《简单机械和功》复习要点(共5页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上简单机械和功复习要点OF1l1l2F2一、杠杆1、 五要素组成杠杆示意图。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签2、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力方向和力臂大小；根据平衡条件列方程。（注意最值如：沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。二、滑轮1、 定滑轮：实质是：等臂杠杆 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)2、 动滑轮：F1l1F2l2定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)3、 滑轮组 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。三、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。5、应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。四、功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。2、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？）功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh）3、应用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵从功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。五、机械效率：、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面：W有用= Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额=f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用 斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。W有用W总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。W有用W总 =GhFS=5、机械效率的测量： 原 理： 应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B提升重物越重，做的有用功相对就多。C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。简单机械辅导1、如图1所示，船和人总重1500，船上的人用力30的拉力拉绳，船作匀速直线运动，则船受到水的阻力为（ ）30 60 90 500 图1第3题 2、如图15所示，物体重600牛顿，要使人拉住绳子的一端使物体静止，若不计滑轮的重力和摩擦，则人的拉力为（ ）A200牛顿 B300牛顿C400牛顿 D150牛顿3、如图是一组合搬运机械，它由一个电动机和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为6m、高为3m。现用该机械将一质量为o.6t的重物，从地面匀速搬运到3m高的平台，电动机消耗的电能为4.5×104J，电动机输出的机械功为3.6×104J。则此过程中，使用该机械所做的额外功为_J，该组合机械的机械效率为_G224、如上右图所示，均匀木棒AB长为1m，水平放置在O、O两个支点上。已知AO、OB长度均为 0.25m。若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力20N；若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力（ ）20N 40N 60N 8ON5、如图32所示装置，杠杆处于平衡状态，G110N，AB4OB，求：G2（不计滑轮重）6、如右第二图所示，一人用125N的最小拉力将浸没在水中的重为500N、密度为5×103kg/m3的金属块在水中匀速上升。求：（1）金属块未露出水面前的机械效率；（2）金属块露出水面后，人用多大的拉力才能使金属块匀速上升？金属块在空气中匀速上升时的机械效率为多少？（取g10N/kg）7、如下图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重为1200N，密度为 1.6×103kg/m3，测得物体在露出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2，若不计一切摩擦、绳子重及水的阻力，取g10N/kg问：（1）物体露出水面前，滑轮组的机械效率是多少？（2）物体露出水面后，物体匀速上升速度为1m/s，牵引车拉力的功率是多少？8、某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如上右图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来(摩擦不计)，在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡。如果该同学身高160cm、质量40kg，平躺到木板上后在托盘中再加上重为1372N的物体，木板再次水平平衡。(1)该装置中滑轮的作用是 。(2)在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是 。(3)请通过计算说明该同学的重心位置(g取9.8N/kg)。9、如图19，要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m，工人把它放在一个质量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。（注：滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比）（1）在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是 N。 （2）计算拉力做的总功是多少焦耳？（3）在拉力做功的过程中，机械效率是多少？10、如图10所示，重3N的甲物体和重12N的乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起，丙放在倾角为30°的光滑斜面上，整个装置处于静止状态。现将斜面变成粗糙的斜面，乙物体重量变为20N，其余不变，整个装置处于静止状态。则此时丙物体受到的摩擦力大小为 N。(不计绳重和滑轮处摩擦)11、如右图所示,支架O上有一长方形容器，容器里装有适量的水，水面上有一木块，整个装置处于平衡状态，当木块由右慢慢漂到容器的左侧时，容器将（ ）A左侧抬起 B右侧抬起 C保持平衡 D无法判断12、如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个 始终跟直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ）A.始终是省力杠杆 B.始终是费力杠杆 C.先是省力的，后是费力的 D.先是费力的，后是省力的13、变式1：如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个 始终竖直方向的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ）(A)始终是省力杠杆 (B) 始终是费力杠杆 (C) 先是省力的，后是费力的 (D) 先是费力的，后是省力的14、变式2：如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个 始终水平方向的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ）(A) 始终是省力杠杆 (B)始终是费力杠杆 (C) 先是省力的，后是费力的 (D) 先是费力的，后是省力的15、如上图所示，绳子的一端固定，另一端绕过一个重为G的油桶，在绳子的自由端用大小不变的水平拉力F，使油桶沿水平地面匀速滚动了一段距离S，在此过程中拉力F所做的功为（ ） AFS BGS C2FS D（G+F）S16、如图27所示，在虚线框中有一套机械装置（某一种简单机械），在A处用100牛的力将绳端向下移动1米，能把物体B吊起0.5米。如果这时的机械效率是80%，请回答：（1）虚线框中可能是哪种简单机械？（举一种方案，并画出简图）（2）物体B的质量是多少千克？（g取10牛/千克）（3）若额外功不变，则用这套装置提升重360牛的物体C时，需要在A处施多大的力？13有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一17、处取水分别倒入两个水缸内。甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中（ ）A甲比乙做的功多 B乙比甲做的功多C两人做的功一样多 D条件不足，无法比较做功的多少18、如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（ ）(A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少(C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多19、如上右图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T（棒和悬线足够长）（ ）A逐渐变小 B逐渐变大 C先逐渐变大，后又逐渐变小 D先逐渐变小，后又逐渐变大20、图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象，其中正确的是（ ）21、如上右图是手负重（指能承受的最大物重）示意图，当手臂按图示方向伸展时，下列图象能表示负重大小与手臂伸展程度大致关系的是（ ）22、如下左图所示，用水平力F将重为G的物体，从光滑的水平路面上拉过路程为S1，则拉力F所做的功为 。接着物体仍由此水平拉力F，从一粗糙的水平路面拉过路程S2，如果在粗糙水平路面上物体受的摩擦力为f，则拉力F在物体通过S1及S2的两段路程中所做的总功是 AOB图2623、某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图26所示的装置去测量。图26中OA:OB=1:3，杠杆OAB质量不计。他实验的步骤如下：（1）用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力，使杠杆OAB在水平位置静止，金属块静止在空中，读出弹簧测力计此时的读数F1 ；（2）向容器中加水时，弹簧测力计示数 （填变大、变小或不变），读出此时弹簧测力计此时的读数F2；（3）被测金属块密度的表达式： = 。24、如图所示：杆绕固定轴O转动，木块B在杆A下方的光滑桌面上，今用逐渐增大的水平力下推B ，整个装置保持静止，由于水平力的作用，B对A的支持力将( )A.减小 B.增大C.不变 D.先减小后增大25、一个600N重的成年人和一个小孩都过一道5m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4m长的坚实木板，请你想出一种方式过渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛?专心-专注-专业