八年级物理期末复习（四）简单机械、功人教版知识精讲

初二物理初二物理期末复习 四 简单机械 功期末复习 四 简单机械 功人教版人教版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 期末复习 四 简单机械 功 二 重 难点 1 杠杆平衡条件 2 滑轮及滑轮组的应用 3 功 功率和机械效率的计算 4 功的原理 三 知识点分析 一 杠杆 1 定义 1 杠杆 一根硬棒 在力的作用下能绕着固定点转动 这根硬棒就是杠杆 2 支点 杠杆绕着转动的点 3 动力 使杠杆转动的力 4 阻力 阻碍杠杆转动的力 5 动力臂 从支点到动力作用线的距离 6 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离 2 杠杆的平衡条件 也可写成 2211 FF 2 1 1 2 F F 杠杆平衡 杠杆保持静止或匀速转动 3 杠杆的种类 1 省力杠杆 动力臂大于阻力臂的杠杆 例如 起子 扳子 2 费力杠杆 动力臂小于阻力臂的杠杆 例如 镊子 钓杆 3 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂的杠杆 例如 天平 省力杠杆省力 但费距离 费力杠杆费力 但省距离 等臂杠杆不省力也不省距离 既省力又省距离的杠杆是不存在的 二 滑轮 1 定滑轮 1 定义 轴固定不动的滑轮叫定滑轮 2 原理 定滑轮实质是等臂杠杆 不省力 但能改变力的方向 2 动滑轮 1 定义 轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮 2 原理 动滑轮实质是动力臂为阻力臂 2 倍的杠杆 动滑轮省一半力 3 滑轮组 1 定义 由几个滑轮组合在一起使用叫滑轮组 2 原理 即利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向 三 功 1 功的初步概念 力作用在物体上 物体在这个力的作用下通过了一段距离 这个力就 对该物体做了功 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 功的计算 功 力 距离 W F S 3 功的单位 焦耳 J 1J 1N m 4 功的原理 使用机械时 人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功 也就是 使用任何机械都不省功 四 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 公式 总有用 WW 五 功率 1 概念 单位时间里完成的功 叫做功率 功率表示做功的快慢 2 计算 公式 功率 时间 功 t W P 3 单位 瓦特 W 1W 1J s 典型例题典型例题 例 1 如图 13 1 所示 为使杠杆平衡 在 B 点所用的力分别为 其中最小 1 F 2 F 3 F 的力是 A 沿竖直方向的 1 F B 垂直于 OB 的 2 F C 沿水平方向的 3 F D 因为作用点相同 作用力一样大 G O F1 F2 F3 B 图 13 1 分析 分析 本题中的阻力和阻力臂均不变 所以其乘积也不变 根据杠杆的平衡条件 动 力 动力臂 阻力 阻力臂 为使杠杆平衡时动力最小 只能是这个力的力臂最大 正确地 画出各力的力臂并加以比较 可知的力臂最大 所以最小 2 F 2 F 解 解 正确选项为 B 例 2 一根均匀扁担长 1 4m 前后两端各挂 300N 和 200N 的重物 若扁担自重不计 为 使扁担平衡 问 1 人的肩头应距前端多远 2 两端各加 100N 的重物 人的肩距 前端多远 图 13 2 分析 分析 如图 13 2 所示 设肩头与扁担接触处为支点 O 的力臂为 的力臂为 1 F 1 L 2 F 根据杠杆的平衡条件 即可求出人的肩头距前端的距离 2 L 2211 LFLF 若两端各加 100N 重物 则前端的拉力为 后mL56 0 1 NNNF400100300 1 端的拉力为 2 F 根据可确定肩头应向后端移动 此时设肩头距NNN300100200 2211 LFLF 前端的距离为 根据杠杆的平衡条件 求出 1 L 4 1 121 LFLF mL6 0 1 解 解 1 根据杠杆的平衡条件 2211 LFLF 4 1 200300 11 LmNLN mL56 0 1 2 两边各加 100N 重物后 扁担重新平衡后则有 2211 LFLF 4 1 300400 11 LNNLN mL6 0 1 例 3 如图 13 3 所示 装置处于静止状态 不计滑轮与绳重 若物体重分别为 G1和 G2 那么 G1和 G2的关系是 A B C D 无法判断 21 2GG 21 GG 21 2 1 GG G1 G2 图 13 3 分析 分析 对于滑轮组首先要知道一根绳子上的力处处相等 本题给出滑轮处于平衡状态 所以绳子上的拉力应等于 G2 又因为拉 G1的动滑轮受到二个向上的拉力而处于平衡状态 所以 21 2GG 解 解 正确选项为 A 例 4 如图 13 4 所示 物体 A 重 100N A 与水平面间的摩擦力为 30N 不计滑轮与绳子 间的摩擦 若用该滑轮组使 A 沿水平方向匀速运动 则拉力 F 为多少 A F 图 13 4 分析 分析 物体 A 在滑轮组拉动下 在水平方向上做匀速直线运动 物体在水平方向上受 到拉力和摩擦力作用 因为在水平方向上做匀速直线运动 所以拉力等于摩擦力 又因为 动滑轮在水平方向上受到的向右的拉力和三段绳的向左的拉力 3F 一根绳子上的力处处相 等 的作用也在水平方向上做匀速直线运动 所以向右的拉力等于向左的三段绳子的拉力 而向右的拉力又等于物体 A 与平面的摩擦力 所以 进而得出 fF 3NfF10 3 1 解 解 fF 3NNfF1030 3 1 3 1 模拟试题模拟试题 一 填空题 1 在钳子 起子 镊子 钓鱼杆 铡刀这些工具中 属于省力杠杆的是 属 于费力杠杆的是 天平是 杠杆 2 如图 13 5 所示 物体重 60N 挂在杠杆的一端 要使杠杆平衡 可以在 A 点加一个 方向为 的 N 的力 也可以在 B 点加一个方向为 的 N 的力 G BA O 图 13 5 3 使 1 2m 长的扁担平衡 左端担 100N 重物 右端担 50N 重物 肩头在处在距左端 处 4 如图 13 6 所示的是三千年前 古埃及人修建金字塔时 摆动巨大石头的场景 它们使 用 方法 运用了我们所学的物理知识是 图 13 6 5 如图 13 7 所示 杠杆重力不计 O 为支点 当在 A 点悬挂一个重 5NmAO3 0 的物体 绳子的拉力为 3N 杠杆在水平位置平衡 在图中画出拉力 F 的力臂 L 力臂 L 为 m 图 13 7 6 如图 13 8 所示的 A B 两个滑轮中 A 是 滑轮 B 是 滑轮当以 F 为 10N 的拉力拉物体匀速前进时 则物体与地面间的摩擦力为 N F A B 图 13 8 7 如图 13 9 所示 用定滑轮匀速提起物体的三种拉法 所用拉力 1 F 2 F 填 大于 小于 等于 3 F F1 F2 F3 图 13 9 8 如图 13 10 所示的各滑轮组中 拉力 F 50N 且都处于静止状态 不计滑轮重及摩擦 则物重分别是 N N N 1 G 2 G 3 G F G1 G2 F F G3 图 13 10 二 选择题 9 在图 13 11 所示各种器具 使用时属于费力杠杆的是 O A B C D 图 13 11 10 如图 13 12 所示 为使杠杆平衡 可在 A 端加不同方向的力 如 F1 F2 F3 其中 最大的力是 A B C D 一样大 1 F 2 F 3 F 图 13 12 11 一架已经平衡的杠杆 两端分别挂有 40N 和 50N 的重物 当两边都增加 5N 时 A 仍能保持平衡 B 原来挂 40N 一端下沉 C 原来挂 50N 一端下沉 D 无法确定哪端下沉 12 一根杆秤 如果秤砣被磨损掉一部分 用它称得质量比被称物体的实际质量将 A 偏大 B 偏小 C 相等 D 无法确定 13 如图 13 13 所示 当 F 100N 时 物体匀速运动 则物体所受的摩擦力 A 100N B 200N C 50N D 150N F 图 13 13 14 如图 13 14 所示 物体 A 重 20N 滑轮重 1N 弹簧秤示数为 25N 则物体 B 重 A 24N B 21N C 12N D 23N 图 13 14 15 如图 13 15 所示各图中 均不考虑滑轮重及摩擦 拉力最小的装置是 G F G F G F F G A B C D 16 如图 13 16 所示 已知物体做匀速直线运动 且物体与地面的摩擦力相等 F1 F2 F3的大小关系为 A B C D 321 FFF 321 FFF 321 FFF 321 FFF F1 F2 F3 图 13 16 三 实验题 17 在做杠杆平衡条件的实验时 图 13 17 分别是两次实验的图示 OO 1 2 图 13 17 1 把两次实验的数据填入下表 kgNg 10 杠杆每格长 4cm 每个钩码质量是 把支点左方钩码作用于杠杆的力当作阻力 g50 实验 次数 动力 N 动力臂 cm 动力 动力臂 阻力 N 阻力臂 cm 阻力 阻力臂 2 根据实验数据得到的杠杆的平衡条件是 3 若将图 2 中支点两侧的钩码各增加一个 则会出现 的现象 四 计算题 18 有一个长 2 1m 的杠杆 两端分别挂上 60N 和 80N 的重物 要使杠杆平衡 支点位 置应该放在哪里 19 如图 13 18 所示的滑轮组 若滑轮重 10N 拉力 F 15N 移动距离 90cm 则物体重 多少 上升的高度是多少 G F 图 13 18 试题答案试题答案 一 1 钳子 铡子 起子 镊子 钓鱼杆 等臂 2 向下 80 向上 80 3 0 4 4 杠杆 滚动使石头移动 杠杆原理 用滚动摩擦代替滑动摩擦 5 0 5 6 定 动 30 7 8 1