力学专题1、简单机械.doc

一、杠杆1、 力臂的画法：请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1，并画出拉力F1的力臂L1。【难点中心】在学习杠杆时，感到力臂是最难画的，实际上那是你没有掌握正确的作图方法。画出杠杆的力臂，重点是掌握作图方法，杠杆的问题再变，画力臂的方法是不变的，只要掌握住力臂的画法，杠杆的力臂就能正确找出，杠杆问题就能迎刃而解。实际上，杠杆的力臂就是一条垂线段，就是数学上的点到直线的距离。【考点难点突破】【知识链节】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。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，但阻力与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。1、如图9所示，重100N的均匀木棒AB在细绳拉力作用下保持静止，请画出绳对木棒拉力的力臂和木棒所受重力的示意图。2、如图17所示的茶壶在倒茶时相当于一个杠杆，现以O为支点，在A点处提壶耳向杯中倒水，请画出作用在A点的最小的动力F 及其对应的力臂L.3、如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A 没有滑动，请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂l。4、下图是一种抽水马桶的水箱自动上水装置示意图。当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住入水口，停止上水。请在图中作出力F1、F2的力臂L1、L2，O为支点。5、如图所示，不计重力的杠杆OB可绕0点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F与杠杆成300角，杠杆在水平位置保持平衡请在图中画出拉力F的力臂，并求出此状态下拉力F=_N动态杠杆一、最小力问题此类问题中“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(动力作用点)，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且与该连线垂直的方向。1、如图所示，杠杆OAB能绕O点转动，在A点挂一重物G，为保持杠杆在水平位置平衡，在B点分别作用的四个力中最小的是( )AF1 BF2 CF3 DF4 2、为使轻质杠杆AB在如图所示位置静止，请你在杠杆上画出所施加最小动力F1的示意图，并作出阻力F2的力臂。 二、力或力臂变化问题利用杠杆平衡条件F1l1F2l2和控制变量法，抓住不变量，分析变量之间的关系。1、在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两端挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，若仍然使杠杆保持平衡，拉力的变化情况是( )A变小 B变大 C不变 D无法确定2、如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将( C )A一直变大 B一直变小C先变大，后变小 D先变小，后变大3、如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法正确的是( )A匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变 B匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小C匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D吊臂是一个省力杠杆三、再平衡问题杠杆再平衡的问题，实际上就是判断杠杆在发生变化前后，力和力臂的乘积是否相等，乘积大的一端下降，乘积小的一端上升。1、如图所示，杠杆处于平衡状态，如果将物体A和B同时向靠近支点的方向移动相同的距离，下列判断正确的是( )A杠杆仍能平衡B杠杆不能平衡，左端下沉C杠杆不能平衡，右端下沉D无法判断2、汽车超载是当前发生交通事故的重要根源。为了加强监控，各地均设置超载监测站。如图所示，已知某汽车的自重为2 t，其载重量为10 t。现让该汽车前轮开上电子地磅秤，其读数为5 t，后轮开上电子地磅秤，读数为6 t，且前后轮与地面的接触面积相等。问：(1)该汽车的前后轮对地面的压强是否相同？为什么？(2)该汽车是否超载，通过分析计算说明理由。四、逆向思维：在图中画出动力F1的位置。拓展练习：1、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看做是()A以B为支点的费力杠杆 B以B为支点的省力杠杆C以A为支点的费力杠杆 D以A为支点的省力杠杆2、如图所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置若AOBO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是()AGAGB BGAGB CGAGB D无法比较3、滑轮下挂重为500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直向上的力F大小应是(杠杆上标度的间距相等)()A270N B360N C540N D720N4、轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时，标杆平衡把它们同时浸没在水中，杠杆仍然平衡，则()mA两球都是实心的B大球实心，小球空心C大球空心，小球实心D两球都空心，且空心部分体积相同二、机械效率如下图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重，汽车重G车=3104N，汽车匀速拉绳子时的拉力，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？（2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？（4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？【难点中心】本题考察滑轮组的机械效率的计算，涉及考点有对绳的拉力与物体重力的关系、绳子移动的距离与物体移动距离的关系、有用功额外功以及总功的计算；涉及物理量较多，公式较多，考试中失分较多，是中考的一难点。【知识链接】、有用功：定义：对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功（Gh）公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面：W有用= Gh2、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 L3、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由于有用功总小于总功，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% 。【技能方法】简单机械有用功总功额外功机械效率杠杆W有用= GhW总=FsW额= W总W有用滑轮组W有用= GhW总=FsW总= Gh+ G动h（不计绳重和摩擦）W额= W总W有用W额= G动h（不计绳重和摩擦）斜面W有用= GhW总=FlW总= Gh+ fl（f为摩擦力）W额= W总W有用W额= fl（f为摩擦力）1、如图所示，不计绳重和摩擦，把重G=16N的物体匀速提起所用的拉力F=10N，则关于该动滑轮的说法中正确的是：（ ） A动滑轮重4N B该动滑轮的机械效率为62.5C提升物体的速度越快，机械效率越高D使该用动滑轮要既省力又省距离2、在20N的水平拉力F作用下，重200N的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力为48N。试求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若物体的速度为0.2ms，则拉力做功的功率是多少？3、甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是A若G1G2，则拉力做的有用功相同B用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变C若G1G2，则拉力做的总功相同D若G1G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率4、如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（ ）Af/2FA Bf/3FCFA/2F DG/2F5、质量为20kg、底面积100cm2的物体静止在水平地面上用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦（g=10N/kg）求： （1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强；（2）拉力F的功率；（3）滑轮组的机械效率6、小红学过“机械效率”后，提出一个假设：“机械的机械效率越高越省力。”为证明假设是否成立，小红做了在写吗上匀速拉动物块的探究实验（如下图所示），并记录实验数据如下：（1）请你帮小红计算第3次实验得到的数据W有、W总和（写出计算过程）。（2