简单机械和功复习B

1、第十一章 简单机械和功复习一、知识总结简单机械和功简单机械功功的计算杠杆滑轮做功的两个必要因素功机械效率功率功的单位省力杠杆等臂杠杆费力杠杆知识点一：杠杆在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。 F2 杠杆不一定是直的，也可以是弯曲的，但是必须保证是硬棒。 跷跷板、剪刀、扳子、撬棒等，都是杠杆。 滑轮是一种变形的杠杆，且定滑轮是一种等臂杠杆，动滑轮是一种动力臂是阻力臂的两倍的杠杆。一点、二力、二臂：支点（0）：杠杆绕其转动的点动力(F1) ：使杠杆转动的力阻力(F2) ：阻碍杠杆转动的力（方向判断）动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离知识

2、点二：杠杆平衡条件杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂公式：知识点三：杠杆的分类1. 省力杠杆，费距离。2. 费力杠杆，省距离。3. 不省力也不费力。F1 F2 O L1 L2知识点四：定滑轮1.定义：使用时，轴的位置固定不动的滑轮2.实质：等臂杠杆3.特点：不省力但可以改变动力方向 知识点五：动滑轮1.定义：使用时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆3.特点：省一半力但不可以改变动力方向，动力移动距离是阻力移动距离的两倍知识点六：滑轮组1.定义：动滑轮与定滑轮的组合2.每一类滑轮组绳子绕法有两种3.特点：省力又可以改变动力方向 F=（）/n n是与动滑轮相连

3、的绳子段数知识点七：功1.做功的两个要素：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上通过的距离2.公式：W=F S （在力的方向上通过的距离）3.单位：J（两个鸡蛋举高1m，做的功大约是1J）知识点八：功率1.功率：表示做功快慢的物理量 2.定义：单位时间完成的功3.公式：P=W/t 4.单位：W知识点九：机械效率1.有用功：为达到目的必须做的功2.额外功：为达到目的不需要做但不得不做的功3.总功：为达到目的实际做的功 = +4.机械效率：有用功与总功的比值= / 知识点十：探究活动1、研究杠杆的平衡条件：（1）为什么挂钩码前要把杠杆调在水平位置平衡？答：消除杠杆自身重力对实验的影响（2）如

4、何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？答：在探究杠杆平衡的条件的实验中，调节两边的平衡螺母使杠在水平位置平衡时，如果是左边高的话，可以将左边的平衡螺母向左旋，或者右边的平衡螺母向左旋；如果是右边的高的话，可以将左边的平衡螺母向右旋，或者右边的平衡螺母向右旋，直到达到平衡。（3）此实验中要改变所挂钩码的数量和位置多次实验，其目的是什么？ 答：减少偶然误差，多次实验计算平均值以减小误差。2、测滑轮组机械效率：W有= ( h为重物提升高度）W总=F S ( S为绳子自由端的伸长） W额=S=n h (n为吊着动滑轮的绳子段数）（1）实验器材：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长

5、的细绳、刻度尺。（2）要测的物理量：物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S（3）操作注意点：竖直向上匀速拉动弹簧测力计（4）相同的滑轮组，绕绳方法虽不同，当提升相同的重物时，机械效率是相同的；用同样的滑轮组提升不同的重物，重物越重滑轮组的机械效率越大若不计拉线质量和滑轮轴间摩擦，则：（5）滑轮组的机械效率：= （/ ）100=/(100二、典型例题例1、如图所示，画出下图中各力的力臂例2、长为80cm的杠杆，支点离右端20cm，左端挂20N的重物，在右端应挂 N的重物杠杆才能平衡，如果两端各加10N的重物，则杠杆 端向上抬起，若要杠杆恢复平衡，支点应向 移动 cm。例3、如图

6、所示，一个轻质直杆可绕0点转动，杆的末端悬挂一重物，用一个始终跟直杆垂直的力F作用于杠杆的中点，并使直杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中直杆（ ）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，后是省力的例4、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（ ）A200牛顿 B300牛顿C400牛顿 D150牛顿例5、如图1所示，船和人总重1500，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（ ）30 60 90 500例6、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲

7、、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则( )A.F甲F乙F丙 B.F甲F乙F丙 C.F甲F乙F丙 D.F甲F乙F丙图1例7、如右图所示装置，杠杆处于平衡状态，G110N，AB4OB，求：G2（不计滑轮重）G2111111111122例8、一个人把重为80N的水桶从井里匀速提升到地面。已知水桶被提起的高度为8m，水桶到地面后，人又提着水桶沿着水平地面匀速前进20m,求人对水桶一共做了多少功？例9、如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5s内匀速上升lm求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率FG图11-70例10、某工地

8、用图11-70所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升0.8m的过程中，拉力F的功率为2500W，此时滑轮组的机械效率为80，求：(1) 滑轮组做的有用功(g取10Nkg)。(2) 重物上升的速度。例 11、如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。(1)每个滑轮重多少N?(2)绳子能承受的最大拉力是多少N?(3)当滑轮组的机械效率为80时，物体重多少N?例12、某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：

9、弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。（1）他所选的器材少了_（2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作A将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计B记下钩码和弹簧测力计的起始位置C向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数D测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离E.将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是_ (3)补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：滑轮组组成钩码重G/N钩码升高h/m弹簧测力计示数F/N绳子自由端移动距离s/m机械效率一个定

10、滑轮一个动滑轮2.10.101.00.30（4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出简单机械和功 练习一、填空题1.如图所示的装置中，两支笔构成了一个 ，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越 .2. 2016年体育测试立定跳远项目中，体重为500 N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5 s，轨迹如图所示，则此过程重力做的功为 J，重力的功率为 W.该同学起跳后离开地面能继续向前运动是由于 .他用力蹬地从而获得向前起跳的力说明 .3.如图所示，物体A所受重力为200 N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F1和F2的方向匀速提起

11、物体A时，则F1 (填“大于”“等于”或“小于”) F2.若10s内A物体被匀速提升4m，则拉力F1的功率为 W.如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将 (填“增大”“不变或“减小”).4.如图是用高枝剪修剪树枝的情景，仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有 和滑轮组两类简单机械.当园林工用30 N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约为 N.5.如图所示，沿斜面向上拉一个重为4. 5 N的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m，高0. 3 m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是 N.6.如图所示，在“测量滑轮组机械效

12、率”的实验中，物体重6 N.沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10 cm，此时弹簧测力计的示数为 N，滑轮组的机械效率是 .7.现有30包大米，总质量为150 kg.小明想尽快将它们搬上10 m高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图可知他可以提供的最大功率为 W;为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬 包.若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 s. (g取10 N/kg)二、选择题8.为了探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠杆AB.从其上找一点C用支架支起来，如图所示.当小强依次在杠杆上的

13、A1、A2、A等各点施加一个向下的力时，发现越来越容易提起水桶.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探究的科学问题是( ) A.水桶重和位置不变，杠杆平衡时，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，动力和动力臂之间存在着怎样的关系24 C.阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系t D.杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系V9.如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是( )B10.如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时( )N A.小虎的推力小于箱子受到的阻力t B.小

14、虎的推力大于箱子受到的阻力0 C.小虎对箱子做了功G D.小虎对箱子没有做功i11.滑轮在中世纪时就被应用于战场.如图所示，弓箭手用200 N的平均拉力通过滑轮组将弦拉满架到弓上射击，若动滑轮移动了90 cm.以下说法正确的是(不计滑轮和绳重、摩擦)( )y A.使用滑轮组是为了省功，从而节省体能H B.使用滑轮组是为了改变力的方向，方便用力e C.使用滑轮组是为了省力F D.使用滑轮组时弓箭手做的功为180 JU12.如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是( )N A.大人与小孩做功相同，两人功率相同w B.大人与小孩做功相同，小孩功率大I C.大人比小孩做功多，大人

15、功率大B D.大人比小孩做功多，小孩功率大t13.利用等重滑轮，分别采用如图所示的两种方式提升同一重物，升高相等高度.若绳重和摩擦不计，下列分析中正确是( )a A.乙绳自由端移动距离较大8 B.乙绳自由端作用力较小/ C.两种方式所做额外功相等Q D.增大提升高度效率都变大=14.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是( )=A. B. C. D. 三、解答题15.为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止，请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图，并作出阻力F2的力臂l2.1

16、6.一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组将重物提升到10 m高的楼上，请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法.17.在探究杠杆平衡条件的实验中: (1)如图(a)所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节. (2)如图(b)所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向 .(3)操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是 .(写出一条即可) (4)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力X动力臂=阻力X阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，

17、理由是 .18.物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示.(1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计.(2)第4次实验测得的机械效率 %.(3)比较第 次实验，小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关;比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组， 越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比 (填“增大”“不变”或“减小”)，由此可见机械效率提高的原因是 .19.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为

18、N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率约为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: .(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据:根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重量有关:钩码越重，其效率越高”的结论?答： ;请简要说明两条理由: ； .20.如图所示，将边长为10 cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1 =30 N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F1，在B点施加力F2时

19、，合金块对地面的压强为1.2X103Pa.(OB=3OA, g取10 N/kg) (1)画出F2的力臂; (2)求合金块的质量; (3)求F2的大小.简单机械和功 强化练习一选择题（共20小题）1如图所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一把弹簧测力计依次在A，B，C三点沿圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是（）AF1F2F3GBF1F2F3GCF1=F2=F3=GDF1F2=F3=G2如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在B端放一支蜡烛，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时

20、点燃，它们的燃烧速度相同那在在蜡烛的燃烧过程中，直尺AB将（）A蜡烛燃烧过程中A将逐渐上升B始终保持平衡C不能保持平衡，待两边蜡烛燃烧完了以后，才能恢复平衡D蜡烛燃烧过程中B端将逐渐上升3如图所示杠杆上分别站着大人和小孩（G大人G小孩）且在水平位置平衡，杠杆自重不计如果两人同时以大小相等的速度向支点移动则杠杆将（）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条件不够，无法判断4 F的方向始终竖直向上，在匀速提升重物G的过程中（）AF大小不变BF逐渐变大CF逐渐变小DF先逐渐变小后逐渐变大5如图所示，均匀细杆OA长为l，可以绕O点在竖直平面内自由移动，在O点正上方距离同样是l的P

21、处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连，并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起已知绳上拉力为F1，当拉至细杆与水平面夹角为30时，绳上拉力为F2，在此过程中（不考虑绳重及摩擦），下列判断正确的是（）A拉力F的大小保持不变B细杆重力的力臂逐渐减小CF1与F2两力之比为1：DF1与F2两力之比为：16某商店有一不等臂天平（砝码准确），一顾客要买2kg白糖，营业员先在左盘放一包白糖右盘加1Kg砝码，待天平平衡后；接着又在右盘放一包白糖左盘加1kg砝码，待天平平衡后然后把两包白糖交给顾客则两包白糖的总质量（）A等于2KgB小于2KgC大于2KgD无法知道7古代护城河上安装的吊桥可以看

22、成一个以O为支点的杠杆，如图所示一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是（）AL始终在增加，FL始终在增加BL始终在增加，FL始终在减小CL先增加后减小，FL始终在减小DL先减小后增加，FL先减小后增加8如图，重力不计的一木板AC可绕O点无摩擦转动，木板AC长9m，在A端挂一边长为50cm的正方体P，一台电动车由B点向C点运动当车在起点B时，P对地面的压强为4500Pa，且OA=2m，OB=1.5m若车的质量为50kg，g取10N/kg，则（）A若车由B点以0.3m/s的速度向右运动且

23、保持木板静止，车最多可以运动20sB木板保持静止情况下，车由B点向右最多可以运动7mC若车由B点向右运动2.5m，P对地面的压强为2000PaD物体P重1200N9小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300N的物体，物体受到的摩擦力是120N，如果该装置的效率为80%，则作用在绳端的拉力F的大小是（）A50NB60NC80ND120N10如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧秤示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是（）AF=20N，f=20NBF=10N，f=20NCF=20N，f=10NDF=10N，f=

24、10N11如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（）AF1：F2：F3=2：1：4 S1：S2：S3=2：1：4BF1：F2：F3=2：1：4 S1：S2：S3=2：4：1CF1：F2：F3=2：4：1 V1：V2：V3=2：1：4DF1：F2：F3=2：1：4 V1：V2：V3=2：4：112如图所示，通过动滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3，则这三个力大小关系是（）AF1最大BF2最大CF3最大D一样大13如图所示，工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G物，动滑轮的重力为G动，此装置的机械效率为，不计绳重和摩擦则下列表达式不能表示工人所用拉力的大小是（）ABCD14如图所示，物体重为G，（滑轮重及摩擦均不计）欲将重物提起，拉力F为（）ABCD15如图所示，吊篮的重力为400N，动滑轮总重力为50N，定滑轮总重力为40N，人的重力为600N，不计绳重与摩擦，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（）A218NB220NC210ND236N 16如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运