九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功知識梳理蘇科版

1、第十一章簡單機(jī)械和功知識梳理簡單機(jī)械杠桿類-杠桿、滑輪、輪軸；斜面類-斜面、劈、螺旋。杠桿見解杠桿的定義：一根硬棒在力的作用下能繞固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒叫做杠桿杠桿能夠是直的，也能夠是彎的b支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點叫做支點，用O表示c動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，用F1表示d阻力：阻截杠桿轉(zhuǎn)動的力叫做阻力，用F2表示動力和阻力是相對的，如利用桿秤稱物體時，就沒法確立哪個力為動力，哪個力為阻力，此時能夠人為規(guī)定力的作用線：過力的作用點沿力的方向所引的一條直線叫做力的作用線力的作用線用虛線表示f動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離，叫做動力臂用L1表示g阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離，叫做阻力臂

2、用L表示2力臂可能在杠桿上，也可能不在杠桿上當(dāng)力的作用線經(jīng)過支點時，該力的力臂為零，該力對杠桿的轉(zhuǎn)動沒有影響作力臂的程序先找出支點，再作力的作用線，此后從支點作力的作用線的垂線杠桿的均衡條件杠桿均衡：杠桿靜止不轉(zhuǎn)或許勻速轉(zhuǎn)動都叫做杠桿均衡力矩物理意義：力矩是胸懷力對物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量ii定義：力和力臂的乘積叫做力對支點的力矩力矩用字母M表示，M=FL單位：牛米NmiV分類：依據(jù)力的作用見效，分為順時針力矩和逆時針力矩兩種C杠桿均衡的條件杠桿原理；動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂，即：動力矩=阻力矩數(shù)學(xué)表達(dá)式：FL1=F2L2，即M動=M阻說明：i在使用公式時，公式等號兩邊同樣物理量的單位

3、要一致若動力矩和阻力矩不單一個時，杠桿的均衡條件可擴(kuò)展為：順時針的力矩之和等于逆時針的力矩之和用公式表示為：M順=M逆杠桿的分類杠桿：等臂杠桿、不等臂杠桿（省力杠桿和費勁杠桿）杠桿原理若用比率式表示，能夠?qū)懗桑篎1l2F2l1上式表示，杠桿均衡時L1是L2的幾倍，F(xiàn)就是F2的幾分之一i等臂杠桿L1=L2，F(xiàn)=F2常有的有：定滑輪、天平的橫梁等省力杠桿L1L2，F(xiàn)F2常有的有：鐵鍬、鏟車、鑷子、火鉗、筷子、笤帚、船槳、垂釣桿、汽車吊、剪發(fā)剪刀、人的前臂、縫紉機(jī)的踏腳板等利用費勁杠桿固然費勁，但能夠省距離在平時生活中好多用具是由多種杠桿組合起來的，如指甲剪、垃圾桶等用具上既有省力杠桿，又有費勁杠桿

4、E丈量物體質(zhì)量的工具i天平天平的橫梁是一根等臂杠桿用天平稱物體質(zhì)量時，挪動游碼相當(dāng)于向天平右盤中加小砝碼，所以橫梁均衡時m物=m砝m(xù)游桿秤、案秤、臺秤和磅秤，它們都不是等臂杠桿，所以利用它們能夠稱量質(zhì)量比秤砣或槽碼的質(zhì)量大得多的物體的質(zhì)量最小動力問題由FL1=F2L2可得：F1F2l2l1上式表示，杠桿均衡時，若F2L2必定，則L2最大時，F(xiàn)最小據(jù)幾何知識可知：若已知支點和動力作用點，則這兩點之間的線段是最大的動力臂關(guān)于圓輪，若支點和動力作用點均在圓周上，則直徑是最大的動力臂有些較復(fù)雜的最小動力問題，還需利用數(shù)學(xué)上其余的一些極值知識來求解滑輪和滑輪組滑輪周邊有槽，能繞軸心轉(zhuǎn)動的圓輪叫做滑輪滑輪

5、：定滑輪工作時軸心不隨重物一同挪動的滑輪動滑輪工作時軸心隨重物一同挪動的滑輪定滑輪定滑輪實質(zhì)上是一個等臂杠桿使用定滑輪不省力，但能夠改變施力的方向動滑輪平時使用的動滑輪實質(zhì)上是一個動力臂為阻力臂二倍的省力杠桿使用動滑輪能夠省一半力，但不可以夠改變施力的方向滑輪組定滑輪和動滑輪的組合叫做滑輪組使用滑輪組能夠省力，能夠省距離，能夠改變施力的方向，但不可以夠夠同時既省力、又省距離滑輪組的省力狀況，平時采納間隔法和整體法聯(lián)合起來分析即先將動滑輪和重物從整個系統(tǒng)中間隔出來作為一個整體，再全面分析該整體的受力狀況，此后據(jù)力的均衡條件即可得出動力和阻力大小之間的關(guān)系輪軸由輪和軸構(gòu)成、能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)的簡單機(jī)

6、械，叫做輪軸輪軸實質(zhì)是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿當(dāng)動力作用在輪上，阻力作用在軸上時，使用輪軸省力，但要多挪動距離常有的有：轆轤、手搖卷揚機(jī)、汽車駕駛盤、自行車的龍頭、擰螺絲的板手、擰螺絲釘?shù)穆萁z刀、自行車上的龍頭和前叉、腳踏板和大齒輪構(gòu)成的輪軸等當(dāng)動力作用在軸上，阻力作用在輪上時，使用輪軸費勁，但可少挪動距離如自行車上的飛輪和后輪構(gòu)成的輪軸等在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，好多機(jī)械和機(jī)器是由多種簡單機(jī)械組合起來的，如差動滑輪就是由輪軸和動滑輪組合起來的，起重機(jī)就是由杠桿和滑輪組組合起來的機(jī)械功定義物理學(xué)中把力和物體在力的方向上挪動距離的乘積叫做機(jī)械功，簡稱功做功的兩個必需要素作用在物體上的力和物體在力的方向上經(jīng)過

7、的距離定義式和決定式W=F功是一個過程量單位在國際單位制中，功的單位是焦耳，簡稱焦，符號為J1J=1NmE說明力與運動方向相反時，力對物體做負(fù)功力與運動方向不一致時，可利使勁的分解和三角函數(shù)的知識計算功力的大小和方向在變化時，可采納分段辦理力變化的階段取力的均勻值以及等效辦理依據(jù)是機(jī)械功原理、功能原理等方法來計算功功率物理意義功率是表示物體做功快慢的物理量定義單位時間里達(dá)成的功叫做功率定義式和決定式p單位Wt在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W1W=1J1W=103WMW=106W推導(dǎo)式1.FSGhFhF2lGhFhw合用100%w輸出100%G2FW輸入sW總p合用100%p輸

8、出100%1p總p輸入1G動G物A.31LB.2LC.5LD.7L2千克2千克2千克21524千克10m4mA.2t1t2B.2t1t2C.t11t2D.1t1t2m2t1t2t12t2223測得天平左、右兩臂的長均為cmm由以上數(shù)據(jù)，可預(yù)計出該游碼的質(zhì)量為g2.如圖甲所示是一均勻圓薄板，半徑R=30cm現(xiàn)從圓板上挖出一個半徑為r=15cm的內(nèi)切圓，試求節(jié)余部分的重心與大圓圓心的距離以以下圖，一根杠桿的長為L，支點在O處，A端掛一物重為G的物體為保持杠桿在水平地點均衡，現(xiàn)用一根定長為的繩索拉住0cm30cm20cm2.0kg4.0kg0.1m0A150kg1m60kg100m00m600kg6

9、0kg2m103kg0.3m800kg0.5m300kg200kg000kg5cm2m0.1m16m8m2m50g鐵重復(fù)以上操作，那么最后橫桿將動滑輪重GN滑輪組的機(jī)械效率實驗小組鉤碼重GN拉力FN2.以以下圖，互成900角重量不計的硬棒，在B點掛重為200N1A點作用最小的力的物體，要使棒在水平川點均衡，則在1質(zhì)量2mg步距m腿長Lm時間t是5010034152623.以以下圖的三角形物塊重心在。點，所受重力為N，L=0.1m，球半徑R=0.1m，系統(tǒng)的繩長0.1m為使整個系統(tǒng)不致翻倒，球的質(zhì)量不可以夠超出以以下圖，每塊磚長為L，四塊磚一塊壓在另一塊上邊；并且每塊磚都比下邊的一塊突出一些當(dāng)四

10、塊磚不用水泥粘結(jié)，就能保持均衡時，從上向下三塊磚，每塊磚突出部分的最大長度分別為、?，F(xiàn)有一架總質(zhì)量為m的噴氣式飛機(jī)，已知該飛機(jī)遨游時所受空氣阻力的大小與速度平方成正比，即f=v2式中為已知量若飛機(jī)遨游過程中的耗油量可忽視不計1該飛機(jī)在空中沿水平方向遨游時，飛機(jī)所受向上的升力是由機(jī)翼上、下表面氣流速度不同樣所產(chǎn)生的若以機(jī)翼為參照物，則機(jī)翼上表面周邊氣流的速度A機(jī)翼下表面周邊氣流的速度第22題2在該飛機(jī)沿水平直線勻速遨游時，它的上、下表面所遇到的壓力差為3若該飛機(jī)以速度鉚沿水平方向勻速直線遨游的時間為t，則它在這段時間內(nèi)戰(zhàn)勝空氣阻力所做的功W為在新鄉(xiāng)村建設(shè)中，為解決村民飲水，政府和村民共同共建了一

11、批蓄水池呂兵家二樓頂上的蓄水池長3m，寬2m，高m，樓房每層高3m水池最大儲水量是t；若這些水是從深2m的井中抽上來的，水泵最少做功J若要求一次注水的時間不超出8min，他家所購水泵的功率最少要W以以下圖，是一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁起落裝置表示圖，上端固定在樓頂若動滑輪8.質(zhì)量為2.5kg，工作臺板質(zhì)量為7.5kg，涂料和全部工具質(zhì)量為20kg，工人師傅的質(zhì)量為60kg，繩重及摩擦不計當(dāng)工作臺停在距地面0m高處時，工人師傅對繩索的拉力為N；若工人師傅站在地面上向下拉繩，拉力為N若起落裝置上漲m，則繩的自由端降落mg取oNg小明用圖所示的健身裝置來鍛煉腿部和手臂的肌肉使用時，當(dāng)繩A端固定不動

12、，手在B端使勁FB拉繩，使總重為G的物體勻速上漲，若每個滑輪重G/20，則FB=；當(dāng)繩B端固定不動，腿在A端使勁FA拉繩，仍使該重物勻速上漲，則FA=不考慮繩重和摩擦9.以以下圖，小民利用滑輪組先后豎直向上勻速提高物體A和物體B當(dāng)提高物體A時，滑輪組的機(jī)械效率為75，小民對地面的壓力為F；當(dāng)提高物體B時，小民對地面的壓力為F已2知小民的質(zhì)量為65kg，物體A的質(zhì)量為90kg，物體B的質(zhì)量為50kg假定在拉繩索的過程中，小民對繩索的拉力與對地面的壓力向來豎直向下且在同向來線上，不計繩重和摩擦則2F：F=以以下圖，兩個定滑輪同軸，大的半徑為R，小的半徑為r，繩索保證不會滑動，勻速提高重物G，繩索拉

13、力為F，則該裝置的機(jī)械效率為11.林場內(nèi)聚集圓木以以下圖，在缺乏大型機(jī)械狀況下，利用一長板AB斜擱在木堆上，用一根粗繩繞過圓木G，另一端固定于木板上端A，將其拉上已知木板AB長5m，A離地高1m，若不計摩擦的影響，將重3000N的圓木拉上去，力F應(yīng)為N請你說出此過程中林業(yè)工人利用哪些省力的方法：123二、選擇題12.電工上水泥桿用的腳扣構(gòu)造如圖，它由一根鋼條做成約3/5的弧狀，在前后A、B處綁上橡皮，踏板D上有一個固定腳的皮帶C，A、B不在一個水平面上，在豎直方向有一個高度差以下分析錯誤的選項是A腳扣可等效為一個杠桿，B是支點在A、B處綁上橡皮是為了減小摩擦力C腳踏板做得寬而大是為了減小腳遇到

14、的壓強(qiáng)DA、B間有必定高度差是為了保證腳扣對水泥桿產(chǎn)生足夠的壓力13.以以下圖杠桿AOB，0為支點，B端掛一重物G，在豎直向下的力用下繞支點0轉(zhuǎn)動到AOB的地點，且杠桿向來保持均衡，則力的大小A必定變大B可能變大C不變D必定變小F作F以以下圖，在兩挺直的食指上水平川放一根質(zhì)量均勻的橫棍，開初兩指分開必定的距離，棍的地點左右不對稱在橫棍不掉下的狀況下，遲緩挪動兩指，減小其間距離，直到并攏，這時會發(fā)現(xiàn)兩指會集的地方在A若左邊手指先挪動，則會集處在棍的中央右邊B若左邊手指先挪動，則會集處在棍的中央左邊C因為開始時左邊手指離中心近，會集處在棍的中央右邊D無論開始狀況怎樣，會集處總在棍的中央周邊以以下圖

15、，輕質(zhì)細(xì)桿ABC的A端用鉸鏈固定在豎直墻面上，C端懸掛一重物0A0A1kg2kg3kg4kg0A1212C0.1g4gA.aGaGG0aGG0aGA.G03LB.G0LC.26LD.21.2L0.1m0A4m3m150千克2米1.70m0.4min內(nèi)做了30個俯臥撐，假定他的重心在身體的中心，請你預(yù)計一下張揚同學(xué)做功的功率大概是A600WB60WC6WD沒法預(yù)計16.利用以以下圖的滑輪組拉一金屬塊在地面上以0.2m的速度勻速運動，若動滑輪重15N，金屬塊重75N，地面對金屬塊的摩擦力是金屬塊重力的倍不計輪與軸間的摩擦，則拉力F和它的功率A.FGB.FaGC.FaGD.FbGA.G物G動B.G物

16、C.G物G動bcc22G動的物體從斜面的底端勻速拉到頂端，已知物體與斜面的摩擦力為f，則計算斜面D.21機(jī)械效率的表達(dá)式可寫為A.mghB.mghC.mghD.mRhFfLFfLFLmhgfL在不計繩重和摩擦的狀況下，利用以以下圖的甲、乙兩裝置，分別使勁把同樣的物體勻速提升同樣的高度，若用甲、乙表示甲、乙兩裝置的機(jī)械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功，則A.甲乙,W甲W乙B.甲乙,WW乙甲C.甲乙,W甲W乙D.甲乙,W甲W乙18.一臺水泵每分鐘可把t的水揚高0cm，若水泵效率為80，帶動水泵的電動機(jī)效率為85，則電動機(jī)與水泵的配套功率應(yīng)為A15WB2WC9WD6W三、作圖題好多居民樓墻外用鐵三角

17、架擱放空調(diào)主機(jī)，以以下圖，要使鐵架較為堅固、安全，應(yīng)把主機(jī)放在A處仍是B處，請你在選擇的主機(jī)上畫出它的重力表示圖和重力對0點的力臂在做研究杠桿均衡條件的實驗時，小紅依據(jù)如圖甲所示的實驗現(xiàn)象得出的杠桿均衡條件是：“動力支點到動力作用點的距離=阻力支點到阻力作用點的距離”為了說明這一結(jié)論其實不正確，請你在圖乙所示的杠桿上畫出需要對杠桿施加的力的表示圖和這個力的力臂21.以以下圖，用一根硬棒撬一個大石塊，棒的上端A是動力作用點1在圖上標(biāo)出，當(dāng)動力F方向向上時，杠桿的支點a；當(dāng)動力F方向向下時，杠桿的支點b2在桿上畫出橇動石塊的動力F為最小時的方向小明同學(xué)利用定滑輪設(shè)計了一種拉動窗簾的簡單裝置設(shè)計時他

18、采納一根閉合的拉線繞在滑輪上，在右邊拉動這根拉線，就能夠?qū)崿F(xiàn)窗簾的翻開與閉合請你在圖上畫出這根拉線在滑輪上的繞法以及窗簾細(xì)線與拉線的連結(jié)四、研究題23.以以下圖，彈簧測力計的量程是05N，木塊重力大概為7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺、刻度尺、足夠大的量杯、足量的水和細(xì)棉線自重不計圖中每種器械各有一件請你利用圖中的一些器械，設(shè)計一個丈量木塊重力的實驗方案：寫出采納器械的名稱：2請用文字簡要地寫出需要丈量的物理量及符號：3木塊重力的表達(dá)式：一個地質(zhì)勘探小分隊，在野外河畔歇息時發(fā)現(xiàn)了一種礦石，他們特別想趕快知道這類礦石的密度大概是多少，可是手中只有皮尺、直木棍和針線包中縫衣服用的針和細(xì)線，請你幫助他

19、們利用現(xiàn)場可利用的物件，設(shè)計一個測定礦石密度的方案，并推導(dǎo)出計算礦石密度的表達(dá)式小同學(xué)過相關(guān)“機(jī)械效率”的知識后提出了一個問題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有設(shè)相關(guān)系”針對這個問題他做了在斜面上勻速拉動物塊的研究實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)如實驗次數(shù)斜面的傾物體重G物體上漲沿斜面拉物體挪動合用功W有總功W總機(jī)械效率斜程度N高度hm力F/N距離/m/J/J1較緩63下：1依據(jù)表中數(shù)據(jù)，可求出第三次實驗的合用功為J，總功為J，機(jī)械效率是經(jīng)過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你以為斜面省力狀況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，越經(jīng)過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你對斜面機(jī)械效率的問題可獲取的初步結(jié)論是：。五、解答題26.某

20、同學(xué)將書包掛在墻壁的掛鉤上，以以下圖假如書包重2N，墻壁對掛鉤8處的支持力是多大如A處有一吸盤吸附在墻壁瓷磚上，要求設(shè)計吸盤的最大面積為最大拉力所需面積的20倍，問吸盤的面積要多大？27.以以下圖中，杠桿0B長70cm，能繞0點轉(zhuǎn)動B端以細(xì)繩BC懸于C點，有一體積為100cm3的鑄鐵塊20cm103kg3，杠桿自己的重力不計28.如圖，起重機(jī)自己質(zhì)量為1噸，G是它的重心，它可起吊的最大質(zhì)量為2噸圖中ED為10米，AC為1米，BE為2米為保證起重機(jī)在無論起重或不起重時都不會翻倒，加在起重機(jī)右邊的壓鐵M的質(zhì)量應(yīng)為多少g取10牛千克29.兩條質(zhì)量都為20克的扁蟲豎直緊貼著板面爬過一塊豎直擱置的特別薄

21、的木板，板高0厘米，一條蟲子長為20厘米，另一條寬一些但長度只有10厘米當(dāng)兩條蟲子的中點正幸虧木板頂部時，哪一條蟲子戰(zhàn)勝重力做的功多一些多多少焦的功設(shè)扁蟲沿長度方向的大小是均勻的，g取10牛千克30.圓滑水平的桌面上，有一根粗細(xì)均勻的軟繩，長為L，質(zhì)量為m初始時有1/3的長度懸掛于桌邊，以以下圖求：軟繩從圖示地點起運動，直至軟繩恰巧走開桌面的瞬時，此過程中軟繩的重力共做多少功桌面高度大于軟繩31.小王體檢時，發(fā)現(xiàn)每次心臟搏動能搏出血液70造影，小王知道主動脈內(nèi)徑為每分鐘他心臟搏動3他心臟的縮短壓是12075次g取10Ng求：Hg經(jīng)過CT1小王心臟做功的功率2小王血液流動的速度螺旋常和杠桿連結(jié)在一同使用，達(dá)到省力的目的，那么螺旋是怎樣省力的呢下邊以舉重螺旋千斤頂為例進(jìn)行分析以以下圖為舉重螺旋的構(gòu)造表示