【归纳与练习】功和机械能复习

课题

机械与机械能

一、知识要点检测：10分钟

一、杠杆

1.定义：在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。

2.五要素：、、、、、

力臂作图的步骤

二、杠杆的平衡条件1.探究杠杆的平衡条件

⑴杠杆处于平衡状态的情况：①静U状态②匀速转动

注：多次实验的目的是一一从一般现象中总结出普遍的规律。⑸杠杆的平衡条件:

⑹杠杆的平衡条件也称为杠杆原理，最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。

2.杠杆的分类：

⑴省力杠杆：①特点：动力臂大于阻力臂②优点：省力③缺点：—

④例如：羊角锤、手推车、剪铁皮的剪刀、老虎钳、撬棒等

⑵费力杠杆：①特点：动力臂小于阻力臂②优点：③缺点：

④例如：筷子、镜子、答帚、船桨、裁衣剪刀、钓鱼竿、理发的剪刀等

⑶等臂杠杆：①特点：动力臂等于阻力臂②优点：既不省力也不省距离

③例如：、等

二、滑轮

（一）、定滑轮

1.定义：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。

2.实质：等臂杠杆

4.探究使用定滑轮的特点⑴实验记录表

⑵定滑轮的特点：①使用定滑轮不能省力；

②使用定滑轮可以改变用力的;

③但不能改变拉力的大小（拉力的大小保持不变）。

（二）、动滑轮

1.动义：使用滑轮时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。

2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆3.结构示意图：

4.探究使用动滑轮的特点⑴实验记录表

⑵动滑轮的特点：①使用动滑轮能省一半力；

②使用动滑轮不能改变用力的方向。

（三）、滑轮组

1.定义：将定滑轮和动滑轮组合起来使用称为滑轮组。

2.作用：滑轮组既可以省力又可以改变用力的方向，但是不省o

3.力的关系：①不计动滑轮重、绳重和摩擦的情况下（理想情况）左_______

②不计绳重和摩擦的情况下（只考虑动滑轮的自重）F=

4.距离的关系：S=

5.速度的关系：V=

6.滑轮组的绕法：奇动偶定

（四）、轮轴和斜面

1.轮轴由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也以看成是杠杆的变形，且是一种能省力的杠杆。

轮轴的实例：门把手、汽车方向盘、扳手等。2.斜面也是一种简单机械，也可以看成是杠杆

的变形，且是一种能省力的杠杆。斜面的实例：供轮椅通行的斜坡、盘山公路

三、功

1、做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的；二是物体在力的。

2、不做功的三种情况：、、c

3、功的单位：,用字母表示，把两个鸡蛋举高1m，做的功大约1Jo

4、功的计算公式j使用公式时要注意：①各量的单位：W用J,F用N,

S用m②其中的S是在力F的方向上通过的距离。

5、功的原理：o可见既省力又省距离的机械是没有的。

5、常见的功：克服重力做功：W=Gh克服阻力（摩擦力）做功：W=fs

四、功率（用字母p表示）

1、公式：_____________

各量单位W：t：P：F：V

2、单位：,简称,符号,常用单位kW,MW

换算：lkW=103W1MW=1O6W

3、物理意义：表示的物理量（与机械效率无关

某小轿车功率66kW,它表示：____________________________

4、有公式P=W/t可知，功率跟功和时间两个因素有关，分析功率的变化时，两个因素不能顾

此失彼。比如“做功多的机械，功率一定大”的说法错误，原因是做功时间不确定。

五、机械效率（用字母n表示）

1、把有实用价值的功叫,用表示。

把没有实用价值，又不能不做的功叫.用表示.

导致做额外功的因素一般有和O

2、有用功和额外功总和叫,用W总表示，则W总=亚有+¥/额外

3、有用功与总功的比值叫机械效率，计算公式

4、滑轮组机械效率的测量：可见测量滑轮组的机械效率时，只要测出物体的重力G和绳子

的拉力F,数出与动滑轮相连的绳子的段数n,也可以计算出滑轮组的机械效率。这样就不需

要用刻度尺测出物体上升高度h和绳子移动的距离STo

5、沿斜面拉物体时的机械效率;其中的F是沿斜面方向的拉力；L是斜面的长;

G是沿斜面所拉物体的重力：h是斜面的高度。

六、机械能

1、能量：一个物体具有做功的本领，我们就说它具有能。各种能量的单位都是是

2、动能和重力势能间的转化规律：

3、在没有任何摩擦的条件下，动能和势能相互转化时，若动能减小多少，势能会增大多少，

机械能的总量保持不变即

练习题：

1.下列说法中正确的是（）

A、机械做的功越多,它的功率一定大B、机械做功时间短,它的功率一定大

C、机械做,功越快,它的功率就越大D、做相同的功,机械用的时间长,它的

功率大

2.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是（）

A750JB150JC没有做功D做了功，但条件不足，无法确定

3.直升飞机在空中匀速上升过程中,它的（）

A重力势能增大，动能减小B重力势能和动能增大

C动能不变,重力势能增大D动能和重力势能减小

4.起重机以0.lm/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功______J,它的功率是

_______W,合________KW.

5.自行车下坡时速度越来越大,它的动能逐渐,重力势能逐渐______.

6人造地球卫星的运动，近地点最大，势能最小；远地点最大，

动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能

转化为动能，整个过程机械能守恒

7.32）（08河北）小明利用如图21所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所

用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s。

（己知每层楼高3m）

求：（1）小明所用的时间；

（2）拉力的功率；

G

（3）所做的额外功：

图21

（4）在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提

升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?

机械功与机械能复习题

选择题

1.如图所示的四种情景

中，其中力对物体没有

做功的是

()

A.火箭腾空而起的推力B.叉车举起重物的举力

C.人推石头未动时的推力D.马拉木头前进的拉力

2.在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空

中停留3s。下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是（）

A.他在第一阶段内没做功.B.他在第二阶段内没做功.

C.他在两个阶段内都没做功.D.他在两个阶段内都做了功.

3.如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（）

4.如图中的工具属于省力杠杆的是()

7.如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地

面上.当在B点；加竖直向下的力为30N作用时，木杆恰能在水平

位置处于平衡状态，此时细线竖直.巳知OA=15cm,OB=5cm,用

重物对水平地面的压力为（）

A.80N.B60N.C40N.D20N

40B

8.如图所示的轻质杠杆，AO小于BO.在A,B两靖悬挂重物Gi和G2~11

后杠杆平衡,若将Gi和G2同时向支点O移动相同的距离，则

）

A.杠杆仍保持平衡。B,杠杆的A端向下倾斜。

C.杠杆的B端向下倾斜。D.无法判断。

9.如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法.物重均为500N,滑

轮重均为10N,不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）

A.甲图中的拉力等于乙图中的拉力.

B.甲图中的拉力小于乙田中的拉力.

C,甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率.

D.甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率.

10.如图所示，在水平拉力F的作用下使物体m,沿水平地面作匀速直线运动，若滑轮与绳

子质量及摩擦不计，巳知物体m与地面间的摩擦力为10N,物体m运动的速度为2m/s,

那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是（）

A.拉力F的大小为20N。B.拉力F的大小为10N。

C.拉力的功率P的大小为20W。D.拉力的功率P的大小为10W。

11.如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m,拉力F=6N,在这一过

程中，下列说法正确的是（）

A.所做的有用功为1.2J,B.所做的额外功为0.5J

C.所做的总功为1.2J.D.此滑轮组的机械效率为50%.*

12.工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提\

升2m.已知工人向上的拉力为480N,则下面说法中错误的是（）

A.绳子自由端被拉下6m.|

B.工人所做的有用功是1960J,总功是2880J.

C.工人做功的功率是288W.D.滑轮组的机械效率为51%.

13.用右图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该

（）f

A.小于200NB.等于200N1

C.大于200ND.大于300NX

14.对如图所示的装置（不计摩捧），下列说法中正确的是初（）

A.用此装置提升重物时，既可省力也可省功.矍

B.用此装置提升重物时，省力的多少完全由滑轮的&个数决定.

C.若增加被提升重物的总重，该装置机械效率不变.

D.若减少被提升重物的总重，诚装置机械效率减少

15.一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说

法中正确的是（）

A.重力势能减小，动能不变，机械能减小.

B.重力势能减小，动能增加，机械能减小.

C.重力势能减小，动能增加，机械能增加.

D.重力势能减小，动能增加，机械能不变,

16.中国跳水队被人们称为“梦之队'，如图是跳水运动员跳水时的情景，运

动员在离开跳板到落入水的过程中（）

A.运动员的动能一直增大，机械能不变.

B.运动员的重力势能一直减小，机械能减小.

C.运动员的动能先减小后增大，机械能不变.

D.运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大.

52）（08湖北恩施）在图7中，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。

如图丙：大轮重1ON,小轮重5N,连杆重1N。先后用甲、乙两种方式提

起同样重的物体（G=5OON）,如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说

法正确的是

A.Fi=129NF2=133N

B.Fi=129NF2=129N

C.Fi=133NF2=133N

D.Fi=133NF2=129N

54）（08四川达州）在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的

物体匀速提升相同的高度若用n甲，n乙表示甲、乙两装置的机械效率，w

甲、W乙表示拉力所做的功。

A、11甲=11乙，W甲=\丫乙B、H甲＞11乙，W甲＞亚乙

c、n甲vn乙，w甲vw乙D、口甲》11乙，w甲vw

57）如图6所示，绳子00,悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G,

在O右侧某点b处挂上钩码.重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水

平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是图7中哪一幅图

/ZZZZZ/////

图6

/＞刎。点的即高

0九点挂的别的个数

A

二、选择题

1.某空降兵在空中匀速下降的过程中，他的动能，势能,机械能

（填“增大”或“减小”“不变”）

2.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。下图是某

轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一ii^

个小坡度.请你说明这种设计可以节能的理由。

3.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图表示用挖掘机

挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法是：做功时

间相同，比较做功多少，另一种的判断方法是相同，比

较。

4.如图所示，物体A重G=940N.动滑轮重Gl=160N,用力F将物体A以lm/s的速度匀速

竖直提升，若不计绳重和摩擦.拉力F的大小是_______N.此装置的机口；械效率

是o拉力F在10s内所做的功是Jo,

6.如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图，上端固定在楼而

顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,I

工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计.当工作台停在距地面10m高处时，黑

工人师傅对绳子的拉力为N,若工作台从距地面10m高处升到20m高处，

工人师傅最少需要做功

9.做研究杠杆平衡条件实验时，他调节杠杆平衡后，在杠杆左边挂两个钩码，每个钩码重为

0.5N。用弹簧测力计斜向上拉杠杆，如图丙所示，杠杆处于平衡状态，

此时弹簧测力计读数2No（填“大于”、“等于”或“小于”）

13.如图所示，重力不计的杠杆OA,O为支点，在拉力F和重力为30N

重物P的作用下，恰在水平位置平衡.已知OA=80cm.AB=20cm,杠杆与转动轴间的

摩擦慧略不计.那么拉力F的刀臂L=cm,拉力的大小F=No

14.密度均匀的尺子放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺d?f

长的1/3,当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，III由

如图所示，则此直尺受到的重力是0

15.如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提

高2m,所用的拉力为25N,则拉力做功是—焦,动滑轮的机械效率是—，

如果把重100N的物体匀速提升相同高度，周这个动滑轮的机械效率将i

（填‘变大‘或'变小”“不变）

三、探究题

16.如图所示，重200N的均匀长木板AB在细绳拉力作用下保持静止.请你根据所给出的标

度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂。

4）（08江苏无锡）如图所示，Fi是作用在抽水机手柄A点处的动力，。为支点。请画出动力Fi

的力臂人。

7.在做“研究杠杆平衡条件”的实险时.挂钩码前。使杠杆在水平位置平衡.实验时只有

21）（08河北）图15是人们用木棒撬石块的示意图。撬石块有两种方鸟、

,

法：第一种是以B点为支点，在C点用与棒垂直的力Fi向下撬；

第二种是以A点为支点，在C点用与棒垂直的力F2向上撬。（木\

棒自重不计）图［5

（1）在图中画出力Fi的力臂。

⑵若石块压在棒上的D点正好是AB的中点，你认为第种方法更省力一些，理由

10个相同的钩码，杠杆每格等距.当在A点挂上4个钩码时(如图所示)，要使杠杆在水平位

置平衡，请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置.

8.如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离.放

在同一水平面上相同位置的木块.被撞得越远，表示钢球的动能越大.现用质量不同的

(2)让不问的钢球从同一高度滚下是为了_________________________________

(3)此实验得出的结论是o

(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的一些数据。

物体.A*m/kg速度v/m-3'1动能

牛约600妁0.5约75

中学生妁50妁6约900

分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是,你

这样判断的依据是

10.在“研究杠杆平衡条件”的实验中。图西

⑴把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向

边旋转，使杠杆在水平位置平衡.(填“左”或“右”)

(2)实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆

左边离支点2格的A处挂了3个钩玛，如图所示，为使杠杆在水平位置平衡,

请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法).你的方法是

⑶实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次,得到三组数据

并进行分析.这样做的目的是.

11.在做“测滑轮组的机械效率”的实验中，小明和同学们测得图中甲、

乙两个骨轮组的机械效率不同。

⑴实验后小明想，对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢?

经过思考后他认为，即使像下图中甲那样已绕好的滑轮组，机械效率

也不是固定的，还应该与有关，并用实验证明了自己的猜

想是正确的。你认为小明的实验方法是：

(2)小明将自己所做的上述实验告诉他的同学，大家探究的欲望更加强烈，大家认为，用滑轮

组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，所以，__________也

应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。小明说，其实大家已测得太力

的甲、乙两个滑轮组的机械效率不同，就证明了这一点。杨老师提醒同tty

学们说：大家应该注意到，在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，//

我们没有考虑摩擦的因素。w

12.芳芳和兰兰运用如右图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全WM

班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不“

变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了各种猜想，概括

起来有如下几种，

猜想1可能与匀速提升的速度大小有关；

猜想2可能与被提升的钩码重有关；

猜想3可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；

猜想4可能与钩码被提升的高度有关。芳芳和兰兰分别根据各自的猜想进行了探究，实验

记录如下表。

芳芳的实验记录兰兰的实验记录

钩码重绳端拉机摊钩P”绳瑞拉机械

泮(N)力《N)效率(N)力(N)效率

1079.4%

较小提升速度4.2大致融同的提升104.279.4%

校大提升速度104.279.4%速度156.0

舞究结果探究结果

(1)请帮助兰兰完成表中的一项计算；

⑵请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果；

⑶归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：

16）（08乐山）探究“斜面的机械效率”的实验装置

如图所示，某实验小组提出了“斜面的机械效率与

斜面的倾斜程度有关”的猜

下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据:

斜面慎斜小车4重斜面高度沿斜曲拉力斜面长有用功总功机械效率

程度G/Nh/mF/Ns/tn%/J

较块5.00.11.50.50.50.75一66.67%

较陡5.00.22.50.5，25

5.00.33.40.5L788.24%

⑴请将表格中空格处的数据填写完整；

⑵由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高”的结论，要得到此结论需要控制不变的因素

有：

①__________________________________________________

②__________________________________________________

③_______________________________________