山东省菏泽市牡丹区黄堽镇侯集初级中学八年级物理下册 机械能综合专题（含解析）（新版）新人教版.doc

简单机械 知识点睛一、杠杆：1定义：杠杆是一根在力作用下能绕固定点转动的硬棒说明：所谓硬棒，就是要求在使用时棒不会变形，至于棒的形状则并非一定要求是直的，比如滑轮、轮轴等都可看作是杠杆2力臂：支点到力的作用线的距离说明：（1）当力的大小相同时，力臂越大则该力对杠杆的旋转作用越强（2）力臂不一定在杠杆上3杠杆平衡条件：f动l动f阻l阻说明：（1） 当有两个力或两个以上力作用在杠杆上，能使杠杆分别按两个不同方向(比如顺时针或逆时针)转动，若杠杆保持静止不动或匀速转动时，则我们说杠杆平衡了（2） 动力和阻力是从使杠杆转动和阻碍杠杆转动来定义的，具有相对性如果两个力分别由人和物体施加的，我们通常选择人施加的力为动力，物体施加力为阻力；如果二个力都由人（或物体）施加的，我们可以任意选择其中的一个力作为动力，则使杠杆旋转方向相反的另一个力就是阻力4杠杆的分类：(1) l动力l阻力 时叫省力杠杆其特点是省了力但费了距离，如瓶盖起子、手推车、铡刀等(2) l动力d2，由此得：，这就是说，若从支点o将木头锯断，粗的一端重力大【答案】 a【例5】 如图所示的滑轮组中，每个滑轮自重均为20牛，横杆的自重是10牛，摩擦和绳重不计，现用此滑轮组匀速提起重g=750牛的物体，那么需要施加的动力f是（ ）a200牛 b180牛 c190牛d170牛【答案】 a【例6】 如图所示，滑轮组处于平衡状态，在、下边分别加两个完全相同的砝码，则（ ）aa上升 bb上升c静止 d无法判定【答案】 a【例7】 如图所示，物体受到的重力为，用力将滑轮匀速提升，重物随滑轮一起匀速上升当重物上升时关于滑轮上升的高度和拉力的说法正确的是（ ）a，b，c，d，【解析】 使用这种动滑轮费力，省距离，动滑轮移动的距离是物体上升高度的一半；【答案】 c【例8】 一个同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组提升重物已知物重，而绳子最多只能承受的拉力请你帮他在图中画出符合要求的绳子绕法【解析】 先判断用“进一法”取根据“奇拴动，一动配一定，变向加一定”原则，绳子应固定在动滑轮的钩上，由内向外绕【答案】 如图所示【例9】 如图所示，用水平拉力通过滑轮组（滑轮的质量可忽略，且不计轮与轴间的摩擦）拉动物块在水平地面上做匀速运动，弹簧测力计的示数如图所示对物块施水平向右、大小为的拉力时，物块向右匀速运动，此时弹簧测力计的示数为【答案】【解析】 当弹簧测力计的示数为时，由左边的滑轮受力分析可知，绳子自由端的拉力对右边的滑轮受力分析可知：物体受到的滑动摩擦力为当施加一外力时，使向右做匀速直线运动时，绳的自由端拉力为：弹簧测力计的示数为： 能力提高【例10】 如图所示，杠杆ab可绕o转动，绳ad连在以a为圆心的弧形槽mn上，d球可以在mn上自由滑动，在d球从n向m滑动过程中杠杆仍能保持平衡，则绳ad对杠杆的拉力变化情况是（ ）a变大 b变小 c先变大后变小 d先变小后变大【解析】 找出力臂变化，判断力的变化【答案】 d 【例11】 一根均匀木条长支点在中点时刚好平衡，如果在左端锯下棒长的，叠放在左端剩余部分的上面，则这根木条（ ） a仍保持平衡 b左端向下倾斜 c右端向下倾斜 d无法判断 【解析】 根据杠杆平衡条件左端有：右端有：，因为：，则杠杆右端向下倾斜【答案】 c【例12】 如图所示，一根长为l的木头重1000牛，其重心o在离木头左端处，甲、乙二人各杠一端将木头杠起，此时丙又在木头的中间n处向上杠，用力，由于丙的参与，乙的负重减轻了（ ）a200牛 b300牛 c100牛 d150牛【解析】 当甲、乙二人在两端同时将木头杠起时，根据杠杆的平衡条件有以甲为支点：以乙为支点：解以上三个方程得：，又当丙以在n点扛起时，设此时乙用力为，且令甲端为支点，根据杠杆的平衡条件有：代入数据得： 所以乙的负重减轻了：【答案】 d【例13】 如图所示，甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去，甲和尚抬着较粗的一端a，乙和尚抬着木头的中间部位b，丙和尚抬着较细的一端c，o为木头的重心，则下列判断正确的是（ ）a当丙由于肩部酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变轻，乙的负担顿时加重b当乙由于肩部酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变重，乙的负担顿时变轻c当乙的作用力减小时，甲、丙两人的作用力均增加，但d当甲的作用力增大时，乙、丙两人的作用力均减小，但【解析】 由受力分析得：，选取o为支点，有，选取b为支点，有，选取c为支点，有，丙撤力后，由得变小，又由得变大，a正确；乙撤力后，由得变大，又由得变大，b不正确，乙作用力减少后，由得，c不正确甲作用力增加时，由得也增加，由得减小d不正确【答案】 a【例14】 如图，一均匀木板mn长，重，搁在相距的两个支架a、b上，重的小象乐乐从点向点走去乐乐走过b点 m时，木板会翘起【答案】【解析】 木板翘起时，木板是以为支点的杠杆，、分别是使杠杆转动的力、，由杠杆的平衡条件可知：， 又，代入，得：【例15】 光滑的长木板ab长为1.6m,可绕固定点o转动，离o点0.4m的b端挂一重物g,板的另一端a用一根与板成900角的细绳ac拉住，处于平衡状态，这时此绳拉力为1.96n,如图所示，现在转轴o放一质量为240g的圆球，并使球以20cm/s的速度由o点沿长木板向a端匀速滚动，问小球由o点经过多长时间，系在a端的细绳拉力刚好减为0？【解析】 因为杠杆aob原来处于平衡状态，设重物的重量为g1,ac张力为t,tao=g1ob又圆球重力 当圆球向左a端运动过程中设离开o距离为xm时，t恰为0，得，因为【例16】 如图所示，吊篮的重力为400n，动滑轮的重力为50n，定滑轮重力为40n，人的重力为600n，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ）a218n b220n c210n d236n【解析】 设人对绳的拉力f，将人、吊篮和动滑轮视为一个整体，此时整体处于静止状态，整体重力由5段绳子承担，所以有5f=所以【答案】 c【例17】 如图所示，滑轮及绳子质量和摩擦都不计，人重g，平板重g2，要使木板处于平衡状态问：（1）人用多大的力拉绳子?（2）人应站在何处?（3）人对板的压力多大?【解析】 （1）设人拉绳的力为t，把人和平板当作一个整体，受5个力作用，如图所示，由平衡条件，得，（2）设木板ab长l，人站的位置和a点相距x，以a为支点，代入得，（3）选平板为研究对象，人对平板的压力为n，如图所示，得，如时，即人将脱离平板，此时，人的重力完全由绳子的张力平衡时，人将加速向上，平板将加速向下，它们完全失去平衡【例18】 如图所示，在水平方向上静止，且，当时，为（滑轮重不计）【解析】 如图所示为组合机械，为杠杆，“”为动滑轮对于，有，即，得对于动滑轮，有本题填：25【例19】 如图所示，ab是一根重量可以不计的轻杠杆，提钮c位于靠a端的距离等于全长的处，b端下方与固定在地面上弹簧秤e相连，a端下方挂一个滑轮d，绕过滑轮d的细绳一端固定在地面上，另一端拴在物体p上，已知物体p重40n，滑轮d重6n，用力f向上拉提钮c，使物体p稍离开地面但保持平衡，求：（1）拉力f多大？（2）弹簧秤e的示数是多少？【解析】 （1）a点绳子的作用力，以b点为支点，根据杠杆的平衡条件有：，所以（2）以a点为支点，根据杠杆平衡条件有：，所以【例20】 在如图装置中，轮轴的轮半径是轴半径的4倍，如不计杠杆的重力和轮轴的摩擦，要使杠杆平衡，在轮边缘上的作用力为多大？【解析】 本题综合了杠杆与轮轴两种简单机械根据杠杆平衡条件，根据轮轴平衡的条件 实战演练1 如图所示，有一只货箱吊在均匀轻杆上o点，测得a端用500n竖直向上的力可以将杆抬至水平位置，若杆长bo:oa=1:2，则货箱的重力大小为_【解析】 对于杠杆boa而言，b为支点，动力f1作用在a端，阻力f2作用在o点，且f2=g由杠杆平衡条件f1ba=f2bo，可得g=f2=故本题应填：1500n2 如图所示，滑轮本身质量和摩擦阻力不计，整个系统处于平衡状态，重物、之间的关系是（ ）abc d【答案】 c3 如图所示，杠杆处于平衡状态，其中oa长1m，ob长0.25m，重物p为58.8n滑轮和杠杆质量不计，则重物g的重力为_，滑轮悬挂点d、c各受力分别为fd为_和fc为_【解析】 ，以o点为支点，根据杠杆平衡条件有：，代入数据解得，答案：117.6n；29.4n；235.2n4 如图所示装置中，站在地面上的人体重为600n，绕过滑轮b的绳子的一端系在人的腰上，用手拉住绕过滑轮a的另一根绳子的一端，要使人匀速上升，则手拉绳子的力f多大？（a、b滑轮的重、绳子重不计，各处摩擦都不计）【解析】 在解决有关滑轮的习题中