科学33认识简单的机械(第3课时)

1、1,、如图所示的开瓶器实质是一个杠杆，画出杠杆的,五要素，它是一个,杠杆。,2,如图为切纸刀正在切纸的示意图，,F,1,为动力，,F,2,为阻力，其中正确的是图,3,、如图是羊角锤拔钉子示意图，请在图上画出这个杠,杆的五要素。,静止或匀速转动,4,、杠杆处于,状态叫作杠杆的平衡，,F,1,L,1,=F,2,L,2,时能处于平衡状态。,杠杆在,5,、乒乓球、保龄球等表面都是光滑的，为什么高尔夫,球的表面上布满小坑呢？经有关科学家研究发现：两个,等大的球，一个表面布满小坑，另一个光滑，在空中高,速飞行时，表面布满小坑的球受到的空气阻力较小,.,现将,质量与体积均相等的两个小球,A,（表面布满小坑）

2、与,B,（表面光滑）分别利用细绳悬挂在等臂杠杆的两端，使,杠杆水平平衡，如图所示,.,当从两球正下方同时以相同速,度（足够大）的风对准它们竖直向上吹时，则以下的说,法中正确的是,（,）,A,杠杆左端下降,B,杠杆右端下降,C,杠杆仍然在水平方向处于平衡状态,D,无法判断杠杆的转动情况,（,1,）,（,2,）,（,3,）,（,4,）,（,5,）,（,6,）,（,7,）,（,9,）,（,8,）,（,10,）,（,11,）,（,12,）,（,13,）,（,14,）,6.,属于省力杠杆,的是：,。,7.,图,5,为电工常用的克丝钳，它的设计和使用,应用了很多物理知识。其中，钳把包了一层胶皮,是为了,_

3、,钳子的刀口做得比较薄是,为了,_,钳把做的比钳口长是为了,_,。,（,2005,年河北省课程改革实验区初中毕业生学业考试）,8.,如图所示，,OA,25,厘米，,OB,20,厘米，,OC,20,厘,米，,AC,15,厘米，,B,点所挂物体重为,45,牛，当杠杆水,平平衡时，弹簧秤的示数为（,）,A.36,牛,B.45,牛,C.50,牛,D.60,牛,9,画出图中作用在,A,点最小的力的方向,。,10,在一直径是,100,厘米,质量是,40,千克的均匀圆柱,体放在水平地面上,靠在,10,厘米的台阶边,如图所示,为使它滚上台阶,那么在圆柱体边缘的哪一点,沿什,么方向施力时,才能使用力最小,?,在

4、图上画出此力,并求出此力的大小。,11,如图所示,杠杆两端分别挂甲、乙两实心铝块,杠杆平衡,若：,（,1,）把它们都向支点移相同的距离；,（,2,）把它们都背着支点移相同的距离；,（,3,）把它们各去掉相同的质量；,（,4,）给它们各增加相同的质量；,（,5,）将它们同时浸没在水中；,（,6,）将甲浸没在水中，乙浸没在酒精中；,则杠杆是否继续保持平衡？,1.,现在有一根约,30,多千克的均匀铁棒，一杆最大,称量为,20,千克的杆秤。在学过杠杆的平衡原理之,后，你能想出一个办法用这杆秤来称量铁棒的质,量吗？,F,1,o,G,2.,传说中山神庙的老和尚让他的三个弟子到山,下去挑水。但徒弟们都很懒，

5、你推我，我推你，,谁也不想下山。无奈之下，老和尚就叫他们三,个一起下山去抬水。但到了山下，他们犯难了，,如何能三个人一起抬一桶水，每个人既不吃亏,又不占便宜呢？你帮忙想个办法给他们出出主,乙,意。,桶,甲,丙,12.“,塔吊”是现在建筑工地上常见的起重设备，用,“塔吊,可将重物方便地安放到工作区内，如图甲所示。现有,一“塔吊”，他有一水平臂,AD,，水平臂,AD,可分为,AB,和,BD,两部分，,AB,叫平衡臂，,BD,叫吊臂。,A,端装有配重体，它的质量,m=5,吨。,C,处装有可在水平臂,BD,上移动的滑轮组，,C,移动的范围是从,B,点到,D,点。已知：,AB=10,米，,BD=50,米

6、。若“塔”身的宽度和铁架、滑,轮组的重力及摩擦均不及，请计算并回答下面的问题：,（,1,）当,C,移动到,D,点时，计算该“塔吊”能吊起重物的最,大质量；,（,2,）今想用此“塔吊”起吊质量为,2,吨的物体。那么，,为安全起吊，,C,最远可以移动到离,B,点多远的地方；,13.,如图所示是锅炉的保险阀门。当阀门受到的蒸汽,压力超过其安全值时，阀门就会自动打开。如果,OB=2,米，,OA=0.5,米，阀门的底面积,S=1,厘米,2,，锅,炉内气体的安全压强值（即内外压强差）,P=6,10,5,帕，则,B,处所挂的,G,重为,_,牛。,14.,如图所示，硬质均匀木条,OA,的长为,80,厘米，左,

7、端与竖直墙壁连接，可以绕,O,点自由转动；木条的,A,端以细绳悬于,B,点，木条恰好水平，且,AB,与木条,垂直，一个质量为,800,克的小物块,M,在木条上从,O,点以,v=0.2,米,/,秒的速度向右作匀速运动，经,2.5,秒,到达,C,点时，细绳恰好断裂，则细绳能承受的最大,拉力是,_,牛（木条质量及物块的体积大小均,可忽略不计）。,15.,如图所示，一支均匀的直尺放在水平桌面上，,一端伸出桌面，已知伸出桌面的部分是全尺的,1/3,。,当在,B,端挂一,5,牛的重物时，直尺的,A,端刚刚开始翘,起，则此木尺的重量是,_,牛。,16.,如图所示，在杠杆,AB,的中点,O,处挂一个重物,G,

8、，杠,杆,B,处受一个水平方向力,F,的作用，绕,A,点沿图示方向,转动。当杠杆匀速转动时，力,F,将,_,（填“变,大”、“变小”或“不变”）。,17,杆秤是我国常见的称量工具。为了研究杆秤的刻度,是否均匀，取一把刻度尺来研究，在最左端加上配重，使,刻度尺的重心,G,0,距提纽,O,左边,L,0,的地方，如图所示，用质,量为,m,1,的钩码做秤砣，把它挂在离提纽,O,为,x,的地方；逐次,增加待测物体的质量,m,x,，调节秤砣的位置，使刻度尺保持,平衡。记录下每次平衡时的待测物体的质量,m,x,与秤砣离提,纽,O,的距离,x,，以,x,为横坐标，,m,x,为纵坐标，做出如图所示,图线。,（,

9、1,）图线显示是一条直线说明了什么？；,（,2,）图线中,x,0,=,（用所给量表示）,（杭州外国语学校,2005,年高中招生试卷）,1.,什么叫做定滑轮？定滑轮的特点、实质？,特点：能改变力的方向但不能省力,实质：等臂杠杆,2.,什么叫做动滑轮？动滑轮的特点、实质？,特点：能省力，但不能改变力的方向,实质：动力臂为,2,倍阻力臂的省力杠杆,3.,会画定滑轮和动滑轮的杠杆五要素,练习：,（,1,）,G=100,牛，,A,、,B,、,不计动滑轮重力和绳子与滑轮的摩擦,的读数分别为多大？,力弹簧秤,C,（,2,）,G,1,=100,牛，,G,2,=30,牛，此时,G,1,刚好在桌面上做,匀速直线运

10、动，不计动滑轮重和绳与滑轮间的摩擦，,则大物体,G,1,和桌面之间的摩擦力为多大？若动滑轮,重,20,牛，则大物体,G1,和桌面之间的摩擦力为多大？,（,3,）上图中的三个滑轮拉同一物体沿水平地面做匀速直,线运动，所用拉力分别是,F,1,，,F,2,，,F,3,，比较三者的大小。,使用简单机械能否省功？,建筑施工和装修房子时，要将水泥等运到,楼上。,对水泥所做的功是我们所需要的，,叫做,。为了达到运水泥的目的，,还必须对装水泥的桶和其他工具做功。在,工作中，,额外的但又不得不做的功,叫,这两个功之和就,是,。,1,、有用功,(W,有,),：必须要做的功,2,、额外功（,w,额,）：,虽然不需要

11、，但又不得不做的,功,四、机械效率,3,、总功（,w,总,= W,有,+w,额,）,4,、机械效率：,=,有用功和额外功是根据人们的需要来命名的。,同一个物理过程，由于我们的主观需要不同，,功的名称也不同。,（,1,）用桶在井中打水，什么功是有用功？什么功是,额外功？,（,2,）在井中捞桶，有用功和额外功又分别是什么？,（,3,）用滑轮组提升重物，有用功是什么？用滑轮组,水平拉动重物，有用功是什么？,例,1,：如图所示，有几段绳子拉着动滑轮？,若不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力,F= G,。,1,米，绳子拉过的距离为多大？,s=nh,绳子拉过的距离,物体上升的距离,拉住动滑轮的绳子的段数,若物体

12、上升,若物体重,100,牛，不用任何机械直接用手把,物体提升,10,厘米，做的功是多少？,若用如图所示的滑轮组来提升，不计动滑轮,本身的重力、绳重和绳与滑轮间的摩擦，,F=,牛，在重物上升,10,厘米时，绳子,拉过的距离是,厘米，做的功是多,少？,实际情况，做的功应该在什么范围？,（一）滑轮组的机械效率,（,1,）提重物：,W,有,=Gh,W,有,机械效率：,=,W,总,Gh,Gh,?,?,Fs,Fnh,w,总,=,Fs=Fnh,若不计绳重和绳与滑,轮间的摩擦：,机械效率：,=,Gh,W,有,W,有,?,?,Gh,?,G,h,W,?,W,轮,W,总,有,额,G,?,?,100,%,G,?,G,

13、轮,G,?,?,100,%,nF,例题,1,：如图所示，用力,F,将滑轮匀速,上提，若物重,G=20,牛顿，并匀速跟随,滑轮上升,1,米，（滑轮重及摩擦均不,计）则作用在滑轮上的力,F=,，滑,轮上升的距离,h=,，绳子拉过的距,离,s=,。,若滑轮自重,5,牛，（摩擦均不,计）则,F=,，,h=,，,s= ,在这,个过程中，有用功,W,有,=,，总功,W,总,= ,机械效率为,=,。,例题,2,：如图所示，用力,F,将滑轮匀速,上提，若物重,G=20,牛顿，匀速上升,1,米，,（滑轮重、绳重及摩擦均不计）则作用,在滑轮上的力,F=,，滑轮上升的距离,h=,，绳子拉过的距离,s=,。,若滑轮自

14、重,5,牛，（摩擦及绳重不计）,则,F=,，,h=,，,s= ,在这个过程中,，有用功,W,有用,=,，总功,W,总,= ,额外功,W,额,=,，机械效率为,=,。,在,5,秒内提升,0.5,米，而绳被拉动,2,米。（,1,）拉,力做的有用功是,焦；（,2,）若滑轮组的机械,效率是,80%,则拉力做的功是,焦；（,3,）拉力,为,牛；（,4,）拉力的功率是,瓦。,（,5,）额外功为,焦。（,6,）请画出这个滑轮,组。（,7,）若不计摩擦和绳重，则动滑轮的重,为,牛。,3,例题,3,：用滑轮组将重,2.4,10,牛顿物体,（一）滑轮组的机械效率,（,1,）提重物：,W,有,=Gh,W,有,机械效

15、率：,=,W,总,Gh,Gh,?,?,Fs,Fnh,w,总,=,Fs=Fnh,若不计绳重和绳与滑,轮间的摩擦：,机械效率：,=,Gh,W,有,W,有,?,?,Gh,?,G,h,W,?,W,轮,W,总,有,额,G,?,?,100,%,G,?,G,轮,G,?,?,100,%,nF,例题,1,：重,2540,牛的货物。如图所示，滑,轮组把它提升,1.7,米。若不考虑摩擦，也,不考虑滑轮和绳子的物重，则：,（,1,）绳端拉力,F,是多少牛？,（,2,）绳端移动的距离是多少米？,（,3,）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，,须在绳端施力,800,牛，滑轮组的机械效率,是多少？,例题,2,：如图所示，用滑轮组

16、提起重物。物体,4,重,6,10,牛，滑轮组的机械效率为,80%,，拉,力,F,的功率为,2.5,千瓦。要把重物匀速提升,1,米，,求：,（,1,）有用功和额外功分别是多大？,（,2,）需用的拉力为多大？,（,3,）需用多长时间？,例题,3:,在测定滑轮组的机械效率实验中，相,同一绕绳方法的滑轮组先后两次将重力不同的两,组钩码匀速提升相同的高度。第二次的钩码比第,一次重。两次实验中摩擦均不计，试比较两次实,验中有用功,W,有用甲,W,有用乙,；额外功,W,额甲,W,额乙,（填,、,=,或,）。由此可见，可采用,方法来提高滑轮组的机械效率。,（,2,）水平拉物体：,如图（,1,）（,2,）（,3

17、,）所示，,物体受到的摩擦力均为,20,牛，,当物体被拖动,10,厘米时，（滑,轮重、绳重及摩擦均不计）则,作用在滑轮上的力分别,为,，力,F,通过的距,离分别为,。,W,有,=fs,物,W,总,=Fs,绳,= Fns,物,fs,物,W,有,?,机械效率：,=,W,?,Fs,绳,总,fs,物,f,?,?,100,%,Fns,物,nF,例题,1,如图，用,60,牛的拉力使物体,A,沿,水平面向左做匀速直线运动，若不计滑轮重、,绳重和摩擦，则物体,A,受的摩擦力为,牛，,若,A,移动的速度为,0.5,米,/,秒，则拉绳的速度为,米,/,秒，拉力的功率为,瓦，滑轮组对,A,做,功的功率为,瓦。,例题

18、,2,如上题图所示，物体,A,重,600,牛，,当它沿水平路面做匀速直线运动时，所受的阻,力是物重的,0.2,倍，若不计滑轮重力、绳重和摩,擦，使物体,A,以,1,米,/,秒的速度匀速前进,5,秒。求：,（,1,）拉力,F,的大小；（,2,）拉力,F,所做的功。,（,3,）若实际拉力是,60,牛，求：总功、有用功、,额外功和机械效率。,例题,3,如图所示，滑轮组拉着物体,A,在水,平面上做匀速直线运动，已知,m,A,=500,千克，,F=612.5,牛，滑轮组的机械效率为,80%,，则（,1,）,物体,A,所受的摩擦力为多大？（,2,）若物体,A,的速,度是,0.1,米,/,秒，滑轮组的有用功

19、率为多大？,（,1,）如图所示，用力,F,将滑轮匀速上提，,若物重,G=20,牛顿，匀速上升,1,米，（滑轮,重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上,的力,F=,，滑轮上升的距离,h=,，绳子,拉过的距离,s=,。,若滑轮自重,5,牛，（摩擦及绳重不计）则,F=,，,h=,，,s= ,在这个过程中，,有用功,W,有用,=,，总功,W,总,= ,额外功,W,额,=,，机械效率为,=,。,（,2,）如图所示，用力,F,将滑轮匀速上提，,若物重,G=20,牛顿，匀速上升,1,米，（滑轮,重、绳重及摩擦均不计）则作用在滑轮上,的力,F=,，滑轮上升的距离,h=,，绳子,拉过的距离,s=,。,若滑轮自重,

20、5,牛，（摩擦及绳重不计）则,F=,，,h=,，,s= ,在这个过程中，有,用功,W,有用,=,，总功,W,总,= ,额外功,W,额,=,，机械效率为,=,。,如图（,1,）（,2,）（,3,）所示，,物体受到的摩擦力均为,20,牛，,当物体被拖动,10,厘米时，（滑,轮重、绳重及摩擦均不计）则,作用在滑轮上的力分别,为,，力,F,通过的距,离分别为,。,度为,8000,千克,/,米,3,某人通过滑轮组使它水平向,左匀速移动，速度为,0.2,米,/,秒，所受滑动摩擦力,为,294,牛，若手拉绳子的力为,105,牛，滑轮组的,机械效率为,70%,。,（）请你在图中画出滑轮,组的装配。（要求所用滑

21、轮个数最少并说明根,据）,（）秒内手拉出绳子长度为多少？,（）手拉绳子的功率为多大？,3,例题,4,、有一合金锭，体积为,0.01,米,，密,阅读材料，回答问题：,铭牌是指机器上的一个小牌子，上面标有机器的主要,性能。例如有一台水泵，它的铭牌如下：,型号,8B13,扬程,12.7,流量,270m,3,/h,允许吸上真空高度,5m,轴功率,11.3kW,转速,1450r/min,配套功率,17kW,效率,83%,出厂编号,重量,111kg,水泵厂,出厂日期,年,月,日,铭牌上的轴功率是指水泵在流量、扬程和转速都正常的情况下，水泵轴从动力,机得到的功率；配套功率是指与这台水泵配套的动力机的功率。,

22、如果用电动机带动这台水泵，就应选择功率是,17kW,的电动机。电动机的功率比,17kW,小，带不动水泵；比,17kW,大，是一种浪费。就像小马拉大车，拉不动；大马,拉小车，又没有充分发挥马的作用一样。,在购买和选用机器时，要仔细看一看它的铭牌，了解它的性能是不是符合要求。,型号,8B13,扬程,12.7,流量,270m,3,/h,允许吸上真空高度,5m,轴功率,11.3kW,转速,1450r/min,配套功率,17kW,效率,83%,出厂编号,重量,111kg,水泵厂,出厂日期,年,月,日,（,1,）结合对应的数值，解释“允许吸上真空高度”,的含义。,（,2,）农田秧苗需要灌溉，农田高出河水水面,3,米，,需用水量,1500,吨，用上述水泵及其配套的电动机抽,水需要多少时间？要消耗多少电能？,36,、产自广西河池市的岩滩红水河奇石闻,名全国乃至世界，采石工人用如图所示的装,置将一块奇石从,5m,深的水底提升到离水面,1m,高的船上。,已知石头在出水前人的拉力,4.5,10,3,N,，,石头出水后人的拉力,7.0,10,3,N,，不计摩,擦及动滑轮重，求：,(1),