教育专题：简单机械和功（复习）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习简单机械和功,简单机械,简单机械和功,杠杆,种类,平衡条件,F,1,L,1,=F,2,L,2,滑轮,定滑轮,动滑轮,特点及实质,滑轮组,省力情况：,F=,1,n,（,G,物,+G,动,）,功、功率及机械效率,做功的两个必要因素,功的计算,W=FS,做功快慢,功率的定义,功率的计算,P=,FV,W,t,做功效率,机械效率的定义、测量及计算,=,100,W,有,W,总,（一）杠杆,1.,定义,一根硬棒，在力的作用下能绕着,固定点转动，这根硬棒就是杠杆。,2.,几个名称,:,支点：杠杆绕着转动的点。,动力：使杠杆转动的力。,阻力：阻碍杠杆转动的力。,动力臂：从支点到动力作用线的距离。,阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。,3.,杠杆的平衡条件,4.,杠杆的种类,（,1,）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。,例如：起子、扳子。,（,2,）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。,例如：镊子、钓杆。,（,3,）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。,例如：天平。,省力杠杆省力，但费距离，费力杠杆费力，,但省距离。,F,1,L,1,=F,2,L,2,1,、在下列机械中，羊角锤,钓鱼竿,天平,钢丝钳筷子,理发剪刀,普通剪刀,铁匠剪刀,缝纫机的脚踏板,(10),铡草用的铡刀,(11),镊子,(12),铁锹,(13),道钉撬,(14),定滑轮,(15),动滑轮，它们中属于省力杠杆的是,属于费力杠杆的是,_,属于等臂杠杆的是,.,(10)(13)(15),(11)(12),(14),2,、,在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，,如图，则,：,左右力臂,L,1,:L,2,=_?,L,1,L,2,在两边钩码下同时加挂一个同样的钩码，杠杆,_,（填“能或不能”）平衡？,_,边下降,?,2,、,在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，,如图，则,：,若使杠杆再次平衡，可在,_,边的钩码下再挂,_,个钩码？,2,、,在已平衡的杠杆两边分别挂上不同数量的钩码（每个质量相等），杠杆仍然平衡，,如图，则,：,若使再次平衡的杠杆两边同时去掉一个钩码，则,_,边将下降,3,、如图所示，用一根自重可以忽略不计的撬棒撬动石块。若撬棒,C,点受到石块的压力是,1500N,，且,AB,1.5m,，,BC,0.3m,CD=0.2m,，则要撬动石块所用力应不小于（提示：注意考虑作用在,A,点动力的方向）（）,A,500N B,300N C,200N D,150N,D,如图所示施力时，动力,F,/,多大？,F,/,F,4,、如图所示杠杆，在,A,端施一个,始终与杠杆垂直的,力,F,，,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，,F,大小的变化情况是,（,）,A,大小不变,B,由小变大,C,先变大后变小,D,先变小后变大,G,O,G,O,L,2,G,L,2,4,、,如图所示杠杆，在,A,端施一个,始终与杠杆垂直的,力,F,，,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，,F,大小的变化情况是,（）,A,大小不变,B,由小变大,C,先变大后变小,D,先变小后变大,4,、,如图所示杠杆，在,A,端施一个,始终与杠杆垂直的,力,F,，,当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，,F,大小的变化情况是,（）,A,大小不变,B,由小变大,C,先变大后变小,D,先变小后变大,G,G,O,L,2,5,、钢丝钳是日常生活中常用到的工具，使用钢丝钳时涉及到许多物理知识，请写出三个：,(1),。,(2),。,(3),。,（二）滑轮,1.,定滑轮,（,1,）定义：,轴固定不动的滑轮叫定滑轮,（,2,）实质：,定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，,但能改变力的方向。,2.,动滑轮,（,1,）定义：,轴可以随物体一起移动的滑轮,叫动滑轮,。,（,2,）原理：,动滑轮实质是动力臂为阻力臂,2,倍的杠杆。动滑轮省一半力。,G,F=,_,G,G,F=_G,6,、,如何判断滑轮组的,省力情况,?,3.,滑轮组,（,1,）定义：,由几个滑轮组合在一起使用,叫滑轮组。,（,2,）原理：,即利用了动滑轮省一半力又利用了,定滑轮改变动力的方向。,7,、如图所示，物体,A,重,100N,，,A,与水平面间的摩擦力为,30N,，不计滑轮与绳子间的摩擦，若用该滑轮组使,A,沿水平方向匀速运动，则拉力,F,为多少？,（三）功,1.,功包括两个必要因素：,(1),作用在物体上的力，,(2),物体在力的方向上通过的距离,。,2.,功的计算：,W=FS,3.,功的单位：,焦耳，,J 1J=1Nm,4.,功的原理：,使用机械时，人们所做的功都等,于不用机械而直接用手所做的功，,也就是使用任何机械都不省功。,8,、下列事例中对物体做了功的有 （）,A,用,1000N,的力拉车，车没有动,B,起重机吊着重物上升,10mC,举重运动员将杠铃稳稳的举在空中，停留了,10sD,用竖直方向的,500N,力提着水桶，沿水平方向移动了,2m,B,9,、如图所示，水平地面上有两个质量相同的木板货箱，三个工人用水平力沿相同的路面推货箱进仓库，此时这两个货箱所受的滑动摩擦力分别为,f,甲,和,f,乙,，工人对货箱做的功分别为,W,甲,和,W,乙,，则下列判断正确的是（,）,A,f,甲,f,乙,，,W,甲,W,乙,B,f,甲,f,乙,，无法判断做功的多少,C,f,甲,f,乙,，,W,甲,W,乙,D,无法判断滑动摩擦力的大小和做功的多少,（四）功率,1.,概念：单位时间里完成的功，叫做功率。,功率表示做功的快慢。,2.,公式,:p=,w/t,3.,单位,瓦特,W,，,W=1J/s,10,、使用机械做功时，下面说法正确的是：,A,）,功率大的机器一定比功率小的机器做功多；,（,B,）,功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少；,（,C,）,功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；,（,D,）,以上说法都不对,(,五,),、机械效率,1,、有用功：无论采取那种方法都,必须,做的功。即：为达到目的所必须做的功,。,（,1,）举高重物时,：,W,有,=G,物,h,W,有,=f,摩擦,S,（,2,）在粗糙水平面上移动物体时：,2,、额外功：,并非,人们需要但又,不得不做,的功,（,1,）克服,机械,自重做功：,W,额外,=G,动滑轮,h,使用动滑轮或滑轮组时,：,（,2,）,克服,机械间,的摩擦做功：,使用斜面时：,W,额外,=f,摩擦,L,3,、总功：有用功和额外功的和，叫总功。,W,总,=W,有用,+W,额外,公式（,1,）：,公式（,2,）：,W,总,=F,动力,S,动力,作用在机械上的动力,动力作用点移动的距离,4,、机械效率,有用功跟总功的比值叫机械效率。,公式：,5,、机械效率公式：,12,、判断：,下面说法中是否正确,1,有用功越多，机械效率越高,2,额外功越少，机械效率越高,3,物体做功越慢，机械效率越低,4,做总功越多，机械效率越低,5,做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高,6,做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高,7,用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同,8,因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于,1,9,做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高,10,有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高,13,、某同学为了将质量为,5kg,的物体提高,1m,，考虑到额外功的影响，则下列方式中该同学做功最少的是（）,A,徒手将物体直接抬高,1m B,通过动滑轮把物体吊高,1mC,通过斜面把物体推高,1m D,通过定滑轮把物体吊高,1m,A,14,、如图所示，建筑工地上，工人用一个动滑轮,将重,720N,的重物匀速提升,5m,，工人所用拉力为,450N,，求：,（,1,）工人做的总功,（,2,）该动滑轮的机械效率,15,、李勇想探究斜面的机械效率。他用长木板支在凳子上搭成斜面，将,1Kg,盐装在塑料袋中，通过弹簧测力计将盐袋匀速向上拉，弹簧测力计的示数为,4N,；盐袋沿斜面移动,1m,，上升高度为,30cm,。这个斜面的机械效率为,（,g,取,10N/kg,）,75,16,、如图所示，在,50N,的水平拉力,F,作用下,重,800,的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为,120,.,则滑轮组的机械效率为,_,；若物体的速度为,0.2m/s,则,1min,内拉力做的功为,_ J,17,、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具体分析。具体分析右图中三种做功情况,(,设滑轮规格相同,),，产生额外功最多的应是,_,图。若钩码,(m=50g),在三种情况中均被提高,1,米，各种情况机械做的有用功均为,_,，由此可判断出,_,图的机械效率最大。,(g,取,10N/Kg),作业一：,18,、在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：,实验中应,拉弹簧测力计,第一次实验测得滑轮组的机械效率为,_,；,第二次实验时滑轮组的机械效率,(,选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率,若不计摩擦，该动滑轮的重为,_,。,实验,次数,钩码重,G/N,钩码上升高度,h/cm,测力计示数,F/N,测力计移动距离,s/cm,1,2,10,1.5,20,2,5,5,3.0,10,19,、如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图，下表是小亮同学设计的记录表格。分析表中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）,斜面倾斜程度,小车重量,G/N,斜面高度,h/m,沿斜面拉力,F/N,斜面长,s/m,有用功,W,有,/J,总功,W,总,/J,机械效率,较缓,10,0.1,3,1,1,3,33,较陡,10,0.2,4,1,2,4,50,最陡,10,0.3,5,1,3,5,60,(1),同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体所用拉力越大,（,2,）同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体机械效率越高,20,、一块水田面积为,2400m,2,要灌平均,0.1m,深的水。不计水渗透的损失，求：（,1,）所灌水的体积；（,2,）所灌水的质量；（,3,）若这些水是用水泵,(,抽水机,),从距水田,2m,深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？（,4,）若水泵的功率为,2.4kw,，抽这些水要用多长时间？（,水,1.0 x10,3,kg/m,3,g=10N/kg),已知：,S=,2400m,2,h,1,0.1m,，,h,2,2m,P,2.4,kw,2400 w,求：,（,1,）,V=?,（,3,）,m,？（,3,）,W=?,（,4,）,t,？,（,1,）,V,Sh,1,=2400m,2,x0.1m=240m,3,（,2,）,m,V,1.0 x l0,3,Kg/m,3,x240m,3,解：,(3)W=,Gh,=,mgh,=2.4 x 10,5,kg x 10 N/kg x 2 m,=4.8x 10,6,J,=2 x 10,3,s,2.4 x10,5,kg,(4),由,p=,W,t,得：,t,W,P,4.8 x10,6,J,2.4 x 10,3,=,W,讨论,（,1,）抽水机抽水所做的功是有用功还是总功？,（,2,）,P,2.4,kw,是什么功率？,21,、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，汽车车厢底板高度,h=1.5m,，,斜面长度,s,3m,，,现用力,F,沿着斜面把重力,G=1800N,的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力,F,为,_N,；,若实际拉力,F,1200N,，,则该斜面的机械效率 是,%,22,、如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体,A,以,0.5m,s,的速度在水 平面匀速运动，物体,A,重为,20N,，,受到的摩擦力是物重的,0.2,倍，水平拉力,F,为,2.5N,，,则在,2s,内拉力做的功是,_J,，,滑轮的机械效率是,_(,不计滑轮重力,),。,23,、如图所示，用滑轮组拉着一只木块,P,沿水平面以,0.5m,s,的速度匀速向右运