福建省福鼎市第二中学高三物理一轮复习 简单机械和功课件.ppt

复习简单机械和功 简单机械 简单机械和功 杠杆 种类 平衡条件 f1 l1 f2 l2 滑轮 定滑轮 动滑轮 特点及实质 滑轮组 省力情况 功 功率及机械效率 做功的两个必要因素 功的计算 w fs 做功快慢 功率的定义 功率的计算 做功效率 机械效率的定义 测量及计算 一 杠杆 1 定义 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 几个名称 支点 杠杆绕着转动的点 动力 使杠杆转动的力 阻力 阻碍杠杆转动的力 动力臂 从支点到动力作用线的距离 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离 3 杠杆的平衡条件 4 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 f1 l1 f2 l2 1 在下列机械中 羊角锤 钓鱼竿 天平 钢丝钳 筷子 理发剪刀 普通剪刀 铁匠剪刀 缝纫机的脚踏板 10 铡草用的铡刀 11 镊子 12 铁锹 13 道钉撬 14 定滑轮 15 动滑轮 它们中属于省力杠杆的是属于费力杠杆的是 属于等臂杠杆的是 10 13 15 11 12 14 2 在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码 每个质量相等 杠杆仍然平衡 如图 则 左右力臂l1 l2 在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码 杠杆 填 能或不能 平衡 边下降 2 在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码 每个质量相等 杠杆仍然平衡 如图 则 若使杠杆再次平衡 可在 边的钩码下再挂 个钩码 2 在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码 每个质量相等 杠杆仍然平衡 如图 则 若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码 则 边将下降 3 如图所示 用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块 若撬棒c点受到石块的压力是1500n 且ab 1 5m bc 0 3m cd 0 2m 则要撬动石块所用力应不小于 提示 注意考虑作用在a点动力的方向 a 500nb 300nc 200nd 150n d 如图所示施力时 动力f 多大 f f 4 如图所示杠杆 在a端施一个始终与杠杆垂直的力f 当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时 f大小的变化情况是 a 大小不变b 由小变大c 先变大后变小d 先变小后变大 g 4 如图所示杠杆 在a端施一个始终与杠杆垂直的力f 当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时 f大小的变化情况是 a 大小不变b 由小变大c 先变大后变小d 先变小后变大 4 如图所示杠杆 在a端施一个始终与杠杆垂直的力f 当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时 f大小的变化情况是 a 大小不变b 由小变大c 先变大后变小d 先变小后变大 5 钢丝钳是日常生活中常用到的工具 使用钢丝钳时涉及到许多物理知识 请写出三个 1 2 3 二 滑轮 1 定滑轮 1 定义 轴固定不动的滑轮叫定滑轮 2 实质 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 6 如何判断滑轮组的省力情况 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 7 如图所示 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 三 功 1 功包括两个必要因素 1 作用在物体上的力 2 物体在力的方向上通过的距离 2 功的计算 w f s 3 功的单位 焦耳 j1j 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 8 下列事例中对物体做了功的有 a 用1000n的力拉车 车没有动b 起重机吊着重物上升10mc 举重运动员将杠铃稳稳的举在空中 停留了10sd 用竖直方向的500n力提着水桶 沿水平方向移动了2m b 9 如图所示 水平地面上有两个质量相同的木板货箱 三个工人用水平力沿相同的路面推货箱进仓库 此时这两个货箱所受的滑动摩擦力分别为f甲和f乙 工人对货箱做的功分别为w甲和w乙 则下列判断正确的是 a f甲 f乙 w甲 w乙b f甲 f乙 无法判断做功的多少c f甲 f乙 w甲 w乙d 无法判断滑动摩擦力的大小和做功的多少 四 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 公式 p w t 3 单位 瓦特w w 1j s 10 使用机械做功时 下面说法正确的是 a 功率大的机器一定比功率小的机器做功多 b 功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少 c 功率小的机器一定比功率大的机器做功慢 d 以上说法都不对 五 机械效率 1 有用功 无论采取那种方法都必须做的功 即 为达到目的所必须做的功 1 举高重物时 w有 g物 h w有 f摩擦 s 2 在粗糙水平面上移动物体时 2 额外功 并非人们需要但又不得不做的功 1 克服机械自重做功 w额外 g动滑轮 h 使用动滑轮或滑轮组时 2 克服机械间的摩擦做功 使用斜面时 w额外 f摩擦 l 3 总功 有用功和额外功的和 叫总功 w总 w有用 w额外 公式 1 公式 2 w总 f动力 s动力 作用在机械上的动力 动力作用点移动的距离 4 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 公式 5 机械效率公式 12 判断 下面说法中是否正确 1 有用功越多 机械效率越高2 额外功越少 机械效率越高3 物体做功越慢 机械效率越低4 做总功越多 机械效率越低5 做相同的有用功 额外功越少 机械效率越高 6 做相同的总功时 有用功越多 机械效率越高7 用不同的滑轮组 做的有用功相同时 机械效率一定相同8 因为有用功总小于总功 所以机械效率总小于19 做的额外功一定时 总功越少 机械效率越高10 有用功在总功中占的比例越大 机械效率越高 13 某同学为了将质量为5kg的物体提高1m 考虑到额外功的影响 则下列方式中该同学做功最少的是 a 徒手将物体直接抬高1mb 通过动滑轮把物体吊高1mc 通过斜面把物体推高1md 通过定滑轮把物体吊高1m a 14 如图所示 建筑工地上 工人用一个动滑轮将重720n的重物匀速提升5m 工人所用拉力为450n 求 1 工人做的总功 2 该动滑轮的机械效率 15 李勇想探究斜面的机械效率 他用长木板支在凳子上搭成斜面 将1kg盐装在塑料袋中 通过弹簧测力计将盐袋匀速向上拉 弹簧测力计的示数为4n 盐袋沿斜面移动1m 上升高为30cm 这个斜面的机械效率为 g取10n kg 75 16 如图所示 在50n的水平拉力f作用下 重800 的物体沿水平地面做匀速直线运动 物体与地面间滑动摩擦力为120 则滑轮组的机械效率为 若物体的速度为0 2m s 则1min内拉力做的功为 j 17 各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同 要根据具体情况具体分析 具体分析右图中三种做功情况 设滑轮规格相同 产生额外功最多的应是 图 若钩码 m 50g 在三种情况中均被提高1米 各种情况机械做的有用功均为 由此可判断出 图的机械效率最大 g取10n kg 作业一 18 在 测定动滑轮机械效率 的实验中 用同一滑轮进行了两次实验 实验数据如下 实验中应拉弹簧测力计 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 第二次实验时滑轮组的机械效率 选填 大于 小于 或 等于 第一次实验时的机械效率 若不计摩擦 该动滑轮的重为 19 如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图 下表是小亮同学设计的记录表格 分析表中的实验数据 你能得到哪些结论 要求写两条 1 同一斜面 倾斜程度越高 拉同一物体所用拉力越大 2 同一斜面 倾斜程度越高 拉同一物体机械效率越高 20 一块水田面积为2400m2要灌平均0 1m深的水 不计水渗透的损失 求 1 所灌水的体积 2 所灌水的质量 3 若这些水是用水泵 抽水机 从距水田2m深的水渠中抽上来的 水泵至少要做多少功 4 若水泵的功率为2 4kw 抽这些水要用多长时间 水 1 0 x103kg m3 g 10n kg 已知 s 2400m2 h1 0 1m h2 2m p 2 4kw 2400w 求 1 v 3 m 3 w 4 t 1 v sh1 2400m2x0 1m 240m3 2 m v 1 0 xl03kg m3x240m3 解 3 w gh mgh 2 4x105kgx10n kgx2m 4 8x106j 2x103s 2 4x105kg 讨论 1 抽水机抽水所做的功是有用功还是总功 2 p 2 4kw是什么功率 21 工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上 如图所示 汽车车厢底板高度h 1 5m 斜面长度s 3m 现用力f沿着斜面把重力g 1800n的重物匀速拉到车上 若不计摩擦 拉力f为 n 若实际拉力f 1200n 则该斜面的机械效率是 22 如图所示 用一个动滑轮拉动一个物体a以0 5m s的速度在水平面匀速运动 物体a重为20n 受到的摩擦力是物重的0 2倍 水平拉力f为2 5n 则在2s内拉力做的功是 j 滑轮的机械效率是 不计滑轮重力 23 如图所示 用滑轮组拉着一只木块p沿水平面以0 5m s的速度匀速向右运动 此时弹簧测力计的读数为4n 若每只滑轮重1n 绳与滑轮间的摩擦不计 则该滑轮