《简单机械和功》复习要点

1、简单机械和功复习要点、杠杆1、五要素一一组成杠杆示意图说明动力、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，但它们使杠杆的转动的方向 相反 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签2、研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡是指：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X动力臂=阻力X阻力臂。写成公式Fl|l=F2|2也可写成：Fl/ F 2=l 2/ l 1解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画岀杠杆示意图；弄清受力方向和力臂大小；根据平

2、衡条件列方程。（注意最值如：沿什么方向施力最小等。）解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力X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，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向、滑轮1、定滑轮：实质是：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）拉力F=122、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

3、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= 1 G只忽略轮轴间的摩擦则距离Sf（或vf）=2倍的重物移动的距离 Sg（或 vg）3、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，则拉力F= 1 （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）组装滑轮组方法：首先根据公式n=（G物+G动）/ F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。三、功：1、 力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；

4、二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况： 有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。3、 力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS4、 功的单位：焦耳，1J= 1N m。把一个鸡蛋举高 1m，做的功大约是 05J。5、 应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功， 计算时F就是这个力；公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位“焦”（牛米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。四、功的原理：1、内容：使用机械时，人们所做

5、的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。2、 说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功 （Gh）3、应用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵从功的原理；理想斜面公式：FL=Gh其中：F

6、:沿斜面方向的推力；L:斜面长；G :物重；h:斜面高度 如果斜面与物体间的摩擦为 f ,则：FL=fL+Gh ;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。五、机械效率： 1、有用功：定义： 对人们有用的功斜面：W有用=Gh公式： W有用=Gh （提升重物）=W总一W额=nW总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总一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/n斜面：W总=fL+Gh=FL4、 机械效率：定义：有用功跟总功的比值 。公式：W 有用n -W总Gh斜面：

7、n =FL定滑轮：=Gh _ GhGnFSFh =FGhGhG动滑轮：n=FSF2h2F=GhGhG滑轮组nFS -Fnh 一nF 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：=W 有用 Gh原理：nW 总FS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 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

8、：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。简单机械辅导1、如图1所示，船和人总重1500N，船上的人用力卩=30N的拉力拉绳，船作匀速直线运动，则船受到水的阻力为（）D. 500N4、如上右图所示，均匀木棒 AB长为1m水平放置在O 0两个支点上。已知AO O B长度均为0.25m。若把B端竖直向上稍微抬起一点距离，至少需要用力 20N;若把B端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力()A. 20NB. 40NC. 60ND. 8ON5、如图32所示装置，杠杆处于平衡状态, 重

9、)Gi = 10N， AB= 4OB，求：G2.(不计滑轮JmJ6、如右第二图所示，一人用125N的最小拉力将浸没在水中的重为500N、密度为5X 10节g/m3的金属块在水中匀速上升。求：(1) 金属块未露出水面前的机械效率；(2) 金属块露岀水面后，人用多大的拉力才能使金属块匀速上升？金属块在空气 中匀速上升时的机械效率为多少？(取 g = 10N/kg )7、如下图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重为G2lI-二-二-乜竺吃W 11200N，密度为=1.6X 103kg/m3,测得物体在露出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:2,若不计一切摩擦、绳子重及

10、水的阻力，取g = 10N/kg问:(1) 物体露岀水面前，滑轮组的机械效率是多少？(2) 物体露岀水面后，物体匀速上升速度为1m/s，牵引车拉力的功率是多少?8、某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如上右图所示，取一块与自己等长的木板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来 (摩擦不计)，在绳子末端的托盘上 放一些重物，使木板水平平衡。 如果该同学身高160cm质量40kg，平躺到木板上后在托盘 中再加上重为137. 2N的物体，木板再次水平平衡。(1) 该装置中滑轮的作用是。(2) 在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”，这样做的目的是。(3)请

11、通过计算说明该同学的重心位置 (g取9.8N/kg)。9、如图19,要把一个质量是450kg的贵重物品A沿水平地面移动100m,工人把它放在一个质 量是50kg的木板B上，然后用400N的水平拉力将木板B沿直线匀速拉动，直至终点。(注： 滑动摩擦力的大小与压力的大小成正比)(1) 在匀速拉动B的过程中，A、B之间的摩擦力是N。(2) 计算拉力做的总功是多少焦耳？3)在拉力做功的过程中，机械效率是多少？10、如图10所示，重3N的甲物体和重12N的乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起，丙放在倾角为30。的光滑斜面上，整个装置处于静止状态。 现将斜面变成粗糙的斜面, 乙物体重量变为 20N,其

12、余不变，整个装置处于静止状态。则此时丙物体受到的摩擦力大 小为N。(不计绳重和滑轮处摩擦)11、如右图所示，支架O上有一长方形容器，容器里装有适量的水，水面上有一木块，整个装置处于平衡状态，当木块由右慢慢漂到容器的左侧时，容器将()A .左侧抬起 B.右侧抬起C .保持平衡D .无法判断12、如图所示，一直杆可绕 0点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个 始终跟直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆C.先是省力的，后是费力的D.先是费力的，后是省力的13、变式1:如图所示，一直杆可绕0点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，

13、用一个力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（）（A）始终是省力杠杆（B）始终是费力杠杆（C）先是省力的，后是费力的（D）先是费力的，后是省力的14、变式2 :如图所示，一直杆可绕0点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个平方向的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（A）始终是省力杠杆（B）始终是费力杠杆（C）先是省力的，后是费力的（D）先是费力的，后是省力的15、如上图所示，绳子的一端固定，另一端绕过一个重为G的油桶，在绳子的自由端用大小不变的水平拉力F，使油桶沿水平地面匀速滚宇 Udi动了一段距离S,在此过程中拉力 F所做的功为（）A. FS

14、B. GS C. 2FSD. （ G+F ） S16、如图27所示，在虚线框中有一套机械装置（某一种简单机械），在A处用100牛的力将绳端向下移动1米，能把物体B吊起0.5米。如果这时的机械效率是 80%，请回答：（1）虚线框中可能是哪种简单机械？（举一种方案，并画岀简图）（2）物体B的质量是多少千克？ （ g取10牛/千克）（3） 若额外功不变，则用这套装置提升重360牛的物体C时，需要在A处施多大的力？13 有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一17、处取水分别倒入两个水缸内。甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。在两位同学都使各自的水缸注

15、满水的过程中（）A.甲比乙做的功多B.乙比甲做的功多C.两人做的功一样多D 条件不足，无法比较做功的多少 wii I M liifc i ii*318、如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（）（B）甲图中的拉力做功最少（C）甲、乙、丙三做功最多乩 F田（A）乙图中的拉力做功最少种情况下拉力做功一样多（D）丙图中的拉力19、如上右图所示装置中，均匀木棒 AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T （棒和悬线

16、足够长）（）A.逐渐变小B.逐渐变大C.先逐渐变大，后又逐渐变小D 先逐渐变小，后又逐渐变大20、图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车 以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画岀了汽车功率与手臂伸展程度大致关系的是（)21、如上右图是手负重（指能承受的 最大物重）示意图，当手臂按图示方 向伸展时，下列图象能表示负重大小22、如下左图所示，用水平力F将重为G的物体，从光滑的水平路面上拉过路程为S,则拉力F所做的功为。接着物体仍由此水平拉力F,从一粗糙的水平路面拉过路程如果在粗糙水平路面上物体受的摩擦力为则拉力F在物体通过Si及S2的两段路程中所做的总

17、功是 f，23、某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图26所示的装置去测量。图 26中0A0E=1:3，杠杆OAB质量不计。他实验的步骤如下：（1 ）用细绳把金属块悬挂于 A点，用弹簧测力计在 B点作用一个竖直向上的力，使杠杆 OAB 在水平位置静止，金属块静止在空中，读岀弹簧测力计此时的读数Fi ；（2） 向容器中加水时，弹簧测力计示数 （填变大、变小或不变），读岀此时弹簧测 力计此时的读数F2 ；（3） 被测金属块密度的表达式：p =。24、如图所示：杆绕固定轴 0转动，木块B在杆A下方的光滑桌面上，今用逐渐增大的水平力AJBTmnmnmnmrn图26下推B，整个装置保持静止，由于水平力的作用，B对A的支持力将（）A.减小 B.增大 C.不变 D. 先减小后增大25、一个600N重的成年人和一个小孩都过一道5m宽的水渠。成人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4m长的坚实木板，请你想出一种方式过渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的 距离情况下，要使成年