12-初中物理-簡單機(jī)械和功

初中物理簡單機(jī)械與功2021/3/91簡單機(jī)械-杠桿杠桿的定義：在力的作用下繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒五要素：支點(diǎn)、動力、動力臂、阻力、阻力臂平衡條件：當(dāng)杠桿平衡時，動力×動力臂=阻力×阻力臂應(yīng)用：省力杠桿、費(fèi)力杠桿、等臂杠桿

2021/3/92簡單機(jī)械-杠桿杠桿形狀不一定都是直的。1.力臂：從支點(diǎn)到力的作用線的距離。先畫力的作用線：過力作用點(diǎn)沿力方向引的直線。再畫力臂：過支點(diǎn)到力作用線的距離。正確畫好力臂是學(xué)習(xí)杠桿的基礎(chǔ)。力臂有時在杠桿上，有時在杠桿自身外。力臂直接影響杠桿作用效果。力臂可能是0，力臂為0，說明這個力不能使杠桿轉(zhuǎn)動。2021/3/93簡單機(jī)械-杠桿2.杠桿平衡條件：

平衡是說杠桿在力作用下，處于靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動。

作用在杠桿上的動力和阻力之比與其力臂成反比。2021/3/94簡單機(jī)械-杠桿3.杠桿的重新平衡已平衡的杠桿，由于條件發(fā)生變化，重新使它平衡，稱杠桿再平衡。（1）增減動力臂和阻力臂：已平衡的杠桿、動力臂和阻力臂各自增減幾倍時，杠桿可仍能平衡，若動力臂和阻力臂增減相同的大小，一般杠桿不能再平衡。（2）增減動力和阻力：已平衡的杠桿、動力、阻力各自增減幾倍時，杠桿仍能平衡，若動力、阻力增減相同大小，杠桿一般不再平衡。（3）移動支點(diǎn)：支點(diǎn)移動后，杠桿仍能滿足平衡條件，

才能平衡。2021/3/95簡單機(jī)械（4）由浮力影響：杠桿兩端各掛A、B兩實(shí)心金屬塊，處于平衡狀態(tài)，當(dāng)把A、B兩物同時浸沒液體中時，杠桿是否還平衡？如果A、B兩物是同種物質(zhì)，同時浸沒同種液體時，杠桿能平衡。2021/3/96簡單機(jī)械-滑輪滑輪定滑輪：實(shí)質(zhì)：可看成一個等臂杠桿作用：使用時可以改變用力的方向動滑輪：實(shí)質(zhì)：可看成一個省力杠桿作用：使用時可以省一半里、力2021/3/97簡單機(jī)械-滑輪滑輪定滑輪性質(zhì)：不省力，改變力的方向。實(shí)質(zhì)：等臂杠桿動滑輪性質(zhì)：省力一半，不改變力方向。變質(zhì)：動力臂=2×阻力臂滑輪組性質(zhì)：即可改變力大小，又改變力方向?；喗M省力情況：幾段繩子承擔(dān)重物和動滑輪的總重，提起重物所用力就是物重的幾分之一。2021/3/98簡單機(jī)械-滑輪注：一般說繩子自由端如果向上拉動，數(shù)繩子股數(shù)時算上此繩數(shù)，如果自由端向下拉動，數(shù)繩子股數(shù)時，不算此繩數(shù)。設(shè)計(jì)滑輪組一般先依拉力，阻力關(guān)系或依拉力移動距離與重物移動距離確定繞滑輪組的繩子股數(shù)再按繩子股數(shù)，拉力方向推出動滑輪和定滑輪的個數(shù)。2021/3/99簡單機(jī)械-滑輪動滑輪個數(shù)：2021/3/910功機(jī)械功的定義：一個力作用在物體上，且物體沿力的方向通過了一段距離做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向通過的距離計(jì)算公式：W=Fs單位：焦（J）2021/3/911功率功率的物理意義：表示做功的快慢定義：單位時間內(nèi)所做的功計(jì)算公式：P=W/t單位：瓦（W）2021/3/912機(jī)械能機(jī)械能：動能、重力勢能動能定義：物體由于運(yùn)動而具有的能量動能的決定因素：物體的質(zhì)量，物體的速度重力勢能定義：物體處于某一高度時所具有的勢能勢能的決定因素：物體的質(zhì)量，物體所處的高度動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化2021/3/913簡單機(jī)械[例1]直徑100厘米，質(zhì)量40千克的均勻圓柱體放在水平地面上，靠在10厘米高的臺階邊，如圖，為使它滾上臺階，那么在圓柱體邊緣上哪點(diǎn)，沿什么方向施力時才能用最小的力使圓柱體剛好離開地面？在圖上畫出這個力并求出力的大小。2021/3/914簡單機(jī)械分析：根據(jù)杠桿平衡條件，施加的力最小時，其力臂應(yīng)最長，即AB最長，要使圓柱體滾過臺階，以A為軸，重力G的力臂為AC，F(xiàn)的力臂為AB。2021/3/915簡單機(jī)械[例2]如圖杠桿在水平位置平衡，

，浸沒水中的鐵球質(zhì)量為7千克，加在A端的壓力

，求該鐵球是空心、實(shí)心？（

）2021/3/916簡單機(jī)械分析：此題是杠桿與浮力綜合題，比較球空心、實(shí)心方法多種，可采用密度知識解決。2021/3/917簡單機(jī)械[例3]一根繩子只能承受200牛的力，現(xiàn)用滑輪組提升1180牛的重物和動滑輪，應(yīng)怎樣裝配滑輪組（不計(jì)摩擦、繩重）？2021/3/918簡單機(jī)械[例3]一根繩子只能承受200牛的力，現(xiàn)用滑輪組提升1180牛的重物和動滑輪，應(yīng)怎樣裝配滑輪組（不計(jì)摩擦、繩重）？分析：先算吊起滑輪組繩子股數(shù)

，需6段繩子承擔(dān)重物，每個動滑輪用2股繩承擔(dān)，至少要3個動滑輪，若拉力方向向下，需安3個定滑輪，若拉力方向向上，只需兩個定滑輪。2021/3/919練習(xí)1．在圖中的四種情境中，人對物體做功的是（

）D2021/3/920練習(xí)2．如圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動5m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計(jì)滑輪、繩子的重力及摩擦，拉力F做的功()A．50JB．25JC．100JD．200JB2021/3/921練習(xí)3．下列說法中，最接近實(shí)際情況的是()A．成年人走兩步的距離大約是1.5mB．家用白熾燈功率約為1000W．C．一名中學(xué)生體重約為50N．

D．物理課本質(zhì)量是16kg．A2021/3/922練習(xí)4．圖3中的鍘刀、瓶蓋起子、手推車、鐵锨都屬于杠桿，其中費(fèi)力杠桿是()D2021/3/923練習(xí)5．如圖4所示，杠桿AOB的A端掛重為GA的物體，B端掛重GB的物體，杠桿處于平衡狀態(tài)，AO=BO，杠桿自身重力不計(jì)，則()A．GA=GBB．GA<GBC．GA>GBD．無法判斷．B2021/3/924練習(xí)6．初二物理興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了功率知識后，進(jìn)行了“比一比誰上樓功率大”的比賽．其中某同學(xué)從一樓跑到三樓用了10s，則他上樓過程中的功率大約是（）A．3W．B．30W．C．300WＤ．3000WC2021/3/925練習(xí)7．如圖5所示，在“研究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，杠桿上每小格的長度都相同，兩邊掛上鉤碼后杠桿平衡，如果把兩邊的鉤碼都同時向里移動一個格，則杠桿

（

）A．仍能平衡．

B．不能平衡，A端上升．C．不能平衡，B端上升．D．無法判斷．C2021/3/926練習(xí)8．如圖6為腳踩式垃圾桶的示意圖，在開蓋子的過程中，是杠桿ABC和杠桿A，B，C，在起作用，對兩個杠桿的認(rèn)識正確的是

（

）A．ABC和A'B'C’都是省力杠桿．

B．ABC和A’B’C’都是費(fèi)力杠桿．C．ABC是省力杠桿，A'B'C’是費(fèi)力杠桿．D．ABC是費(fèi)力杠桿，A'B'C’是省力杠桿．C2021/3/927練習(xí)9．小明同學(xué)用40N的水平推力沿水平地面推重為200N的小車，勻速前進(jìn)了5m，所用時間為20s，在這個過程中

（

）A．重力做功1000J．B．推力做功200J．C．小車所受合力為160N．D．小明做功功率為50W．B2021/3/928練習(xí)10．學(xué)生在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)，如圖7所示，一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，c點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)．在小石塊從b點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是

（

）A．小石塊動能一直在增加

B.小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能C．小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時，橡皮筋具有彈性勢能D．小石塊到達(dá)c點(diǎn)時，動能為零D2021/3/929練習(xí)11．2003年10月16日，“神舟五號”載人飛船成功返航，實(shí)現(xiàn)了中國人幾千年的“飛天”夢．當(dāng)飛船減速著陸時，航天英雄”楊利偉的

（

）A．動能增加，重力勢能減少．

B．動能減少，重力勢能減少．C．動能減少，重力勢能不變．

D．動能不變，重力勢能減少．B2021/3/930練習(xí)12．下面事例中，由重力勢能轉(zhuǎn)化成動能的是A．風(fēng)吹動風(fēng)車轉(zhuǎn)動．

B．拉彎的弓把箭射出去．C．?dāng)Q緊的發(fā)條帶動鐘表指針轉(zhuǎn)動．

D．秋千從高處向低處擺動．D2021/3/931練習(xí)13．如圖8所示把一個金屬管固定在桌子上，里面放一些酒精，用塞子塞緊，此時設(shè)酒精的內(nèi)能為E1，拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子，塞子會飛出去，設(shè)塞子飛出時動能為E，塞子飛出前瞬間酒精內(nèi)能為E2，在人拉繩子的過程中，人對繩做功為W，則

（

）A．E=E2B．W=E

C．W>E2-E1D．E=E1C2021/3/932練習(xí)14．當(dāng)物體受到一對平衡力作用時，它的()A．重力勢能可能減小．B．重力勢能可能增加．C．動能可能增大．D．動能和重力勢能都不變．AB2021/3/933練習(xí)15.如圖9所示，某同學(xué)用一個動滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為18kg的面粉，所用的拉力為100N，則動滑輪的機(jī)械效率為_____．若用此動滑輪勻速提起一袋質(zhì)量為25Kg的大米，當(dāng)拉繩子的速度為_____m／s時，拉力的功率為54W．(取g=10N／kg，繩重與摩擦不計(jì))90%9．42021/3/934練習(xí)16．小明用100N的力沿豎直方向?qū)⒏軛U的一端拉下2m時，杠桿的另一端把320N的重物提高了0．5m，他做的有用功是___J，總功是____J，杠桿的機(jī)械效率是___．16020080%2021/3/935練習(xí)17．有甲、乙、丙三個物體在做不同的運(yùn)動：甲在空中下落(不計(jì)空氣阻力)，乙沿斜面勻速下滑，丙在水平面上做曲線運(yùn)動且速度大小保持不變，那么在這三個物體中，機(jī)械能總量不變的是___，動能不變而勢能減少的是_____。甲、丙；乙2021/3/936練習(xí)18．自行車下坡時，不蹬踏板速度也會越來越快，在此過程中，自行車的動能逐漸___，自行車的重力勢能逐漸____．增大

減小2021/3/937練習(xí)19.用滑輪組拉出陷人泥中的汽車．在圖11中畫出最省力的繩子繞法．2021/3/938練習(xí)20.畫出圖12中杠桿的支點(diǎn)、動力、阻力、動力臂和阻力臂．2021/3/939練習(xí)21．畫出使杠桿AB在圖13所示位置靜止時，所用最小力F的作用點(diǎn)和方向．2021/3/940練習(xí)22．如圖14所示，重200N的均勻木板AB在細(xì)繩拉力作用下保持靜止．請你根據(jù)所給出的標(biāo)度畫出木板受到的重力和拉力的圖示，以及拉力的力臂．2021/3/941練習(xí)23．在研究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，三個完全相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況如圖10所示，在此實(shí)驗(yàn)中，我們是通過觀察___________來比較重力勢能的大小；若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落高度的關(guān)系是hA____hB，若A、C兩鐵塊下落的高度相同時，則兩鐵塊質(zhì)量關(guān)系mA____mB,實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體重力勢能大小與__________________有關(guān)．木樁進(jìn)入沙坑的深度

小于

小于

質(zhì)量和高度2021/3/942練習(xí)24．如圖15為農(nóng)用揚(yáng)場機(jī)的示意圖．谷物脫粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動的輪形和皮帶曰的帶動下被拋出，谷粒、糠皮、碎石落地的遠(yuǎn)近不同，從而形成l、2、3三堆，達(dá)到分離的目的．其中1是_____，2是_____．從能量的角度看，它們在運(yùn)動過程中能夠分離，是因?yàn)開____________糠皮

谷粒

它們具有相同的速度，碎石的質(zhì)量最大，動能最大，所以克服阻力運(yùn)動的距離最遠(yuǎn)2021/3/943練習(xí)25．蘭蘭和芳芳運(yùn)用如圖16所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定了滑輪組的機(jī)械效率，在全班交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果時，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變，改變其他因素，是否會影響它的機(jī)械效率呢?大家積極思考，提出了各種猜想，概括起來有如下幾種：猜想l：可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；猜想2：可能與被提升的鉤碼重力有關(guān)；猜想3：可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重力都有關(guān)；猜想4：可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)．蘭蘭和芳芳分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)記錄如下表．蘭蘭的實(shí)驗(yàn)記錄：2021/3/944練習(xí)蘭蘭的實(shí)驗(yàn)記錄：

芳芳的實(shí)驗(yàn)記錄：2021/3/945練習(xí)(1)請幫助芳芳完成表中的一項(xiàng)計(jì)算；(2)請根據(jù)她們的實(shí)驗(yàn)記錄，分別在表中寫出探究結(jié)果；(3)歸納她們的實(shí)驗(yàn)探究，你所得的結(jié)論是：___________________________________(1)83．3%(2)滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān)，被提升物體的重力越大，機(jī)械效率越高．

(3)滑輪組的機(jī)械效率與勻速提升的速度大小無關(guān)，與被提升物體的重力有關(guān)，被提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高2021/3/946練習(xí)26．如圖17所示的滑輪組勻速提起重1000N的物體，10S內(nèi)繩子的自由端拉下16m，已知做的額外功是800J，若繩重和摩擦不計(jì)，試求：(1)繩自由端拉力的功率；(2)滑輪組的機(jī)械效率；(3)動滑輪的總重；(4)若用此裝置勻速提起1200N的重物，則拉力為多少N?480W83.3%200N350N2021/3/947練習(xí)27．在某工地上，工人師傅用滑輪組起吊重為600N的物體，他站在地面上用200N、的力往下拉繩，使物體勻速上升3m，滑輪組工作時的效率為75％．(1)求滑輪組提升重物所做的有用功和該工人的拉力所做的總功；(2)求該滑輪組中吊起動滑輪的繩子股數(shù)n，并畫出這個滑輪組的示意圖．1800J2400J4股2021/3/948測試1.如圖6—1所示，慢慢地把一根電線桿豎起，如力的方向總是與電線桿垂直，那么在電線桿豎立的過程中，力的大小將

。（填“變大”、“變小”、“不變”）變小2021/3/949測試2.如圖6—2所示杠桿，重力不計(jì)，O為支點(diǎn)，

。當(dāng)在A點(diǎn)懸掛一重為5N的物體，繩子的拉力

時，杠桿在水平位置平衡，在圖中畫出拉力F的力臂L2，力臂L2為

m。

0.52021/3/950測試3.如圖6—3，輕棒OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，OA長1.8m，在杠桿上距O點(diǎn)0.6m處的B點(diǎn)用繩掛一個重120N的物體G，若要使OA在如圖所示位置平衡，則在A點(diǎn)應(yīng)施加最小力為

N，試在圖中由所給條件作出該力的圖示。

202021/3/951測試4.在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，首先要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在

位置平衡。某同學(xué)在已調(diào)節(jié)好的杠桿兩端分別掛上鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量相等）后，杠桿恰好在如圖6—4所示位置平衡。如將兩側(cè)的鉤碼同時向支點(diǎn)移動一格，則松手后杠桿

端將向下傾斜。水平；右2021/3/952測試5.如圖6—5所示，某人用一根輕質(zhì)木棒挑一重為120N的物體站在水平地面上，木棒AB保持水平，棒長

，重物懸掛處離肩膀距離

，則人的肩膀?qū)δ景舻闹С至?/p>

N。若肩膀與B端的距離變小，則肩膀的支持力將

（填“變大”、“變小”或“不變”。）360；變小2021/3/953測試6.如圖6—6，滑輪重及摩擦不計(jì)，提升的重物重均為G，則F1=

，F(xiàn)2=

，F(xiàn)3=

，F(xiàn)4=

。2021/3/954測試7.如圖6—7所示，物體A重100N，A與水平面間的滑動摩擦力為30N，不計(jì)滑輪與繩子之間摩擦。若用該滑輪組使A沿水平方向勻速運(yùn)動，則拉力F為

N。102021/3/955測試8.圖6—8所示是一個指甲刀的示意圖，它由三個杠桿ABC、OBD和OED組成，用指甲刀剪指甲時，下面說法正確的是（

）A.三個杠桿都是省力杠桿

B.三個杠桿都是費(fèi)力杠桿C.ABC是省力杠桿，OBD、OED是費(fèi)力杠桿

D.ABC是費(fèi)力杠桿，OBD、OED是省力杠桿C2021/3/956測試9.一個杠桿已處于平衡狀態(tài)，如果在這個杠桿上再加上一個作用力，則（

）A.杠桿仍可能平衡，只要這力加在阻力一邊B.杠桿仍可能平衡，只要這力加在動力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)中間C.杠桿不可能平衡，因?yàn)槎嗔艘粋€力D.杠桿仍可能平衡，只要這力作用線通過支點(diǎn)D2021/3/957測試10.如圖6—9所示，杠桿OA在力FA、FB的作用下保持水平靜止?fàn)顟B(tài)，杠桿的自重不計(jì)，O為杠桿的支點(diǎn)，F(xiàn)B的方向與OA垂直，則下列關(guān)系式中一定正確的是（

）D2021/3/958測試11.一根輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，在杠桿的中點(diǎn)掛一重物G，在桿的另一端施加一個方向始終保持水平的力F，如圖6—10所示，力F使桿從所示位置慢慢抬起到水平位置的過程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的變化情況是（

）A.F增大，LF減小

B.F減小，LF增大

C.G不變，LG變小

D.G不變，LG增大AD2021/3/959測試12.杠桿在F1和F2的作用下處于平衡狀態(tài)，已知

，F(xiàn)1作用在杠桿的右端，F(xiàn)2作用在杠桿的左端，若F1和F2的大小和方向都不變，將它們的作用點(diǎn)同時遠(yuǎn)離支點(diǎn)相同的距離，那么（

）A.杠桿的左端向下斜 B.杠桿的右端向下斜

C.杠桿仍保持平衡 D.條件不足，無法判斷A2021/3/960測試13.如圖6—11所示，杠桿上分別站著大人和小孩（

），且在水平位置平衡，杠桿自重不計(jì)。如果兩人同時以大小相等的速度向支點(diǎn)移動，則杠桿將（

）A.仍能平衡

B.不能平衡，大人那端下沉

C.不能平衡，小孩那端下沉

D.條件不夠，無法判斷C2021/3/961測試14.下列說法正確的是（

）A.使用定滑輪可以改變力的方向，也可以省力B.使用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組，不考慮動滑輪的質(zhì)量和滑輪的摩擦阻力，最多可以省一半的力C.使用兩個定滑輪和兩個動滑輪組成滑輪組，不考慮動滑輪的質(zhì)量和滑輪的摩擦阻力，最少可以省3/4的力D.省力杠桿必定費(fèi)距離CD2021/3/962測試15.圖6—12中所示的需要施加的哪個力最?。?/p>

）A.滑輪組（1）

B.滑輪組（2）

C.滑輪組（3）

D.滑輪組（4）C2021/3/963測試16.用圖6—13所示的裝置先后勻速提升同一物體G，若不考慮滑輪重力及摩擦，則作用于繩子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是（

）A.F