中考复习：简单机械和功

简单机械和功1第一页，共86页。知识框架简单机械和功简单机械功功的计算滑轮杠杆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2第二页，共86页。支点(O)

：动力(F1)

：动力臂(L1)：阻力(F2)

：杠杆绕其转动的点使杠杆转动的力阻碍杠杆转动的力〔注意方向判断〕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F2

一点、二力、二臂杠杆：3第三页，共86页。如下图，画出以下图中各力的力臂。链接中考4第四页，共86页。杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂F1L1

=F2L25第五页，共86页。1.省力杠杆，费距离。2.费力杠杆，省距离。3.等臂杠杆，不省力也不费力。杠杆的分类F1

F2O

L1L2

6第六页，共86页。如图示，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C链接中考7第七页，共86页。如图要使杠杆AOD保持平衡，应选择B、C、D中哪一点为动力的作用点，且力的方向如何时将最省力？G0ADCBFBFCFD链接中考8第八页，共86页。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

滑轮F1F2l2l1O9第九页，共86页。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。

滑轮F1F2Ol1l210第十页，共86页。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：既省力又可以改变动力的方向。F=〔G+G动〕/n〔n是与动滑轮相连的绳子的段数。〕滑轮11第十一页，共86页。4.做功的两个必要条件〔缺一不可〕：(1)作用在物体上的力。(2)物体在该力的方向上通过的距离。2.公式：

功=力×距离W=FS功1.定义：作用在物体上的力，使物体在该力的方向上通过一定的距离，就说该力对物体做了机械功，简称功。单位:焦耳,简称焦.符号:J

1J=1Nm物理学中的“功〞吸收了一种“奉献〞和“成效〞意思在里面。意义：用１牛的力使物体在力的方向上移动１米距离，力对物体所做的功就是１焦耳。12第十二页，共86页。不做功的情况１．有力，但是在力的方向上通过的距离为零。２．有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。３．有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。13第十三页，共86页。以下图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是()链接中考14第十四页，共86页。一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了1000分米，此拖拉机牵引力做了多少功？解：Ｗ＝ＦＳ＝28500牛×100米＝２.８５×１０6

焦答：此拖拉机牵引力做了２.８５×１０6

焦功。链接中考15第十五页，共86页。起重机把重为1000牛的货物竖直提高２米后，又沿水平方向移动１米．起重机钢绳拉力做了

功？

A.1000焦耳Ｂ．2000焦耳Ｃ．3000焦耳Ｄ．不能确定链接中考16第十六页，共86页。一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙的两种不同水平地面上前进相同的距离。关于拉力哪一次所做的功多？链接中考17第十七页，共86页。

三辆汽车用相同的大小的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路，都行驶相同的时间，哪辆车的牵引力做的功多？

链接中考18第十八页，共86页。以下说法中正确的选项是()A、一个人在工作中，他一定做了功。B、只要物体受到力的作用，力一定对物体做了功。C、物体通过的距离越长，作用在物体上的力对物体做的功越多。D、有力作用在物体上，物体在力的方向上通过了距离，这个力才对物体做功。链接中考19第十九页，共86页。以下情况下，人没有对物体做功的是()A、工人把一堆砖从地面抬到三楼B、工人把板车从甲地拉到乙地C、某人提着水桶在水平地面上走D、学生推着自行车进校门链接中考20第二十页，共86页。小明和小亮体重相同，体育课上小明爬绳，小亮爬杆，两个人都爬到了3m高的顶端，比较两人做的功()。A、小明做功多B、小亮做功多C、两人做功一样多D、无法比较链接中考21第二十一页，共86页。一个同学用12N的力，将一个重为4N的足球踢到25m远处，对他踢球时做功的情况，以下说法正确的选项是()。A、做了300J的功B、做了100J的功C、没有做功D、做了功，条件缺乏，无法计算链接中考22第二十二页，共86页。放学后，某同学背着40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的楼才回到家，那么他在回家过程中对书包做的功约为__________。链接中考23第二十三页，共86页。〔10,安徽〕用力F拉动物体分别在光滑水平面上加速移动距离s做功W1,在粗糙水平面上匀速移动距离s做功W2,沿斜面向上减速移动距离s做功W3，那么W1、W2、W3关系是.FFs光滑FFs粗糙SFF友情提醒：功大小只与F、s有关，与物体是否还受其它力、物体运动状态等因素无关。链接中考W1=W2=W324第二十四页，共86页。〔09,北京〕以下事例中对物体做了功的是〔〕

A．用1000N的力拉车，车没有动

B．起重机吊着重物上升10m

C．足球离开脚后在水平面上滚动了15m

D．用竖直方向的500N力提着水桶，沿水平方向移动了2mB链接中考25第二十五页，共86页。〔2010年上海，13题〕木块在大小为10牛的水平拉力作用下，沿水平面匀速前进2米。求〔1〕拉力所做的功；〔2〕木块受到摩擦力的大小；〔3〕假设木块重16牛，在此过程中重力做了多少功？链接中考26第二十六页，共86页。功率1.概念：

所做的功叫做功率。2.含义：3.公式：定义式P=Wt4.单位：

，简称

,符号

.

1w

1J/s单位换算：1Kw=

w1031Mw=

w1065.某台机器的功率是300w。

表示：。

功率是用来表示

的物理量。单位时间内做功快慢瓦特

瓦“w〞=导出式P=FV该机器每秒做功300J27第二十七页，共86页。小明的教室在五楼，通常他上楼需要，有一次，他跑步上楼只花了40s。小明两次上楼所做的功相同吗？为什么？小明两次做功的快慢相同吗？为什么？28第二十八页，共86页。〔2010年，合肥〕一辆汽车功率是40kW,且在行驶中不变,当它以20m/s的速度行驶时它的牵引力是_____；当它的牵引力是8000N时汽车行驶的速度_______。2000N5m/s试说明为什么汽车在上坡时往往减速？链接中考29第二十九页，共86页。机械效率1.有用功：为到达目的必须做的功。2.额外功：为到达目的不需要做但不得不做的功。3.总功：为到达目的实际做的功。W总=W有+W额4.机械效率：有用功与总功的比值η=W有/W总×100﹪30第三十页，共86页。用水桶从井中提水时，所做的有用功是

，额外功是

；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是

，额外功是

。

克服水的重力做功克服桶的重力做功克服桶的重力做功克服水的重力做功链接中考31第三十一页，共86页。〔10年重庆，12题〕如下图，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，沙重184N，动滑轮重6N，桶重10N，绳重和摩擦均不计。那么拉力的大小是N，此时该装置的机械效是。10092%链接中考32第三十二页，共86页。探究活动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？2、如何调节平衡螺母使杠杆在水平条件下平衡？3、此实验中要改变所挂钩码的数量和位置屡次实验，其目的是什么？杠杆的平衡条件：F1L1=F2L233第三十三页，共86页。2、实验器材：2.要测的物理量：3.操作注意点：4.相同的滑轮组，绕绳方法虽不同，但提升相同的重物时，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。探究测滑轮组机械效率1、实验原理弹簧测力计、刻度尺物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S〔1〕匀速竖直向上拉动弹簧测力计.〔2〕不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数.34第三十四页，共86页。G动W有用＝GhW总＝Ｆs假设不计拉线质量和滑轮轴间摩擦，那么：W额外＝G动h滑轮组的机械效率：η＝W有用W总×100%＝GhＦs×100%＝GnＦ×100%测滑轮组机械效率S=nh35第三十五页，共86页。滑轮组的机械效率的影响因素：动滑轮的重力被提升物体的重力绳重及绳与滑轮间的摩擦36第三十六页，共86页。甲乙丙某实验小组在“测滑轮组的机械效率〞的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。链接中考37第三十七页，共86页。(1)第3次实验中所做的有用功是J，机械效率是___(2)比较1、2两次实验，可得的结论：(3)比较2、3两次实验，可得的结论：(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，_______额外功(选填“增大〞或“减小〞)。(5)屡次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了。〔填字母〕A.减小摩擦；B.屡次测量取平均值减小误差；C.获得多组数据归纳出物理规律。(6)由本实验〔填“能〞或“不能〞〕推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。减小Ｃ不能38第三十八页，共86页。〔07年武汉市)小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如下的实验数据：〔不计绳重和摩擦〕(1)根据下表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为。(2)请帮助小强在右图中画出该滑轮组的绕线方式。(3)当动滑轮重为N时，使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力。２滑轮组组成钩码重G/N钩码升高的高度h/m动滑轮重G/N绳子自由端移动距离s/m一个定滑轮一个动滑轮20.10.50.2链接中考39第三十九页，共86页。〔4〕假设实验中两次的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是()A．滑轮和轮轴间的摩擦力大小不同B．测拉力时没有使测力计匀速上升Ｃ．测拉力时拉力的方向没有竖直向上Ｄ．钩码被提升的高度不同Ｄ链接中考40第四十页，共86页。如下图，小刚用如下图的动滑轮，拉着物体M以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重20Ｎ，它受到的摩擦力是物重的倍，水平拉力为2.5Ｎ。2s内拉力做的功是_________________Ｊ，该动滑轮的机械效率是_________________。80％

链接中考41第四十一页，共86页。不考虑绳重跟摩擦,建筑工人用重20N的桶把100N的沙子运到6m高的三楼,动滑轮重10N,此滑轮组的机械效率多大？如果改用5N的袋子代替桶装沙子,此滑轮组的机械效率怎么变?为什么？假设用袋子装200N的沙子运上三楼,机械效率又怎么变化呢?为什么？(1)77％(2)变大(3)变大链接中考42第四十二页，共86页。以下表达中能够提高机械效率的是〔〕A、增加有用功B、减小机械间的摩擦C、减小总功D、使用最省力的机械B一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上,额外功是40000J,总功是_________J,机械效率是______1×10560℅链接中考链接中考43第四十三页，共86页。链接中考44第四十四页，共86页。链接中考45第四十五页，共86页。(2)乙同右图的方法通过滑轮把物体提到3楼,滑轮重10N,人对绳拉力为60N,有人计算总功过程如下:F=G物/2=100N/2=50N

S=6mW=FS=50N×6m=300J你认为是否正确？请说出你的理由并计算出乙的机械效率。

如图甲乙分别用不同的方法把100N的物体从地面匀速提到3楼(1)甲用20s把物体直接提上去,他对物体做的功是____J,功率为____W。60030链接中考46第四十六页，共86页。链接中考47第四十七页，共86页。斜面对物体的摩擦力是____N。75链接中考48第四十八页，共86页。链接中考49第四十九页，共86页。机械效率的计算小结：50第五十页，共86页。×100℅51第五十一页，共86页。52第五十二页，共86页。53第五十三页，共86页。如下图，斜面长S=10m,h=2m。用沿斜面方向的推力F，将重为200N的物体由斜面底端A推到顶端B。运动过程中克服摩擦力做了100J的功。求：〔1〕运动过程中克服物体重力做的功；〔2〕斜面的机械效率；〔3〕推力F的大小；FASBh链接中考54第五十四页，共86页。如下图，物体M放在水平桌面上，现通过一滑轮〔质量和摩擦均忽略不计〕拉着物体M向左匀速运动，此时弹簧测力计〔质量可忽略〕示数为10N。假设在物体M上加放一个物块m,可保持M向左匀速运动，需在绕过动滑轮的绳子自由端施加一个拉力F，那么〔〕A、物体M运动时受到向左的摩擦力B、加放m前，M受到10N的摩擦力C、加放m前，M受到20N的摩擦力D、加放m后，力F保持10N不变C链接中考55第五十五页，共86页。一个人把重为80N的水桶从井里匀速提升到地面。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？链接中考56第五十六页，共86页。引体向上是体能测试工程之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据〔g=10N/kg〕。

解：需要测量的物理量：体重G,上升高度h,时间t,次数n.表达式：P=nGht链接中考57第五十七页，共86页。某同学准备做“测定滑轮组的机械效率〞的实验，选择器材有：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______________________________刻度尺C步骤中，匀速向上提起弹簧测力计。链接中考58第五十八页，共86页。(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η一个定滑轮一个动滑轮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。链接中考59第五十九页，共86页。实验原理：所测物理量：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测量仪器：弹簧测力计、刻度尺考点1：探究斜面的机械效率60第六十页，共86页。【本卷须知】1、在实验过程中，拉力方向应与斜面保持一致且要匀速向上拉动弹簧测力计。2、不能在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速拉动过程中读数。61第六十一页，共86页。斜面机械效率的影响因素：斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度1.在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高。2.在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低。实验结论：62第六十二页，共86页。〔10年武汉市〕以下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的局部数据如下：实验次数斜面倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145％3最陡100.58.4160％⑴小明探究的是斜面的机械效率跟_______的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为，物块和斜面的内能增加了约__.⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越。假设要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持______不变。斜面的倾斜程度20%4J高斜面的倾斜程度链接中考63第六十三页，共86页。〔3〕在第1次实验中物体和斜面间的摩擦力为____N。〔4〕假设要探究斜面机械效率跟物重的关系，应保持_________________________________不变。〔5〕假设要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，需增加的器材有〔〕。〔6〕从表中还能得到的结论：〔〕斜面在我们生活中的应用有〔〕。毛巾、棉布、玻璃板等使用斜面省力；斜面的粗糙程度一定时，当斜面越平缓时，越省力；

使用斜面不省功盘山公路4斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度64第六十四页，共86页。〔08年武汉市〕小明利用斜面进行如下的实验。〔1〕图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η＝_________。

〔2〕为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表。

①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越___，拉力越___。

②由图中数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为_________N。40%高大链接中考65第六十五页，共86页。〔3〕此图中铁块沿斜面运动的距离为________，铁块上升的高度是__________。〔4〕假设忽略斜面的摩擦力，拉力应为_____。事实是铁块和斜面之间存在摩擦，此时摩擦力f=______.假设拉动过程中撤去拉力，铁块_____〔选填会或不会〕滑下。〔5〕用该实验器材还可以探究_______________________。70cm不会滑动摩擦力的大小与压力大小的关系66第六十六页，共86页。物体A和B质量相等,A在粗糙的水平面的地面,B在光滑的斜面上,现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向都移动了S,那么力F对物体做的功()A、对A做的功多B、对B做的功多C、对A和B做的功一样多D、条件缺乏,无法确定C链接中考67第六十七页，共86页。用100N的力推着小车在水平面上作匀速直线运动,5s内前进了10m,那么在这段时间内：物体运动的速度是____m/s,推力做功____J,推力的功率是_____w。2m/s1000200链接中考68第六十八页，共86页。一台拖拉机耕地的牵引力是1×104N,假设每小时拖拉机行驶,它的功率是_______W链接中考2×10469第六十九页，共86页。小明用100N的力将50N的铅球掷出10m远，那么在铅球在抛出后运动的过程中，人对铅球所作的功是：〔〕A、1000JB、500JC、0JD、1500JC链接中考70第七十页，共86页。小芳用500N的力将10N的足球踢出40m远，那么小芳在踢球的过程中，对足球所作的功是：〔〕A、400JB、20000JC、0JD、无法计算D链接中考71第七十一页，共86页。链接中考72第七十二页，共86页。机械能1、能⑴定义：一个物体能够对别的物体做功，我们就说它具有能量或能；〔有能的物体并不一定做了很多功〕⑵物体能够做的功越多，能量就越大；〔能量大并不就做了很多功〕⑶单位：⑷种类：2、动能⑴定义：物体由于____而具有的能叫做动能。⑵影响因素：a、质量一定时，物体的速度越大，动能______b、速度一定时，物体的质量越大，动能______速度和质量运动越大越大焦〔J〕动能，重力势能和弹性势能73第七十三页，共86页。

3、势能

⑴重力势能①定义：物体由于_____而具有的能叫做重力势能。②影响因素：

a、质量相同时，物体被举的越高，重力势能______b、被举得一样高时,物体的质量越大,重力势能_____⑵弹性势能①定义：物体由于____________而具有的能叫做弹性势能。②决定因素：

a、弹性相同时，形变越大，弹性势能______b、形变相同时，弹性越强，弹性势能_______质量和高度物体的弹性和形变大小越大越大发生弹性形变越大越大被举高【注】动能和重力势能都与质量有关。74第七十四页，共86页。4、机械能及相互转化⑴动能和势能统称为机械能，即机械能=⑵机械能之间可以相互转化不考虑摩擦时，机械能的总量不变〔即守恒〕，实际情况中，机械能会不断减小，转化为其他形式的能⑶机械能与其他形式的能之间也可以相互转化动能+势能75第七十五页，共86页。1一个沿竖直方向匀速下降的气球，它的动能______,势能______2、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，那么飞机在这个过程中，动能_____，势能______。(填“变大〞或“变小〞)3月亮绕地球运转时从近地点向远地点运动时是___能转化为_______能,从远地点运动到近地点时是_______能转化为_______能变小变小不变变小动重力势重力势动链接中考76第七十六页，共86页。4、跳伞运发动在空中匀速下落时，重力势能，动能，机械能。5、小明从光滑的滑梯上下滑过程中，以下说法正确的选项是。不计空气阻力〔〕A、重力势能减小，动能增加，机械能不变B、重力势能增加，动能减小，机械能不变C、重力势能增加，动能不变，机械能增加D、重力势能减小，动能不变，机械能减小减小不变减小A

链接中考77第七十七页，共86页。6．滚摆在上下运动时〔不计阻力〕以下说法中错误的选项是〔〕A．在最高点势能最大B．在最低点动能最大C．在中间时机械能最大D．在各处的机械能都一样大7、以下说法中正确的选项是〔〕A物体的质量越大,高度越高,重力势能也越大B物体的高度越高,速度越大,重力势能也越大C物体的高度越高,速度越大,动能就越大D物体的质量越大,速度越大,机械能就越大CA78第七十八页，共86页。发热效率问题节能式电热水器电源：220V额定功率：1000w容量：某电热水器将1kg水从15℃烧开,假设用时7分钟,求热水器的效率。热水器的铭牌如下：解：Q=cm(t-t0)3J/(kg℃)X1kgX(100-15)℃5JW电5Jη=Q/W电X1055J=85％答：〔略〕。7