第十章机械与人

1、3机械与人知识梳理、杠杆1、定义： 叫杠杆。关键词：硬棒：杠杆识别不在形状的曲直,而在于硬度。转动：是不是杠杆还要看它能不 能动。根据转动的情况下还可以帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。2-五要素一一组成杠杆示意图。(1)支点：。用O表示。(2)动力： 。用 F i表不。(3)阻力：。用F2表不。说明：(1)动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆 ±0(2)动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向一定。(4)动力臂: 。用 Li表示。(5)阻力臂：。用L2表示。力臂的画法：找支点Q画力的作用线(虚线)；画力臂(虚线，过支点作垂直于力的作用线的垂线)； 标力臂(大括号)。3

2、、杠杆的平衡条件： 。公式：4、分类应用：名称结构特征特点应用举例省力杠杆费力杠杆等臂杠杆三、机械效率1、有用功：通2、额外功： .T3、总功： R4、机械效率：一二因为有用功总 总功，所以机械效率总 ,常用百分数表示。计算滑轮组机械效率的 相关公式：5、影响机械效率的因素：的简单机械,6、斜面也是一种生活中常见的斜面是_ 其中有用功的计算公式； 总功的计算公式：_ 额外功的计算公式：一7、对于水平的滑轮组，其中有用功的计算公式: 总功的计算公式：二、滑轮定义简图实质特点理想情况定 滑 轮F2 1/47/0/F FiF二GS（绳子自由端 移动距离）=h （重物移动的距离） VF =VG动 滑

3、轮7/F=2 G;F= 2 （G物+G动）（计动滑轮重）S= 2h ;VF =2vg1F2 *1Fi滑 轮 组组装滑轮组方法：首先根 据公式n=（G物+G动）/ 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。组合机械F= : GF= ： （G物+G动）（计动滑轮重）S= nh ;vf =nvG备注：（1）理想情况指 不计轮轴间摩擦，绳重，动滑轮重力。（2） n：提着动滑轮的绳子股数，主要从图上去数出来。一、功1、定义：2、做功的两个必要因素：（1） , 3、计算公式：,其中W表示,单位是, 简称,符号, F表示,单位是 ,S表木 ,单位是。4、将地面上的物理

4、课本捡起放在桌子上，人对物理课本做的功约 ,从地上捡起一个鸡蛋缓缓举过头顶大约做功 。5、不做功的三种情况： 二、功率1、定义；。2、意义： 。3、计算公式：,其中P表示,单位是,简 称,符号是, W表示,单位是, t表示,单位是,4、常用的功率单位还有 KW, 1KW=W5、功率的计算公式还有 。比如汽车爬坡时，需要的牵引力大，汽车的速度就会 减小。拖拉机耕地时，需要的牵引力大，拖拉机的速度也会变小。三、机械能1、能量：如果一个物体 ,我们就说这个物体具有能量。一个物 体能够做的功越多，表示这个物体 ,能量的单位是 。和 统称为机械能，势能分为 和。2、动能的定义： , 动能的大小与 有关。

5、3、重力势能的定义：。重力势能的大小与 有关。4、弹性势能的定义： 。弹性势能的大小与 有关。基础练习1.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的A .增大阻力臂，减小动力移动的距离B.减小动力臂，减小动力移动的距离C.增大动力臂，省力D.减小阻力臂，省力2如图所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（）A . ABC是一个省力杠杆*B. D处刀刃较薄，可以增大压力。曾匿C.杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦归°D.指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆3.如图3所示，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都

6、相同。下列四项操作中，会使杠杆右端下倾的是（1）在杠杆两侧同时各减掉一个钩码；（2）在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码；（3 ）将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格;A (1) (3) B (2) (4)3、如图所示，是一种生活中常用的夹子的结构示意图，下列说法正确的是（）A.夹子捏开时是一个省力杠杆，夹住物体时是费力杠杆 B.夹子捏开时是一个费力力杠杆，夹住物体时是省力杠杆 C.夹子捏开时是一个省力杠杆，夹住物体时是省力杠杆 D.夹子捏开时是一个费力杠杆，夹住物体时是费力杠杆4、如图所示，一根粗细均匀的铁棒 AB静止在水平地面上， 现用力F将铁棒产从水平地面拉至竖直立起。在这个过程中，力

7、F作用在A端且始终与铁棒垂 A,B直，则用力F将A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小后变大5. （2015?常州）如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点 O自由转动，在B端施加 一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）A. 一定是省力杠杆B. 一定是费力杠杆C. 一定是等臂杠杆D.以上情况都有可能6、（2015?黑龙江）如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦）A .绳子自由端移动的距离是6mC.工人做功的功率是 80W7.图5所示的工具中属于费力杠杆的一组是核桃夹船浆 甜 手推车碗夹，图X卜列说法正确的是B.动滑轮的重是10ND .滑

8、轮组的机械效率是 80%（4 ）将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格°7A.B.C.D.8.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物.不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A .甲图省力，机械效率甲图大B.甲图省力，机械效率一样大C.乙图省力，机械效率一样大D.乙图省力，机械效率乙图大9.在图7的四种情境中，人对物体做功的是（）A.提着水桶在水平地面上匀速前进B.扛着米袋慢慢爬上楼梯C.用力推汽车，汽车没动D.举着杠铃原地不动10.如图，轻质杠杆 AB可以绕。点转动，在 A点用细线悬挂一重物，在 B 点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平

9、衡。若将动力的方向改 为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则A.动力臂增大，动力增大B.动力臂增大，动力减C.动力臂减小，动力减小D.动力臂减小，动力增大11、甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则A、甲吊车的电动机做的有用功较多B、乙吊车的电动机做的额外功较多C、甲吊车的电动机做的总功较多D、甲乙两吊车的电动机做的总功相等12、甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿顶用了16s,乙从地面爬到竿顶用了 12s,已知甲、乙两人的体重之比为3: 4,则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲：P乙为（）A. 4: 3 B.3: 4C . 16: 9 D .

10、 9: 1613. （2014?广州）如图，用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd,运动r-距离Sab=Scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率（）#'A . ab段做功较多C. ab段功率较大B. ab段与cd段的功一样多D. ab段与cd段的功率一样大14、（ 2014?荷泽）如图所示，光滑斜面 AB >AC ,沿斜面 AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2,所做的功分别为Wa和Wb.则，（）A . F1VF2，W1=W2B. F1VF2，W1VW2C.F1>F2，W1>

11、; W2D, F1>F2，W1=W215、（2015?攀枝花）如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，下列说法正确的是（）A.人和伞的机械能不变B.人和伞的机械能减小RMbc.人和伞的重力势能在增大d.人和伞的动能在减小Wsr16、（2015碰辽）如图所示，人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，当卫星从远地点向X近地点运动过程中，下列说法正确的是A.动能逐渐增大，机械能增大B.势能逐渐减小，机械能减小C.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变D.动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小.f=900N, P=270W17、某人用如图所示装置来拉小车匀速前进，所用拉力F为300N,滑轮组绳子的自

12、由端1s内移动0.6m,若不计滑轮重及绳子滑轮间的摩擦，那么，地面对小车的摩擦力f和滑轮组对小车做功的功率分别是（）A. f=900N, P=180W B. f=600N, P=180W C . f=600N, P=60W D 18、（2015?德阳）下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A、做功多的机器机械效率一定高B、功率小的机器做功慢C、机械效率高的机器功率一定大D、功率大的机器做功时间一定短19.（2015 济南）为了探究杠杆的平衡条件.物理老师带来了一个自制枉杆心 一 出以AB。从其上找一点 C用支架支起来，如图所示，当小强依次在枉杆1a 一 上的A1、A2、A等各点施加一个向

13、下的力时。 发现越来越容易提起水桶。合根据这一实验现象大家提出的以下四个问题 .其中最有探究价值且易于J 匕二探究的科学问题是（）"独凶A.水桶重和位置不变.杠秆平衡时.为什么施力点离支点越远就越省力？B.水桶重和位置不变.杠杆平衡时.动力和动力臂之问存在着怎样的关系？C.阻力和阻力臂不变.杠杆平衡时.动力和动力臂之问存在着怎样的关系？D.杠杆平衡时.动力和动力臂、阻力和阻力臂之问存在着怎样的关系？20 （2011浙江义乌）如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则（）A、F甲F乙，因为甲方法的动力臂长AB、F甲F乙，因为乙方法的阻

14、力臂长F夕 典C、F甲F乙，因为乙方法时阻力臂短第D、5甲=5乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍21、2009?朝阳市】在图17中，要将一圆柱体重物推上台阶，最小的作用力应是1】A. F1B. F2C. F3D. F422.在水平地面上，工人用 100N的水平推力推动重 150N的箱子， 程中，木箱所受重力对木箱做功为 一 J;工人对木箱做功为 _ 率为W。23、如图所不，斜面长 1m图0.4m,用大小为5N沿斜向向上的拉力图174s内前进了 6m,在这个过 _Jo工人对木箱做功的功F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为力为J仅使倾角0逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐（选填“增大

15、”、“小变”或“减小”）。24、（2014?安徽）攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动.一位攀走；摩擦J J J J # A J 尸 J J * J，祥体重为520N,背着质重为8kg的背包，用时40min登上图为9m的峭壁.他做功的平均功率是 W. （ g取10N/kg ）一抽水机的功率是 1kW它在5min内可以做抽上20m高的水塔上去.25 .如图回出对应的力与力臂。26 .请画出滑轮组最省力的绳子绕法。兴行tn6 n在此过程中攀岩者对背包做功 J,J的功.这些功可以把 N的水穗I27、已知轿车的质量是 1.6t,它以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶2min ,轿车受到的阻力是

16、车重的0.1倍，求轿车在这段时间内：发动机的牵引力；发动机做的功；发动机的功率（g取10N/kg）。28、如图所示滑轮组，工人用 200N的力拉动绳子一端 5秒，使重为450N的物体匀速上升了 1m,不计绳重与摩擦。求：（1）滑轮组对物体做了多少功？（2）工人做的功多大？（3）拉力的功率多大？（4）此装置的机械效率多大？（5）动滑轮多重？（6）若提起物重为600N,机械效率多大？29.如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg,装沙子的桶的质量 8kg,动滑轮的质量为 2kg,工人匀速拉绳子的力为 300N （忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）求：（1）

17、工人做的总功；（2）工人做的额外功；（3）该装置的机械效率30、在“探究杠杆的平衡条件”的实验中（1）把支点放在质地均匀的杠杆中间，目的是 （2）实验前应先调节杠杆两端的平衡螺母，使它在水平位置平衡，若发现杠杆左端偏低，应将杠杆右端的螺母向 （填“左”或“右”）调节直到杠杆平衡。杠杆平衡后，在整个实验过 程中， （填“可以”或“不可以”）再旋动两侧的螺母。（3）实验中多次改变力与力臂的大小主要是为了（）A、减小摩擦B、获取多组实验数据归纳出物理规律C、使每组数据更准确D、多次测量取平均值减小误差（4）下列实验步骤中正确的顺序是 A、调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。B、计算每次实验

18、中F1L1和F2L2的大小，根据计算结果得出杠杆的平衡条件。C、改变钩码的个数和位置，重复实验。D、记下动力F1、动力臂L1、阻力F2和阻力臂L2的大小，将数据填入表格中。E、将钩码挂职在杠杆的支上点两边，先改变动力或动力臂的大小，然后调节阻力或阻力臂的 大小，使杠杆在水平位置重新平衡。（5）杠杆调节平衡后，小明按图2方式进行实验，他这样操作的弊端是 O, BL 3 L=图161117所示装置进行探究， 发现 ,测出的拉力大小都。（6）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时 与杠杆平衡条件不相符。其原因是：31、某实验小组在“测滑轮组机械效率”时,(1)他们应沿 拉动弹簧测力计，(2)实验中得到的数据如下表所示，第 1、2、3次实验装置分别如图 27中的甲、乙、丙所示。次 数钩码重G/N钩码上升高度