第十二章简单机械知识点总结

第十二章 简单机械 一 杠杆 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 2五要素 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 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 3研究杠杆的平衡条件 杠杆平衡指 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 4 分类 名称 结 构特 征优缺点应用举例 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 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 达标检测 1 在 探究杠杆平衡条件 的实验前 1 将杠杆放在水平面上后 发现右端比左端低 这时 应 将右端螺母向 边调 实验中是靠移动 来改变力臂的 靠增减 来改变阻力和动力 的大小的 2 如图 3 所示 OB 为一轻质杠杆 O 为支点 OA 0 3m OB 0 4m 将重 30N 的物体悬 挂在 B 点 当杠杆在水平位置平衡时 在 A 点至少需加 N 的拉力 这是一个 选 填 省力 或 费力 杠杆 图 3 3 下列工具中 1 镊子 2 羊角锤 3 铡刀 4 理发剪刀 5 裁衣剪刀 6 天平 7 大扫帚 8 筷子 9 剪铁皮的剪刀 10 道钉撬 11 火钳 12 起重机的起重臂 13 撬棒 14 汽车的脚踏板 其中属于省力杠杆的是 属于等臂杠杆的 是 属于费力杠杆的是 填序号 二 滑轮 1 定滑轮 定义 中间的轴固定不动的滑轮 实质 等臂杠杆 特点 使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向 对理想的定滑轮 不计轮轴间摩擦 F G 绳子自由端移动距离 SF 或速度 vF 重物移动的距离 SG 或速度 vG 2 动滑轮 定义 和重物一起移动的滑轮 可上下移动 也可左右移动 实质 动滑轮的实质是 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 特点 使用动滑轮能省一半的力 但不能改变动力的方向 理想的动滑轮 不计轴间摩擦和动滑轮重力 则 F G 只忽略轮轴间的摩擦则 拉力 2 1 F G物 G动 绳子自由端移动距离 SF 或 vF 2倍的重物移动的距离 SG 或 vG 2 1 3 滑轮组 定义 定滑轮 动滑轮组合成滑轮组 特点 使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 理想的滑轮组 不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力 拉力 F G 只忽略轮轴间的摩擦 则 n 1 拉力 F G物 G动 绳子自由端移动距离 SF 或 vF n 倍的重物移动的距离 SG 或 vG n 1 组装滑轮组方法 根据 奇动偶定 的原则 结合题目的具体要求组装滑轮 达标检测 1 用定滑轮匀速提起重物的三种拉法 所用的拉力分别以 F1 F2 F3表示 A 拉力 F1最小 B 拉力 F2最小 C 拉力 F3最小 D 三种拉力一样 2 如图所示 滑轮组承担重物的绳子股数为 股 若绳子自由端在拉力F作用下 竖直 向上移动 0 2m 则重物G上升距离为 m 若物体重为 100N 不计滑轮重 则匀速向 上的拉力F为 N 若四个滑轮重量各是 2N 则拉力F又为 N 摩擦不计 3 如图 5 小森用同样的力把甲 乙两物体匀速提升 不计摩檫和滑轮重 则重力 G 甲 G 乙 4 在滑轮组提升物体 当绳子自由端被拉下 2m 时 物体升高了 0 5m 被提升物的质量是 20kg 若不计动滑轮重力和摩擦阻力 绳子的力应为 A 40N B50N C 100N D 5N 三 机械效率 有用功 定义 对人们有用的功 公式 W有用 Gh 提升重物 W总 W额 W总 斜面 W有用 Gh 2 额外功 定义 并非我们需要但又不得不做的功 公式 W额 W总 W有用 G动h 忽略轮轴摩擦的动滑轮 滑轮组 斜面 W额 f L 3 总功 定义 有用功加额外功或动力所做的功 公式 W总 W有用 W额 FS W有用 斜面 W总 fL Gh FL 4 机械效率 定义 有用功跟总功的比值 公式 斜 面 定滑轮 动滑轮 滑轮组 有用功总小于总功 所以机械效率总小于 1 通常用 百分数 表示 某滑轮 机械 效率为 60 表示有用功占总功的 60 提高机械效率的方法 减小机械自重 减小机件间的摩擦 5 机械效率的测量 原 理 应测物理量 钩码重力 G 钩码提升的高度 h 拉力 F 绳的自由端移动的距离 S W有用 W总 Gh FL Gh FS Gh Fh G F Gh FS Gh F2h G 2F Gh FS Gh Fnh G nF W有用 W总 Gh FS G F 图 5 器 材 除钩码 铁架台 滑轮 细线外还需 刻度尺 弹簧测力计 步骤 必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高 目的 保证测力计示数大小不变 结论 影响滑轮组机械效率高低的主要因素有 A 动滑轮越重 个数越多则额外功相对就多 B 提升重物越重 做的有用功相对就多 C 摩擦 若各种摩擦越大做的额外功就多 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率 达标检测 1 关于机械效率的说法中正确的是 A 越省力的机械 效率越高 B 做有用功越多的机械 效率越高 C 做相同的功 额外功的值越小 则机械效率一定越高 D 做功越快的机械 机械效率越高 2 下列关于机械效率的说法错误 A 当总功一定时 有用功越多或额外功越少 机械效率越高 B 当有用功一定时 总功越少或额外功越少 机械效率越高 C 当额外功一定时 总功越多或有用功越多 机械效率越高 D 使用机械时 越省力 功率越大 则机械效率大 3 滑轮组将重 500N 的物体 举高 60cm 的过程中 机械效率为 80 则有用功为 J 额外功为 J 4 某人将一物体用 F 40N 的推力匀速将一个重 200 N 的物体推上高 h 1 m 长 s 6 m 的斜 面 则此人对物体做的总功为 J 额外功为 J 斜面的机械效率 斜面和物 体间的摩擦力是 N 能力提升能力提升 1 用剪刀剪东西时 如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断 而改用剪刀中部去剪就容易些 这是因为 A 增大了动力 B 减小了阻力 C 减小了阻力臂 D 增大了动力臂 2 测某机器的机械效率时 有如下 4 个记录结果 其中肯定错误的是 A 99 B 120 C 60 D 80 3 关于机械效率的下列说法中 正确的是 A 利用机械越省力 机械效率越高 B 机械做功越快 机械效率越高 C 有用功相同 总功越大的机械效率越高 4 在如图所示的各种情况中 用同样大小的力将重物匀速提升 若不计摩擦和滑轮重 物 重最大的是 5 杠杆的平衡条件是 如果杠杆的动力臂是阻力臂的 5 倍 当杠杆平衡时 动力是阻力的 倍 6 重 200 N 的物体 使用定滑轮将它提起时 不计摩擦和滑轮重 所用拉力是 N 如果使用动滑轮将它提起 所用拉力是 N 7 如右图所示 物体重 G 500N 当物体 G 匀速上升时 则挂钩 B 承受拉力 为 N 若绳子自由端向上拉动 2m 则物体向上移动 m 不计摩擦 不计滑轮重 8 如图所示 在水平拉力F的作用下重 100 N 的物体A 沿水平桌面做匀速直线运动 弹 簧秤B的示数为 10 N 则拉力F的大小为 N 物体A与水平桌面的摩擦力大小为 N 9 作图题 1 画出下列图中的动力臂L1和阻力臂L2 2 按下图中所给的省力条件 画出各滑轮组绳子穿绕方法 图中G表示物重 G 表示 动滑轮重 F表示人对绳子的拉力 10 如下图所示 建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶 动