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简单机械 、功和能复习提纲 学生1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。OF1l1l2F22、 五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 找支点O； 画力的作用线（虚线）； 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； 标力臂（大括号）。3、 研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。名称结 构特 征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮第十五功和能复习提纲一、功： 1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS 【用该公式解题时，W用焦耳（J），F用牛顿（N），S用米（m）】3、功的单位：焦耳 4、应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，必须对应。5、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。二、功率：1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。PWt=3、公式： = Fv 【应用公式时，P用瓦特（W），W用焦耳（J），t用秒(s)，F用牛顿（N），V用米每秒（m/s）】4、单位：主单位 W ，常用单位 kW 换算：1kW=103W5、机械效率 有用功跟总功的比值，它与机械是否省力和机械功率大小，做功多少是无关的，一般情况下，省力的机械效率低。提高滑轮组机械效率的主要措施有：使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减少额外功，提高效率,任何机械的效率都不可能达到百分之百。三、机械能，(一)、动能和势能1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能理解：能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 一个物体“【能够】做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。机械能势能重力势能定义：物体由于高度所决定的能。决定其大小的因素：物体质量越大、位置越高，势能就越大弹性势能定义：发生形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大2、知识结构：3、机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能。动能转化转化势能弹性势能重力势能(二)、动能和势能的转化1、知识结构：(三)、水能和风能的利用机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐直接做功发电1、 知识结构：2、水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。简单机械 功和能练习题1 选择题2如图4所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、 ，拉力F做的功 ( )A50J B25J C100J D200J 3下列说法中，最接近实际情况的是 ( ) A成年人走两步的距离大约是1.5m B家用白炽灯功率约为1000W 图4 C一名中学生体重约为50N D物理课本质量是16kg4图5中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( ) 图5 图65如图6所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重GB的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则 ( )AGA=GB BGAGB D无法判断6初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）A3W B30W C300W3000 W 7如图7所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆 （ ） A仍能平衡 B不能平衡，A端上升C不能平衡，B端上升D无法判断 图7 图8 图98如图8为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆ABC在起作用，对两个杠杆的认识正确的是 （ ） AABC和ABC都是省力杠杆 BABC和ABC都是费力杠杆 CABC是省力杠杆，ABC是费力杠杆DABC是费力杠杆，ABC是省力杠杆9小明同学用40N的水平推力沿水平地面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s，在这个过程中 （ ）A重力做功1000J B推力做功200Jc小车所受合力为160N D小明做功功率为50W10学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图9所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点在小石块从b点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（ ）A小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能C小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能D小石块到达c点时，动能为零11 2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦当飞船减速着陆时，航天英雄”杨利伟的 （ ） A动能增加，重力势能减少 B动能减少，重力势能减少 C动能减少，重力势能不变 D动能不变，重力势能减少12下面事例中，由重力势能转化成动能的是 A风吹动风车转动 B拉弯的弓把箭射出去 C拧紧的发条带动钟表指针转动 D秋千从高处向低处摆动二.填空题13.如图10所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为 若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg的大米，当拉绳子的速度为 ms时，拉力的功率为54W(取g=10Nkg，绳重与摩擦不计)16小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了05m，他做的有用功是 J，总功是 J，杠杆的机械效率是 图1014有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落(不计空气阻力)，乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是 ，动能不变而势能减少的是 。15自行车下坡时，不蹬踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐 ，自行车的重力势能逐渐 。三、作图与实验16.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车在图11中画出最省力的绳子绕法 17画出使杠杆AB在图12所示位置静止时，所用最小力F的作用点和方向18如图13所示，重200 N的均匀木板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19在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图14所示，在此实验中，我们是通过观察 来比较重力势能的大小；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB，若A、C两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系mA mB,实验得出的结论是：物体重力势能大小与 有关20.画出图15中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂 图15四、计算题21、 扁担长m，两端物体的重力分别为G1=500N，G2=300N。若不考虑扁担的重力。扁人的肩头应在什么位置担才平衡?22、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F向下拉绳子时，每拉下12m，重物就上升3m，拉力F=400N，重物为多大，试画出滑轮的结构图。23、用100N水平拉力，将质量为100kg的物体沿水平地面匀速拉动10m，则拉力对物体做多少功？重力对物体做多少功？物体受到的阻力是多少？24、在100m深的矿井里，每分钟积水9m3，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？机械效率专题训练一、填空题1、图甲所示为一种搬运建筑材料的装置，AB是个杠杆，O为支点。杠杆平衡时，B端受到的向下拉力_ _A端受到的向下的拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2 000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲=1 600N，该滑轮组的机械效率甲=_;若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为乙，考虑实际情况，则F甲_F乙，甲_乙(选填“”、“ 2、“变小” “变大”， 3、180 70% 变大 4、90；45 5、1.5 6、5 5 二、计算题7、解：（1）在23s内，重物做匀速运动，3=250 m/s，拉力F3=40 N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。P= F33=100 W=（W有用/W总）100%=Gh3/（3F3h3） 100% =8333%（2）在12s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=125 mW=3F2h2代入数据解得W=1875J（3）设动滑轮重为G动G动=3F3-G=20 N在01s内，拉力F1=30 N。把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。支持力F支=G+G动-3 F1=30 N重物对地面的压力F压= F支=30 NP=F压/S=30 N/（510-2 m2）=600 Pa8、（1） W有=Gh=400N2m=800J （2）斜面长2h，=66.7 （3）W额外=W总- W有=F2h- W有=1200J-800J=400J 克服摩擦力做功400JW额外=f2hf=100N9、解：（1）由图像乙知 （2）由图像丙知；5A=4B 3VA=2VB。G=gV物体受力 A: B = 4：5 （其他方法正确均可得分） 10、11、【解析】（1）有用功就是对重物做的功，目的就是把重物提升，那么对重物做的功就是有用功，功率是单位时间内做的功（2）机械效率是有用功在总功中所占的比重（3）滑轮组的绳子一共2段，那么绳子自由度移动的距离就是重物上升高度的2倍即，拉力做功900J，即计算得F=75N.12、13、解：（1）由题意知，拉力在1min内做的功为：W总Pt750W60s45000J根据W总Fs，得s90m由题图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s3h则hs90m30m（2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F（G物G动）G动3500N1200N300N则F（G物G动）（1800N300N）700N14、15、解：（1）提水泥做的有用功：W有用=Gh=300N4m=1200J；（2）由图乙读出20s内做的总功：W总=1600J，滑轮组的机械效率：=100%=100%=75%；（3）拉力移动距离s=2h=24m=8m，W=Fs，拉力F=200N；（4）拉力的功率：P=80W答：（1）提水泥做的有用功为1200J；（2）机械效率为75%；（3）拉力大小为200N；（4）拉力的功率为80W16、（1）6.48105 J (2)1.2104 W (3)90% 17、（1）杠杆两端受力如图1所示。根据杠杆平衡条件：FAFB(G轮2G甲)(50N2150N)630N 1分物体乙受力如图2所示。G乙FAF1630N210N840N 1分（2）加入弹簧后，物体乙受力如图3所示。FAG乙F2840N780N1620N 1分根据杠杆平衡条件：FBFA1620N900N 1分物体丙替代物体甲后，滑轮受力如图4所示。FB2G丙G轮G丙(FBG轮)(900N50N)425N 1分人受力分析如图5所示。G