五、其他简单机械

1、第十二章简单机械 复习 作课教师：任淑红 思维感悟成体系杠杆定义简单机械杠杆平衡条件动滑轮及实质五要素分类滑轮机械效率定滑轮及实质滑轮组定义实质特点回眸教材析知识1杠杆：直接搬动很重的大石头很困难，利用撬棒就可以较容易办到，撬棒就是能绕着一个固定点转动的硬棒，叫 ，撬棒属于省力杠杆，但是费了 ，用筷子夹食物，筷子就是一种费力杠杆，只要手指稍微一动，筷子就可以夹很多东西，虽然费了 ，但省了 ，使操作更加方便。 杠杆距离力距离 2滑轮和滑轮组：观察图121人们利用简单机械的情景。其中甲利用的是 滑轮，目的是省力，但费了距离，乙用的是 滑轮，不省力，但改变了 ，使操作更为方便。 要想既省力又改变力的

2、方向，就可以将两者组合，组成 ，起重机上的滑轮组合就是实例之一。 力的方向动定滑轮组图121 3机械效率 机械效率是指有用功跟总功的 。不同机械的机械效率表达式： 公式： 斜面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组： 提 高 机 械 效 率 的 方 法 ： 减 小 机 械 自 重 、 减 小机件间的摩擦。比值W总W有用GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF 典例1：杠杆平衡条件的应用 1如图122所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A处用一竖直力F。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则() AF大小不变，但FG BF大小不变，但FG CF

3、逐渐减小，但FG DF逐渐增大，但FG图122典例精析把方向A 解析当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平衡条件可得，力的大小不变。 F2 F1 L1 L2 典例2:滑轮组的应用与设计 例2用滑轮组提升重物，请在图123中画出拉力F的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦)答案 如图124所示图1243G图123 解析一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担重物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子承担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。 方法拓展： 滑轮组提升(或水平拉)物体时，承担重物绳子的股数的判断和根据题目的具体要求来设

4、计滑轮组的组装：根据公式n求出绳子的股数，然后利用“奇动偶定”原则解决相关问题。G物+G动F 典例3：机械效率的探究 例3用如图125所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。图125 (1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： 。 (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 0.566

5、.7由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功 次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答： ；请简要说 明 两 条 理 由 ： ； 。 解析 测力计的读数要注意量程和分度值，这里的分度值是0.1 N；用公式计算机械效率；对于杠杆而言，额外功主要是克服杠杆自身的重力所做的功。提高效率可以选减小杠杆自重，增大物重等，但是要在支点和悬挂点不变的情况下使用。 不能两次实验时钩码没

6、有挂在同一位置 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的 W总W有用 知识点拨： 杠杆的机械效率与滑轮的机械效率不同的是，杠杆的支点、悬挂点的改变都会使额外功的大小改变，即克服杠杆自重所做功改变。 1小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图126所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为1、2。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)() AF1F2，12 BF1F2，12 CF1F2，12 DF12实战演习成高手A图126 2如图127所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 (填“省力”或“费力”)杠杆，若箱和物品共重100 N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆

7、的力F为 N。图127省力20 3如图128所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是()图128C 4如图129所示，在竖直向上大小为10 N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0.2 m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为() A20 N0.4 m/s B20 N0.1 m/s C5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s 图129D 1关于机械效率、功率，下列说法正确的是() A机械效率大的机器功率大 B所做有用功越多，机械效率越高 C做功越快的机器机械效率高 D有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于1

8、试题讲评针对练D 2已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是() A甲机器一定比乙机器省力 B甲机器一定比乙机器省距离 C甲机器做的有用功一定比乙机器多 D以上说法都不对D 3如图1210所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AOOB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则() AF1F2BF1F2 CF1F2 D无法比较B图1210 4如图1211所示描述的是小兔和大象玩跷跷板的漫画，小兔发现要输给大象，于是向空中的

9、小鸟求助，两只聪明的小鸟帮助小兔赢了大象。这幅漫画展示的物理原理是 。 力臂越大，作用在杠杆上的力图1211对杠杆的作用效果越明显 5如图1212所示，课桌的重心在O点，若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，请在图中画出F相对于A点的力臂l1、重力G的示意图，并标出重力的力臂l2。 答案 如图1213所示图1212图1213 6用如图1214所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系。 ( 1 ) 为 了 探 究 机 械 效 率 和 斜 面 粗 糙 程 度 的关 系 ，应该保持 。 (2)将木块从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面移动的距离是 (选填“s1

10、”或“s2”)。物重和斜面的倾斜程度相同 图1214S2 (3)实验中正确记录的一组数据如下表，由表中数据得出斜面的机械效率是 。 (4)斜面在我们生活中的应用有 (写出一种即可)。75%盘山公路木块重力G/N木块上升高度h/m沿斜面拉力F/N木块沿斜面移动的距离s/m30.10.50.8 7在人体中有许许多多杠杆，甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用。如图1215所示，人以 (填字母)为支点，通过小腿腓肠肌用力，踮起脚尖。按杠杆的分类，这是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆。小明体重为600 N，当小明踮起脚尖时，假设体重落在“杠杆”中心，则两腿肌肉共用力至少 。O图1215300N省力 8

11、如图1216所示，四块相同的木块放置在水平地面上，如按图中阴影部分切掉并取走，则剩余部分对水平地面的压强最大的是()图1216B 9.如图1217所示是“神舟八号”和“天宫一号”成功对接的情 景 ， 对 接 后 若 以 “ 天 宫 一 号 ” 为 参 照 物 ， 则 “ 神 舟八号”是 的。“神舟八号”完成各项实验任务后返回大气层 ， 飞 船 外 壳 与 空 气 摩 擦 温 度 不 断 升 高 ， 这 是 通 过 (选填“做功”或“热传递”)方式改变飞船的内能。 静止做功 图1217 10如图1218所示，在甲乙两个容器中盛有体积相同的水，哪个容器底受到的压强大？() A甲大B乙大 C一样大

12、D无法判断B图1218 11汶川大地震后形成的次生灾害堰塞湖威胁着灾区人民的生命安全。如图1219所示是米26直升飞机克服“蜀道之难，难于上青天”的壮举吊运一台大型挖掘机到唐家山堰塞湖坝顶抢险作业，挖掘机部分参数如表所示。直升飞机沿竖直方向将挖掘机匀速吊起30 m，g取10 N/kg。整机质量15000 kg每条履带接地面积2.5 m2图1219 求：(1)挖掘机受到竖直向上的拉力。 (2)这个过程中拉力所做的功。 (3)该挖掘机被放在水平工地上时，地面受到的压强。答案 (1)1.5105 N(2)4.5106 J (3)3104 Pa 解析 (1)挖掘机受竖直向下的重力Gmg15000 kg

13、10 N/kg1.5105 N， 受竖直向上的拉力F作用而做匀速直线运动，挖掘机处于平衡状态， 由平衡条件得：FG1.5105 N。 (2)在这个过程中，拉力所做的功WFs1.5105 N30 m4.5106 J。 (3)挖掘机对地面的压力FNG1.5105 N， 挖 掘 机 对 地 面 的 压 强 p 3104 Pa。FNS1.5105 N22.5m2 12某同学用弹簧测力计测一物体的物重时，错将物体挂在拉环上，而手提挂钩，当物体静止时，弹簧测力计的示数为1.4 N，则物体的物重() A一定等于1.4 N B一定小于1.4 N C一定大于1.4 N D以上判断都不正确B 13小明用150 N

14、的水平力，推着重500 N的小车在水平地面上匀速运动，则() A小车对地面的压力是150 N B推力大于小车所受的阻力 C小车受到的阻力是150 N D地面对小车的支持力是150 NC 14在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。如图1220所示是一种探究方案。图1220 (1)小阳用如图所示的探究方案。他将系于小车两端的细线分别跨过左右滑轮后，就在两线末端等质量的盘内放上砝码。这是用于探究两个力的 和 _对物体平衡的影响。 (2)探究活动中还要求要把小车转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在 上的两个力对物体平衡的影响。大小方向同一直线 15如图1221所示，一根粗细均匀的木棒，在其一端用竖直向上的力F缓慢将木棒抬起，则F的大小() A始终不变 B由小变大 C由大变小 D不能确定F大小的变化规律A图1221 16如图1222所示，质量为8 kg，边长为5 cm的正方体物块A置于水平地面上，通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端，杠杆可绕O点转动，且CO3BO，在C端用F100 N的力竖直向下拉杠杆，使杠杆在水平位置