专题 简单机械和功教案

专题 简单机械、机械功要点提纲一、杠杆1.定义：一根能在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。2．完整的杠杆结构硬棒，支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂。作用在杠杆在使它转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力，力臂必须垂直于力，即l⊥F。3．杠杆平衡状态：杠杆处于静止或匀速转动状态即为平衡状态。注意：不一定是要在水平位置静止才是平衡状态，在任意位置静止都算是杠杆平衡，但是在做验证杠杆平衡的条件的实验前，需要通过调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡。4．杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。5．杠杆的种类当动力臂大于阻力臂时，省力杠杆，如羊角锤，老虎钳，动滑轮等；当动力臂小于阻力臂时，费力杠杆，如理发剪刀，镊子，钓鱼竿等；当动力臂等于阻力臂时，等臂杠杆，如托盘天平，定滑轮等。二、滑轮：杠杆的一种变形1．定滑轮是一个等臂杠杆，只能改变力的方向（各个方向），但不改变力的大小。2．动滑轮是一个省力杠杆，能省一半力，但要费一倍距离，但不能改变力的方向。思考：一般讨论的问题是轻滑轮，即滑轮质量（重力）不计，如果要考虑滑轮的质量呢？定滑轮（轻）模型 动滑轮（轻）模型滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的n分之一，自由端移动的距离是物体移动距离的n倍。（拉力与重力的关系）（自由端移动距离和物体上升高度）三、功和功率1．功的定义：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。2．公式表达：，条件：F与s必须是在同一条直线上。3.做功的两个要素：一是作用在物体上的力，二是沿力的方向通过的距离。4．功是能量的一个单位，故单位是“焦耳”（J）。思考：不做功的几种情况？5．功率：描述物体做功快慢的物理量，单位时间内做的功叫做功率。6．公式表达：，当物体做匀速运动时，。7．功率的单位是瓦特（W），常用单位是千瓦（kW），1kW=1000W8.任何机械都不省功。使用机械时做的功，都等于人们不使用机械直接用手做的功。（动滑轮省力但是费距离）。9.机械效率：机械做功时有用功跟总功的比值。计算公式：（最后的机械效率数值应该是百分数）这里，，所以上述公式可变为（公式变型很重要，要牢记）四、动能和势能1．动能Ek：物体运动时具有的能量叫做动能，运动物体的速度越大，质量越大，其动能就越大。公式：。（不需要记忆，不考计算）影响因素：质量和速度2．重力势能Ep：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体质量越大，举得越高，其重力势能就越大。公式：。（不需要记忆，不考计算）影响因素：质量和高度物体的动能和势能统称为机械能，物体的动能和势能之间可以相互转化（遇到题目，你要知道是什么能转换成什么能）。动能可以转化为势能，势能可以转化为动能。专题简单机械和功配套练习一、选择题1．如图所示是安置在小区门口的栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根[ ]

A．省力杠杆B．费力杠杆C．等臂杠杆D．无法确定2．如图所示中属于费力杠杆的是[ ]

3．如右图所示，绳子OO′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的距离的关系是下图中哪一幅图？[ ]A B C D4．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，这样做的目的是为了[ ]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5．右图中杠杆的A点，先后沿AD、AE、AF、AG四个方向施加力的作用，均能使杠杆平衡．在这四种情况中[ ]A．沿AD方向最省力B．沿AE方向最省力C．沿AF方向最省力D．沿AG方向最省力6．在如图所示的几个情形中所提到的力没有做功的是[ ]A B C D7．上课铃刚响，小孙同学立即从学校教学楼的一楼奔上三楼，大约用了20秒，则他登楼的功率最接近于[ ]A．10瓦 B．100瓦 C．1000瓦 D．10000瓦8．如右图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是[ ]A．甲是动滑轮，使用时不能省力B．乙是动滑轮，使用时可以省力C．甲是定滑轮，使用时可以省力D．乙是定滑轮，使用时不能省力9．在如图所示的各杠杆中，无论怎样调节力的大小都不能使轻质杠杆在水平位置平衡的是[ ]ABCD10．如图所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若此时将G1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A端向下倾斜C．杠杆B端向下倾斜 D．无法判断二、填空题11．目前很多家庭都备有垃圾桶，如图所示是家用脚踏式垃圾桶的结构图，F为装垃圾时开盖用的脚踏板。从图中可以看出，其中由DEF组成的杠杆是一根________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆，其支点是_________。AFAF2F1B13．如图所示，B装置是_________滑轮（选填“定”或“动”）。若物体A所受重力为100牛，当分别用力匀速提起物体A时，拉力F1___________F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。若物体A被提高了2米，则力F2做功__________焦。14．2006年2月24日在意大利都灵举办的第二十届冬季奥运会自由式滑雪男子空中技巧决赛中，中国选手韩晓鹏以250.77分荣获金牌，右图为他决赛时滑雪的雄姿。则他在空中加速下落的运动过程中，他的重力势能在_____________，他的动能在___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。落地后由于________不能立刻停下来。15．一个工人用200牛的水平推力，在25秒钟内使一辆重1500牛的小车沿水平路面前进了50米，则工人做的功是________焦，功率是________瓦；重力对小车做的功是______焦。16．现有三种独轮车如图所示，若他们装运质量相同的货物，则选用______图的独轮车最合适，这是因为__________________________________________。 第16题图 第17题图17．如图所示，物体A以2厘米/秒的速度，在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3牛，水平拉力F=____________牛，物体A受到的摩擦力f=____________牛，2秒内拉力F做的功为____________焦。（不计滑轮重力以及轮与绳之间的摩擦） 第18题图 第19题图18．如图所示，在整修寺庙过程中，甲和尚将一块重400牛的石头提到2米高的庙墙上，乙和尚把重110牛的瓦片提到6米高的房檐上。请帮助老和尚比较甲、乙两个和尚的贡献大小。根据你所学的知识可知___________和尚的贡献大（选填“甲”或“乙”），判断的依据是________________________________________________________________。19．某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。比较(a)、（b）两图可知；比较（b）、(c)、(d)三图可知。三、作图题20．如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1。L1F2OBL1F2OB第20题图 第21题图 第22题图21．如图所示为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。22．如图所示为一动滑轮装置，请在图中作出动力的力臂LF和重力的力臂LG。五、实验题23．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在__________位置平衡，这样做是为了便于测量___________；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_________________调节，或将左端的平衡螺母向______________调节。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用钩码重0.5牛，杠杆上每一格长5厘米，部分实验数据已记录在右表中（1）将表格中的实验数据补充完整。（2）小明的第3次实验存在错误，其错误是______________________，造成错误的原因是______________________________________________________。24．如图所示，在调节好的杠杆的a处，挂有二个重各为0.5牛的钩码，为使杠杆仍能在水平位置保持平衡，可在b处或c处施力。bacO若在b处施力，则所施加的最小力大小是___________bacO若在c处施力，则所施加的最小力大小是___________牛，方向____________。25．在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案进行实验，其中可行的是_________________。（填写序号）①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小；②都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；③爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较。四、计算题26．如图所示的轻质直角曲杆AOCB的A端吊着一个重为45牛的物体，已知AO=BC=4厘米，OC=3厘米，若在B端作用一个最小的力，使曲杆在图示状态保持静止。求：（1）在图中作出该力的方向；（2）该最小力FB的大小。27．一辆汽车在200秒的时间内，在一条平直的公路上匀速行驶了2000米。已知汽车发动机的功率为3×104瓦，求：(1)汽车在这段路程中所做的功；(2)汽车运动时发动机对汽车的牵引力。杠铃直径0.4米杠铃质量100千克杠铃直径0.4米杠铃质量100千克运动员质量75千克举起高度0.8米专题简单机械机械功BCBDCDBBB10.C11.省力E12.240竖直向下13.定等于20014.增大惯性15.10000400016.B使用B小车的动力臂最长17.360.2418.甲甲做的功比乙的多19.使用定滑轮提起重物能改变力的方向，但不能省力