《簡單機械和功》復(fù)習(xí)要點

1、一、杠桿1、五要素一一組成杠桿示意圖。說明動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向 畫力臂方法：一找支點、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽2、研究杠桿的平衡條件：相反占八、杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。實驗前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量岀力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力X動力臂=阻力X阻力臂。寫成公式Fil i=F2也可寫成：Fi/F2 = l2 / l 1解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫岀杠桿示意圖；弄清受力方向和力臂大小；根據(jù)平衡條件 列方程。（注意

2、最值如:沿什么方向施力最小等。）解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力X阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；動力方向應(yīng)該是過該點且和該連線垂直的方向。二、滑輪1、定滑輪：實質(zhì)是：等臂杠桿特點：使用定滑輪 不能省力但是能改變動力的方向?qū)硐氲亩ɑ啠ú挥嬢嗇S間摩擦）F=G繩子自由端移動距離 Sf（或速度vf）=重物移動的距離 S或速度vg）2、動滑輪： 定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動） 實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。 特點：使用動滑輪能 省一半的力，但不能改變動力的方向。

3、理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力 ）貝U: F=2 G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F= : （G物+G動）繩子自F由端移動距離Sf（或Vf）=2倍的重物移動的距離 Sg（或Vg）3、滑輪組特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向1理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= n G。只忽略輪軸間白的摩擦，則拉力 F= n （G物+G動）繩子自由端移動距離 SF（或VF）=n倍的重物移動的距離 SG（或vg）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(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。三、功:1、 力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作

4、用在物體上的力；二是物體在 力的方向上通過的距離。2、 不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。3、 力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS4、 功的單位：焦耳，1J= 1N m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0.5 J 。5、 應(yīng)用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；公式中 S 一定是在力的方向上通過的距 離，強調(diào)對應(yīng)。 功的單位“焦”（牛米=焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦” ）單位搞混。四、功的原理：1、內(nèi)

5、容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。2、 說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？） 功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。 功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。 使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。 我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功 （Gh3、應(yīng)用：斜面 理想斜面：斜面光滑理想斜面遵從功的原理；理想斜面

6、公式：FL=Gh其中：F:沿斜面方向的推力；L:斜面長；G:物重；h:斜面高度。 如果斜面與物體間的摩擦為 f ,則：FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對物體做功 Gh。五、機械效率：1、有用功：定義： 對人們有用的功。斜面:W有用 = Gh斜面:公式：W有用=Gh （提升重物）=W總一W, = n W總額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額=W總W有用=Ga h （忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）總功： 定義：有用功加額外功或動力所做的功公式：W總=W有用+ Wfe=FS= W有用/n斜面:Wfe = fL+Gh=FL機械效率： 定義：有用功跟總功的比值。公式：-有用n= W

7、-Ghn= FL-6 _-Gh_-G-n= FS = Fh = F有用功總小于總功，所以機械效率總小于Ghi二通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為60%。n= FS = F2h= 2F斜面:定滑輪:動滑輪: 滑輪組60%表示有用功占總功的提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。-G-n= FS = Fnh= nF機械效率的測量: 原理：n= W用=-Gh 應(yīng)測物理量：鉤碼重力 G鉤碼提升的高度尸§、拉力F、繩的自由端移動的距離 S 器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。 步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。 結(jié)論：影響滑

8、輪組機械效率高低的主要因素有：A動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。B提升重物越重，做的有用功相對就多。C摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。簡單機械輔導(dǎo)1、如圖1所示，船和人總重1500 N，船上的人用力卩=30 N的拉力拉繩，船作勻速直線運動，則船受到水的阻力為（ ）A. 30N B. 60NC. 90ND. 500 N2、如圖15所示，物體重600牛頓，要使人拉住繩子的一端使物體靜止，若不計滑輪的重力和摩擦，則人的拉力為()A. 200牛頓.B . 300牛頓.C. 400牛頓.D . 150牛頓.3、如圖是一組合搬運機械，它由一個電動機和一個

9、帶有定滑輪的斜面組合而成。 已知斜面長為6m高為3m=現(xiàn)用該機械將一質(zhì)量為 o.6t的重物，從地面勻速搬運到 3m高的平臺，電動機消耗的電能為4.5 X 1oJ，電動機輸出的機械功為3.6 X 104J。則此過程中，使用該機械所做的額外功為 J，該組合機械的機械效率為4、如上右圖所示，均勻木棒 AB長為1m水平放置在O CT兩個支點上。已知 AO Oz B長度均為0.25m。若把B端豎直 向上稍微抬起一點距離，至少需要用力20N;若把B端豎直向下稍微壓下一點距離，則至少需要用力()A. 20NB. 40NC. 60ND. 8ON5、 如圖32所示裝置，杠桿處于平衡狀態(tài)，G = 10N, AB=

10、 4OB求：G2.(不計滑輪重)6、 如右第二圖所示，一人用 125N的最小拉力將浸沒在水中的重為500N、密度為5X 103kg/m3的金屬塊在水中勻速上升。求：(1) 金屬塊未露出水面前的機械效率；(2) 金屬塊露岀水面后，人用多大的拉力才能使金屬塊勻速上升？金屬塊在空氣中勻速上升時的機械效率為多少？(取 g = 10N/kg )7、 如下圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重為1200N，密度為=1. 6X 103kg/m3，測得物體在露出水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1:2，若不計一切摩擦、繩子重及水的阻力，取g= 10N/kg問：(1) 物體露岀水面

11、前，滑輪組的機械效率是多少？(2) 物體露岀水面后，物體勻速上升速度為1m/s，牽引車拉力的功率是多少？8、某同學(xué)自制了一個可以測人體重心位置的裝置，如上右圖所示，取一塊與自己等長的木板，一端固定，另一端用輕質(zhì)細繩通過一個滑輪懸掛起來 (摩擦不計)，在繩子末端的托盤上 放一些重物，使木板水平平衡。如果該同學(xué)身高160cm質(zhì)量40kg，平躺到木板上后在托盤 中再加上重為137. 2N的物體，木板再次水平平衡。該裝置中滑輪的作用是。在測人體重心之前，先“在繩子末端的托盤上放一些重物，使木板水平平衡”ZXG(1)，這樣做的目的是厶(3)請通過計算說明該同學(xué)的重心位置(g取9.8N/kg)。9、如圖1

12、9,要把一個質(zhì)量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動100m工人把它放在一個質(zhì) 量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力將木板B沿直線勻速拉動，直至終點。(注：滑 動摩擦力的大小與壓力的大小成正比)(1) 在勻速拉動B的過程中，A B之間的摩擦力是N 。(2) 計算拉力做的總功是多少焦耳？(3) 在拉力做功的過程中，機械效率是多少？10、如圖10所示，重3N的甲物體和重12N的乙物體通過細線繞過定滑輪與丙物體連在一 起，丙放在傾角為30°的光滑斜面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將斜面變成粗糙的斜面， 乙物體重量變?yōu)?0N,其余不變，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則此時丙物體受到的摩擦

13、力大小 為 N 。(不計繩重和滑輪處摩擦)11、如右圖所示，支架O上有一長方形容器，容器里裝有適量的水，水面上有一木塊，整個裝置處于平衡狀態(tài)，當(dāng)木塊由右慢慢漂到容器的左側(cè)時，容器將()A.左側(cè)抬起B(yǎng) .右側(cè)抬起C .保持平衡D .無法判斷12、 如圖所示，一直桿可繞 O點轉(zhuǎn)動，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個始終跟直桿垂直的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動到水平位置，在這個過程中這個直桿()A.始終是省力杠桿B.始終是費力杠桿C.先是省力的，后是費力的D.先是費力的，后是省力的0一氣始終豎直方向的力F使直桿由始終水rF13、 變式1:如圖所示，一直桿可繞 0點轉(zhuǎn)動，桿下掛一重物，為了提高重物，用

14、一個 豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動到水平位置，在這個過程中這個直桿（）始終是費力杠桿先是費力的，后是省力的0點轉(zhuǎn)動，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個（A）始終是省力杠桿（B）（C）先是省力的，后是費力的（D）14、變式2:如圖所示，一直桿可繞 平方向的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動到水平位置，在這個過程中這個直桿（A）始終是省力杠桿（B）始終是費力杠桿（C）先是省力的，后是費力的（D）先是費力的，后是省力的15、 如上圖所示，繩子的一端固定，另一端繞過一個重為G的油桶，在繩子的自由端用大小不變的水平拉力F,使油桶沿水平地面勻速滾動了一段距離S,在此過程中拉力 F所做的功為（）A . FS B . GS C

15、 . 2FS D . （G+F S16、如圖27所示，在虛線框中有一套機械裝置（某一種簡單機械），在A處用100牛的力將繩端向下移動1米，能把物體B吊起0.5米。如果這時的機械效率是 80%請回答：（1）虛線框中可能是哪種簡單機械？（舉一種方案，并畫岀簡圖）2）物體B的質(zhì)量是多少千克？ （ g取10牛/千克）（3）若額外功不變，則用這套裝置提升重360牛的物體C時，需要在A處施多大的力？17、處取水分每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學(xué)都使各自的水乙比甲做的功多13有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿?，F(xiàn)有甲、乙兩位同學(xué)用相同的水桶從同一 別倒入兩個水缸內(nèi)。甲力氣大， 缸注滿水

16、的過程中（ A.甲比乙做的功多條件不足，無法比較做功的多少F,沿不同的方向拉物體運動相同的路程 s，則下列關(guān)于C.兩人做的功一樣多18、如圖所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力拉力做功的判斷中正確的是（）甲圖中的拉力做功最少裝置中，均勻木棒AB的A端固定在鉸 過一固定定滑輪，另一端用線套套 持水平?，F(xiàn)使線套逐漸向右移動，持水平，則懸線上的拉力T （棒和懸（A）乙圖中的拉力做功最少（B）（C）甲、乙、丙三種情況下拉力做功一樣多a19、如上右圖所示鏈上，懸線一端繞在木棒上使棒保逐漸變大C 先逐漸變大，后又逐漸變小D 先逐漸變小，后又逐漸變大但始終使木棒保 線足夠長）（A.逐漸變小 B20

17、、圖是使用汽車打撈水下重物示意圖，在重物從水底拉到井口的過程中，汽車 以恒定速度向右運動，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，四位同學(xué)畫岀了汽車功率（P）隨時間（t）變化的圖象，其中正確的是（）21、如上右圖是手負重（指能承受的最大物重）示意圖，當(dāng)手臂按圖示方向伸展時，下列圖象能表示負重大小與手臂 伸展程度大致關(guān)系的是（22、 如下左圖所示，用水平力 F將重為G的物體，從光滑的水平路面上拉過路程為S，則拉力F所做的功為。接著物體仍由此水平拉力 F,從一粗糙的水平路面拉過路程S2，如果在粗糙水平路面上物體受的摩擦力為f，則拉力F在物體通過S及S2的兩段路程中所做的總功是 23、某同學(xué)要測一個金屬塊的密度，他手中的測量工具只有一只量程較小的彈簧測力計，當(dāng)他 用此彈簧測力計測量該金屬塊的重力時，發(fā)現(xiàn)已超過彈簧測力計的最大量程，于是他設(shè)計了如 圖26所示的裝置去測量。圖 26中OAOE=1：3，杠桿OAB質(zhì)量不計。他實驗的步驟如下：OAB（1 ）用細繩把金屬塊懸掛于 A點，用彈簧測力計在 B點作用一個豎直向上的力，使杠桿 在水平位置靜止，金屬塊靜止在空中