7 简单机械和功复习-学案.docx
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1、学习目标1 .能对探究“杠杆平衡条件”实验的过程作出正确说明,以及如何得出正确的结论等2 .知道使用定滑轮和动滑轮施加力的特点,能根据具体要求组装滑轮组3 .掌握力学综合计算4 .知道功率的物理意义、定义式和单位;能结合生产、生活实际说明机械功率的意义教学内容课程主题:简单机械和功复习授课时间:1 .用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率“与物重g物的关系,改变g物,竖直向上匀速拉动弹 簧测力计,计算并绘出n与g物的关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A.同一滑轮组的机械效率n随G物的增大而增大 B.此滑轮组动滑轮的重力为3NC.当G物=15N时-,滑轮组机械效率为75%
2、D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组的机械效率将改变2 .建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2X103N的物体时,物体5s内上升了 6m,此过程中有用功为 J,钢丝绳移动的速度为 m/s;若滑轮组的机械效率为70%,则额外功为 J,拉力F为 N,其功率为 Wo窿多无导辔质蔓最大速度10kg18km/h.充满电行程27 km -(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?(2)小王驾驶该车,在平直路面上以最大速度匀速行驶,若该车受到的牵引力为100M则平衡车的行驶功率是多大?(3)质量为50kg的小王驾驶该车等候红灯时,轮胎与地面接触总面积为15cm
3、2,车对水平地面的压强是多大?【巩固练习】.如图所示,甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动,不计空气阻力,则()A.甲的速度一定大于乙的速度B.拉力/甲做的功一定大于拉力尸乙做的功C.甲的重力一定大于乙的重力D.拉力/甲的功率一定大于拉力/乙的功率1 .如图所示,用滑轮组将重为120N的物体匀速提升2m,所用时间为10s,若不计绳子的重力及摩擦,动滑轮重为30N,所用拉力F为 N,拉力做功的功率为 W,滑轮组的机械效率为.2 .用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重40N,货物重300N,货物上升的速度为0.3m/s,拉力的功 率为108W.则货物被提升时绳端的拉力是 N,该滑轮组的机械
4、效率是%o货物上升3m过程中:拉力做的功为 J;若不计绳重,克服摩擦力做的额外功为 Jo第2题.如图所示,用平行于斜面的拉力F,将重为8N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端。若不考虑物体与斜面 间的摩擦,则拉力F为 N;若斜面的机械效率为80%,则此时拉力F为 No若另一斜面的高度h与长度s之比为3: 5,将重25N的物体匀速拉至顶端的拉力为18N,则该物体所受摩擦力为 N。【巩固练习】1.在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中,小佳用同一动滑轮进行了三次实验,实验装置如图 所示。序号动滑轮物重G动/N钩码总重G/N钩码上升的 高度h/m弹簧测力计F/N绳自由端上 升的高度 s/m动滑轮的 机
5、械效率 T/%0.310.20.700.471.4%0.320.21.280.478.1%0.4340.20.4(1)实验时,小佳应沿 方向匀速拉动弹簧测力计;(2)第3次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,此时绳端受到的拉力为 N,拉力所做的额外功为 J,动滑轮的机械效率为%;(3)分析表中数据可知:用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时,随着钩码总重的增加,拉力所 做的额外功将 (选填“减小”、不变”或“增大”),你认为其原因是(4)为提高动滑轮的机械效率,下列措施可行的是 (多选)A.增加钩码的总重B.增加提升钩码的高度C.在滑轮转轴处涂润滑油D.换用质量更小的滑轮5.如图1所示,质量为2
6、0kg的重物放在水平地面上,重物与地面间的接触面积为O.ln?.利用图2所示的 滑轮组,小明在20s内将重物匀速提高5m,他对绳子自由端施加的拉力为150N.不计绳重和轮轴处摩擦, g 取 10N/kgo(1)求图1中重物对地面的压强。(2)在图2所述过程中,求:小明所做的额外功。小明做功的功率。图1图21 .如图所示,用大小为500N的拉力F通过滑轮组,将重为800N的物体在5秒内匀速提升高度10cm。(1)有用功是 J,拉力做功的功率是 W,滑轮组的机械效率是%o(2)若要求出动滑轮的重力,需增加的条件是。(3)在以下方法中,能提高该滑轮组的机械效率的是。(填序号)增大物体提升高度;增加物
7、体的重力;增大匀速拉绳的速度. 2020年5月27日11时,我国2020珠峰高程测量登山队8名冲顶队员成功登顶珠峰,标志着2020珠峰 高程测量取得关键性胜利。(1)此次科研人员携带的高原冰雪探测雷达系统,主要是利用天线发射和接收高频电磁波来探测地面雪 深,电磁波在真空中的波速为 m/so(2)如图所示,科研人员正背着器材攀登珠峰,以 为参照物,科研人员身上背着的器材是静止的。科研人员在匀速向上攀登珠峰的过程中,其机械能 (选填增大,“减小”或“不变”)。如果科研人 员质量为50kg,他身上的器材质量也为50kg,则他从珠峰大本营(海拔高度5200m)攀登到珠峰顶(海拔 高度8848m)的过程
8、中,克服重力做功为 J. (g取10N/kg).在“探究杠杆平衡条件”的实验中,实验前,杠杆静止时,发现杠杆左端低、右端高,为使杠杆在水平位 置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。调节杠杆在水平位置平衡后,进行如 图所示的实验,用量程为0-5N的弹簧测力计在A点竖直向上拉(如图中M所示),杠杆在水平位置平衡 时,弹簧测力计的示数为2.5N;若弹簧测力计斜向上拉(如图中N所示),杠杆在水平位置平衡时,弹簧 测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于)2.5N,此时拉力的方向与竖直方向的最大夹角为 O.如图所示,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点。请作出拔钉子时所用
9、最小动力B的示意图及阻 力F2的力臂L2。2 .三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论,其中正确的是()甲:在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较;乙:在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;丙:只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较。A.甲、乙和丙B.甲和乙C.甲和丙D.乙和丙.如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”,杠杆AOB可绕。点(螺母)转动,OA=0.2m, OB = 0.1m, Gi =2N,杠杆自身重力和摩擦不计,固定装置未画出。(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时,G2的重力为 N
10、o(2)松开螺母保持OA不动,使OB向下折一个角度后,再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB,(B,点对应B点),保持G1位置不变,要使杠杆在图乙位置保持平衡,则G2应该移动到 oA. B点处B.点处C.点处D.点处3 .在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:甲乙丙(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 旋(选填“左”或“右).(2)如图乙所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在8位置挂上 个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡.(3)取下5位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,弹簧测力计由位置1逐渐转至位置2的过程中, 杆杠在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计
11、示数将.8 .如图,把质量为12kg的物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力F=100N,斜面长2m,高1m。其有 用功是 J,机械效率是 %,物体所受的摩擦力是N.9 .如图,塔式起重机土的滑轮组将重为L2x104n的重物匀速吊起2m时,滑轮组的机械效率为80%, g取 lON/kgo(1)求提升重物做的有用功;(2)求绳端的拉力;(3)若动滑轮的质量为40kg,求克服摩擦和钢绳重所做的功。.如图所示,在科普节目加油,向未来中,有一项对抗性实验,甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将 平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动,并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg,乙的质量为 45kgo平衡板质量
12、为900kg,且质量分布均匀,重心在点O.(g取10N/kg)。(1)当平衡板在水平地面上时,甲静止站在平衡板上,与板的接触面积为0.05m2,则甲对平衡板的压强为 多大?(2)甲、乙两人竖直站在平衡板上,滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处,提升过程中平衡板 始终保持水平平衡,拉力F为6250N,求在此过程中:平衡板提升两人所做的功为多少?在提升平衡板和人的过程中,滑轮组的机械效率为多少?(3)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同 时向平衡板左,右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时,平衡板也恰好处于水平平衡, 则两人挪
13、动的距离AC和BD之比为 o.如右图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、 刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆左端的平 衡螺母向(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时,达到水平平衡状态。(2)实验过程中,小明始终把杠杆调节在水平位置平衡的目的是 o(3)小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂 个钩码杠杆在水平位置平衡。(4)实验结束后,小明按现有方案得出如下结论:“动力x支点到动力作用点的距离=阻力x支点到阻力 作用点的距离“,这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程
14、中 (填字母)。A.没有改变力的大小B.没有改变力的方向C.没有改变力的作用点D.实验次数较少,结论具有偶然性(5)小红改用弹簧测力计做实验,先竖直向上拉,然后沿虚线方向拉,使杠杆始终保持水平平衡,此 过程弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、”变小”或“不变。12 .用如图所示的滑轮组在2s内将货物提升0.6m,已知动滑轮重40N,货物重300N,拉力的功率为 108W.则货物被提升时绳端的拉力是N,该滑轮组的机械效率是%.若不计绳重,克服摩擦力做的额外功为J.下列做法中能使滑轮组的机械效率发生改变的是 (选填序号)。改变物体提升的高度 改变所提升物体的物重 改变定滑轮重 改变动滑轮重.在码头
15、上,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探 究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如下图所示的装置进行了实验探究, 记录的实验数据如下表:实验 次数斜面倾 角0物块重量 G/N斜向局度 h/m沿斜面拉力WN斜面长 5/m有用功#常来 源:Z_xx_ k. Com总功J J斜面的机 械效率305. 00.64. 21.23. 05. 0303. 00.62.51.21. 860%453.00.82.81
16、.22.43.471%(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上 拉动木块(2)根据表格中数据补充完整(3)通过对比实验、数据,可验证小华的猜想 (填写字母)是(填“正确”或不正确”); 通过对比实验、两组数据,可以得出的探究结论是:(定义:包含两个必要因索,和5.其中与F方向必筑一致公式WeFs单位:焦耳/J1 J=1 N- m1物理意义:做功的多少功 和 机V械 能定义,功与做功所用时间之比叫做功率 公式:Pe:推导式:P二零二FuI4单位:W(瓦特),1 W-l J/s,l kW=10a W 物理意义做功的快慢机械效率(有用功:我们所需要的功额外功:对于额外负担所不得不做的功 总功:有用功与额
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