簡單機械和功復習B

1、第十一章 簡單機械和功復習一、知識總結(jié)簡單機械和功簡單機械功功的計算杠桿滑輪做功的兩個必要因素功機械效率功率功的單位省力杠桿等臂杠桿費力杠桿知識點一：杠桿在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒就是杠桿。 F2 杠桿不一定是直的，也可以是彎曲的，但是必須保證是硬棒。 蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒等，都是杠桿。 滑輪是一種變形的杠桿，且定滑輪是一種等臂杠桿，動滑輪是一種動力臂是阻力臂的兩倍的杠桿。一點、二力、二臂：支點（0）：杠桿繞其轉(zhuǎn)動的點動力(F1) ：使杠桿轉(zhuǎn)動的力阻力(F2) ：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力（方向判斷）動力臂(L1)：從支點到動力作用線的垂直距離阻力臂(L2)：從支點到阻力作用線的垂直距離知識

2、點二：杠桿平衡條件杠桿的平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂公式：知識點三：杠桿的分類1. 省力杠桿，費距離。2. 費力杠桿，省距離。3. 不省力也不費力。F1 F2 O L1 L2知識點四：定滑輪1.定義：使用時，軸的位置固定不動的滑輪2.實質(zhì)：等臂杠桿3.特點：不省力但可以改變動力方向 知識點五：動滑輪1.定義：使用時，軸的位置隨被拉物體一起運動的滑輪2.實質(zhì)：動力臂是阻力臂兩倍的杠桿3.特點：省一半力但不可以改變動力方向，動力移動距離是阻力移動距離的兩倍知識點六：滑輪組1.定義：動滑輪與定滑輪的組合2.每一類滑輪組繩子繞法有兩種3.特點：省力又可以改變動力方向 F=（）/n n是與動滑輪相連

3、的繩子段數(shù)知識點七：功1.做功的兩個要素：（1）作用在物體上的力（2）物體在力的方向上通過的距離2.公式：W=F S （在力的方向上通過的距離）3.單位：J（兩個雞蛋舉高1m，做的功大約是1J）知識點八：功率1.功率：表示做功快慢的物理量 2.定義：單位時間完成的功3.公式：P=W/t 4.單位：W知識點九：機械效率1.有用功：為達到目的必須做的功2.額外功：為達到目的不需要做但不得不做的功3.總功：為達到目的實際做的功 = +4.機械效率：有用功與總功的比值= / 知識點十：探究活動1、研究杠桿的平衡條件：（1）為什么掛鉤碼前要把杠桿調(diào)在水平位置平衡？答：消除杠桿自身重力對實驗的影響（2）如

4、何調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平條件下平衡？答：在探究杠桿平衡的條件的實驗中，調(diào)節(jié)兩邊的平衡螺母使杠在水平位置平衡時，如果是左邊高的話，可以將左邊的平衡螺母向左旋，或者右邊的平衡螺母向左旋；如果是右邊的高的話，可以將左邊的平衡螺母向右旋，或者右邊的平衡螺母向右旋，直到達到平衡。（3）此實驗中要改變所掛鉤碼的數(shù)量和位置多次實驗，其目的是什么？ 答：減少偶然誤差，多次實驗計算平均值以減小誤差。2、測滑輪組機械效率：W有= ( h為重物提升高度）W總=F S ( S為繩子自由端的伸長） W額=S=n h (n為吊著動滑輪的繩子段數(shù)）（1）實驗器材：彈簧測力計、鉤碼、鐵架臺、定滑輪、動滑輪各一個、一根足夠長

5、的細繩、刻度尺。（2）要測的物理量：物重G、拉力F、重物上升的距離h、彈簧測力計移動的距離S（3）操作注意點：豎直向上勻速拉動彈簧測力計（4）相同的滑輪組，繞繩方法雖不同，當提升相同的重物時，機械效率是相同的；用同樣的滑輪組提升不同的重物，重物越重滑輪組的機械效率越大若不計拉線質(zhì)量和滑輪軸間摩擦，則：（5）滑輪組的機械效率：= （/ ）100=/(100二、典型例題例1、如圖所示，畫出下圖中各力的力臂例2、長為80cm的杠桿，支點離右端20cm，左端掛20N的重物，在右端應掛 N的重物杠桿才能平衡，如果兩端各加10N的重物，則杠桿 端向上抬起，若要杠桿恢復平衡，支點應向 移動 cm。例3、如圖

6、所示，一個輕質(zhì)直桿可繞0點轉(zhuǎn)動，桿的末端懸掛一重物，用一個始終跟直桿垂直的力F作用于杠桿的中點，并使直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)到水平位置，在這個過程中直桿（ ）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，后是省力的例4、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（ ）A200牛頓 B300牛頓C400牛頓 D150牛頓例5、如圖1所示，船和人總重1500，船上的人用力30的拉力拉繩，船作勻速直線運動，則船受到水的阻力為（ ）30 60 90 500例6、同一物體沿相同水平地面被勻速移動，如下圖所示，拉力分別為F甲

7、、F乙、F丙，不記滑輪與輕繩間的摩擦，比較它們的大小，則( )A.F甲F乙F丙 B.F甲F乙F丙 C.F甲F乙F丙 D.F甲F乙F丙圖1例7、如右圖所示裝置，杠桿處于平衡狀態(tài)，G110N，AB4OB，求：G2（不計滑輪重）G2111111111122例8、一個人把重為80N的水桶從井里勻速提升到地面。已知水桶被提起的高度為8m，水桶到地面后，人又提著水桶沿著水平地面勻速前進20m,求人對水桶一共做了多少功？例9、如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，物體在5s內(nèi)勻速上升lm求： (1)有用功； (2)滑輪組的機械效率； (3)拉力的功率FG圖11-70例10、某工地

8、用圖11-70所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為500kg的物體，在重物上升0.8m的過程中，拉力F的功率為2500W，此時滑輪組的機械效率為80，求：(1) 滑輪組做的有用功(g取10Nkg)。(2) 重物上升的速度。例 11、如圖甲所示的滑輪組，每個滑輪等重。不計繩重和摩擦，物體重G1從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷。每次均勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度。圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖像。(1)每個滑輪重多少N?(2)繩子能承受的最大拉力是多少N?(3)當滑輪組的機械效率為80時，物體重多少N?例12、某同學準備做“測定滑輪組的機械效率”的實驗，選擇器材有：

9、彈簧測力計、鉤碼、鐵架臺、定滑輪、動滑輪各一個、一根足夠長的細繩。（1）他所選的器材少了_（2）補足器材后，該同學進行了如下實際操作A將滑輪組安裝在鐵架臺上，在滑輪組下方掛好鉤碼，在細繩的一端系住彈簧測力計B記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置C向上提起彈簧測力計，記下彈簧測力計的示數(shù)D測量出鉤碼提升的高度和彈簧測力計移動的距離E.將有關數(shù)據(jù)填入表格中，并進行必要的計算。上述步驟中，有一項需要做出重要補正，該項需補正的內(nèi)容是_ (3)補正后，按正確的操作方法完成了實驗，并記錄了如下實驗數(shù)據(jù)，請幫助完成下表：滑輪組組成鉤碼重G/N鉤碼升高h/m彈簧測力計示數(shù)F/N繩子自由端移動距離s/m機械效率一個定

10、滑輪一個動滑輪2.10.101.00.30（4）根據(jù)該同學以上實驗探究過程，請將滑輪組的組裝情況在圖中畫出簡單機械和功 練習一、填空題1.如圖所示的裝置中，兩支筆構(gòu)成了一個 ，可以輕松地舉起很重的書，小指離支點越遠，所用的力越 .2. 2016年體育測試立定跳遠項目中，體重為500 N的某同學從最高點到落地點的過程中，重心下降的最大距離為0.3m，用時0.5 s，軌跡如圖所示，則此過程重力做的功為 J，重力的功率為 W.該同學起跳后離開地面能繼續(xù)向前運動是由于 .他用力蹬地從而獲得向前起跳的力說明 .3.如圖所示，物體A所受重力為200 N，繩重和摩擦力不計，當分別沿力F1和F2的方向勻速提起

11、物體A時，則F1 (填“大于”“等于”或“小于”) F2.若10s內(nèi)A物體被勻速提升4m，則拉力F1的功率為 W.如果把這個滑輪改成動滑輪勻速豎直提升同樣的重物，則機械效率將 (填“增大”“不變或“減小”).4.如圖是用高枝剪修剪樹枝的情景，仔細觀察高枝剪頭部的結(jié)構(gòu)和使用情況，發(fā)現(xiàn)高枝剪頭部有 和滑輪組兩類簡單機械.當園林工用30 N的力向下拉繩時，因拉繩而使圖中A處受到的作用力大約為 N.5.如圖所示，沿斜面向上拉一個重為4. 5 N的物體到斜面頂端，斜面長1.2 m，高0. 3 m，拉力做功為2.16J，則這個斜面的機械效率是 %，物體受到的摩擦力是 N.6.如圖所示，在“測量滑輪組機械效

12、率”的實驗中，物體重6 N.沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，物體上升高度為10 cm，此時彈簧測力計的示數(shù)為 N，滑輪組的機械效率是 .7.現(xiàn)有30包大米，總質(zhì)量為150 kg.小明想盡快將它們搬上10 m高處的庫房.如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質(zhì)量之間的關系圖像.由圖可知他可以提供的最大功率為 W;為了盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬 包.若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間是 s. (g取10 N/kg)二、選擇題8.為了探究杠桿的平衡條件，物理老師帶來了一個自制杠桿AB.從其上找一點C用支架支起來，如圖所示.當小強依次在杠桿上的

13、A1、A2、A等各點施加一個向下的力時，發(fā)現(xiàn)越來越容易提起水桶.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探究的科學問題是( ) A.水桶重和位置不變，杠桿平衡時，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，動力和動力臂之間存在著怎樣的關系24 C.阻力和阻力臂不變，杠桿平衡時，動力和動力臂之間存在著怎樣的關系t D.杠桿平衡時，動力和動力臂、阻力和阻力臂之間存在著怎樣的關系V9.如圖所示的四種機械裝置中，不能省力的裝置是( )B10.如圖，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但沒有推動，則此時( )N A.小虎的推力小于箱子受到的阻力t B.小

14、虎的推力大于箱子受到的阻力0 C.小虎對箱子做了功G D.小虎對箱子沒有做功i11.滑輪在中世紀時就被應用于戰(zhàn)場.如圖所示，弓箭手用200 N的平均拉力通過滑輪組將弦拉滿架到弓上射擊，若動滑輪移動了90 cm.以下說法正確的是(不計滑輪和繩重、摩擦)( )y A.使用滑輪組是為了省功，從而節(jié)省體能H B.使用滑輪組是為了改變力的方向，方便用力e C.使用滑輪組是為了省力F D.使用滑輪組時弓箭手做的功為180 JU12.如圖所示，大人與小孩爬相同的樓梯所用時間相同，下列說法正確的是( )N A.大人與小孩做功相同，兩人功率相同w B.大人與小孩做功相同，小孩功率大I C.大人比小孩做功多，大人

15、功率大B D.大人比小孩做功多，小孩功率大t13.利用等重滑輪，分別采用如圖所示的兩種方式提升同一重物，升高相等高度.若繩重和摩擦不計，下列分析中正確是( )a A.乙繩自由端移動距離較大8 B.乙繩自由端作用力較小/ C.兩種方式所做額外功相等Q D.增大提升高度效率都變大=14.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為G的物體，若拉力的大小為F，物體和地面之間的摩擦力大小為f，A點的拉力為FA，則下列滑輪組的機械效率表達式正確的是( )=A. B. C. D. 三、解答題15.為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖所示位置靜止，請你在杠桿上畫出所施加最小動力F1的示意圖，并作出阻力F2的力臂l2.1

16、6.一位同學站在地面上，要利用如圖所示的滑輪組將重物提升到10 m高的樓上，請你幫他在圖中畫出符合要求且省力的繩子繞法.17.在探究杠桿平衡條件的實驗中: (1)如圖(a)所示，要使杠桿在水平位置平衡，可將杠桿左端的平衡螺母向 調(diào)節(jié). (2)如圖(b)所示，調(diào)節(jié)平衡后，左側(cè)掛上鉤碼，在右側(cè)用彈簧測力計(圖中未畫出)拉杠桿，使其在水平位置平衡，為便于測量力臂，應使彈簧測力計拉力的方向 .(3)操作過程中，當彈簧測力計的示數(shù)達到量程仍不能使杠桿水平平衡，你認為接下來合理的操作是 .(寫出一條即可) (4)甲同學測出了一組數(shù)據(jù)后就得出了“動力X動力臂=阻力X阻力臂”的結(jié)論，乙同學認為他的做法不合理，

17、理由是 .18.物理興趣小組在測量滑輪組機械效率實驗中，利用如圖所示的滑輪組進行了4次測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示.(1)實驗中應豎直向上 拉動彈簧測力計.(2)第4次實驗測得的機械效率 %.(3)比較第 次實驗，小組同學發(fā)現(xiàn):同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關;比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組， 越大，機械效率越高，第4次拉力做的額外功與第3次相比 (填“增大”“不變”或“減小”)，由此可見機械效率提高的原因是 .19.用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率.實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升.(1)實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù)F為

18、N，鉤碼總重G為1.0 N，鉤碼上升高度h為0.1 m，測力計移動距離s為0.3 m，則杠桿的機械效率約為 %.請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因: .(2)為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關，一位同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù):根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重量有關:鉤碼越重，其效率越高”的結(jié)論?答： ;請簡要說明兩條理由: ； .20.如圖所示，將邊長為10 cm的正方體合金塊，用細繩掛在輕質(zhì)杠桿的A點處，在B點施加力F1 =30 N時，杠桿在水平位置平衡，合金塊對水平地面的壓強恰好為0.撤去F1，在B點施加力F2時

19、，合金塊對地面的壓強為1.2X103Pa.(OB=3OA, g取10 N/kg) (1)畫出F2的力臂; (2)求合金塊的質(zhì)量; (3)求F2的大小.簡單機械和功 強化練習一選擇題（共20小題）1如圖所示，可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，在D點掛一個重為G的物體M，用一把彈簧測力計依次在A，B，C三點沿圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡，讀出三次的示數(shù)分別為F1、F2、F3，它們的大小關系是（）AF1F2F3GBF1F2F3GCF1=F2=F3=GDF1F2=F3=G2如圖所示，粗細均勻的直尺AB，將中點O支起來，在B端放一支蠟燭，在AO的中點C放兩支與B端完全相同的蠟燭，如果將三支蠟燭同時

20、點燃，它們的燃燒速度相同那在在蠟燭的燃燒過程中，直尺AB將（）A蠟燭燃燒過程中A將逐漸上升B始終保持平衡C不能保持平衡，待兩邊蠟燭燃燒完了以后，才能恢復平衡D蠟燭燃燒過程中B端將逐漸上升3如圖所示杠桿上分別站著大人和小孩（G大人G小孩）且在水平位置平衡，杠桿自重不計如果兩人同時以大小相等的速度向支點移動則杠桿將（）A仍能平衡B不能平衡，大人那端下沉C不能平衡，小孩那端下沉D條件不夠，無法判斷4 F的方向始終豎直向上，在勻速提升重物G的過程中（）AF大小不變BF逐漸變大CF逐漸變小DF先逐漸變小后逐漸變大5如圖所示，均勻細桿OA長為l，可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由移動，在O點正上方距離同樣是l的P

21、處固定一定滑輪，細繩通過定滑輪與細桿的另一端A相連，并將細桿A端繞O點從水平位置緩慢勻速向上拉起已知繩上拉力為F1，當拉至細桿與水平面夾角為30時，繩上拉力為F2，在此過程中（不考慮繩重及摩擦），下列判斷正確的是（）A拉力F的大小保持不變B細桿重力的力臂逐漸減小CF1與F2兩力之比為1：DF1與F2兩力之比為：16某商店有一不等臂天平（砝碼準確），一顧客要買2kg白糖，營業(yè)員先在左盤放一包白糖右盤加1Kg砝碼，待天平平衡后；接著又在右盤放一包白糖左盤加1kg砝碼，待天平平衡后然后把兩包白糖交給顧客則兩包白糖的總質(zhì)量（）A等于2KgB小于2KgC大于2KgD無法知道7古代護城河上安裝的吊橋可以看

22、成一個以O為支點的杠桿，如圖所示一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用L表示繩對橋板的拉力F的力臂，則關于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是（）AL始終在增加，F(xiàn)L始終在增加BL始終在增加，F(xiàn)L始終在減小CL先增加后減小，F(xiàn)L始終在減小DL先減小后增加，F(xiàn)L先減小后增加8如圖，重力不計的一木板AC可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動，木板AC長9m，在A端掛一邊長為50cm的正方體P，一臺電動車由B點向C點運動當車在起點B時，P對地面的壓強為4500Pa，且OA=2m，OB=1.5m若車的質(zhì)量為50kg，g取10N/kg，則（）A若車由B點以0.3m/s的速度向右運動且

23、保持木板靜止，車最多可以運動20sB木板保持靜止情況下，車由B點向右最多可以運動7mC若車由B點向右運動2.5m，P對地面的壓強為2000PaD物體P重1200N9小明利用如圖所示裝置沿水平方向勻速拉動一個重300N的物體，物體受到的摩擦力是120N，如果該裝置的效率為80%，則作用在繩端的拉力F的大小是（）A50NB60NC80ND120N10如圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A勻速向右滑動時，彈簧秤示數(shù)為10N，不計滑輪重及滑輪與繩之間摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力f的大小分別是（）AF=20N，f=20NBF=10N，f=20NCF=20N，f=10NDF=10N，f=

24、10N11如圖所示，用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動，使物體以相等速度移動相同的距離所用拉力分別是F1、F2、F3，這三個力的作用點移動距離分別是S1、S2、S3，移動速度分別為V1、V2、V3，不計滑輪摩擦，則（）AF1：F2：F3=2：1：4 S1：S2：S3=2：1：4BF1：F2：F3=2：1：4 S1：S2：S3=2：4：1CF1：F2：F3=2：4：1 V1：V2：V3=2：1：4DF1：F2：F3=2：1：4 V1：V2：V3=2：4：112如圖所示，通過動滑輪勻速提起重物G時，向三個方向拉動的力分別為F1、F2、F3，則這三個力大小關系是（）AF1最大BF2最大CF3最大D一樣大13如圖所示，工人用動滑輪把重物勻速提升到一定高度，重物的重力為G物，動滑輪的重力為G動，此裝置的機械效率為，不計繩重和摩擦則下列表達式不能表示工人所用拉力的大小是（）ABCD14如圖所示，物體重為G，（滑輪重及摩擦均不計）欲將重物提起，拉力F為（）ABCD15如圖所示，吊籃的重力為400N，動滑輪總重力為50N，定滑輪總重力為40N，人的重力為600N，不計繩重與摩擦，人在吊籃里拉著繩子不動時需用力（）A218NB220NC210ND236N 16如圖是某運動員在水平地面上做俯臥撐時的情景，她的重心在A點，體重為500N，設地面對兩個手掌的支持力為F，在運