简单机械复习

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,*,人教新课标版（2012教材）初中八下,第十二章 简单机械期末复习,知识结构,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,知识清单,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,Gh,Fs,Gh,Fs,Gh,Fh,G,F,Gh,Fs,Gh,F,2,h,G,2,F,Gh,Fs,Gh,Fnh,G,nF,典例1：杠杆应用,例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(),A,F,大小不变，但,F,G,B,F,大小不变，但,F,G,C,F,逐渐减小，但,F,G,D,F,逐渐增大，但,F,G,图122,典例解析,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。,F,2,F,1,L,1,L,2,例,2,（2011,北京）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是(),解析：撬棒、羊角锤、核桃夹在使用时动力臂均大于阻力臂，是省力杠杆，而食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，因此D选择项正确,答案：D,当保持,F,方向竖直向上不变时，由于重物,G,对杠杆向下的拉力方向是竖直向下的，所以两个力臂的比值是不变的，因此拉力,F,的大小不变,答案：30 N不变,例3（2011,烟台）如图所示，轻质杠杆,OA,中点悬挂重为60 N的物体，在,A,端施加一竖直向上的力,F,，杠杆在水平位置平衡，则力,F,的大小是_保持,F,的方向不变，将杠杆从,A,位置匀速提升到,B,位置的过程中，力,F,将_(填,“,变大,”“,变小,”,或,“,不变,”,),解析：由,F,G,1/2,OA/OA，代入数据可得,F,30 N；,例4（2011,聊城）,请在图中画出力,F,的力臂和物体所受重力的示意图,解析：从支点,O,到力,F,的作用线作垂线，支点,O,到垂足之间的距离就是力,F,的力臂；作重力的示意图时，作用点作用在重心，方向竖直向下,答案：,典例2:滑轮组的应用与设计,例5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124,3,G,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,例6（2010,南昌）如图所示，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物体,A,上升的速度为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/sB20 N0.1 m/s,C5 N0.4 m/s D5 N0.1 m/s,答案：D,典例3：机械效率的探究,例7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：,0.5,66.7,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,/%,1,A,1.5,0.10,0.7,0.30,71.4,2,B,2.0,0.15,1.2,0.30,83.3,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)(),A,F,1,F,2,，,1,2,B,F,1,F,2,，,1,2,C,F,1,F,2,，,1,2,D,F,1,2,练习,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128,C,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129,D,5、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),6、,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?,6、,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？,6、,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,7、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AB1.5m，BC0.3m,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）（）A500N B300N C200N D150N,D,如图所示施力时，动力F,/,多大？,F,/,F,8、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,2,9、,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,9、,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,2,10、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),。,11、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？,12、判断：,下面说法中是否正确,(,1,),有用功越多，机械效率越,高,x,(,2,),额外功越少，机械效率越高,x,(,3,),物体做功越慢，机械效率越低,x,(,4,),做总功越多，机械效率越低,x,(,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，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,15、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,(G=0.5N),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),16、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,17、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s3m，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F1200N，则该斜面的机械效率 是,%,18、如图所示，用一个动滑轮拉动一个物体A以0.5ms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