能的转化与能量守恒

第一单元能的转化与能量守恒（2）,12015潍坊下列图中所表示的工具，属于等臂杠杆的是(),D,22015宁夏校工用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴处靠近，这样是为了()A增大阻力臂，省力B减小阻力臂，省力C增大动力臂，方便D减小动力臂，方便,图14,B,32015台州使用简单机械可以给人们的生活带来便利。如图所示，旗杆的顶端安装了一个_滑轮，用来改变拉力的方向。,定,图15,42015德州胶棉拖把的主要结构如图甲所示，使用时先将棉头浸泡于水中吸水，再拉动拉手，使之绕O点转动，胶棉拖把将棉头中多余水分挤出后便可清洁地板。请在乙的示意图中按以下要求作图。(1)动力F1的力臂l1。(2)作用在B点的阻力F2。,图16,【答案】如答图所示。,52015上海如图所示，小明用98N的拉力在4s内将货物匀速提升2m，不计摩擦和绳子重力。求：,图17,(1)货物的质量m。(2)这段时间内，拉力所做的功W和功率P。【答案】(1)10kg(2)196J49W,一、杠杆考点1指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂等(a)1杠杆：如果一根硬棒在力的作用下能够绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。2杠杆的五要素(1)支点：杠杆绕着转动的点，一般用O表示。(2)_：使杠杆转动的力(F1)。(3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)。,动力,(4)动力臂：从支点到动力作用线的距离(l1)。(5)_：从支点到阻力作用线的距离(l2)。【注意】沿力的方向画一条直线，叫力的作用线。力臂是支点到力的作用线的距离，即垂线段的长度。,图18,阻力臂,作出力臂的步骤(1)找出_并用O标出来。(2)沿动力、阻力的作用方向将力的作用线画出。(3)从支点作动力、阻力作用线的_。(4)用花括号标出支点到垂足的距离，写上相应的符号(l1或l2)，即为该力的力臂。,支点,垂线,研究杠杆的平衡条件：(1)杠杆平衡是指杠杆处于_状态或者_状态。(2)实验前，应调节杠杆两端的_，使杠杆在_平衡。这样做的目的是_。(3)结论：杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是_。,静止,匀速转动,平衡螺母,水平位置,方便从杠杆上量出,F1l1F2l2,力臂,(动力动力臂阻力阻力臂),1人的头颅等臂杠杆点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用，杠杆的支点在脊柱顶端，支点前后各有肌肉，头颅的重力是阻力。支点前后的肌肉所用的力是动力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长形成低头仰头动作。,2人的手臂费力杠杆人的手臂绕肘关节转动，可以看成是由肌肉和手臂骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力。3走路时的脚省力杠杆起脚时，脚就是一个杠杆。脚掌根是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。,二、滑轮,等臂,2,【注意】组装滑轮组时，首先根据公式n(G物G动)/F求出承重绳的股数。然后根据“奇动偶定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮组。,使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子拉物体，拉物体所用的力F就是物重的n分之一，即F_，n表示拉物体的绳子数。,G/n,类型之一理解杠杆平衡条件2015衢州如图所示为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50cm)，在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA，想让转盘转动，对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中_(选填“F1”“F2”“F3”或“F4”)方向施加一个至少为_的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其他力对转动的影响)。,图20,F2,25N,2015广州AC硬棒质量忽略不计，在棒的B、C两点施加力F1、F2，F2的方向沿OO线，棒在如图所示位置处于静止状态，则(),C,图21,类型之二杠杆的动态平衡分析2015丽水随着智能手机的普及，低头看手机的“低头族”越来越多。那么，颈椎承受的压力跟低头的角度有什么关系？科研人员进行了研究：制作头部模型，如图甲所示，头部可绕支点O(颈椎)转动，转动角度通过固定在上面的量角器测量，将一个小球挂在模型内，其重为5N模拟头部的重力，头部后面绑一根绳子模拟肌肉，绳子上系一测力计，支点(颈椎)承受的压力约为头部重力和绳子拉力之和，实验数据如下表：,甲乙图22,(1)分析表中数据，可得出结论是_。(2)该头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增加时，头部重心向左移动，拉力F的力臂变小，请分析拉力F变大的原因_。(3)下列措施中，有利于保护颈椎的是_。A不要长时间低头看手机B适当抬高手机屏幕，减小低头角度C低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力,颈椎承受的压力随着低头角,角度的增大而增大,根据杠杆平衡条件可知；Gl1Fl2，当低头角,度增大时，l1增大，G不变，l2减小，故F增大,ABC,【解析】(1)由表格数据可知，低头角度越大，颈椎承受的压力越大；(2)由图乙知，根据杠杆平衡条件：Gl1Fl2，由于重力是竖直向下的，当低头角度变大时，重力的力臂越大，则力F越大；(3)由于低头会使颈椎所受压力变大，且角度越大，颈椎所受压力越大，所以要保护颈椎，不能长时间低头看手机，可适当抬高手机屏幕，减小低头角度，且低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力，ABC均正确。,用如图所示的杠杆提升重物，设作用在A端的力F始终与杆垂直，那么，在将重物提升到水平处的过程中，力F的大小将()A逐渐变小B先变小，后变大C逐渐变大D先变大，后变小【解析】由题知，当慢慢提升重物时，重力(阻力)不变，阻力臂增大(水平时最大)，动力臂不变，即：G不变、l1不变，l2增大，Fl1Gl2力F逐渐变大；故选C。,图23,C,类型之三理解滑轮与滑轮组的作用2015河南如图所示为小聪为拉船靠岸而设计的甲、乙两种方案，若拉船的力需要很大，则应选用_方案(选填“甲”或“乙”)，因为采用这种方案可以_。(不计机械的自重及摩擦)【解析】甲的拉力是作用在船上的拉力的一半，而乙的拉力是作用在船上的拉力的二倍。,图24,甲,省力,2015郴州如图所示，用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A，使物体A沿水平方向移动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功为()AFsBGsC2FsD(GF)s,C,图25,没有注意支点的选择致错如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块的压力是1800N，且AB1.8m，BD0.6m，CD0.4m，则要撬动该石块所用的最小的力应不小于(),图26,A600NB400NC200ND150N【错解】选A【析错】上述解答错误在于虽然注意到求最小力问题时应考虑到力臂最大，但想当然将D点作为支点，实际上求最小力问题时考虑力臂最大，除关注作用力方向外，还应考虑作用点离支点最远，而支点的灵活选择又是影响力臂大小的一个重要因素，且本题中还有一个可能的支点B点易被忽略。,【正解】选C以B点为支点，则作用在A点的最小力应垂直杠杆斜向上，此时，AB为动力臂，BC为阻力臂，如图答图所示。因而求撬动石块所用的最小力：F1F2CB/AB1800N0.2m/1.8m200N。,如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、