簡單機(jī)械和功復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、簡單機(jī)械和功復(fù)習(xí)要點(diǎn)、杠桿1、五要素一一組成杠桿示意圖。說明動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。動(dòng)力、阻力的方向 不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 相反 畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽2、研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母， 使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:可以方便的從杠桿上量出力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動(dòng)力X動(dòng)力臂=阻力X阻力臂。寫成公式FlI仁F2I2也可寫成：F1 / F2=|2 / 11解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫岀杠桿示意圖；弄清受力方向和力臂大??；根據(jù)平衡

2、條件列方程。（注意最值如：沿什么方向施力最小等。）解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問題：此類問題中阻力X阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；動(dòng)力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向、滑輪1、 定滑輪：實(shí)質(zhì)是： 等臂杠桿特點(diǎn)：使用定滑輪 不能省力但是能改變動(dòng)力的方向 。對(duì)理想的定滑輪（不計(jì)輪軸間摩擦）F=G繩子自由端移動(dòng)距離 Sf（或速度VF）=重物移動(dòng)的距離SG（或速度VG）2、動(dòng)滑輪： 定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪。（可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng)） 實(shí)質(zhì)：動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是：動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。 特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能 省一半的力，

3、但不能改變動(dòng)力的方向。 理想的動(dòng)滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力）貝從：F= 2 G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F= 2 （G物+G動(dòng)）繩子自由端移動(dòng)距離Sf（或vf）=2倍的重物移動(dòng)的距離 Ss（或vg）3、滑輪組特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動(dòng)力的方向理想的滑輪組（不計(jì)輪軸間的摩擦和動(dòng)滑輪的重力）拉力F= 1 G只忽略輪軸間的摩擦，則拉力 F= n （G物+G動(dòng)）繩子自由端移動(dòng)距離 Sf（或VF）=n倍的重物移動(dòng)的距離 Sg（或 vg）組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=（G物+G動(dòng)）/ F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪三、功：1、 力學(xué)里所說的功包括兩個(gè)必

4、要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。2、不做功的三種情況： 有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出 10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。3、 力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS4、 功的單位：焦耳，1J= 1Nm。把一個(gè)雞蛋舉高1m，做的功大約是0.5J。5、 應(yīng)用功的公式注意：分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。 功的單位“焦”（牛米=焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦”）單位搞混。四、功的原理：1、

5、內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。2、 說明：（請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？） 功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。 功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。 使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。 我們做題遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS =直接用手對(duì)重物所做的功 （Gh）3、應(yīng)用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵從功的原理；理想斜

6、面公式：FL=Gh其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G:物重；h:斜面高度。如果斜面與物體間的摩擦為 f ,則：FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對(duì)物體做功Gh五、機(jī)械效率：1、有用功：定義： 對(duì)人們有用的功。公式： W 有用 = Gh （提升重物）=W總一W «=n W總額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額=W總一W有用=G動(dòng)h （忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）斜面:斜面:W有用=GhW 額=f L總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功公式：W 總=W 有用+ W =FS= W有用 /n斜面:W 總=fL+Gh=FL機(jī)械效率：公式：nW 有用W總斜面：

7、n =GhFL定滑輪：=Gh GhnFS -"Fh動(dòng)滑輪：n=Gh.GhFSF2h=GhGh滑輪組nFS =Fnh定義:有用功跟總功的比值。有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于 1。通常用GFG2FG百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為 60%表 示有用功占總功的60%。提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。5、機(jī)械效率的測量：=W 有用Gh原理：nW 總FS應(yīng)測物理量：鉤碼重力G鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S 器材：除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計(jì)。 步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測力計(jì)示數(shù)大小不變。 結(jié)論：影響滑輪組機(jī)

8、械效率高低的主要因素有：A動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。B提升重物越重，做的有用功相對(duì)就多。C摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。簡單機(jī)械輔導(dǎo)1、如圖1所示，船和人總重1500N,船上的人用力F= 30N的拉力拉繩，船作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則船受到水的阻力為（）A. 30N B. 60NC. 90N D. 500N4、如上右圖所示，均勻木棒 AB長為1m水平放置在O 0兩個(gè)支點(diǎn)上。已知AO O B長度均為0.25m。若把B端豎直向上稍微抬起一點(diǎn)距離，至少需要用力 20N;若把B端豎直向下稍微壓下一點(diǎn)距離，則至少需要用力()A. 20NB. 40NC.

9、 60N5、如圖32所示裝置，杠桿處于平衡狀態(tài), 重)D. 8ONGi= 10N，AB = 4OB，求：Q.（不計(jì)滑輪6、如右第二圖所示，一人用125N的最小拉力將浸沒在水中的重為500N、密度為5X 103kg/m 3的金屬塊在水中勻速上升。求：(1) 金屬塊未露出水面前的機(jī)械效率；(2) 金屬塊露岀水面后，人用多大的拉力才能使金屬塊勻速上升？金屬塊在空氣 中勻速上升時(shí)的機(jī)械效率為多少？(取 g = 10N/kg)7、如下圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重為1200N，密度為露岀水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1:2,若不計(jì)一切摩擦、繩子重及水的阻力，取G

10、2=1.6X 103 kg/m3一，測得物體在 g = 10N/kg 問：(1 )物體露岀水面前，滑輪組的機(jī)械效率是多少？(2)物體露岀水面后，物體勻速上升速度為1m/s，牽引車?yán)Φ墓β适嵌嗌?8、某同學(xué)自制了一個(gè)可以測人體重心位置的裝置，如上右圖所示，取一塊與自己等長的木板，一端固定，另一端用輕質(zhì)細(xì)繩通過一個(gè)滑輪懸掛起來 (摩擦不計(jì))，在繩子末端的托盤上 放一些重物，使木板水平平衡。 如果該同學(xué)身高160cm質(zhì)量40kg，平躺到木板上后在托盤 中再加上重為137. 2N的物體，木板再次水平平衡。(1)該裝置中滑輪的作用是。，這樣做的目的是(2)在測人體重心之前，先“在繩子末端的托盤上放一些

11、重物，使木板水平平衡”(3) 請(qǐng)通過計(jì)算說明該同學(xué)的重心位置 (g取9.8N/kg)。9、如圖19,要把一個(gè)質(zhì)量是450kg的貴重物品A沿水平地面移動(dòng)100m，工人把它放在一個(gè) 質(zhì)量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力將木板B沿直線勻速拉動(dòng)，直至終點(diǎn)。(注:滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力的大小成正比)(1) 在勻速拉動(dòng)B的過程中，A B之間的摩擦力是 No(2) 計(jì)算拉力做的總功是多少焦耳？3)在拉力做功的過程中，機(jī)械效率是多少？10、如圖10所示，重3N的甲物體和重12N的乙物體通過細(xì)線繞過定滑輪與丙物體連在一起，丙放在傾角為30°的光滑斜面上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將斜面變成

12、粗糙的斜面， 乙物體重量變?yōu)?20N，其余不變，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則此時(shí)丙物體受到的摩擦力大 小為No (不計(jì)繩重和滑輪處摩擦)11、如右圖所示，支架0上有一長方形容器，容器里裝有適量的水，水面上有一木塊，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，當(dāng)木塊由右慢慢漂到容器的左側(cè)時(shí)，容器將()A.左側(cè)抬起B(yǎng).右側(cè)抬起C.保持平衡D.無法判斷12、如圖所示，一直桿可繞 O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè) 始終跟直桿垂直的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過程中這個(gè)直桿（A.始終是省力杠桿B.始終是費(fèi)力杠桿C.先是省力的，后是費(fèi)力的D.先是費(fèi)力的，后是省力的13、 變式1:如圖所示，一直桿可繞O

13、點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè) 慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過程中這個(gè)直桿（A）始終是省力杠桿（B）（C）先是省力的，后是費(fèi)力的（D）14、變式2 :如圖所示，一直桿可繞始終豎直方向的力 F使直桿由豎直位置慢）始終是費(fèi)力杠桿先是費(fèi)力的，后是省力的0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一重物，為了提高重物，用一個(gè)平方向的力F使直桿由豎直位置慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，在這個(gè)過程中這個(gè)直桿（A）始終是省力杠桿（B） 始終是費(fèi)力杠桿（C）先是省力的，后是費(fèi)力的（D）先是費(fèi)力的，后是省力的15、 如上圖所示，繩子的一端固定，另一端繞過一個(gè)重為G的油桶，在繩子的自由端用大小不變的水平拉力F,使油桶沿水平地面勻速滾動(dòng)了一段距離

14、S,在此過程中拉力F所做的功為（A. FSB. GSC. 2FSD. （G+F） S16、如圖27所示，在虛線框中有一套機(jī)械裝置（某一種簡單機(jī)械），在A處用100牛的力將繩端向下移動(dòng)1米，能把物體B吊起0.5米。如果這時(shí)的機(jī)械效率是 80%，請(qǐng)回答：（1）虛線框中可能是哪種簡單機(jī)械？（舉一種方案，并畫岀簡圖）2）物體B的質(zhì)量是多少千克？ （ g取10牛/千克）3） 若額外功不變，則用這套裝置提升重360牛的物體C時(shí)，需要在A處施多大的力？13 有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿?，F(xiàn)有甲、乙兩位同學(xué)用相同的水桶從同一別倒入兩個(gè)水缸內(nèi)。甲力氣大，缸注滿水的過程中（A.甲比乙做的功多C.兩人做的功

15、一樣多18、如圖所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力判斷中正確的是（）乙圖中的拉力做功最少每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學(xué)都使各自的水始終水17、處取水分乙比甲做的功多條件不足，無法比較做功的多少F,沿不同的方向拉物體運(yùn)動(dòng)相同的路程則下列關(guān)于拉力做功的(A)(B)甲圖中的拉力做功最少(C)甲、乙、丙三種情況下拉力做功一樣多（D）丙圖中的拉力做功最多如上右圖所示裝置中，均勻木棒 AB的A端固定在鉸鏈上，懸線一端繞過一固定定滑輪，另一端用線 套套在木棒上使棒保持水平?，F(xiàn)使線套逐漸向右移動(dòng)，但始終使木棒保持水平，則懸線上的拉力T （棒和懸線足夠長）（）19、A.逐漸變小

16、B.逐漸變大C.先逐漸變大，后又逐漸變小D.先逐漸變小，后又逐漸變大20、圖是使用汽車打撈水下重物示意圖，在重物從水底拉到井口的過程中，汽車以恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，四位同學(xué)畫岀了汽車功率21、如上右圖是手負(fù)重（指能承受的 最大物重）示意圖，當(dāng)手臂按圖示方 向伸展時(shí)，下列圖象能表示負(fù)重大小與手臂伸展程度大致關(guān)系的是（22、如下左圖所示，用水平力F將重為G的物體，從光滑的水平路面上拉過路程為S1，則拉力F所做的功f，為。接著物體仍由此水平拉力F，從一粗糙的水平路面拉過路程S2,如果在粗糙水平路面上物體受的摩擦力為則拉力F在物體通過Si及S2的兩段路程中所做的總功是 23、某同

17、學(xué)要測一個(gè)金屬塊的密度，他手中的測量工具只有一只量程較小的彈簧測力計(jì)，當(dāng)他 用此彈簧測力計(jì)測量該金屬塊的重力時(shí)，發(fā)現(xiàn)已超過彈簧測力計(jì)的最大量程，于是他設(shè)計(jì)了如 圖26所示的裝置去測量。圖 26中0A0E=1：3，杠桿OAB質(zhì)量不計(jì)。他實(shí)驗(yàn)的步驟如下：（1 ）用細(xì)繩把金屬塊懸掛于 A點(diǎn)，用彈簧測力計(jì)在 B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力，使杠桿 OAB 在水平位置靜止，金屬塊靜止在空中，讀岀彈簧測力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)Fi ；TmHmn圖26（2） 向容器中加水時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù) （填變大、變小或不變），讀岀此時(shí)彈簧測 力計(jì)此時(shí)的讀數(shù)F2 ；（3） 被測金屬塊密度的表達(dá)式：p =。24、如圖所示：桿繞固定軸 0轉(zhuǎn)動(dòng)，木塊B在桿A下方的光滑桌面上，今用逐漸增大的水平力下推B，整個(gè)裝置保持靜止，由于水平力的作用，B對(duì)A的支持力將（）A.減小 B.增大 C.不變 D. 先減小后增大25、一個(gè)600N重的成年人和一個(gè)小孩都過一道5m寬的水渠。成人從左岸到右岸，而小孩從水渠右岸到左岸，兩岸各有一塊4m長的堅(jiān)實(shí)木板，請(qǐng)你想出一種方式過渠。并分析在忽略木板自身重量和木板疊交的 距離情況下，