【歸納與練習(xí)】功和機械能復(fù)習(xí)

課題

機械與機械能

一、知識要點檢測：10分鐘

一、杠桿

1.定義：在物理學(xué)中，將一根在力的作用下可繞一固定點轉(zhuǎn)動的硬棒稱做杠桿。

2.五要素：、、、、、

力臂作圖的步驟

二、杠桿的平衡條件1.探究杠桿的平衡條件

⑴杠桿處于平衡狀態(tài)的情況：①靜U狀態(tài)②勻速轉(zhuǎn)動

注：多次實驗的目的是一一從一般現(xiàn)象中總結(jié)出普遍的規(guī)律。⑸杠桿的平衡條件:

⑹杠桿的平衡條件也稱為杠桿原理，最早是由古希臘學(xué)者阿基米德總結(jié)出來的。

2.杠桿的分類：

⑴省力杠桿：①特點：動力臂大于阻力臂②優(yōu)點：省力③缺點：—

④例如：羊角錘、手推車、剪鐵皮的剪刀、老虎鉗、撬棒等

⑵費力杠桿：①特點：動力臂小于阻力臂②優(yōu)點：③缺點：

④例如：筷子、鏡子、答帚、船槳、裁衣剪刀、釣魚竿、理發(fā)的剪刀等

⑶等臂杠桿：①特點：動力臂等于阻力臂②優(yōu)點：既不省力也不省距離

③例如：、等

二、滑輪

（一）、定滑輪

1.定義：使用滑輪時，軸的位置固定不動的滑輪，稱為定滑輪。

2.實質(zhì)：等臂杠桿

4.探究使用定滑輪的特點⑴實驗記錄表

⑵定滑輪的特點：①使用定滑輪不能省力；

②使用定滑輪可以改變用力的;

③但不能改變拉力的大?。ɡΦ拇笮”３植蛔儯?/p>

（二）、動滑輪

1.動義：使用滑輪時，軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪，稱為動滑輪。

2.實質(zhì)：動力臂是阻力臂兩倍的杠桿3.結(jié)構(gòu)示意圖：

4.探究使用動滑輪的特點⑴實驗記錄表

⑵動滑輪的特點：①使用動滑輪能省一半力；

②使用動滑輪不能改變用力的方向。

（三）、滑輪組

1.定義：將定滑輪和動滑輪組合起來使用稱為滑輪組。

2.作用：滑輪組既可以省力又可以改變用力的方向，但是不省o

3.力的關(guān)系：①不計動滑輪重、繩重和摩擦的情況下（理想情況）左_______

②不計繩重和摩擦的情況下（只考慮動滑輪的自重）F=

4.距離的關(guān)系：S=

5.速度的關(guān)系：V=

6.滑輪組的繞法：奇動偶定

（四）、輪軸和斜面

1.輪軸由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪和軸組成，輪軸也以看成是杠桿的變形，且是一種能省力的杠桿。

輪軸的實例：門把手、汽車方向盤、扳手等。2.斜面也是一種簡單機械，也可以看成是杠桿

的變形，且是一種能省力的杠桿。斜面的實例：供輪椅通行的斜坡、盤山公路

三、功

1、做功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的；二是物體在力的。

2、不做功的三種情況：、、c

3、功的單位：,用字母表示，把兩個雞蛋舉高1m，做的功大約1Jo

4、功的計算公式j(luò)使用公式時要注意：①各量的單位：W用J,F用N,

S用m②其中的S是在力F的方向上通過的距離。

5、功的原理：o可見既省力又省距離的機械是沒有的。

5、常見的功：克服重力做功：W=Gh克服阻力（摩擦力）做功：W=fs

四、功率（用字母p表示）

1、公式：_____________

各量單位W：t：P：F：V

2、單位：,簡稱,符號,常用單位kW,MW

換算：lkW=103W1MW=1O6W

3、物理意義：表示的物理量（與機械效率無關(guān)

某小轎車功率66kW,它表示：____________________________

4、有公式P=W/t可知，功率跟功和時間兩個因素有關(guān)，分析功率的變化時，兩個因素不能顧

此失彼。比如“做功多的機械，功率一定大”的說法錯誤，原因是做功時間不確定。

五、機械效率（用字母n表示）

1、把有實用價值的功叫,用表示。

把沒有實用價值，又不能不做的功叫.用表示.

導(dǎo)致做額外功的因素一般有和O

2、有用功和額外功總和叫,用W總表示，則W總=亞有+￥/額外

3、有用功與總功的比值叫機械效率，計算公式

4、滑輪組機械效率的測量：可見測量滑輪組的機械效率時，只要測出物體的重力G和繩子

的拉力F,數(shù)出與動滑輪相連的繩子的段數(shù)n,也可以計算出滑輪組的機械效率。這樣就不需

要用刻度尺測出物體上升高度h和繩子移動的距離STo

5、沿斜面拉物體時的機械效率;其中的F是沿斜面方向的拉力；L是斜面的長;

G是沿斜面所拉物體的重力：h是斜面的高度。

六、機械能

1、能量：一個物體具有做功的本領(lǐng)，我們就說它具有能。各種能量的單位都是是

2、動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：

3、在沒有任何摩擦的條件下，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時，若動能減小多少，勢能會增大多少，

機械能的總量保持不變即

練習(xí)題：

1.下列說法中正確的是（）

A、機械做的功越多,它的功率一定大B、機械做功時間短,它的功率一定大

C、機械做,功越快,它的功率就越大D、做相同的功,機械用的時間長,它的

功率大

2.某同學(xué)用50N的力將重10N的足球踢出去15m遠(yuǎn),該同學(xué)對足球做的功是（）

A750JB150JC沒有做功D做了功，但條件不足，無法確定

3.直升飛機在空中勻速上升過程中,它的（）

A重力勢能增大，動能減小B重力勢能和動能增大

C動能不變,重力勢能增大D動能和重力勢能減小

4.起重機以0.lm/s的速度將重400N的重物勻速提高5m,起重機做功______J,它的功率是

_______W,合________KW.

5.自行車下坡時速度越來越大,它的動能逐漸,重力勢能逐漸______.

6人造地球衛(wèi)星的運動，近地點最大，勢能最小；遠(yuǎn)地點最大，

動能（速度）最小，近地點向遠(yuǎn)地點運動時，動能轉(zhuǎn)化為勢能，遠(yuǎn)地點向近地點運動，勢能

轉(zhuǎn)化為動能，整個過程機械能守恒

7.32）（08河北）小明利用如圖21所示的滑輪組將重為900N的物體從一樓勻速提升至六樓，所

用的拉力為360N,繩子自由端移動的速度為0.3m/s。

（己知每層樓高3m）

求：（1）小明所用的時間；

（2）拉力的功率；

G

（3）所做的額外功：

圖21

（4）在此基礎(chǔ)上再加一個滑輪做動滑輪使用，組成一個新的滑輪組，提

升相同的重物時，滑輪組的機械效率將如何改變?為什么?

機械功與機械能復(fù)習(xí)題

選擇題

1.如圖所示的四種情景

中，其中力對物體沒有

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.人推石頭未動時的推力D.馬拉木頭前進的拉力

2.在舉重比賽時，一運動員在第一階段把150kg的杠鈴很快舉過頭頂，第二階段使杠鈴在空

中停留3s。下列關(guān)于運動員對杠鈴做功的說法，正確的是（）

A.他在第一階段內(nèi)沒做功.B.他在第二階段內(nèi)沒做功.

C.他在兩個階段內(nèi)都沒做功.D.他在兩個階段內(nèi)都做了功.

3.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（）

4.如圖中的工具屬于省力杠桿的是()

7.如圖所示，一根輕質(zhì)木桿，A端細(xì)線下所掛50N的重物靜止在水平地

面上.當(dāng)在B點；加豎直向下的力為30N作用時，木桿恰能在水平

位置處于平衡狀態(tài)，此時細(xì)線豎直.巳知OA=15cm,OB=5cm,用

重物對水平地面的壓力為（）

A.80N.B60N.C40N.D20N

40B

8.如圖所示的輕質(zhì)杠桿，AO小于BO.在A,B兩靖懸掛重物Gi和G2~11

后杠桿平衡,若將Gi和G2同時向支點O移動相同的距離，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。

9.如圖所示，是工人師傅往高處運送貨物的兩種方法.物重均為500N,滑

輪重均為10N,不計摩擦和繩重，下列說法正確的是（）

A.甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力.

B.甲圖中的拉力小于乙田中的拉力.

C,甲圖中的機械效率小于乙圖中的機械效率.

D.甲圖中的機械效率大于乙圖中的機械效率.

10.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動，若滑輪與繩

子質(zhì)量及摩擦不計，巳知物體m與地面間的摩擦力為10N,物體m運動的速度為2m/s,

那么關(guān)于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列說法中正確的是（）

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。

11.如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體勻速提升0.1m,拉力F=6N,在這一過

程中，下列說法正確的是（）

A.所做的有用功為1.2J,B.所做的額外功為0.5J

C.所做的總功為1.2J.D.此滑輪組的機械效率為50%.*

12.工人用如圖所示的滑輪組提升重物，在10s內(nèi)將質(zhì)量為100kg的物體勻速提\

升2m.已知工人向上的拉力為480N,則下面說法中錯誤的是（）

A.繩子自由端被拉下6m.|

B.工人所做的有用功是1960J,總功是2880J.

C.工人做功的功率是288W.D.滑輪組的機械效率為51%.

13.用右圖所示的滑輪組勻速提升600N的重物時,人手實際需提供的拉力應(yīng)該

（）f

A.小于200NB.等于200N1

C.大于200ND.大于300NX

14.對如圖所示的裝置（不計摩捧），下列說法中正確的是初（）

A.用此裝置提升重物時，既可省力也可省功.矍

B.用此裝置提升重物時，省力的多少完全由滑輪的&個數(shù)決定.

C.若增加被提升重物的總重，該裝置機械效率不變.

D.若減少被提升重物的總重，誠裝置機械效率減少

15.一小孩從公園中的滑梯上加速滑下，對于其機械能的變化情況，下列說

法中正確的是（）

A.重力勢能減小，動能不變，機械能減小.

B.重力勢能減小，動能增加，機械能減小.

C.重力勢能減小，動能增加，機械能增加.

D.重力勢能減小，動能增加，機械能不變,

16.中國跳水隊被人們稱為“夢之隊'，如圖是跳水運動員跳水時的情景，運

動員在離開跳板到落入水的過程中（）

A.運動員的動能一直增大，機械能不變.

B.運動員的重力勢能一直減小，機械能減小.

C.運動員的動能先減小后增大，機械能不變.

D.運動員的重力勢能先減小后增大，機械能增大.

52）（08湖北恩施）在圖7中，甲、乙兩個滑輪組都是由相同的滑輪組合而成。

如圖丙：大輪重1ON,小輪重5N,連桿重1N。先后用甲、乙兩種方式提

起同樣重的物體（G=5OON）,如果忽略摩擦力和繩的重力，則下列說

法正確的是

A.Fi=129NF2=133N

B.Fi=129NF2=129N

C.Fi=133NF2=133N

D.Fi=133NF2=129N

54）（08四川達州）在不計繩重和摩擦的情況下利用如圖所示的甲、乙兩裝置分別用力把相同的

物體勻速提升相同的高度若用n甲，n乙表示甲、乙兩裝置的機械效率，w

甲、W乙表示拉力所做的功。

A、11甲=11乙，W甲=\丫乙B、H甲＞11乙，W甲＞亞乙

c、n甲vn乙，w甲vw乙D、口甲》11乙，w甲vw

57）如圖6所示，繩子00,懸吊著質(zhì)量忽略不計的桿，在桿的a點掛上重物G,

在O右側(cè)某點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點掛的鉤碼個數(shù)（各個鉤碼質(zhì)量相同）和b到O的距離的關(guān)系是圖7中哪一幅圖

/ZZZZZ/////

圖6

/＞刎。點的即高

0九點掛的別的個數(shù)

A

二、選擇題

1.某空降兵在空中勻速下降的過程中，他的動能，勢能,機械能

（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重要任務(wù)。下圖是某

輕軌車站的設(shè)計方案示意圖，該圖表明與站臺前后連接的軌道都有一ii^

個小坡度.請你說明這種設(shè)計可以節(jié)能的理由。

3.我們可以用兩種方法來判斷物體做功的快慢，如圖表示用挖掘機

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

間相同，比較做功多少，另一種的判斷方法是相同，比

較。

4.如圖所示，物體A重G=940N.動滑輪重Gl=160N,用力F將物體A以lm/s的速度勻速

豎直提升，若不計繩重和摩擦.拉力F的大小是_______N.此裝置的機口；械效率

是o拉力F在10s內(nèi)所做的功是Jo,

6.如圖所示，是一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁的升降裝置示意圖，上端固定在樓而

頂.若動滑輪質(zhì)量為2.5kg,工作臺質(zhì)量為7.5kg,涂料和所有工具質(zhì)量為20kg,I

工人師傅的質(zhì)量為60kg,繩重及摩擦不計.當(dāng)工作臺停在距地面10m高處時，黑

工人師傅對繩子的拉力為N,若工作臺從距地面10m高處升到20m高處，

工人師傅最少需要做功

9.做研究杠桿平衡條件實驗時，他調(diào)節(jié)杠桿平衡后，在杠桿左邊掛兩個鉤碼，每個鉤碼重為

0.5N。用彈簧測力計斜向上拉杠桿，如圖丙所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，

此時彈簧測力計讀數(shù)2No（填“大于”、“等于”或“小于”）

13.如圖所示，重力不計的杠桿OA,O為支點，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=80cm.AB=20cm,杠桿與轉(zhuǎn)動軸間的

摩擦慧略不計.那么拉力F的刀臂L=cm,拉力的大小F=No

14.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d?f

長的1/3,當(dāng)B端掛5N的重物戶時，直尺的A端剛剛開始翹起，III由

如圖所示，則此直尺受到的重力是0

15.如圖所示，在不計繩重和摩擦的情況下，用動滑輪把重40N的物體勻速提

高2m,所用的拉力為25N,則拉力做功是—焦,動滑輪的機械效率是—，

如果把重100N的物體勻速提升相同高度，周這個動滑輪的機械效率將i

（填‘變大‘或'變小”“不變）

三、探究題

16.如圖所示，重200N的均勻長木板AB在細(xì)繩拉力作用下保持靜止.請你根據(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。

4）（08江蘇無錫）如圖所示，F(xiàn)i是作用在抽水機手柄A點處的動力，。為支點。請畫出動力Fi

的力臂人。

7.在做“研究杠桿平衡條件”的實險時.掛鉤碼前。使杠桿在水平位置平衡.實驗時只有

21）（08河北）圖15是人們用木棒撬石塊的示意圖。撬石塊有兩種方鳥、

,

法：第一種是以B點為支點，在C點用與棒垂直的力Fi向下撬；

第二種是以A點為支點，在C點用與棒垂直的力F2向上撬。（木\

棒自重不計）圖［5

（1）在圖中畫出力Fi的力臂。

⑵若石塊壓在棒上的D點正好是AB的中點，你認(rèn)為第種方法更省力一些，理由

10個相同的鉤碼，杠桿每格等距.當(dāng)在A點掛上4個鉤碼時(如圖所示)，要使杠桿在水平位

置平衡，請你設(shè)計兩種方案并分別在圖中標(biāo)出鉤碼的個數(shù)和位置.

8.如圖所示，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，打到一個小木塊上，能將木塊撞出一段距離.放

在同一水平面上相同位置的木塊.被撞得越遠(yuǎn)，表示鋼球的動能越大.現(xiàn)用質(zhì)量不同的

(2)讓不問的鋼球從同一高度滾下是為了_________________________________

(3)此實驗得出的結(jié)論是o

(4)下表中給出了一頭牛慢步行走和一名普通中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)。

物體.A*m/kg速度v/m-3'1動能

牛約600妁0.5約75

中學(xué)生妁50妁6約900

分析數(shù)據(jù)，可以看出，對物體動能大小影響較大的因素是,你

這樣判斷的依據(jù)是

10.在“研究杠桿平衡條件”的實驗中。圖西

⑴把杠桿掛在支架上，實驗前沒有掛鉤碼時，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)實驗中共有6個鉤碼，杠桿上每格距離相等，調(diào)節(jié)好杠桿后，在杠桿

左邊離支點2格的A處掛了3個鉤瑪，如圖所示，為使杠桿在水平位置平衡,

請你在杠桿右邊掛上鉤碼(用一種方法).你的方法是

⑶實驗中改變支點兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，用同樣的方法一般要做三次,得到三組數(shù)據(jù)

并進行分析.這樣做的目的是.

11.在做“測滑輪組的機械效率”的實驗中，小明和同學(xué)們測得圖中甲、

乙兩個骨輪組的機械效率不同。

⑴實驗后小明想，對于同一個滑輪組，它的機械效率是否不變呢?

經(jīng)過思考后他認(rèn)為，即使像下圖中甲那樣已繞好的滑輪組，機械效率

也不是固定的，還應(yīng)該與有關(guān)，并用實驗證明了自己的猜

想是正確的。你認(rèn)為小明的實驗方法是：

(2)小明將自己所做的上述實驗告訴他的同學(xué)，大家探究的欲望更加強烈，大家認(rèn)為，用滑輪

組提升重物時，提升動滑輪所做的功是沒有用的，所以，__________也

應(yīng)該是影響滑輪組機械效率高低的主要因素。小明說，其實大家已測得太力

的甲、乙兩個滑輪組的機械效率不同，就證明了這一點。楊老師提醒同tty

學(xué)們說：大家應(yīng)該注意到，在探究影響滑輪組機械效率高低的因素時，//

我們沒有考慮摩擦的因素。w

12.芳芳和蘭蘭運用如右圖所示的實驗裝置測定了滑輪組的機械效率，在全WM

班交流實驗結(jié)果時，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不“

變，改變其他因素，是否會影響它的機械效率呢?大家積極思考，提出了各種猜想，概括

起來有如下幾種，

猜想1可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；

猜想2可能與被提升的鉤碼重有關(guān)；

猜想3可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關(guān)；

猜想4可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)。芳芳和蘭蘭分別根據(jù)各自的猜想進行了探究，實驗

記錄如下表。

芳芳的實驗記錄蘭蘭的實驗記錄

鉤碼重繩端拉機攤鉤P”繩瑞拉機械

泮(N)力《N)效率(N)力(N)效率

1079.4%

較小提升速度4.2大致融同的提升104.279.4%

校大提升速度104.279.4%速度156.0

舞究結(jié)果探究結(jié)果

(1)請幫助蘭蘭完成表中的一項計算；

⑵請根據(jù)她倆的實驗記錄，分別在表中寫出探究結(jié)果；

⑶歸納她倆的實驗探究，你所得的結(jié)論是：

16）（08樂山）探究“斜面的機械效率”的實驗裝置

如圖所示，某實驗小組提出了“斜面的機械效率與

斜面的傾斜程度有關(guān)”的猜

下表是該小組根據(jù)此猜想進行實驗所記錄的數(shù)據(jù):

斜面慎斜小車4重斜面高度沿斜曲拉力斜面長有用功總功機械效率

程度G/Nh/mF/Ns/tn%/J

較塊5.00.11.50.50.50.75一66.67%

較陡5.00.22.50.5，25

5.00.33.40.5L788.24%

⑴請將表格中空格處的數(shù)據(jù)填寫完整；

⑵由以上表格小明得出“斜面越陡機械效率越高”的結(jié)論，要得到此結(jié)論需要控制不變的因素

有：

①__________________________________________________

②__________________________________________________

③_______________________________________