《简单机械和功》复习要点

1、简单机械和功复习要点一、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Fiii=El2也可写成：Fl/F2=l2/11解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力方向和力臂大小；根据平衡条件列方程。（

2、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&（或速度VG）2、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：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 的动

3、滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力A则:F=2g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）=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。略轮轴间的摩擦，则拉力F=n（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：二是物体在力的方向上通过的距离2、

4、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=1Nmo把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。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

5、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（F0=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:沿斜面方向的推力；L:斜面长；G:物重；h:斜面高度。如果斜面

6、与物体间的摩擦为f,则：FL=fL+Gfx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。公式：W有用=Gh（提升重物）=W总一W额=鸟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总一W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=fL3、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/T）斜面：W总=fL+Gh=FL4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。D公式：_W就W总Gh斜面：=_门FL定滑轮：_Gh_Gh_G门=FS-Fh=F动滑轮：_GtL=|-O=-Gh_G1FSF

7、2h2FGh=一._GhG门FSFnh=nF 滑轮组有用功总小于总功，所以机械效率总/J、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箴Gh 原理：W总一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：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

8、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F=30N的拉力拉绳，船作匀速直线运动，则船受到水的阻力为（）A.30NB.60NC.90ND.500N图12、如图15所示，物体重600牛顿，要使人拉住绳子的一端使物体静止，若不计滑轮的重力和摩擦，则人的拉力为（）A.200牛顿.B.300牛顿.C.400牛顿.D.150牛顿.3、如图是一组合搬运机械，它由一个电动机和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为6m、高为3m。现用该机械将一质量为o.6t的重物，从地面匀速搬运到3m高的平台，电动机消耗的电能为4.5X1

9、04j,电动机输出的机械功为3.6X104j。则此过程中，使用该机械所做的额外功为J,该组合机械的机械效率为4、如上右图所示，均匀木棒AB为1水平放置在。CT两个支点上。已知AQOB长度均为0.25m。若把麟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，Gi=10N,AB=4OB,求：（不计滑轮重）6、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5X103kg/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）

10、金属块露出水面后，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1200N，密度为=1.6X103kg/m*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、绳子重及水的阻力，取g=10N/kg问：(1) 物体露出水面前，滑轮组的机械效率是多少？(2) 物体露出水面后，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

11、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”，这样做的目的是请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，AB

12、之间的摩擦力是No(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O点转动

13、，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O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终竖直方向的力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)(C)先是省力的，后是费力的(D)始终是费力杠杆先是费力的，后是省力的。点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个14、变式2:如图所示，一直杆可绕平方向的力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

14、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始终水)动了一段距离S,在此过程中拉力F所做的功为()A.FSB.GSC.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，并画出简图）（2）物体B的质量是多少千克？（g取10牛/千克）（3）若额

15、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18、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（）（A）乙图中的拉力做功最少（B）甲图中的拉力做功最少(C)甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多（D）丙图

16、中的拉力做功最多19、如上右图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在皎链上，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，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象，其中正确的是（）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

17、，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&,则拉力F所做的功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S2,如果在粗糙水平路面上物体受的摩擦力为f,则拉力F在物体通过S1及S2的两段路程中所做的总功是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BZW7初叫imHmn图26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OAOE=1：3,杠杆OA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OA阱水平位置静止，金属块静止在空中，读出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