專題復(fù)習簡單機械和功

1、專題復(fù)習-簡單機械和功(無答案) 知識互聯(lián)網(wǎng) 省力杠桿 杠桿杠桿的平衡條件 費力杠桿 簡單機械 等臂杠桿 定滑輪滑輪 滑輪組 動滑輪 功的定義、公式、單位 做功的多少 作用在物體上的力 做功的兩個必要因素 功率的定義、公式、單位 物體在力的作用下通過的距離 功 做功的快慢 功率的物理意義 機械效率的定義 做功的效率 有用功、總功、額外功 機械效率的物理意義 影響機械效率高低的因素復(fù)習導(dǎo)航1.重要概念和公式（1）杠桿的平衡條件:f1l 1= f2l2（2）定滑輪和動滑輪的工作原理（3）功的概念及計算公式:w=fs（4）功率的概念及計算公式p=w/t（5）機械效率的概念及計算的公式2.基本物理方法

2、（1）歸納法：通過多次實驗歸納出杠桿的平衡條件.（2）建模法：在生活實際應(yīng)用的器械中,建立理想的杠桿、滑輪模型.3.易錯易混淆的問題（1）力臂是支點到力的作用線的垂直距離,而不是到力的作用點的距離.（2）杠桿平衡條件是指力與力臂的乘積相等,而不是力或力臂相等.(3) 判斷力對物體是否做功,一定要從做功的兩個必要因素f和s來分析,兩個因素缺一不可.其中s必須是力的方向上通過的距離.(4) 功率與機械效率的區(qū)別.功率是表示物體做功快慢的物理量,功率大是指做功快,即表示相同的時間內(nèi)做的功多,或做相同的功所用的時間少.機械效率是指有用功占總功的比例,機械效率高表示有用功占總功的比例大,與功率大小無關(guān).

3、考點聚焦 本單元的內(nèi)容可分為機械和功、功率、機械效率的概念兩大部分，其中杠桿的平衡條件、滑輪的工作原理、功的概念、功率的概念、機械效率的概念為“理解”等級，要求高,也是中考的熱點和重點.機械部分的考查多以作圖題、選擇題為主;三大概念部分考查多以選擇、填空和實驗題的形式為主;將兩者綜合是中考的熱點和難點,涉及功功率機械效率的相關(guān)計算要求較高.例題評析 【例1】(05南通)在圖7-1中，畫出作用在“開瓶起子”上動力f1的力臂和阻力f2的示意圖【分析】畫杠桿的示意圖的一般步驟是:(1)確定并標出支點的位置,本題中已給出.(2)確定動力和阻力,畫出力的示意圖,力的作用點和方向一定要符合實際,力的大小也

4、盡量畫得符合實際比例.(3)畫出動力臂和阻力臂,使用作圖工具從支點分別向動力和阻力作用線作垂線,這兩條垂線段就分別為動力臂和阻力臂.【解答】【點評】正確畫出杠桿示意圖是分析和解決杠桿類問題的關(guān)鍵,作圖方法必須掌握,作圖要規(guī)范.圖7-2【例2】(05鹽城)如圖7-2所示，曲桿aobc自重不計，o為 支點，ao=60cm，ob=40cm，bc=30cm要使曲桿在圖示位置平衡，請作出最小的力f的示意圖及其力臂l. 【分析】曲桿在圖示位置平衡，阻力和阻力臂是一定的,根據(jù)杠桿的平衡條件,動力臂最大時,所需的力最小.首先確定力的作用點,圖中a點離支點最遠,當動力作用于a點時,動力臂才可能達到最大;其次畫出

5、最大的動力臂,即連接oa;最后確定動力方向,動力的方向垂直于動力臂斜向上.【解答】【點評】本題要根據(jù)杠桿的平衡條件分析,要在力和力臂的相互牽制下確定動力的三要素,這需要扎實的基礎(chǔ)知識和流暢的思維能力.圖7-3【例3】(05鎮(zhèn)江) 乒乓球、保齡球等表面都是光滑的，為什么高爾夫球的表面上布滿小坑呢？經(jīng)有關(guān)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：兩個等大的球，一個表面布滿小坑，另一個光滑，在空中高速飛行時，表面布滿小坑的球受到的空氣阻力較小.現(xiàn)將質(zhì)量與體積均相等的兩個小球a（表面布滿小坑）與b（表面光滑）分別利用細繩懸掛在等臂杠桿的兩端，使杠桿水平平衡，如圖7-3所示.當從兩球正下方同時以相同速度（足夠大）的風對準它們豎直

6、向上吹時，則以下的說法中正確的是 （ ）a杠桿左端下降 b杠桿右端下降 c杠桿仍然在水平方向處于平衡狀態(tài)d無法判斷杠桿的轉(zhuǎn)動情況【分析】由杠桿平衡條件可知,判斷杠桿是否平衡關(guān)鍵比較兩力與它們的力臂的乘積是否相等,或比較兩力是否與它們的力臂成反比,本題是等臂杠桿,所以可簡化為比較兩力的大小.阻力小則作用在杠桿上的力大.【解答】a【點評】判斷杠桿是否平衡,可采用虛設(shè)法、數(shù)字代入法、極限法等方法來化難為易，化繁為簡，可見正確掌握解題的技巧和方法，是學(xué)好物理的重要途徑.a.提著桶在水平地面上勻速前進b.舉著杠鈴原地不動c.用力搬石頭但搬不動d.推著小車前進圖7-4【例4】(04北京)在圖7-4的四種情

7、境中，人對物體做功的是（ ）【分析】人對物體做功必需要對物體有力的作用，同時在力的方向上通過一段距離；有力的作用,物體在力的方向上沒有通過距離,力不做功；力的方向和通過的距離垂直，力也不做功.【解答】c【點評】判斷力對物體是否做功,一定要從做功的兩個必要因素來分析,兩者缺一不可.【例5】（05南寧）4月23日，南寧市某商場舉行首屆跑樓梯比賽，共有500多名選手參加.若要比較參賽者的功率大小，需測出的物理量是（ ）a登樓所用的時間b參賽者的體重，所登樓層的高度c參賽者的體重，所登樓層的高度以及登樓所用的時間d參賽者的體重，所登樓層的高度，登樓所用的時間以及參賽者通過的路程【分析】為了測參賽者登樓

8、的功率，由公式p=w/t可知，需要測出w、t兩個物理量，而w=fs=gh，故還需要測出人的重力和樓層的高度.【答案】c【點評】對于功率的測定,要學(xué)會從公式入手,來確定所需要測量的物理量,這對實驗過程的推理和數(shù)據(jù)的分析要求較高.【例6】(05鎮(zhèn)江)如圖7-5所示，物體g所受到的重力大小為40n.圖7-5（1）在拉力f1的作用下使物體沿豎直方向勻速提高0.5m，求拉力f1在這一過程中對物體所做的功.（2）若將該物體放在傾角為300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力f2使物體沿斜面勻速向上移動1m，此時拉力f2的大小恰為20n，求拉力f2在這一過程中對物體所做的功.（3）比較上述兩種情況，你能得出什么

9、結(jié)論？【分析】利用公式w=fs計算時,力的方向要與物體通過的距離的方向保持一致，f1應(yīng)乘以0.5米，而f2應(yīng)乘以1米；通過對比可得出使用斜面可以省力，使用斜面不省功.【解答】(1) f1=g=40n w1=f1s1=40n0.5m=20j(1) w2=f2s2=20n1m=20j(2) 使用斜面可以省力，使用斜面不能省功.【點評】利用公式w=fs計算時,要遵循對應(yīng)性原則,即物體受到該力的作用與物體移動距離要有同時性,該力的方向與物體移動的方向具有同向性,該力作用的對象與移動的距離的對象具有同體性.【例7】（05南通）在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了兩次實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表所示

10、序號鉤碼重g/n鉤碼上升的高度h/cm彈簧測力計的示數(shù)f/n彈簧測力計移動的距離s/cm1250.6252481.1(1) 在表格的空格處，填上合適的數(shù)據(jù)(2) 在圖7-6中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組圖7-6(3)第1次實驗測得滑輪組的機械效率為_(4)如果將重為3n的鉤碼掛在同一滑輪組下，根據(jù)題中已有的信息可以判斷出這時滑輪組的機械效率應(yīng)在_范圍內(nèi) 【分析】由鉤碼上升的高度與彈簧測力計移動的距離的倍數(shù)關(guān)系,可得出滑輪組作用在動滑輪上繩子的股數(shù),要計算機械效率關(guān)鍵區(qū)別有用功、額外功和總功，并選擇適當?shù)墓竭M行運算.用同一滑輪組提升不同重力的物體，其機械效率是不同的，提升的重物越重，機械效率越大

11、.【解答】(1)40 (2)圖略 (3)66.7% (4)66.7%72.7%【點評】要正確的解滑輪組這類問題,必須掌握使用滑輪組過程中各物理量之間的聯(lián)系,同時提高應(yīng)用數(shù)學(xué)工具的能力. 創(chuàng)新考題【例1】(04上海)某同學(xué)研究定滑輪的使用特點，他每次都勻速提起鉤碼，研究過程如圖7-7所示，請仔細觀察圖中的操作和測量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論.圖7-7 比較(a)、(b)兩圖可知：_； 比較(b)、(c)、(d)三圖可知：_.【分析】四個圖中彈簧稱的示數(shù)都相等，而方向都不相同，就將定滑輪的特點顯示出來.【解答】定滑輪不能改變力的大??；使用定滑輪可以改變力的方向.【點評】通過實驗研究物理規(guī)律是學(xué)習的

12、重要方法,對比、歸納都是分析物理現(xiàn)象的重要方法之一.【例2】(04南通)如圖7-8所示，用一根結(jié)實的繩子在兩根光滑木棒上繞幾圈，一小朋友用力一拉，兩位大力士竟撞在一起了.這幅漫畫說明了圖7-8【分析】由題意可知該機械是可以省力,答案具有開放性.【解答】使用滑輪組能省力或省力費距離機械 或省力杠桿或動滑輪等.【點評】能聯(lián)系生活和社會實際,運用所學(xué)的物理知識解決實際問題是開放探究的最佳結(jié)合點.圖7-9【例3】 (05鹽城)根據(jù)圖7-9所示情景，請你提出一個與物理知識有關(guān)的問題，并作簡答.問題： 簡答： 【分析】由題中圖景可知涉及到的是力學(xué)知識,應(yīng)從物體受力,做功等多角度進行分析,結(jié)論是開放的.【解

13、答】問題：運動員在上舉杠鈴的過程中是否做功.簡答：運動員對杠鈴施加了向上的力，使杠鈴在力的方向上移動了距離，所以說運動員做了功.其他答案也可.【點評】觀察現(xiàn)象提出問題的能力是新課程標準中探究性學(xué)習必須具備的,解決這類問題首先要觀察所給的圖景可能涉及到的物理知識點有哪些,其次語言的組織要簡練. 單元達標驗收訓(xùn)練一、填空題 圖7-101在圖7-10中，a裝置是_滑輪（選填“定”或“動”）。若用30牛的拉力將旗幟勻速提升10米，則拉力所做的功為 焦。2如圖7-11所示，建筑工人用滑輪組提升重為220n的泥桶，動滑輪重為20n，不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重. 若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，則泥桶

14、上升_m，手拉繩子的力為_n，拉力的功率為_w,滑輪組的機械效率為_.圖7-113如圖7-12所示，在50n的水平拉力f作用下, 重800的物體沿水平地面做勻速直線運動, 物體與地面間滑動摩擦力為120.則 滑輪組的機械效率為 ；若物體的速度為0.2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功為 _ j圖7-124如圖7-13所示，為某舉重運動員在0.5s內(nèi)由支撐到起立將杠鈴舉起過程中拍攝的兩張照片，杠鈴的質(zhì)量為100kg，則杠鈴重為 n已知照片中杠鈴的實際直徑是40cm，根據(jù)照片可算出該運動員在上述過程中對杠鈴做功的平均功率約為 w圖7-14圖7-13（g取10n/kg）5如圖7-14所示挖掘機挖土與人力

15、挖土做功的時間相同,我們可以用比較做功多少來比較他們做功的快慢不同，為了比較做功的快慢,還可以用另一種判斷方法：做相同的功，比較 .二、選擇題 6如圖7-15所示的工具中，使用時屬于費力杠桿的是( )圖7-15a.道釘撬 b.火鉗 c.鋼絲鉗 d.天平肱二頭肌圖7-16肘關(guān)節(jié) 前臂骨骼7.人體的運動系統(tǒng)相當復(fù)雜，但最基本的運動形式是，骨骼在肌肉提供的動力作用下繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動. 如圖7-16所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相當于杠桿，肱二頭肌收縮提供動力. 由圖可以看出，這是一個( ) a費力、省距離的杠桿 b省力、費距離的杠桿 c既費力，也費距離的杠桿 d既省力，也省距離的杠桿8在2005年中考

16、體能測試中，某同學(xué)選擇跳繩.他在1min內(nèi)跳了120次，每次跳離地面的高度為5cm.設(shè)他每跳一次所用的時間相等，則他跳繩時的功率最接近( )a5w b.50w c.500w d.5000w圖7-179 如圖7-17所示，aob為一杠桿（自重不計），o為支點（oaob，od=oa）,在a端懸掛一重物g，那么 （ ）a.在b點用力使杠桿在圖示位置平衡，一定是省力的 b.在c點用力不可能使杠桿在圖示位置平衡 c.在b點用力使杠桿在圖示位置平衡，沿豎直方向最省力 d.在d點懸掛一個與g完全相同的物體能使杠桿在圖示位置平衡圖7-1810如圖7-18所示，直桿oa可繞o點轉(zhuǎn)動，直桿下端掛一重物g現(xiàn)用一個始

17、終跟直桿垂直的力f將直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動到水平位置，在轉(zhuǎn)動過程中這個直桿（）a始終是省力杠桿b始終是費力杠桿c先是省力杠桿，后是費力杠桿d.先是費力杠桿，后是省力杠桿11.圖7-19中的幾種情景中，人做了功的是( ) 圖7-19a.運動員踢了足球一下，球在草地上滾動的一段距離 b.司機推汽車，紋絲不動 c.女孩把一箱報刊搬起來 d學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進 12關(guān)于力、距離、功與功率的關(guān)系，下列說法正確的是( )a.力越大，功率越大 b距離越長，功率越大c做功越多，功率越大 d做功越快，功率越大f圖7-2013.如圖所示，用水平力f拉著重為100n的物體，在水平地面上向左勻速移動了5m

18、，物體所受地面的摩擦力大小為20n，則 ( )a.重力做的功是500j b.拉力大小為100n c.拉力大小為120nd.拉力做的功為100j三、作圖題14圖7-21是一種常見的活塞式抽水機的示意圖，在圖中畫出手柄所受動力f1的力臂和阻力f2.圖7-21四、解答題15在探究“杠桿平衡條件”活動中，某同學(xué)記錄了三組數(shù)據(jù)如下表：序號動力f1/n動力臂l1/m阻力f2/n阻力臂l2/m11.960.043.920.0220.980.020.490.0132.450.031.470.05（1）這三組數(shù)據(jù)中其中有一組是錯誤的，它的序號是 ， 由正確實驗結(jié)果可得杠桿的平衡條件是動力f1乘以動力臂l1等于 ；圖7-22（2）如圖7-22所示，當在a處掛了三個鉤碼時，要使杠桿平衡，應(yīng)在c處掛 個鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量相等）(3)若某次實驗中用彈簧測力計豎直向上拉杠桿一端的a點，如圖7-22a位置時所示，杠桿平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為 fa；若在a點斜向上拉，如圖7-22b位置時所示，杠桿要求在水平位置再次平衡時，彈簧測力計的示數(shù)為fb，則fa fb（選填“大于”、“小于”或 “等于”）16在測定滑輪組機械效率的實驗中，小剛同學(xué)測得的數(shù)據(jù)如下表所示：鉤碼 重彈簧測力計讀數(shù)鉤碼移動的距離彈簧測力計移動的距離有用功j總功j機械效率3 n1.2 n0.1m0.3 m圖7-23（1）在表中空白處分別寫出有