第十章機械與人

1、3機械與人知識梳理、杠桿1、定義： 叫杠桿。關鍵詞：硬棒：杠桿識別不在形狀的曲直,而在于硬度。轉動：是不是杠桿還要看它能不 能動。根據(jù)轉動的情況下還可以幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。2-五要素一一組成杠桿示意圖。(1)支點：。用O表示。(2)動力： 。用 F i表不。(3)阻力：。用F2表不。說明：(1)動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿 ±0(2)動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉動的方向一定。(4)動力臂: 。用 Li表示。(5)阻力臂：。用L2表示。力臂的畫法：找支點Q畫力的作用線(虛線)；畫力臂(虛線，過支點作垂直于力的作用線的垂線)； 標力臂(大括號)。3

2、、杠桿的平衡條件： 。公式：4、分類應用：名稱結構特征特點應用舉例省力杠桿費力杠桿等臂杠桿三、機械效率1、有用功：通2、額外功： .T3、總功： R4、機械效率：一二因為有用功總 總功，所以機械效率總 ,常用百分數(shù)表示。計算滑輪組機械效率的 相關公式：5、影響機械效率的因素：的簡單機械,6、斜面也是一種生活中常見的斜面是_ 其中有用功的計算公式； 總功的計算公式：_ 額外功的計算公式：一7、對于水平的滑輪組，其中有用功的計算公式: 總功的計算公式：二、滑輪定義簡圖實質特點理想情況定 滑 輪F2 1/47/0/F FiF二GS（繩子自由端 移動距離）=h （重物移動的距離） VF =VG動 滑

3、輪7/F=2 G;F= 2 （G物+G動）（計動滑輪重）S= 2h ;VF =2vg1F2 *1Fi滑 輪 組組裝滑輪組方法：首先根 據(jù)公式n=（G物+G動）/ F 求出繩子的股數(shù)。然后根 據(jù)“奇動偶定”的原則。 結合題目的具體要求組 裝滑輪。組合機械F= : GF= ： （G物+G動）（計動滑輪重）S= nh ;vf =nvG備注：（1）理想情況指 不計輪軸間摩擦，繩重，動滑輪重力。（2） n：提著動滑輪的繩子股數(shù)，主要從圖上去數(shù)出來。一、功1、定義：2、做功的兩個必要因素：（1） , 3、計算公式：,其中W表示,單位是, 簡稱,符號, F表示,單位是 ,S表木 ,單位是。4、將地面上的物理

4、課本撿起放在桌子上，人對物理課本做的功約 ,從地上撿起一個雞蛋緩緩舉過頭頂大約做功 。5、不做功的三種情況： 二、功率1、定義；。2、意義： 。3、計算公式：,其中P表示,單位是,簡 稱,符號是, W表示,單位是, t表示,單位是,4、常用的功率單位還有 KW, 1KW=W5、功率的計算公式還有 。比如汽車爬坡時，需要的牽引力大，汽車的速度就會 減小。拖拉機耕地時，需要的牽引力大，拖拉機的速度也會變小。三、機械能1、能量：如果一個物體 ,我們就說這個物體具有能量。一個物 體能夠做的功越多，表示這個物體 ,能量的單位是 。和 統(tǒng)稱為機械能，勢能分為 和。2、動能的定義： , 動能的大小與 有關。

5、3、重力勢能的定義：。重力勢能的大小與 有關。4、彈性勢能的定義： 。彈性勢能的大小與 有關。基礎練習1.園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的A .增大阻力臂，減小動力移動的距離B.減小動力臂，減小動力移動的距離C.增大動力臂，省力D.減小阻力臂，省力2如圖所示，是一種指甲刀的結構示意圖，下列說法正確的是（）A . ABC是一個省力杠桿*B. D處刀刃較薄，可以增大壓力。曾匿C.杠桿ABC上有粗糙的花紋，可以減小摩擦歸°D.指甲刀只有兩個杠桿，一個省力杠桿，一個費力杠桿3.如圖3所示，杠桿在水平位置處于平衡狀態(tài)，杠桿上每格均勻等距，每個鉤碼都

6、相同。下列四項操作中，會使杠桿右端下傾的是（1）在杠桿兩側同時各減掉一個鉤碼；（2）在杠桿兩側鉤碼下同時各加掛一個鉤碼；（3 ）將杠桿兩側的鉤碼同時各向外移動一個小格;A (1) (3) B (2) (4)3、如圖所示，是一種生活中常用的夾子的結構示意圖，下列說法正確的是（）A.夾子捏開時是一個省力杠桿，夾住物體時是費力杠桿 B.夾子捏開時是一個費力力杠桿，夾住物體時是省力杠桿 C.夾子捏開時是一個省力杠桿，夾住物體時是省力杠桿 D.夾子捏開時是一個費力杠桿，夾住物體時是費力杠桿4、如圖所示，一根粗細均勻的鐵棒 AB靜止在水平地面上， 現(xiàn)用力F將鐵棒產從水平地面拉至豎直立起。在這個過程中，力

7、F作用在A端且始終與鐵棒垂 A,B直，則用力F將A.逐漸變大B.逐漸變小C.保持不變D.先變小后變大5. （2015?常州）如圖所示，OAB為輕質杠桿，可繞支點 O自由轉動，在B端施加 一個動力使杠桿在水平位置平衡，該杠桿（）A. 一定是省力杠桿B. 一定是費力杠桿C. 一定是等臂杠桿D.以上情況都有可能6、（2015?黑龍江）如圖所示，工人用250N的力將重400N的物體勻速提升10秒，若在此過程中（忽略繩重和摩擦）A .繩子自由端移動的距離是6mC.工人做功的功率是 80W7.圖5所示的工具中屬于費力杠桿的一組是核桃夾船漿 甜 手推車碗夾，圖X卜列說法正確的是B.動滑輪的重是10ND .滑

8、輪組的機械效率是 80%（4 ）將杠桿兩側的鉤碼同時各向內移動一個小格°7A.B.C.D.8.某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）勻速提起相同的重物.不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A .甲圖省力，機械效率甲圖大B.甲圖省力，機械效率一樣大C.乙圖省力，機械效率一樣大D.乙圖省力，機械效率乙圖大9.在圖7的四種情境中，人對物體做功的是（）A.提著水桶在水平地面上勻速前進B.扛著米袋慢慢爬上樓梯C.用力推汽車，汽車沒動D.舉著杠鈴原地不動10.如圖，輕質杠桿 AB可以繞。點轉動，在 A點用細線懸掛一重物，在 B 點施加一豎直向下的動力，使杠桿在水平位置保持平

9、衡。若將動力的方向改 為沿虛線方向，仍使杠桿在水平位置保持平衡，則A.動力臂增大，動力增大B.動力臂增大，動力減C.動力臂減小，動力減小D.動力臂減小，動力增大11、甲吊車比乙吊車的機械效率高，當它們分別把相同質量的物體勻速提升相同高度時，則A、甲吊車的電動機做的有用功較多B、乙吊車的電動機做的額外功較多C、甲吊車的電動機做的總功較多D、甲乙兩吊車的電動機做的總功相等12、甲、乙兩人沿同一竹竿進行爬竿比賽，甲從地面爬到竿頂用了16s,乙從地面爬到竿頂用了 12s,已知甲、乙兩人的體重之比為3: 4,則甲、乙兩人爬竿的功率之比P甲：P乙為（）A. 4: 3 B.3: 4C . 16: 9 D .

10、 9: 1613. （2014?廣州）如圖，用大小相等的拉力F,分別沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和運動方向始終一致，運動時間tab>tcd,運動r-距離Sab=Scd,比較兩種情況下拉力所做的功和功率（）#'A . ab段做功較多C. ab段功率較大B. ab段與cd段的功一樣多D. ab段與cd段的功率一樣大14、（ 2014?荷澤）如圖所示，光滑斜面 AB >AC ,沿斜面 AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2,所做的功分別為Wa和Wb.則，（）A . F1VF2，W1=W2B. F1VF2，W1VW2C.F1>F2，W1>

11、; W2D, F1>F2，W1=W215、（2015?攀枝花）如圖，跳傘運動員在空中勻速直線下降的過程中，下列說法正確的是（）A.人和傘的機械能不變B.人和傘的機械能減小RMbc.人和傘的重力勢能在增大d.人和傘的動能在減小Wsr16、（2015碰遼）如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運行，當衛(wèi)星從遠地點向X近地點運動過程中，下列說法正確的是A.動能逐漸增大，機械能增大B.勢能逐漸減小，機械能減小C.動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機械能不變D.動能逐漸增大，勢能逐漸減小，機械能減小.f=900N, P=270W17、某人用如圖所示裝置來拉小車勻速前進，所用拉力F為300N,滑輪組繩子的自

12、由端1s內移動0.6m,若不計滑輪重及繩子滑輪間的摩擦，那么，地面對小車的摩擦力f和滑輪組對小車做功的功率分別是（）A. f=900N, P=180W B. f=600N, P=180W C . f=600N, P=60W D 18、（2015?德陽）下列關于功、功率、機械效率的說法正確的是（）A、做功多的機器機械效率一定高B、功率小的機器做功慢C、機械效率高的機器功率一定大D、功率大的機器做功時間一定短19.（2015 濟南）為了探究杠桿的平衡條件.物理老師帶來了一個自制枉桿心 一 出以AB。從其上找一點 C用支架支起來，如圖所示，當小強依次在枉桿1a 一 上的A1、A2、A等各點施加一個向

13、下的力時。 發(fā)現(xiàn)越來越容易提起水桶。合根據(jù)這一實驗現(xiàn)象大家提出的以下四個問題 .其中最有探究價值且易于J 匕二探究的科學問題是（）"獨兇A.水桶重和位置不變.杠稈平衡時.為什么施力點離支點越遠就越省力？B.水桶重和位置不變.杠桿平衡時.動力和動力臂之問存在著怎樣的關系？C.阻力和阻力臂不變.杠桿平衡時.動力和動力臂之問存在著怎樣的關系？D.杠桿平衡時.動力和動力臂、阻力和阻力臂之問存在著怎樣的關系？20 （2011浙江義烏）如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面。則（）A、F甲F乙，因為甲方法的動力臂長AB、F甲F乙，因為乙方法的阻

14、力臂長F夕 典C、F甲F乙，因為乙方法時阻力臂短第D、5甲=5乙，因為動力臂都是阻力臂的2倍21、2009?朝陽市】在圖17中，要將一圓柱體重物推上臺階，最小的作用力應是1】A. F1B. F2C. F3D. F422.在水平地面上，工人用 100N的水平推力推動重 150N的箱子， 程中，木箱所受重力對木箱做功為 一 J;工人對木箱做功為 _ 率為W。23、如圖所不，斜面長 1m圖0.4m,用大小為5N沿斜向向上的拉力圖174s內前進了 6m,在這個過 _Jo工人對木箱做功的功F,將重10N的鐵塊從底端勻速拉到頂端，斜面的機械效率為力為J僅使傾角0逐漸增大，沿斜面向上的拉力將逐漸（選填“增大

15、”、“小變”或“減小”）。24、（2014?安徽）攀巖是一項挑戰(zhàn)自然，超越自我的驚險運動.一位攀走；摩擦J J J J # A J 尸 J J * J，祥體重為520N,背著質重為8kg的背包，用時40min登上圖為9m的峭壁.他做功的平均功率是 W. （ g取10N/kg ）一抽水機的功率是 1kW它在5min內可以做抽上20m高的水塔上去.25 .如圖回出對應的力與力臂。26 .請畫出滑輪組最省力的繩子繞法。興行tn6 n在此過程中攀巖者對背包做功 J,J的功.這些功可以把 N的水穗I27、已知轎車的質量是 1.6t,它以54 km/h的速度在水平路面上勻速行駛2min ,轎車受到的阻力是

16、車重的0.1倍，求轎車在這段時間內：發(fā)動機的牽引力；發(fā)動機做的功；發(fā)動機的功率（g取10N/kg）。28、如圖所示滑輪組，工人用 200N的力拉動繩子一端 5秒，使重為450N的物體勻速上升了 1m,不計繩重與摩擦。求：（1）滑輪組對物體做了多少功？（2）工人做的功多大？（3）拉力的功率多大？（4）此裝置的機械效率多大？（5）動滑輪多重？（6）若提起物重為600N,機械效率多大？29.如圖所示，工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面6m高的三樓，沙子的質量為50kg,裝沙子的桶的質量 8kg,動滑輪的質量為 2kg,工人勻速拉繩子的力為 300N （忽略摩擦和繩重，g取10N/kg）求：（1）

17、工人做的總功；（2）工人做的額外功；（3）該裝置的機械效率30、在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中（1）把支點放在質地均勻的杠桿中間，目的是 （2）實驗前應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使它在水平位置平衡，若發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏低，應將杠桿右端的螺母向 （填“左”或“右”）調節(jié)直到杠桿平衡。杠桿平衡后，在整個實驗過 程中， （填“可以”或“不可以”）再旋動兩側的螺母。（3）實驗中多次改變力與力臂的大小主要是為了（）A、減小摩擦B、獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律C、使每組數(shù)據(jù)更準確D、多次測量取平均值減小誤差（4）下列實驗步驟中正確的順序是 A、調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡。B、計算每次實驗

18、中F1L1和F2L2的大小，根據(jù)計算結果得出杠桿的平衡條件。C、改變鉤碼的個數(shù)和位置，重復實驗。D、記下動力F1、動力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，將數(shù)據(jù)填入表格中。E、將鉤碼掛職在杠桿的支上點兩邊，先改變動力或動力臂的大小，然后調節(jié)阻力或阻力臂的 大小，使杠桿在水平位置重新平衡。（5）杠桿調節(jié)平衡后，小明按圖2方式進行實驗，他這樣操作的弊端是 O, BL 3 L=圖161117所示裝置進行探究， 發(fā)現(xiàn) ,測出的拉力大小都。（6）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時 與杠桿平衡條件不相符。其原因是：31、某實驗小組在“測滑輪組機械效率”時,(1)他們應沿 拉動彈簧測力計，(2)實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第 1、2、3次實驗裝置分別如圖 27中的甲、乙、丙所示。次 數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度