《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、簡(jiǎn)單機(jī)械和功復(fù)習(xí)要點(diǎn)OF1l1l2F2一、杠桿1、 五要素組成杠桿示意圖。說(shuō)明 動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。 動(dòng)力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反畫(huà)力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫(huà)線、三連距離、四標(biāo)簽2、 研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)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出力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動(dòng)力動(dòng)力臂阻力阻力臂。寫(xiě)成公式F1l1=F2l2 也可寫(xiě)成：F1 / F2=l2 / l1解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問(wèn)題，必須要畫(huà)出杠桿示意圖；弄清受力方向和力臂

2、大小；根據(jù)平衡條件列方程。（注意最值如：沿什么方向施力最小等。）解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問(wèn)題：此類(lèi)問(wèn)題中阻力阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；動(dòng)力方向應(yīng)該是過(guò)該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。二、滑輪1、 定滑輪：實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿 特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。對(duì)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：F1l1F2l2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)：

3、使用動(dòng)滑輪能省一半的力，但不能改變動(dòng)力的方向。理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力）則：F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動(dòng))繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=2倍的重物移動(dòng)的距離SG(或vG)3、 滑輪組 特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向理想的滑輪組（不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動(dòng)) 繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)=n倍的重物移動(dòng)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(dòng)) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。

4、三、功：1、力學(xué)里所說(shuō)的功包括兩個(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、不做功的三種情況：有力無(wú)距離、有距離無(wú)力、力和距離垂直。鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過(guò)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(guò)的距離的乘積。 公式：W=FS4、功的單位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一個(gè)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(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；公式中S 一定是在力的方向上通過(guò)的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。 功的單位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不

5、能寫(xiě)成“焦”）單位搞混。四、功的原理：1、內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。2、說(shuō)明： （請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？）功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。使用機(jī)械雖然不能省功，但人類(lèi)仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)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(lèi)工作帶來(lái)很多方便。我們做題遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS）= 直接用手對(duì)重物所做的功（Gh）3、應(yīng)用：斜面理想斜面：斜

6、面光滑理想斜面遵從功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；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(duì)物體做功Gh 。五、機(jī)械效率：、有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）=W總W額=W總 斜面：W有用= Gh2、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=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組） 斜面：W額=f L3、總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功 公式：W總=W有用W額=FS= W有用 斜面：W總= fL+Gh=FL4、機(jī)械效率： 定義：有用功跟總

7、功的比值。W有用W總 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面： 定滑輪： 動(dòng)滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。W有用W總 =GhFS=5、機(jī)械效率的測(cè)量： 原 理： 應(yīng)測(cè)物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S 器 材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。 步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。

8、 結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。B提升重物越重，做的有用功相對(duì)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(jī)械效率。簡(jiǎn)單機(jī)械輔導(dǎo)1、如圖1所示，船和人總重1500，船上的人用力30的拉力拉繩，船作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則船受到水的阻力為（ ）30 60 90 500 圖1第3題 2、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(jì)滑輪的重力和摩擦，則人的拉力為（ ）A200牛頓 B300牛頓C400牛頓 D150牛頓3、如圖是一組合搬運(yùn)機(jī)械，它由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)帶有定滑輪的斜面組合而成。已知斜

9、面長(zhǎng)為6m、高為3m?，F(xiàn)用該機(jī)械將一質(zhì)量為o.6t的重物，從地面勻速搬運(yùn)到3m高的平臺(tái)，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為4.5104J，電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功為3.6104J。則此過(guò)程中，使用該機(jī)械所做的額外功為_(kāi)J，該組合機(jī)械的機(jī)械效率為_(kāi)G21111111111224、如上右圖所示，均勻木棒AB長(zhǎng)為1m，水平放置在O、O兩個(gè)支點(diǎn)上。已知AO、OB長(zhǎng)度均為 0.25m。若把B端豎直向上稍微抬起一點(diǎn)距離，至少需要用力20N；若把B端豎直向下稍微壓下一點(diǎn)距離，則至少需要用力（ ）20N 40N 60N 8ON5、如圖32所示裝置，杠桿處于平衡狀態(tài)，G110N，AB4OB，求：G2（不計(jì)滑輪重）6、如右第二圖所示，

10、一人用125N的最小拉力將浸沒(méi)在水中的重為500N、密度為5103kg/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(jī)械效率；（2）金屬塊露出水面后，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(shí)的機(jī)械效率為多少？（取g10N/kg）7、如下圖所示，小型牽引車(chē)通過(guò)滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重為1200N，密度為 1.6103kg/m3，測(cè)得物體在露出水面前、后牽引車(chē)作用在繩子上的拉力之比為1:2，若不計(jì)一切摩擦、繩子重及水的阻力，取g10N/kg問(wèn)：（1）物體露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）物體露出水面后，物體勻速上升速度為1m/s，牽引車(chē)?yán)?/p>

11、的功率是多少？8、某同學(xué)自制了一個(gè)可以測(cè)人體重心位置的裝置，如上右圖所示，取一塊與自己等長(zhǎng)的木板，一端固定，另一端用輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)一個(gè)滑輪懸掛起來(lái)(摩擦不計(jì))，在繩子末端的托盤(pán)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(pán)中再加上重為1372N的物體，木板再次水平平衡。(1)該裝置中滑輪的作用是 。(2)在測(cè)人體重心之前，先“在繩子末端的托盤(pán)上放一些重物，使木板水平平衡”，這樣做的目的是 。(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該同學(xué)的重心位置(g取9.8N/kg)。9、如圖19，要把一個(gè)質(zhì)量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動(dòng)100m，工人把它放在一個(gè)質(zhì)量是50kg

12、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(dòng)，直至終點(diǎn)。（注：滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小成正比）（1）在勻速拉動(dòng)B的過(guò)程中，A、B之間的摩擦力是 N。 （2）計(jì)算拉力做的總功是多少焦耳？（3）在拉力做功的過(guò)程中，機(jī)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(guò)細(xì)線繞過(guò)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(gè)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(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則此時(shí)丙物體受到的摩擦力大小為 N。(不計(jì)繩重和滑輪處摩擦)11、如右圖所示,支架O上有一長(zhǎng)方形容器，容器里裝有適量的水，水面上有一木塊，

13、整個(gè)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(shí)，容器將（ ）A左側(cè)抬起 B右側(cè)抬起 C保持平衡 D無(wú)法判斷12、如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè) 始終跟直桿垂直的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中這個(gè)直桿（ ）A.始終是省力杠桿 B.始終是費(fèi)力杠桿 C.先是省力的，后是費(fèi)力的 D.先是費(fèi)力的，后是省力的13、變式1：如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè) 始終豎直方向的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中這個(gè)直桿（ ）(A)始終是省力杠桿 (B) 始終是費(fèi)力杠桿 (C) 先是省力的，后是費(fèi)力的 (

14、D) 先是費(fèi)力的，后是省力的14、變式2：如圖所示，一直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè) 始終水平方向的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過(guò)程中這個(gè)直桿（ ）(A) 始終是省力杠桿 (B)始終是費(fèi)力杠桿 (C) 先是省力的，后是費(fèi)力的 (D) 先是費(fèi)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(guò)一個(gè)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(dòng)了一段距離S，在此過(guò)程中拉力F所做的功為（ ） AFS BGS C2FS D（G+F）S16、如圖27所示，在虛線框中有一套機(jī)械裝置（某一種簡(jiǎn)單機(jī)械），在A處用100牛的力將繩端向

15、下移動(dòng)1米，能把物體B吊起0.5米。如果這時(shí)的機(jī)械效率是80%，請(qǐng)回答：（1）虛線框中可能是哪種簡(jiǎn)單機(jī)械？（舉一種方案，并畫(huà)出簡(jiǎn)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(shí)，需要在A處施多大的力？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)用相同的水桶從同一17、處取水分別倒入兩個(gè)水缸內(nèi)。甲力氣大，每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學(xué)都使各自的水缸注滿水的過(guò)程中（ ）A甲比乙做的功多 B乙比甲做的功多C兩人做的功一樣多 D條件不足，無(wú)法比較做功的多少18、如圖所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相

16、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) 乙圖中的拉力做功最少 (B) 甲圖中的拉力做功最少(C) 甲、乙、丙三種情況下拉力做功一樣多 (D) 丙圖中的拉力做功最多19、如上右圖所示裝置中，均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上，懸線一端繞過(guò)一固定定滑輪，另一端用線套套在木棒上使棒保持水平。現(xiàn)使線套逐漸向右移動(dòng)，但始終使木棒保持水平，則懸線上的拉力T（棒和懸線足夠長(zhǎng)）（ ）A逐漸變小 B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20、圖是使用汽車(chē)打撈水下重物示意圖，在重物從水底拉到井口的過(guò)程中，汽車(chē)以恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，忽略水的

17、阻力和滑輪的摩擦，四位同學(xué)畫(huà)出了汽車(chē)功率（P）隨時(shí)間（t）變化的圖象，其中正確的是（ ）21、如上右圖是手負(fù)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(shí)，下列圖象能表示負(fù)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(guò)路程為S1，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(guò)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(guò)S1及S2的兩段路程中所做的總功是 AOB圖2623、某同學(xué)要測(cè)一個(gè)金屬塊的密度，他手中的測(cè)量工具只有一只量程較小的彈簧測(cè)力計(jì)，當(dāng)他用此彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量該金屬塊的重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)已超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的最大量程，于是他設(shè)計(jì)了如圖26所示的裝置去測(cè)量。圖26中OA:OB=1:3，杠桿OAB質(zhì)量不計(jì)。他實(shí)驗(yàn)的步驟如下：（1）用細(xì)繩把金屬塊懸掛于A點(diǎn)，用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力，使杠桿OAB在水平位置靜止，金屬塊靜止在空中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)F1 ；（2）向容器中加水時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)