的物理量3 、功率計(jì)算公式：三、功的原理：使用任何機(jī)械都不能節(jié)省 四、杠桿1、定義：在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。2、五要素組成

2、杠桿示意圖。支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母0表示。動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F1表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母F2表示。動(dòng)力臂從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。用字母L1表示阻力臂從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母L2表示畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽。3、杠桿的平衡條件：杠桿平衡指：杠桿的平衡是指杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)（靜平衡）或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)（動(dòng)平衡）。結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂，或 Fili=F2l24 、杠桿的應(yīng)用和分類：名稱結(jié)構(gòu)特征優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用舉例省力 杠桿動(dòng)力臂大于阻力臂省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車費(fèi)力 杠桿

3、動(dòng)力臂小于阻力臂費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂不省力不費(fèi)力天平，定滑輪五、滑輪1. 定滑輪: 定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。 實(shí)質(zhì)：等臂杠桿。 特點(diǎn)：使用定滑輪既不能省力也不省距離，但是能改變動(dòng)力的方向。 對理想的定滑輪（不計(jì)輪軸間摩擦）F=G繩子自由端移動(dòng)距離 Sf （或速度Vf）=重物移動(dòng)的距離 Sg （或速度Vg）2.動(dòng)滑輪:12AFiA 定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。（可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)） 實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。 特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。1 理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑

4、輪重力）貝F= G只忽略輪軸間21的摩擦則，拉力F=（G物+G動(dòng)），繩子自由端移動(dòng)距離 Sf （或Vf） =2倍的2重物移動(dòng)的距離 Sg （或Vg）,即Sf= 2Sg, Vf= 2vg三、滑輪組1、定義：由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。2、 特點(diǎn)：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí)，若有n段繩子吊著物體，提起 物體所用1的力就是物重的n分之一，即FG物（條件：不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦）。n1注意：如果不忽略動(dòng)滑輪的重量則：F二-G物 G滑n3、 動(dòng)力移動(dòng)的距離 s和重物移動(dòng)的距離 h的關(guān)系是：使用滑輪組時(shí)，滑輪組用 n段繩子吊著物體， 提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍，即

5、s=nh。如下圖所示。（n表示承擔(dān)物重繩子的 段數(shù)）4、繩子端的速度與物體上升的速度關(guān)系：V繩工nV物111 111FG總2FG總3FG總3FG總4FG總4FG總5s=2hs=3hs=3hs=4hs=4hs=5hABCDEFn=n=n=n=_n=n=15、滑輪組的組裝：（1）.根據(jù)FG的關(guān)系，求出動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù) n； （2）確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù);n（3）根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個(gè)數(shù)。確定定滑輪個(gè)數(shù)的原則是：一個(gè)動(dòng)滑輪應(yīng)配置一個(gè)定滑輪，當(dāng)動(dòng)滑輪上為偶數(shù)段繩子時(shí)，可減少一個(gè)定滑輪， 但若要求改變力的作用方向時(shí)，則應(yīng)在增加一個(gè)定滑輪。在確定了動(dòng)、定滑輪個(gè)數(shù)后，繩子的連接應(yīng)遵循“奇動(dòng)偶定”的規(guī)則

6、，由內(nèi)向外纏繞滑輪。6、機(jī)械效率：有用功和總功的比。公式：_ W有例題辨析推陳出新W總例1.（ 1）請?jiān)趫D中畫出用此杠桿提升物體時(shí)的最小力的示意圖（0為支點(diǎn)）（2）如圖所示，0為杠桿OAB的支點(diǎn)，請畫出物體受到的重力示意圖和杠桿OAB所受拉力F的力臂.（3）根據(jù)圖示要求，畫出滑輪組的繞法。變式練習(xí)1畫出使杠桿AB在圖所示位置靜止時(shí)所用最小力F的作用點(diǎn)和方向。A.用木棒翹起石頭B. 塔吊吊起重物C.正在作業(yè)的拖拉機(jī)D提著水桶水平走，提桶的力變式練習(xí)2起重機(jī)將1000N的重物勻速豎直提升了3m后，又把重物水平移動(dòng)了1m則起重機(jī)對重物所做的功是（）A. 1000J B . 2000J C . 300

7、0J D . 4000J變式練習(xí)3變式練習(xí)2如圖所示，為運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過程示意圖F列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（D）A. 在a到b的過程中，運(yùn)動(dòng)員對鉛球做了功B. 在b到c的過程中，運(yùn)動(dòng)員對鉛球沒有做功C. 在c到d的過程中，沒有力對鉛球做功D. 在a到d的過程中，鉛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷的變化例3、關(guān)于功率以下說法中正確的是（）A. 據(jù)P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B .據(jù)P=W/t可知，機(jī)器做功時(shí)間越長，其功率就越小C 機(jī)器功率大，則做功快，做功一定多D 機(jī)器功率小，則做功慢，做功可能多變式練習(xí)4 對于功率和機(jī)械效率的理解，下列說法中正確的是（A .機(jī)械工作時(shí)的功率越大，其工作時(shí)機(jī)械效率一

8、定越高甲乙B .C .D .例4、某實(shí)驗(yàn)小組分別用如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組（每個(gè)滑輪重相同）勻速提起相同的重物不計(jì)繩：/ 重及摩擦，下列說法正確的是（）機(jī)械工作時(shí)的功率越大，其工作時(shí)一定越省力機(jī)械做的有用功相同，總功越少，其機(jī)械效率一定越高 機(jī)械工作時(shí)越省力，其機(jī)械效率一定越高A. 甲圖省力，機(jī)械效率甲圖大B. 甲圖省力，機(jī)械效率一樣大C. 乙圖省力，機(jī)械效率一樣大D. 乙圖省力，機(jī)械效率乙圖大變式練習(xí)5如圖所示，物體 A在拉力Fp F2作用下沿同一水平面勻速運(yùn)動(dòng)了一段距離s。試比較拉力F,、f2及拉力所做的功 w、W2的大小。（滑輪重、繩重及摩擦不計(jì)）（）1A、 F1F2, W| =W22

9、1C F1F2, W =W2411B F1F2, W1W22411D F1F2, S/144例5.如圖所示，光滑的地面上有一足夠長的木板，在木板的右端固定著一個(gè)滑輪（不計(jì)繩與滑輪間的摩擦），木板上面放置一個(gè)小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計(jì).當(dāng)拉力 牛時(shí)，木板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把拉力再增加5牛時(shí)，下列分析正確的是（）.彈簧測力計(jì)的示數(shù)為0牛.小木塊將保持靜止A. 彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 20牛 B C.木板仍向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)D變式練習(xí)6如圖6所示，杠桿可繞 0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直；在將杠桿緩慢 地由位置 A拉到位置B的過程中，力 F （）A. 變大B.變小 C .不變

10、D.先變大后變小變式練習(xí)7如圖7所示，杠桿始終處于水平平衡狀態(tài)，改變彈簧測力計(jì)拉力的方向，使其 從一一，此過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)將（）A.逐漸變大C.先變大后變小B. 逐漸變小D.先變小后變大例6.如圖8所示，GF20N，臺(tái)秤示數(shù)8N，不計(jì)滑輪重，物體 G2重（A . 2NB. 18NC. 28ND . 20N圖6變式練習(xí)8如圖所示，物體重180N,動(dòng)滑輪重 20N,繩重和摩擦不計(jì)。人對動(dòng)滑輪拉 力為F,（A.C.在F的作用下，物體以 ）F做的功為400J BF的功率為40W D0.1m/s的速度勻速上升2m則下列說法正確的是.動(dòng)滑輪對物體做的功為.拉力F的大小為90N 變式練習(xí)9如圖所示，

11、小陽利用滑輪組先后豎直向上勻速提升物體A和物體升物體A時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%小陽對繩子的拉力為 Fi;當(dāng)提升物體拉力拉力720JB。當(dāng)提B時(shí)，滑0 2 4 6 fi 10 12 /某次操作中，工人用400N輪組的機(jī)械效率為 62.5%,小陽對繩子的拉力為 F2。已知小陽的質(zhì)量為 65Kg, 物體A的質(zhì)量為90Kg。假設(shè)在拉繩子的過程中，小陽對繩子的拉力與對地面 的壓力始終豎直向下且在同一直線上，不計(jì)繩重和摩擦。g取10N/Kg。則下列說法正確的是（）A. F1=500NB. G=600NC. G動(dòng)=200ND. 勻速提升物體 A時(shí)小陽對地面的壓力是50N變式練習(xí)10如圖所示，是建筑工人利

12、用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形。的拉力F在1min內(nèi)將總重為900N的泥土勻速提升 5m。在這段時(shí)間內(nèi) （）A.拉力F做的有用功2000JB. 滑輪組的機(jī)械效率 75%C. 動(dòng)滑輪重700ND. 拉力F做功的功率約33W變式練習(xí)11 一定質(zhì)量的貨物在吊車鋼索的拉力作用下，豎直向上運(yùn)動(dòng)（不考慮空氣的阻力和鋼索重力）,貨物運(yùn)動(dòng)的路程（s） 時(shí)間 圖象如圖所示，根據(jù)圖象，下列判斷正確的是（）A. 2s時(shí)鋼索的拉力大小等于 8s時(shí)鋼索的拉力大小B. 貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，4s時(shí)的速度小于10s時(shí)的速度C. 0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功小于 6s至12s內(nèi)鋼索拉力做的功D. 貨物在0至12s內(nèi)的豎直向上運(yùn)

13、動(dòng)過程中，鋼索拉力的功率保持不變變式練習(xí)12用如圖12所示的裝置勻速拉起重為G的物體（不計(jì)摩擦、滑輪重及繩重），拉力F=G 。變式練習(xí)13如圖，體重500N的人，要將G= 700N的吊籃勻速吊起，不計(jì)滑輪、繩重及摩擦。（1）如圖甲，人站在地面上，至少要用 N的力拉繩。（2）如圖乙，人站在吊籃中至少要用N的力拉繩。變式練習(xí)14如圖丙所示，在忽略滑輪自重和摩擦的情況下，當(dāng)滑輪平衡時(shí)，拉力F二G。乙ZXZZZ/0.2m,彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所例7.如圖所示，一輕質(zhì)杠桿 A0可繞固定轉(zhuǎn)軸 0轉(zhuǎn)動(dòng)，A端懸掛一盞電 燈，當(dāng)繩子 AB使桿處于圖示的位置時(shí)， AB長為4m, OB長為3m繩子 拉力為30N,則

14、燈重為N .變式練習(xí)15物體A在滑輪組拉力的作用下，1s內(nèi)沿水平地面勻速移動(dòng)了 示，不計(jì)滑輪和繩重及軸摩擦，求：(1) 繩子自由端的拉力；(2) 物體A受到的摩擦力；(3) 滑輪組對物體A做功的功率。變式練習(xí)16如圖所示，重物 A是體積為1Odnf，密度為7.9 x 103kg/m3 的實(shí)心金屬塊，將它完全浸沒在水中，始終未提出水面。若不計(jì)磨擦和 動(dòng)滑輪重，要保持平衡。(g=1ON/kg )求：(1)重物A受到的浮力為多少?(2) 作用于繩端的拉力 F是多少？(3) 若緩慢將重物 A提升2m拉力做的功是多少？(4) 若實(shí)際所用拉力為 300N,此時(shí)該滑輪的效率是多少？課后作業(yè)鞏固提高1、一根輕

15、質(zhì)杠桿，在左右兩端分別掛在 200牛和300牛的重物時(shí)，杠桿恰好平衡若將兩邊物重同時(shí)減少50牛，則杠桿 （）A.左端下沉 B.右端下沉C .仍然平衡 D .無法確定2、 、如圖所示的輕質(zhì)杠桿，AO小于BO在A B兩端懸掛重物 G和G2后杠桿平衡.若匚 將G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.無法判斷3、 有一架不準(zhǔn)確的天平，主要是由于它橫梁左右兩臂不等長.為減小實(shí)驗(yàn)誤差，常用“交換法來測定物體質(zhì)量，即先將被測物體放在左盤中，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中砝碼總質(zhì)量為m ;再把被測物體放在右盤中，當(dāng)天平平衡時(shí)，左盤中砝碼總質(zhì)量為m,則被測物體質(zhì)量的真實(shí)值為 （）4、 如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F,將杠桿緩慢地由位置 A拉至位置B,力F在這個(gè)過程中（）A.變大B 、變小 C 、不變 D .先變大后變小5、 如圖所示，滑輪重力