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【课标要求】1通过实验，认识杠杆及杠杆的平衡条件2认识机械的使用对社会发展的作用。3知道机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。【知识再现】知识点1：杠杆及其平衡条件1. 在力的作用下绕着 转动的硬棒叫杠杆，杠杆的五个要素是：（1）支点：杠杆绕着转动的 ，用字母O 表示；（2）动力：促使杠杆转动的 ，用字母 F1 表示；（3）阻力：阻碍杠杆转动的 ，用字母 F2 表示；（4）动力臂：从支点到 的距离，用字母L1表示；（5）阻力臂：从支点到 的距离，用字母L2表示；2. 杠杆平衡条件的公式是 ，杠杆分为 、 、 三种类型。【典题1】：（2014扬州）下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是知识点2：滑轮1. 定滑轮的好处是能够 ，缺点是不能 ，定滑轮的实质是 ，动滑轮的好处是能够 ，缺点是不能 ，动滑轮的实质是 ，在使用滑轮组时，滑轮组有几段绳子吊着物体，如果不计动滑轮的重力及摩擦，所需要的拉力只是物重的 。【典题2】：建筑工地上，施工人员用如图所示的滑轮组匀速吊起建筑材料吊篮及建筑材料共重1200N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，绕在滑轮组上的钢丝绳的拉力为N知识点3：机械效率1.有用功是对人们 且必须要做的功，额外功是 我们需要但又 不做的功，总功是有用功与额外功的 或是动力对机械所做的功。2.机械效率是有用功跟总功的 ，公式是 ：由于有用功总是 总功，所以机械效率总是小于 。提高机械效率的方法：减小机械自身的 、减小机件间的 ，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物物体的 的办法来实现。GF【典题3】：如右图所示，用滑轮组匀速提起一个重力为400N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N。（不计绳重及摩擦）（1）对重物做的有用功是多少？（2）人拉绳做的总功是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？ 【达标检测】1.（2014庆阳）园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（）A增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力D减小阻力臂，省力F2F12. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组如图所示，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.F1 F2，1 =2 B.F1 F2，1 2C.F1 F2，1 =2 D.F1 23.下列说法中正确的是（ ）A.爬陡坡要比走盘山公路难是因为要做更多有用功B.省力的机械一定多移动的距离C.机械做的有用功越多，机械效率就越高D.滑轮组中的动滑轮个数越多，它的机械效率越高4.如图所示，轻质杠杆支点为O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠杆将( )A.仍保持平衡并静止 B.不平衡，向顺时针方向转动C.不平衡，向逆时针方向转动 D.仍保持平衡，但要转动5.如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，弹簧测力计的示数为 ，如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为 N。 物体升高的高度是1m，则拉力通过的距离是 m。6. 如图所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是(动滑轮重和摩擦忽略不计)：（ ）7.（2014南京）如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点， A 为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力F 的力臂是_m ，大小为_ N。8. （2014雅安）有一质量为20kg 的正方体物体放在水平地面上, 它的体积为8 10 - 3m3 , 某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体。( g =10N/ kg)(1) 该物体的密度是多大?(2) 当人用250N 的力向下拉绳子时, 物体恰好能匀速上升, 物体上升3m后恰好到达目标位置, 求此过程中人所做的功?(3) 该定滑轮的机械效率是多大?单元练习一、选择题：1.（多选）（2014河南）一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（ ）A.有用功减少，总功减少 B.有用功增加，总功增加C.有用功不变，额外功减少 D.有用功不变，总功减少2.（多选）如图所示，杠杆已处于平衡状态，采用下列哪种措施仍使杠杆平衡（ ）A两边各减去一个钩码B右边的钩码向左移二个格，左边的钩码向右移动三个格C右边加上一个钩码并向左移一格 D左边加两个钩码并向右移两格，右边加一个钩码 3. 如图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1 、F2 、F3 ， 其中 最小的力是( ) A沿竖直方向的力F1最小 B沿垂直杠杆方向的力F2最小C沿水平方向的力F3最小 D无论什么方向用力一样大4在水平地面上放一个重150N的物体A，与地面的摩擦力为50N，如图所示，若水平匀速移动物体A（不计滑轮重和滑轮与绳之间的摩擦），则拉力F等于（ ）A150N B25N C5N D50N5（多选）如右图中斜面高为2 m,长为10 m,将100 N重的物体沿着斜面由底端匀速拉到顶端，需要平行于斜面的力为25 N，那么关于功和斜面效率的说法正确的是( )A.有用功为200 J，斜面效率为80% B.总功为200 J，斜面效率为25%C.有用功为50 J，斜面效率为25% D.总功为250 J，斜面效率为80%二、理解与应用：1在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图所示的装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，水平拉力F为N。2.如图所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30N用这个滑轮组把重300N的物体匀速提升2m，不计绳重及摩擦，则拉力F大小是 N，滑轮组的机械效率为 。3.如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是 ；当后轮遇到障碍物时，母亲向上抬起扶把，这时婴儿车可视为 杠杆（填“省力”或“费力”）。三、实验与探究：1在“探究杠杆的平衡条件”的实验中： （1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向_边旋一些（选填“左“或“右”）。（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验你认为_组实验更好，理由是 _。2.小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得到下表所示的数据：斜面倾斜角度小车重G/N斜面高h/m斜面长S/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率1250.212.12.148%3050.513.62.569%4550.714.33.54.3 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。 分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角越 ，斜面越省力，斜面的机械效率越 。 实验过程中拉力的方向应与斜面 。 若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 不变，斜面的光滑程度不变，只改变 ,这种研究问题的方法我们称之为 法。四、分析与计算： 1. （2014资阳）随着人们生活水平的提高，不少居民小区都配备了健身房。小明每个周末回家都会到健身房锻炼，如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图。如果小明每次向下拉动拉杆时，拉力为F=250N，在0.4s内使质量为m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下。不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg。求：（1）小明拉动拉力器的功率P；（2）小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功；（3）在小明锻炼过程中拉力器的机械效率。2. 某学校为了给蓄水塔抽水，新买了一单相螺杆自吸泵，其铭牌上的部分参数如下表：(吸程是指水泵到水面的距离；扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离) 型号 ZGD扬程 50m吸程 20m电压220V频率50Hz功率1.5kW流量8m3/h绝缘E级 (1)该铭牌中有一个参数是明显错误的，请你指出 来，并通过计算加以说明。(2)该水泵连续正常抽水1h，把水抽高了50m，水泵 对水做了多少功？此时水泵的效率是多少？(一个标准大气压的值为1.013105Pa, g取10N/kg)3.（2014包头）如图所示，轻质杠杆OP长1m，能绕O点转动，P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点（滑环和绳子的质量可忽略），OM的长度为0.1m，由于杆OP与水平方向成300角倾斜，滑环刚好能由M向P端匀速滑动，滑动速度为0.02m/s，细绳能承受的最大拉力为9N。（g取10N/kg）求：滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；上述过程中，A所受重力做功的功率。第九章 简单机械【达标检测】1D 2. A 3.B 4.C 5.5.4N 16.2 3 7.C7.答案见右图 8. 解：( 1) =m/V=2. 5 103 kg/ m3 ( 2) W总= Fh =250 3 = 750J ( 3) W有=Gh =20 10N3m=600J = W有/W总= 600J/750J =80% 单元练习一、选择题：1D 2.BC 3.B 4.B 5.AD二、理解与应用：1. 16 2. 110 90.9% 3.后轮 省力三、实验与探究：1. （1）右 （2）丙 便于测量F1的力臂2. （1）1 3.6 81 （2）小 低 （3）平行 （4）斜面倾斜角 物体重力 控制变量四、分析与计算：1.(1)W有=Gh=240N1m=240J(2)W总=Fs=1502m=300J =80% (3)P=60W2. (1)错误的参数是：吸程 20m 一标准大气压能把水压上的高度：h=10.13m 20m (2)水泵1h抽水体积V=8m3 水泵1h抽水质量：m=V=1.0103kg/m38m3=8103kg 水泵抽水1h对水做的功：W=Gh=mgh=8103kg10N/kg50m=4106J 水泵抽水1h消耗的电能：
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