2022年初二物理下册第十一章机械与功复习.pdf

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1、第十一章机械与功一、知识要点一、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。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。（惯性）。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=FS 4、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

2、乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。二、功率：1、定义：单位时间里完成的功 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。3、公式： = Fv 4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力换算： 1kW=103W 1mW=106 W 1 马力 =735W 。例： 66kW，它表示： s 内做功 66000J 三、杠杆1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2、 五要素组成杠杆示意图。点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。力：使杠杆转动的力。用字母 F1表示。力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表

3、示。力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。3、画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 找支点 O ； 延长力的作用线（虚线）；画力臂（实线双箭头，过支点垂直于力的作用线作垂线） ； 标力臂O F1l1l2F2P W t = 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆水平静止或匀速转动。实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡

4、。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公式 F1l1=F2l2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。4、种类应用：名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮四、滑轮

5、1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：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 F1 = F2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：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。a)理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：b)F=G/ 2 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F= (G物+G动)/2; F1 = F2/2 c)绳子自由端移动距离是2

6、倍重物移动的距离S(或 vF)=2 h(或 vG) 3、 滑轮组l1l2F2F1F1l1F2l2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。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= G/ n 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= (G物+G动)/n 绳子自由端移动距离是n 倍的重物移动的距离SF( 或 vF)=nhG( 或 vG) 组装滑轮组方法：首先根据公

7、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。五、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

8、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 。六、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= Gh 2、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 L 3、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=F

9、S= W有用斜面： W总= fL+Gh=FL 4、机械效率：定义： 有用功跟总功的比值。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 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。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

10、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。6、机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有用功所占比例的多少。一、选择题1. 汽车在 lh 内，在水平路面上匀速行驶了72 km，消耗汽油6 kg 。若已知该汽车发动机的功

11、率 ( 即牵引力的功率) 为 23 kW，汽车( 包括车上的人和物品) 质量为 15 t ，汽油的热值为 4 6107 J kg， g=10 N kg。 则关于上述l h的行驶过程， 下列分析正确的是( ) A 该汽车对路面的压力大于l 5104 N B 该汽车克服阻力做的功是2 3 104 J C该汽车的牵引力是115103 N D该汽车发动机的效率是302. 下列说法正确的是( ) A.杠杆一定能够省力 B.定滑轮既能省力又能改变力的方向C.动滑轮既能省力又能改变力的方向 D.滑轮国组既能省力又能改变力的方向W有 用W总= GhFS = W有 用W总= GhFL = GhFS = GhFh

12、 = GF = GhFS = GhF2h = G2F = GhFS = GhFnh = GnF = 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 图 7 F2 F1 3. 用如图所示的装置提升同一物体，在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是 ( ) 4. 小华用钓鱼竿钓起重为15N的鱼，如图4 所示，OA=0.4m ，OB=2m 。下列说法正确的是（）A用钓鱼竿钓鱼费距离B钓鱼竿是个省力杠杆C手对鱼杆的拉力F1的大小为75N D手对鱼杆的拉力F

13、1的大小为 3N 5. 建筑工人用滑轮组，将重800N 的重物匀速提高5m ，拉力所做的功为4800J，则该滑轮组的机械效率是 ( ) A67 B73 C83 D1006. 学校里的工人师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是( ) A.增大阻力臂，减小动力移动的距离B减小阻力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力 D.减小阻力臂，省力7. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图7） ，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为 1、2。关系正确的是（忽略绳重及摩擦）( ) AF1 F2，1 = 2 BF1 F2，1 2 CF1 F2，1

14、 = 2 DF1 2 8. 在校运会中，小翔参加了铅球比赛。如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10m远处。则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是：( ) A做功 2000J B做功 500J C D 条件不足，无法计算9. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是( ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 11. 如图所示， 斜面长 4m ，高 2m 。质量为 50

15、kg 的小明站在斜面顶端用平行于斜面向上的75N的拉力将 100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g=10N/kg，那么 ( ) A小明对物体做的总功为1300J B斜面的机械效率是75% C物体所受的摩擦阻力为75N D物体所受的摩擦阻力为25N 12. 下列常用工具属于费力杠杆的是( ) A吃饭用的筷子 B 撬瓶盖的起子 C剪断钢丝的钳子 D拧螺帽的扳手13. 下列说法正确的是( ) A机械效率越高的机械做功越快 B机械效率越高的机械做功越多C功率越大的机械做功越快 D功率越大的机械做功越多14. 用如图 20 所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N，绳的自由端被拉下2

16、m 。关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是（）A总功是 800J B 额外功是100J C有用功是400J D机械效率是62.5% 15、如图 3 所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）AF甲F乙BF乙F丙CF丙F丁D一样大16. 如图所示，拉力F=125，在 10s 内将重物匀速提升2m ，滑轮组的机械效率是80% 。则下列说法正确的是（）A. 绳子自由端移动距离为6m B.物体重是 375C. 拉力 F 做的功是 250 D. 拉力 F 的功率为25W 17. 在铁架台上固定一个

17、由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使 2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - - A.滑轮组的机械效率是83.3 B.滑轮组的机械效率是66.7 C.绳端移动速度与物体上升速度相同 D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍18. 如图，轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时，杠杆平衡。把它们同时浸没在水中，杠杆仍然平衡，则（）A.两球都是实心的 B.大球实心，

18、小球空心C.大球空心，小球实心D.两球都空心，且空心部分体积相同19. 如图 5所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将两个物体 G1、G2同时浸没在水中，则（）A杠杆仍能保持平衡 B杠杆不能平衡，A端下沉C杠杆不能平衡，B端下沉 D无法确定杠杆的状态20. 所示的用具中，属于省力杠杆的是（）21. 林雨同学将一袋10kg 的大米从地面扛到肩上所做的功最接近于（）A.1500J B.150J C.15J D.1.5 J 22. 如图所示， 在竖直向上大小为10N的力F的作用下， 重物A沿竖直方向匀速上升. 已知重物A上升速度为0.2m/s ，不计滑轮重、绳重及

19、绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）A20N 0.4m/s B 20N 0.1m/s C5N 0.4m/s D 5N 0.1m/s 23. 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。则（）A乙升降机提升重物做的有用功较多 B甲升降机的电动机做的额外功较多C甲升降机的电动机做的总功较少 D 乙升降机的电动机做的总功较少二、填空题3. 斜面长 5m ，高 1m ，工人沿斜面方向用400N的力将重1600N的货箱匀速推到车，推力对货箱做的功是 J，斜面的机械效率是。4. 物体在大小为5 牛的水平拉力作用下，10 秒内沿水平地面前进2 米，则拉

20、力做的功为_焦，功率为 _瓦；若物体重20 牛，则重力对物体做的功为_焦。A F 图 4 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 5. 某人用平行于斜面的拉力，把一个重为1000N的物体，沿着长5m、高 1m的斜面由底端匀速拉到顶端，拉力的大小为250N，则拉力所做的有用功为_J，此斜面的机械效率为 _。7. 右图是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示质量为50kg 的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼已知扶梯以1m/s 的速度匀

21、速上行，则扶梯对他做的功是J，对他做功的功率是 W如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将（填“变大”、 “变小”或“不变”） 若小华为较快上楼，在扶梯以上述速度上行的同时，他又相对扶梯以1 m/s 的速度在扶梯上向上步行。则他从一楼到达二楼所需的时间为 s9. 小明的体重是500 ， 若他用 20s 的时间登上6 m高的楼房，克服自身重力做功为 J，登楼的功率是 W10. 如图所示， 用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦， 且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲F乙( 选填“”、“ ”或“ =”, 下同) ，其机械效率 甲乙11. 小明用弹

22、簧测力计水平拉着重10N的木块在水平木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数如图所示，则木块受到的摩擦力是N，水平木板对木块的支持力是 N若小明拉着木块匀速向右移动了0.5m，则拉力做的功是J ，重力对木块做的功是 J 14. 如图 5 所示健身运动的过程中，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计。当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小（选填“也改变”或“不变”） 。若 2.4s 内脚腕将 A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为 J，功率为 W。三、计算题1. 电动自行车轻便、实用、无污染， 很受人们喜爱若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行

23、驶了150m ，用时 30s，电动自行车的牵引力为20N，在此过程中：(1) 电动自行车速度的大小；(2) 牵引力所做的功；(3) 牵引力做功的功率第 10 题图图 5 A 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 2. 如图所示， 工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为 500N 的箱子匀速提升5m ，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取 g=10N/kg(1) 在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组(2) 在向上提升箱子的过程中

24、，人对绳子的拉力为多大? (3) 在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少? 4. 如图所示，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0 5m s 的速度匀速上升2m ，所用拉力F的大小为 500N(不计绳重和摩擦) (1) 拉力 F 做功的功率是多少? (2) 动滑轮的机械效率是多少? 6. 一列质量为1103t 的火车，以180km h 的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是 9103N。 （1）火车的牵引力多大? （2）火车行驶1min 时间内，重力做了多少功?机车牵引力做了多少功?牵引力的功率多大? 7. 如图所示，斜面长S=10m ，高 h=4m用沿斜面方向的推力F

25、，将一个重为100N 的物体由斜面底端 A匀速推到顶端B 运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功求： (1) 运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力 F 的大小精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 8. 工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s 内将 240N的物体匀速提升2m ，已知工人的拉力为 100N。不计绳重与摩擦阻力，求：（1）工人做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提

26、升300N 的重物，拉力为多少？9. 学较专业课老师要测试某型号汽车的性能，他将汽车以72kmh 的速度匀速行驶10min，消耗的汽油1.2kg 。汽车匀速行驶时受到的阻力F1.2 103N。( 汽油的热值q4.6 107Jkg) 根据以上信息计算：(1) 该汽车在测试这段时间内做的功是多少? (2) 在测试时间内汽车有用的功率是多少? (3) 在测试时间内该汽车的效率是多少? 10. 物重 G为 2000N，斜面长 5m ，高 3m ，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80% ，若将重物沿斜面以 0.2m/s 的速度拉上来，取g=10N/kg 求：（1）所需拉力F 是多少？（2）机械的总功率是多少？11. 用抽水机在一口打好的井中，将井下10m深的水抽到地面。若抽水机每小时抽水7.2 105Kg，机械效率为50 . 取 g=10N/kg （1）抽水机所做的有用功是多少？（2）抽水机所做的总功是多少？（3）抽水机所做的总功率是多大？精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - - -