《简单机械和功》复习要点.docx

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1、简单机械和功复习要点一、杠杆1、 五要素组成杠杆示意图。l1l2说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上 。O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F1F22、 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=F 2l2 也可写成： F1 / F 2=l 2 / l 1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

2、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：定义： 和重物一起移动的滑轮。（可上下移动， 也可左右移动）lF实质：动滑轮的实质

3、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。lF理想的动滑轮（ 不计轴间摩擦和动滑轮重力 ）则： F= 21G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F=21 (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=1nG。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1n(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 )

4、/ 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

5、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

6、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

7、 =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 。公式： = W 有用W 总斜 面： =GhFL定滑轮：=Gh=GhGFSFh =F动滑轮：=Gh=GhGFSF2h =2F=Gh=GhG滑轮组FSFnh =nF 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

8、量：W有用=Gh =原理：W 总FS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 30 601500，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（ 90 500）第

9、3 题图 12、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A 200 牛顿B300 牛顿C400 牛顿D 150 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4.5104J，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 _4、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

10、。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，G1 10N，AB 4OB，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5G 2 103kg/m 3 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，

11、已知物体重为1200N，密度为露出水面前、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（ 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？1.6103kg/m 3，测得物体在g10N/kg 问：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 137 2N 的物体

12、，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（ 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？N 。10、

13、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

14、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

15、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（）A FSB GSC2FSD（ 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

16、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

17、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

18、（）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23、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

19、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?OAB图 26