初中物理总复习简单机械和功.
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总复习(十二) 简单机械和功一.[基础知识]二. [学习指导]1.使用杠杆工作时,怎样才能做到最省力?由杠杆平衡条件: 2211L F L F ⨯=⨯,可变形为1221L L F F =,由此可看出:当作用在杠杆上的阻力F 2和阻力臂L 2一定时,动力臂L 1越长,使杠杆平衡所需动力就越小. 即动力臂越长越省力.为了使动力臂最长,施加的动力必须满足如下两个条件:(1)动力的作用点应在杠杆上距离支点最远处;(2)动力的方向应垂直于支点跟动力作用点的连线(该连线即最长的动力臂).例1.有一根曲臂杠杆如图15-1所示,O 是支点,B 点挂重物G .要使杠杆在如图位置平衡,请画出所用最小力的示意图.解: 根据最省力的条件: 动力F必须作用在离支点最远的A点,其方向应垂直于OA连线,图15-2即所示的F即为所求.例2.有一半径为R,重为G的圆桶,要使它缓慢滚上高为h的台阶,至少要施加多大的力?分析:圆桶在动力作用下滚上台阶的过程中相当于杠杆,其支点是台阶的边缘C点,桶的重力G充当阻力,“缓慢”可视为匀速转——平衡.根据最省力条件,动力应作用在过C点的桶直径的另一端点A,方向与直径AC垂直,即圆桶的切线方向如图15-3所示.解: 动力臂: L1=2R,根据勾股定理: 22222)(hRROBOCBCL--=-===)2(hRh-,施加最小动力: F=)2(212hRhRGGLL-=.2.一个杠杆平衡后,若将两个力的作用点在杠杆上移动相同的距离;或两个力的大小发生相同的变化,杠杆是否平衡,应如何分析?以上两种情况属于同一种类型的问题,以下,我们由其中一种情况进行分析,望同学们能举一反三.例3: 如图15-4,每个钩码质量相等,杠杆目前处于平衡状态,当把左右两端钩码悬挂的位置同时向支点O移近相同的距离L时,杠杆还平衡吗?方法一: 由原来杠杆平衡,2211LFLF=, 由图看出2121,LLFF>∴<.当两端钩码各向O点移近相同的距离L时,左边减小的力与力臂的乘积是F1L,右边减小的力与力臂的乘积是F2L,21FF<LFLF21<∴,显然: )()(2211LLFLLF->-,不满足杠杆平衡条件.至于杠杆向哪方倾斜,要看力与力臂乘积的大小,本题左端力与力的乘积大于图15-1图15-2右端的乘积,故杠杆的左端向下倾斜.方法二: “极端假设法.”设: 左右两端钩码位置同时向支点O 移近的距离L=L 2=OB ,使F 2的作用线 过支点,则F 2的力臂为零,F 1的力臂为L 1-L >0,即仍得不等式: F 1(L 1-L )>F 2(L-L 2),杠杆不能平衡,且左端下倾.3.放在水平地面上的圆木,若抬起它的一端用力为F 1,抬起另一端 F 2,那么为什么圆木的重: G=F 1+F 2?将上述物理情景画出简图,如图15-5所示,设圆木长为L ,当抬起右端时,圆木左端为支点;当抬起左端时,右端为支点,为此,前后两种情况中,动力臂均为圆木长L.由于重力作用点在圆木上的位置不变,则两次重力的力臂分别为L G ,L G ’,且L G ’=L-L G .由杠杆平衡条件: (1)图中F 1L=GL G ……①(2)图中F 2L=GL G ’=G (L-L G )……②解方程: ①+② (F 1+F 2)L=G (L G +L-L G )则G=F 1+F 2.4.如何根据需要,正确组装滑轮组?滑轮的个数,绳子的绕制不仅与用力的多少有关,还跟用力的方向有关.(1)常用滑轮组的装配规律: 设用力为F,承担的总重为G,承担总重的绳子段数为n.①要求改变力的方向.a.滑轮个数: 要达到G nF 1 ,共需要n 个滑轮,且1≥(定滑轮个数-动滑轮个数)≥0.说明: 若n 为偶数,定滑轮数=动滑轮数.若n 为奇数: 定滑轮数比动滑轮数多一个.b. 绳子起头的接法: 记为 “奇动偶定”.说明: 若n 为偶数,绳子起头接在定滑轮一方.若n 为奇数,绳子起头接在动滑轮一方.②只要求省力,不用改变力的方向.在上述方案中减少一个定滑轮.(2)规范地画出滑轮组的设计装配图.①按上述规律确定动,定滑轮的个数,分上下两组,由 “外大,里小”将滑轮画好.②画出滑轮框,钩必须画在框上,(不能画在轮上,否则滑轮无法转动工作).③根据 “奇动偶定”原则,确定绳子的起点位置.④绳子从接线的那个滑轮钩上开始,由里向外,一圈一圈画好.最后将悬挂定滑轮的支持物以及动滑轮负担的阻力(如重物G )分别画出.例4: 用一根只能承受最大拉力900N 的绳子提起2400N 的重物,若动滑轮重可不计,应选用什么样的滑轮组?解: 由G n F 1=,有9002400==F G n ,则有2<n<3,根据题意,n 选3为宜;又n 为奇数,故绳子起头应接在动滑轮一侧.<方案1>改变力的方向: 需要3个滑轮,两个定滑轮,一个动滑轮,将配效果如图15-6甲所示.<方案2>只省力, 可以不改变力的方向,共需要两个滑轮,一个定滑轮,一个动滑轮,装配效果如图15-6乙所示. 5.力在什么情况下不做功?计算力做功的大小要注意什么?功的两个必要因素: 一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离.二者缺一不可,且它们必须在同一条直线上,为此习题中常见的没有作功的情况有⎪⎩⎪⎨⎧⊥--=--=--S F F S 向垂直物体受力方向与运动方向上做匀速直线运动物体由于惯性在水平方物体保持静止00如起重机吊着重物静止在空中,或将重物沿水平方向匀速运动一段距离,重物受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,而物体在上述运动过程中,沿竖直方向都没有通过距离所以拉力,重力都没有做功.又如: 冰块由于惯性在光滑水平冰面上匀速直线运动,虽然在水平方向上通过了距离,但却不受水平方向的作用力,为此也没有力对冰块做功.但在实际情况中,冰块滑动的速度会越来越慢,最终停下来,这表明冰块的运动状态发生了改变,一定受到摩擦阻力的作用,这时物体克服摩擦力做了功.计算功的大小要注意以下问题:(1)首先对物体进行受力分析和运动方向分析.(2)由功的定义,明确哪个力做功,在这个力的方向上移动多少距离.(3)一个力对物体做的功,与物体是否受其它的力以及物体的运动性质(匀速,加速,减速)无关.(4)在力学里规定,功等于力的大小跟物体在力的方向上通过距离的乘积,公式:W=FS 中,F 跟S 必须在同一条直线上,且始终同时存在.例5: 一个重200N 的物体与水平面间的滑动摩擦力为40N,当对物体施加60N 的水平拉力使其运动5m 后撤掉拉力,物体又继续运动了2.5m.那么在上述过程中哪些力做功,做了多少功?解: 受力分析如图15-7所示,重力跟支持力方向上物体没有移动距离.∴只有水平拉力跟滑动摩擦力对物体做功.水平拉力仅存在于物体移动S 1距离这段过程,5601⨯==∴FS W F =300(J )物体运动的全过程中,摩擦力始终存在,)5.25(40)(21+=+=∴S S f W f =300(J)答: 水平拉力对物体做了300J 的功,物体克服摩擦力做了300J 的功.可见,计算功的大小时切忌死套公式.算出四个功,或不加分析将W F 算成F(S 1+S 2).6.根据功的原理: 使用任何机械都不省功,可推出省力的机械费距离.那么当机械只受两个力做功时,它们移动的距离存在哪些规律?由功的原理: W 动=W 阻,只有两个力对机械做功时: 2211S F S F =,则1221S S F F =,即力跟它们移动的距离成反比.在我们学习过的机械中有杠杆和滑轮.杠杆: 匀速转动——平衡时,由杠杆原理: 1221l l F F =,由功的原理有:1221S S F F =,可知: 1212l l S S =,即两个力移动的距离跟它们各自的力臂成正比.也就是说若知道动力臂与阻力臂的大小,也就知道了动力与阻力通过距离的关系.以上结论也可用数学中相似形证明.滑轮: 由滑轮组的工作特点: 211F nF =,(n 为承担阻力的绳子段数,不是滑轮个数),由功的原理: 2211S F S F =,可得到: 21nS S =.定滑轮: 一段绳子承担阻力,n=1,21S S =∴,即定滑轮工作时既不省力,又不省距离.动滑轮: 两段绳子承担阻力,n=2,∴S 1=2S 2,即动滑轮工作时虽然省一半力,但却费一倍距离.例6:如图15-8装置中AB 两物体的重力: G A =4G B =3000N,若A 沿水平面移动时,要受到50N 的滑动摩擦力, 现要将物体B 匀速提升0.5m,若不计滑轮重及轮轴的摩擦,求外力对A 物体至少做多少功?解: 由图15-8所示, B 物体由三段绳子承担, n=3,则5.03⨯==B A nS S =1.5(m )由滑轮组工作特点: 绳子上的拉力)(25043000311N G n T B =⨯==. 对A 物体受力分析如图15-8,外力对物体A 做 “最少”的功,就要求F 跟拉力和摩擦力的合力平衡,)(4505.1)50250()(J S f T FS W A A F =+=+==∴8. 由功率的计算式tW P =,将W=FS 代入,可推导出: Fv t FS P ==. 那么当功率一定时,是否力F 与物体运动速度v 成反比?首先应明确: 使用P=Fv 这一导出式一般研究牵引力的功率才有实际意义,其次物体运动情况要受外力的合力制约,不只由牵引力的大小决定,所以说F 与v 成反比只在一定范围内成立.如一辆汽车发动机的额定功率是一定的,当汽车始终在额定功率下行驶,提速时,牵引力就要减小;但汽车行驶还受到阻力作用,既便是阻力大小恒定,汽车受到的合力=F 牵—F 阻也会随着速度的增大而越来越小,这样提速就会变慢.当牵引力随速度的提高而减小到与阻力大小相等时,汽车受到的合力为零,将处于平衡状态,此后,汽车将保持这个速度做匀速直线运动,速度不会再增大.因而不会象有些同学想象的那样,汽车牵引力非常小时,其速度可达到无穷大,实际生活中这种现象也是根本不存在的.由以上事例我们应明确这样一个道理,任何正确的结论都是建立在客观实际的基础上的,一旦理论与实际发生冲突,这表明我们的理论是片面的,还有其它重要因素被忽略了,或者说理论本身就存在着严重的缺陷,必须加以修正甚至推翻.希望注意对日常发生在身边的事物进行观察,积极主动地用学过的知识分析周围发生的物理现象,这样才能使我们的物理学习充满活力,思维品质迅速提高.9. 如何灵活求解机械效率的有关问题?例7. 用滑轮组匀速提升重300N 的物体,作用在绳子自由端的拉力为100N,拉 力的功率为250W,滑轮组的机械效率是60%,(不计摩擦和绳重).求(1) 重物上升的速度. (2) 当匀速提升重600N 的物体时滑轮组的机械效率是多少?分析: 由审题可知,本题有两个物理过程.第一过程是用滑轮组匀速提升重300N 的物体,滑轮组机械效率是60%;第二过程还是用这个滑轮组匀速提升重600N 的物体,在不考虑摩擦和绳重的情况下,用同一滑轮组把不同重物提升相同高度,所做的额外功是相同的(W 额= G 轮h),所以被提升的物体越重,机械效率越高.解这类综合问题,必须在熟悉各物理量的概念,公式的前提下,可以从已知量的表达式入手,也可从未知量的表达式入手,抓住两个物理过程中不变的物理量: W 额相同,承担重物的绳子段数n 相同,找出各量之间的关系.解法一: (1) s m v t P Gvt W W /5.0,=∴==总总有η , (2) N G hG Gh Gh W W 200,=∴+==轮轮总有η ,故%75','''''=+==ηηhG h G h G W W 轮总有. 解法二:由公式: ,5,=∴==n Fnh Gh W W 总有η (1) s m v tP Gvt W W /5.0,=∴==总总有η (2) 由滑轮特点: ,200),(1N G G G n F =+=轮轮 第二过程: ,160'),'(1'N F G G nF =+=轮 则nh F hG W W ''''='=总有η,%75'=η. 本题还有其他解法,希望同学们能从多角度,多方向寻求解答问题的思路,收到举一反三,以少胜多的良好效果.三.[巩固提高]1.填空.(1)一辆平板小推车陷入泥里,甲拉车把,乙拉车轮的上部边缘,若两个人用力大小相等,方向合理,则两人拉车实际效果好的是_______,这是因为_____.(2)如图15-9所示,粗细均匀的杠杆重为G ,且处于平衡状态,现去掉杠杆的41,并在左端挂一物体G 2,要使其在如图所示情况下平衡,物体重力G 2=_______.(3)如图所示,不计动滑轮重和磨擦,物重G =1000N ,人重N G 600=人,人拉绳使重物匀速上升,人对地面的压力是________。
初中物理复习知识:简单机械和功简单机械,是最基本的机械,是机械的重要组成部分。
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初中物理复习知识:简单机械和功1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。
2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂?(1)支点:杠杆绕着转动的点(o)(2)动力:使杠杆转动的力(F1)(3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2)(4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2)3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F1L1=F2L2 或写成。
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4.三种杠杆:(1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1(2)费力杠杆:L1F2。
特点是费力,但省距离。
(如钓鱼杠,理发剪刀等)(3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2。
特点是既不省力,也不费力。
(如:天平)5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)6.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1.功的两个必要因素: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.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功=力×距离)3. 功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→牛顿;s→米。
(1焦=1牛·米).4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
5.斜面:FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。
(螺丝、盘山公路也是斜面)6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:P有/W=η7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
一、简单机械:1.杠杆:杠杆是由杠杆臂、支点和力臂组成的简单机械装置。
在杠杆上,力臂越大,力度越小,反之,力臂越小,力度越大。
支点处受力平衡,即力矩相等。
2.滑轮:滑轮由轮筒和轮外零件构成,用于改变施力方向。
滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮。
固定滑轮用于改变施力方向,力度不变;活动滑轮可以改变施力方向,同时还能改变力的大小。
3.斜面:斜面是曲面的倾斜物体,可用于减小移动物体所需的力量。
斜面上物体所受的力可以分为一个与斜面平行的力和一个垂直于斜面的力。
斜面较平时所需的力较小,斜面较陡时所需的力较大。
4.轮轴:轮轴由轴和轮组成,是一种用于减小摩擦力的简单机械装置。
通过使用轮轴,可以减小力的大小,但同时需要增加施力的距离。
5.楔子:楔子是一种用于分割或固定物体的简单机械装置。
楔子的刃部较小,施加的力较大,可以将物体分为两半。
楔子的刃部较大,施加的力较小,可以将物体固定在一起。
二、功:1. 功的定义:功是力在作用方向上的乘积。
即功=力× 距离×cosθ。
其中,力的单位为牛顿(N),距离的单位为米(m),角度θ为力的方向与移动方向之间的夹角。
2.正功和负功:当力与物体的运动方向一致时,称为正功;当力与物体的运动方向相反时,称为负功。
3.功的单位:国际单位制中,功的单位为焦耳(J)。
其他常见单位有千焦耳(kJ)和千瓦时(kWh)。
4.机械功率:机械功率是指单位时间内所做的功。
机械功率等于力×速度,即功率=功÷时间。
机械功率的单位是瓦特(W)。
5.机械效率:机械效率是指输入功与输出功之间的比值,可以用来衡量机械装置的工作效率。
机械效率等于输出功÷输入功乘100%。
通常用百分比表示。
简单机械、功和功率【考纲要求】1、认知杠杆的定义、分类、力臂的画法;探究杠杆的平衡条件实验。
2、会用杠杆的平衡条件解决实际问题。
3、知道滑轮及滑轮组的分析和绕法。
4、掌握功和功率、机械效率的定义、公式,能够运用公式解决实际问题。
5、理解滑轮组机械效率的探究实验。
【知识结构】杠杆的五要素:1、杠杆 杠杆的平衡条件:省力杠杆简单 杠杆的分类 等臂杠杆机械 费力杠杆定滑轮:不省 ,可改变 。
2、应用:滑轮 动滑轮:省 ,不改变 。
滑轮组:既省力,有改变力的方向。
5、做功的快慢--功率(P ):- 3、功的计算: 功 1、定义: 。
2、做功的两个必要因素: ; 。
4、功的单位: (1)定义: 内完成的功。
(2)物理意义:表示做功 的物理量 (3)公式: (4)单位: 单位换算: 国际制单位:常用单位: 6、做功的效率 ---机械效率(η ): (1)定义: 跟 的比值。
(2)公式: L 1(3)提高机械效率的方法:【中考考点】这一章的知识相对来说比较难,而且应用比较广泛,所以是中考考查的重点,题型主要集中在选择、填空、探究、综合计算中。
考点主要内容为:杠杆力臂的画法、杠杆的平衡条件、滑轮及滑轮组、功和功率、机械效率的计算、测滑轮组的机械效率。
【知识梳理】1.杠杆(1)定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫杠杆.杠杆不一定是一根直棒,它可以是各种不同的形状.(2)杠杆五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂统称为杠杆五要素.支点:杠杜绕着转动的固定点叫做杠杆的支点.动力:使杠杆转动的力.在实际确定动力时,要看我们使用杠杆工作时为了达到预期目的,需要杠杆向哪个方向转动,能使杠杆向需要方向转动的力,不论是哪个物体施加的力,就是作用在杠杆上的动力.阻力:阻碍杠杆转动的力.和确定动力时的方法相同,由力的转动效果来决定,阻碍杠杆向需要方向转动的力就是阻力.动力臂:从支点到动力作用线的距离叫做动力臂.动力作用线就是通过动力作用点,沿动力的方向所画的直线.动力臂就是从支点到动力作用线所画的垂线长,也就是几何学中的点到线的距离,.而决不是从支点到动力作用点的距离.阻力臂:从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂.(3)杠杆平衡条件:杠杆的平衡是指杠杆静止不转或者杠杆匀速转动.杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂写成公式就是:F 1·l 1=F 2·l 2或写成比例式:21F F =12l l 该比例式说明:杠杆平衡时,动力与阻力之比和它们的力臂成反比.(4)杠杆的应用杠杆的实际应用中,可分为三类:第一类是省力杠杆,其动力臂l 1大于阻力臂l 2,平衡时动力F 1小于阻力F 2,即用较小的动力就可以克服较大的阻力.但是实际工作时动力移动的距离却比阻力移动的距离大,即要费距离.如撬起重物的撬棒,开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等,都属于这一类杠杆.第二类是费力杠杆:这类杠杆的特点是动力臂l 1小于阻力臂l 2,平衡时动力F 1大于阻力F 2,即要用较大的动力才能克服阻力完成工作,但它的优点是杠杆工作时,动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离.使工作方便,也就是省了距离.如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳,这些杠杆都是费力杠杆.第三类是等臂杠杆,这类杠杆的动力臂l 1等于阻力臂l 2,平衡时动力F 1等于阻力F 2,工作时既不省力也不费力,如天平、定滑轮就是等臂杠杆.2.定滑轮(1)定滑轮实质是等臂杠杆.(2)使用定滑轮不能省力,在不计摩擦时,动力和阻力大小相等,动力通过的距离和阻力通过的距离相等.(3)使用定滑轮可改变作用力的方向.即要使重物上升,可在绳端施加向下的作用力,而给人们带来方便.3. 动滑轮(1)动滑轮实质是省力杠杆.(2)使用动滑轮可省力,在不计摩擦和动滑轮重的情况下,动力是阻力的21,也就是说可省一半的力.(3)使用动滑轮工作时不能改变动力的方向,而且动力通过的距离是阻力通过的距离的2倍.4.滑轮组把定滑轮和动滑轮组合起来,即可构成滑轮组.使用滑轮组,应注意两个关系式:(1)F =n G . 式中G 在不计动滑轮重和摩擦时,表示被提起的重物的重;在不计摩擦时,则表示重物与动滑轮的总重.式中n 表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G 的绳子的股数.(2)S =nh式中h 为重物被提升的高度.n 仍表示承担重物重(或重物与动滑轮总重)G 的绳子的股数. 上两式说明,使用滑轮组工作时,由几股绳来承担重物与动滑轮的总重,所施加在绳端的作用力就是重物与动滑轮总重的几分之一,但作用力通过的距离就是重物被提升高度的几倍.5、功⑴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。
简单机械与功单元复习一.选择题(共10小题)1.如图所示,所使用的工具属于费力杠杆的是()A.B.C.D.2.教室里,同学们正在调换座位,下列所描述的情境中,人对物体一定做功的是()A.甲在推一张堆满课本的课桌,却没能把它推动B.乙抱着一叠课本原地不动C.丙推着一张空课桌在教室地面上前进D.丁提着一只书包从教室前排走到后排3.如图所示,斜面长10m,高4m,用沿斜面方向的推力F,将一个重为500N的货物由斜面底端匀速推到顶端,运动过程中克服摩擦力做功500J,下列说法正确的是()A.机械效率为75%B.F=300NC.摩擦力为50N D.推力做的总功为3000J4.武汉“火神山”医院仅用了8天时间就建成,彰显的不仅是中国速度,更是战胜疫情的坚强决心。
为了在48小时内完成地面基础建设(平整地面),上百台挖掘机同时工作,其目的是增大所有挖掘机总的()A.机械效率B.功C.功率D.有用功5.小凯和小满同学用相同的拉力F拉着同一个物体,沿不同的斜面向上匀速运动了相同的距离,如图所示。
此过程中,下列说法正确的是()A.小满所做的总功较多B.两人所做的总功一样多C.两人所做的有用功一样多D.甲、乙两斜面的机械效率相同6.将规格完全相同的动滑轮,用绳子绕成甲、乙两个滑轮装置,如图所示。
使用甲、乙两个装置分别可过提升重力为G1和G2的两个物体,升高相同的高度。
绳自由端施加竖直向上的拉力分别为F1和F2,甲、乙两装置的机械效率分别为η甲和η乙,若G1=G2,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是()A.η甲=η乙B.F l=F2C.η甲>η乙D.F l>F27.一位体重为600N的同学在跳绳测试中,1min跳120次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是()A.48W B.4.8×103 W C.4.8×104 W D.4.8×105 W8.甲、乙两人进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,其中他们的质量比m甲:m乙=2:1,所用的时间比t甲:t乙=3:1,甲爬山功率P甲与乙爬山功率P乙之比为()A.2:1B.3:1C.6:1D.2:39.如图所示,杠杆两端各放一可自由滑动的物体,杠杆在水平位置处于平衡,若这两个物体同时以相同的速度v向两边匀速滑动,则物体没有滑落之前,杠杆将()A.一直保持平衡B.右边下沉,左端上翘C.左边下沉,右端上翘D.无法判断10.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动木块得到的图像分别是图乙中的图线①、②,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,则()A.F1>F2,P1>P2B.F1=F2,P1>P2C.F1>F2,P1=P2D.F1=F2,P1=P2二.填空题(共7小题)11.小明同学用40N的水平推力推着重120N的书箱在水平地面上前进了2m,松开手后,书箱仍向前滑行了1m,整个过程书箱的重力做功J。
第六讲简单机械、功、功率、机械效率一.知识清单二.典型例题(一)杠杆、杠杆的平衡典型例题1.如图7所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是()变式练习1(09福州市)如图1所示,使用中属于费力杠杆的工具是( )典型例题2。
(09兰州)如图2为用道钉撬来撬 铁路枕木上道钉的图片,若阻力F 2为1500N ,根 据图片估算此道钉撬所用最小动力F 1的大小。
图5变式练习1.如图5所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,杠杆上每小格的长度都相同,两边挂上钩码后杠杆平衡,如果把两边的钩码都同时向里移动一个格,则杠杆 ( ) A .仍能平衡. B .不能平衡,A 端上升.C .不能平衡,B 端上升.D .无法判断. 变式练习2.一个原来处于平衡状态的杠杆,如果再作用一个力后,杠杆仍然平衡,则此力是( )A.只能作用在动力的作用点上B.只能作用在阻力的作用点上C.只能作用在支点上D.作用在杠杆的任意一点上,而力的作用线通过支点变式练习3. 某人将一根木棒的一端抬起,另上端搁在地上。
在抬起的过程中(棒竖直时除外),所用的力始终竖直向上,则用力的大小( ) A .保持不变 B .逐渐增大C .逐渐减小D .先减小后增大能力提高. 有一架不准确的天平,主要是由于它横梁左右两臂不等长.为减小实验误差,常用“交换法’’来测定物体质量,即先将被测物体放在左盘中,当天平平衡时,右盘中砝码总质量为m1;再把被测物体放在右盘中,当天平平衡时,左盘中砝码总质量为m2,则被测物体质量的真实值为()(二)滑轮、滑轮组典型例题1.下列各图中利用了动滑轮的是( )图1图2变式练习1.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车.在图11中画出最省力的绳子绕法变式练习2. (09四川自贡)同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图3所示,拉力分别为F 甲、F 乙、F 丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )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(三)功、功率典型例题1.一个同学用50N 的力,将一个重30N 的铅球抛到7m 远处。
初中物理总复习简单机械功【思考训练】基础知识1.一根硬棒,在______的作用下如果能______,这根硬棒就叫杠杆。
杠杆可以是______的,也可以是其它形状的,与杠杆有关的五要素是______、______、______、______、______。
通过力的作用点,沿力的方向所画的______线叫力的作用线,动力臂是______到动力作用线的______,阻力臂是______到阻力作用线的______。
2.在“研究杠杆平衡条件”时,首先把杠杆的中点支在支架上,并调节杠杆两端的______,使杠杆在______平衡。
杠杆的平衡条件是______,其数学表达式为______,或写成_____。
当l1>l2时,F1_____F2;当l1=l2时,F1_____F2;当l1<l2时,F1_____F2。
3.定滑轮的特点是______,但可以改变______;动滑轮的特点是能______,但不能改变______,定滑轮的实质是一个______;动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂______的杠杆。
4.使用滑轮组时,有n段绳子承担动滑轮,提起物体在绳子的自由端所用的力就是______,如果物体被提高后,那么绳子自由端移动的距离为______。
5.当一个力作用在物体上,物体在这个力作用下_____,这个力的作用就______,力学里就说这个力______,所以力对物体做功必须具备的两个因素是______力和物体在力的方向上通过的______。
如果物体靠惯性运动一段路程或物体受力作用,但保持静止或物体运动的方向与所受力的方向垂直,都不具备做功的两个______,我们就说没做功,或说成做的功______。
6.功等于______跟物体在______的方向上通过的路程的______,功的大小用公式W=______来计算,在国际单位制中,力的单位是______,路程的单位是______。
功的单位是______,它有一个专用名称叫做______。
把一个鸡蛋举高2 米做的功大约是______焦耳。
7.大量实验告诉我们:使用机械时,人们用机械所做的功,都______不用机械而直接用______的功,也就是说,使用任何机械都______,这个结论叫做______,斜面也是一种可以省力的简单机械,斜面公式______。
8.使用机械时,对人们______叫有用功,人们不需要,但又不得不做的功叫______,总功是______的和,有用功与总功的______ 叫机械效率,计算公式η=______。
9.功率表示______的物理量。
物体在______ 完成的功叫功率,功率的公式P=______,在国际单位制中功率的单位是______,它有一专用名称叫_____,100瓦特=______焦耳/秒,表示______。
巩固提高1.一根扁担长2米,A端加挂600牛的重物,B端加挂200牛的重物,若不计扁担重,为使扁担平衡,挑扁担者的肩应距A端______米,如果均匀的扁担重50牛,肩应距A端______米。
2.一位重600N的同学背着重40N的书包站在匀速行驶的公共汽车上,当汽车水平驶过100m 的距离时,该同学对书包所做的功为______J,汽车底板的支持力对同学所做的功为______J。
3.甲、乙两同学体重之比是4∶5,都从一楼走到三楼,甲和乙所用时间之比为7∶8,那么甲和乙做功之比为______,功率这比为______。
4.如图所示,拉力F=200牛,拉着物体A以3米/ 秒的速度在水平地面上匀速运动,则物体B 运动的速度为______米/秒,若物体B与水平地面间的摩擦力为90牛,则水平地面与物体A间摩擦力为______牛,拉力F的功率为______瓦。
5.要用15牛的力刚好提起重为20牛的物体,可以应用下列简单机械中的哪一种(不计机械本身重和摩擦)()A.杠杆B.一个定滑轮C.一个动滑轮D.一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组6.重为G的均匀棒悬于O点成竖直,现在P端施水平拉力F,让棒缓慢转过θ角,如图所示,则在转动过程中()A.拉力不做功,拉力大小不变B.拉力要做功,拉力逐渐减小C.拉力要做功,拉力逐渐增大D.拉力不做功,拉力逐渐增大7.如图所示,一根均匀杠杆处于平衡状态,支点在中央,现把右端截出一部分重叠在上面则()A.左端下降B.右端下降C.保持平衡D.无法确定8.一颗质量为20g的子弹从枪堂中水平射出,子弹在枪内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N,枪膛长60cm,射出后子弹在空中飞行1200m,则气体对子弹做的功是()A.0.18JB.120JC.360JD.7.2×105J9.利用图所示的甲、乙两滑轮组,在相同的时间内,用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则()FA .甲滑轮组的机械效率高B .滑轮组的机械效率一样高C .F 1做功的功率大D .F 2做功的功率大10.一台抽水机的功率是1.2千瓦,它在5分钟内做功多少焦耳?这些功可以把重多少牛的水抽到20米高的水塔上去?(取g=10N/kg )【中考链接】1.(2002 黄冈市)如图是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是( )A .B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力 B .B 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力C .C 点是支点,物体A 放在车厢后部可省力D .C 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力2.(2000 徐州市)一根长2m 的杠杆AB (杆重可以忽略不计),A 、B 端分别挂有重力为90N 和30N 的物体,要使杠杆处于平衡状态,支点O 应放在离A 端______m 的地方。
3.(2002 厦门市)如图所示,一直杆可绕O 点转动,杆下挂重物,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,在这个过程中直杆( )GA .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4.(2001 成都市)如图所示,物体A重20N,静止在水平面上,滑轮重2N,弹簧测力计的示数为18N,那么,水平面对物体A的支持力大小是______N,方向__________。
5.(2000 乌鲁木齐)建筑工地上,起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后,又将重物水平移动了5m,在整个过程中,当物体向上运动时,拉力做功______J,当物体水平移动时,拉力的功______J。
6.(2000 山西省)如图所示,绳子的一端固定,另一端过一个重为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拉动了一段距离S,在此过程中拉力F所做的功为()A.FS B.GS C.2FS D.(G+F)S7.(2001 天津市)用如图所示的滑轮组(绳重及摩擦阻力不计),把重为600N的物体匀速提高2m的过程中,拉力F1做的功为1440J,若用此滑轮组以3m/s的速度匀速提高重为1200N的物体,拉力F2的功率为多少?用这个滑轮组匀速提升600N重物和1200N重物两种情况时,机械效率之比是多少?F)8.(2003年,盐城市)图中的工具属于省力杠杆的是(9.(2003年,南京市)如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。
当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。
已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为()A.80N B.60N C.40N D.20N10.(2003年,天津市)如图所示的轻质杠杆,AO小于BO。
在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡。
若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则()A.杠杆仍保持平衡 B.杠杆的A端向下倾斜C.杠杆的B端向下倾斜 D.无法判断11.(2003年,湖北黄冈)在棉产区,每年秋天拔去地里的棉杆是农民的一项繁重体力劳动。
王刚仿照钳子的结构改制成的一种农具解决了这--问题,如图所示,使用时,将小铲着地,用虎口夹住棉杆的下部,然后在套管上用力,棉杆就拔出来了。
该农具整体视为杠杆,则支点、动力作用点、阻力作用点对应下列位置正确的是()A.转轴一虎口一套管 B.小铲一套管一虎口C.小铲一虎口—套管 D.虎口一转轴一套管12.(2003年,广东省)图中是一台常见案秤的示意图。
下列关案秤和天平的说法中,正确的是()A.天平没有游码,而案秤有游码B.天平没有砝码盘,而案秤有砝码盘C.天平是等臂杠杆,而案秤是不等臂杠杆D.天平可以通过平衡螺母调节横梁平衡,而案秤不能调节13.(2003年,四川省)甲是一个金属扳手,乙是一双竹筷,请你:(l)从力学知识角度分析,写出它们的一种不同之处:______________________________;(2)从电学知识角度分析,写出它们的一种不同之处:____________________________。
14.(2003 厦门市)一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。
关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( ) A.在粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多C.两次做功一样多 D.无法判断15.(2003 广东)图中所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功是( )16.(2003 江苏扬州)大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如左下图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功?A.200J B.300J C.400J D..500J17.(2004 南京)在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下:(1)此实验所用滑轮的个数至少是个,其中动滑轮有个。
(2)实验中应拉弹簧测力计(3)第一次实验测得滑轮组的机械效率为,第二次实验测得滑轮组的机械效率(选填"大于"、"小于"或"等于")第一次的机械效率。
18.(2004 启黄)在“测滑轮组的机械效率”的实验中:(1)弹簧秤若不是在“匀速拉动”时读数,而在静止时读数,则实验结果比真实值偏(2)若所用滑轮个数越多,则η(3)若滑轮组不变,所挂钩码个数越多,则η (假设不计摩擦)19.(2004 武汉)如图所示,用一滑轮组拉着重8×104N的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受的阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%,试求:(1)拉力F为多少牛?(2)若汽车移动的速设为0.2m/s,lmin内拉力F做了多少焦的功?(机械自重不计,绳足够长)20. (2005泰州)人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是,骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动. 如图2所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力. 由图可以看出,这是一个( )A.费力、省距离的杠杆B.省力、费距离的杠杆C.既费力,也费距离的杠杆D.既省力,也省距离的杠杆21.(2005金华)如图所示利用动滑轮提升货物,动滑轮重为20牛顿,绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。