簡(jiǎn)單機(jī)械專題

《簡(jiǎn)單機(jī)械專題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《簡(jiǎn)單機(jī)械專題（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、簡(jiǎn)單機(jī)械 知識(shí)點(diǎn) 1、 杠桿 1. 在力的作用下可以繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫做杠桿。 2. 杠桿的五要素：______,_______,_______,_______,_______. 3. 杠桿的平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止時(shí)的狀態(tài)。 4. 平衡條件：F1L1=F2L2 2、 滑輪和滑輪組 類型 定義 實(shí)例 特點(diǎn) 重物提升的高度h與繩子通過的距離s的關(guān)系 重物提升速度v與繩子自由端速度v’的關(guān)系 定滑輪 在使用過程中，軸固定不動(dòng)的滑輪 不省力也不省距離，可以改變力的______ S=_____ V’=____ 動(dòng)滑輪 在使用過程中，軸隨物體一起移

2、動(dòng)的滑輪 可省______的力，但不能改變力的方向 S=_____ V’=____ 滑輪組 將動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起 既可以_____又可以_______的方向，若承擔(dān)物重的繩子為n股，則繩端施加的力為物重的1/n S=_____ V’=____ 3、 功、功率、機(jī)械效率 1. 功：力和物體在力的方向上移動(dòng)的距離的_______叫做功，計(jì)算公式：________ 2. 功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的______叫功率，計(jì)算公式：________ 3. 有用功：根據(jù)目的想要做的功。 4. 額外功：不想做，但為達(dá)到目的又_________的功。 5. 總功：為達(dá)到目的

3、總共所做的功。 6. 機(jī)械效率：有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率，公式：________ 四、滑輪組的組裝 方法：奇動(dòng)偶定 五、利用簡(jiǎn)單機(jī)械做功 條件 W有 W額 W總 η W有=Gh W額=G動(dòng)h W總=Fs或W總=W有+W額或W總=Gh+G動(dòng)h W有=Gh W額=G動(dòng)h W總=Fs=Fnh=Gh+G動(dòng)h W有=fs物 W總=Fs=Fns物 W有=Gh W額=fl W總=Fl或W總=Gh+fl 說明 不計(jì)繩重和摩擦 六、計(jì)算有用功、額外功和總功的方法 1. 總功的計(jì)算方法 （1） 定義法：W總=Fs

4、 （2） 總功等于有用功和額外功之和：W總=W有+W額 （3） 公式法： 2. 有用功的計(jì)算方法 （1） 定義法：W有=G物h=fs物 （2） W有=W總-W額 （3） W有=W總η 3. 額外功的計(jì)算方法 （1） 定義法：W額=G輪h （2） W額=W總-W有 （3） W額=W總（1-η） 例題1：為使輕質(zhì)杠桿AB在如圖所示位置靜止，請(qǐng)你在杠桿上畫出所施加最小動(dòng)力Fl的示意圖，并作出阻力F2的力臂． 例題2：使用如圖所示的裝置來提升物體時(shí)，既能省力又能改變力的方向的裝置是（　?。? A. A.B.C.D. 例題3：如圖是手臂的簡(jiǎn)化圖，手托住重物時(shí)，肌肉對(duì)前臂的

5、拉力沿圖中ab線． （1）在圖中畫出重物對(duì)手的壓力； （2）畫出肌肉對(duì)前臂的拉力方向； （3）畫出拉力的力臂； （4）根據(jù)公式_______判斷肌肉對(duì)前臂的拉力______重物對(duì)手的壓力（選填“大于”、“等于”、“小于”）． 例題4：如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊使其做直線運(yùn)動(dòng)，兩次拉動(dòng)木塊得到的s-t圖象分別是圖乙中的圖線①、②．兩次對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2．則F1___F2，P1___P2．（均選填“＜”、“=”或“＞”）． 例題5：如圖所示，在水平地面上，小聰用力將箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子沒有移

6、走，下面關(guān)于做功的分析，正確的是（　?。? A．小明用了力，他對(duì)箱子做了功 B．小聰用力拉動(dòng)了箱子，她對(duì)箱子做了功 C．小聰在拉箱子的過程中，箱子的重力做了功 D．小明、小聰都沒有對(duì)箱子做功 例題6：甲乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中每一個(gè)滑輪的重量都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦，下列說法正確的是（　?。? A．若G1=G2，則拉力做的總功相同 B．若G1=G2，則甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率 C．若G1＞G2，則拉力做的有用功相同 D．用甲、乙中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變 例題7：小聰測(cè)量了如圖所示的滑輪組的機(jī)械效

7、率，他先后進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，將鉤碼分別勻速豎直提升h1和h2的高度（h1＞h2）．對(duì)兩次實(shí)驗(yàn)中一些物理量進(jìn)行比較，正確的是（其中s為繩子自由端通過的距離，H為動(dòng)滑輪上升的高度）（　?。? A．s1=s2 B．H1=H2 C．η1=η2 D．W有用1=W有用2 例題8：某建筑工地上，工人用如圖所示的動(dòng)滑輪將重450N的物體勻速豎直提升了6m，若已知?jiǎng)踊喆藭r(shí)的機(jī)械效率為90%．請(qǐng)計(jì)算： （1）工人提升重物所做的有用功是多少？ （2）工人提升重物所做的總功是多少？ 例題9：在“測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如

8、下： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鉤碼重 鉤碼上升的高度h/cm 拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離s/cm ① 1.0 20.00 0.7 40.00 ② 2.0 20.00 1.2 40.00 ③ 3.0 20.00 1.7 40.00 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手__________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升． （2）第①次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為______． （3）第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為______W，靜止時(shí)拉力F的大小_________（選填“大于”“小于”“等于”）1.7N． （4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，同

9、一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）． 課堂練習(xí) 1.在圖中所示的簡(jiǎn)單機(jī)械中，屬于費(fèi)力杠桿的是（　?。? A．（a）（b） B．（c）（d） C．（a）（c） D．（b）（d） 2.校工用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀的軸處靠近，這樣做是為了（　?。? A．增大阻力臂，省力 B．減小阻力臂，省力 C．增大動(dòng)力臂，方便 D．減小動(dòng)力臂，方便 3.如圖是吊車起吊貨物的結(jié)構(gòu)示意圖，伸縮撐桿為圓弧狀，工作時(shí)它對(duì)吊臂的支持力始終與吊臂垂直，使吊臂繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將貨物提起．下列說法正確的是（　?。? A．吊臂是一省力杠桿

10、，但要費(fèi)距離 B．吊臂是一個(gè)費(fèi)力杠桿，但可以省功 C．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支持力的力臂變小 D．勻速頂起吊臂的過程中，伸縮撐桿支持力漸漸變小 4.如圖，AB為能繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，中點(diǎn)C處用細(xì)線懸掛一重物，在A端施加一個(gè)豎直向上大小為10N的拉力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則重物G=_____N．若保持拉力方向不變，將A端緩慢向上提升一小段距離，在提升的過程中，拉力F將______（選填“增大”、“不變”或“減小”） 5.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中： （1）實(shí)驗(yàn)前，發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，應(yīng)向______端調(diào)節(jié)螺母，使杠桿在水平位置平衡． （2）如圖所示，把鉤

11、碼掛在杠桿左側(cè)A點(diǎn)，為使OB成為力臂，應(yīng)在B點(diǎn)沿著______的方向拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿在水平位置平衡． （3）若每個(gè)鉤碼重為0.5N，將A點(diǎn)的鉤碼全部移到B點(diǎn)，彈簧測(cè)力計(jì)作用在C點(diǎn)，為使杠桿在水平位置平衡，所加最小力為_______N. 6.圖中OA為輕質(zhì)杠桿，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在點(diǎn)B處用細(xì)繩懸掛一重物，在A端施加動(dòng)力F1，使杠桿在水平位置平衡．請(qǐng)畫出杠桿受到的阻力F2及動(dòng)力臂L1． 7.物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)，小美和小麗再探有關(guān)杠桿平衡的問題 （1）小美先將杠桿調(diào)節(jié)至水平位置平衡，在左右兩側(cè)各掛如圖甲所示的鉤碼后，杠桿的____端下降．要使杠桿重新在水平位置平衡，如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點(diǎn)位

12、置，只需將___________________________即可． （2）小麗還想探究當(dāng)動(dòng)力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況，于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉，結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置，如圖乙所示．小麗在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F，卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡．你認(rèn)為原因是______________． （3）他們認(rèn)為（2）問中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不變，OA長(zhǎng)L，將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過30的過程中，拉力F做功為________． 8.用一個(gè)動(dòng)滑輪將重為4N的物體勻速提升1m，拉力大小如圖所示，則（　?。? A．拉力是2.2N B．有用功是2

13、.2J C．總功是4.8J D．機(jī)械效率是120% 9.AC硬棒質(zhì)量忽略不計(jì)，在棒的B、C兩點(diǎn)施加力F1、F2，F(xiàn)2的方向沿OO′線，棒在如圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　　） A．F1＜F2 B.F1S1=S2F2 C．F1力臂小于s1 D．F2方向沿OO′線向下 10.如圖所示，不計(jì)摩擦和繩重，把一個(gè)重為20N的物體沿豎直方向在4s內(nèi)勻速提升了2m，所用拉力F為12.5N．下列說法中正確的是（　?。? A．動(dòng)滑輪重7.5N B．4s內(nèi)拉力F做功25J C．4s內(nèi)拉力F的功率為6.25W D．滑輪組的機(jī)械效率為80% 11.（多選）

14、如圖所示，用大小相等的拉力F分別沿斜面和水平面拉同一木箱，拉力方向和運(yùn)動(dòng)方向始終一致，運(yùn)動(dòng)時(shí)間tab＞tcd，運(yùn)動(dòng)距離sab=scd，比較兩種情況（　?。? A．a(chǎn)b段拉力做功較多 B．a(chǎn)b段與cd段拉力做功一樣多 C．cd段拉力做功的功率較大 D．a(chǎn)b段拉力做功的功率較大 12.在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉著重為100N的小車前進(jìn)4m．拉力做功為_____J，重力做功為______J. 13. 如圖是挖井時(shí)從井中提升沙土的杠桿示意圖．杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，已知AO：OB=3：2，懸掛在A端的桶與沙土所受的重力為200N，懸掛在B端的配重所受的重力

15、為80N．當(dāng)杠桿AB在水平位置平衡時(shí)，加在配重下面繩端的豎直向下的拉力F是______N．（不計(jì)桿重和繩重） 14.用圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，每件貨物重100N，每次運(yùn)送的量不定，圖乙記錄了在整個(gè)過程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖象，由圖可知?jiǎng)踊喼貫開____N，當(dāng)某次運(yùn)送4件貨物時(shí)，繩子的拉力F是______N，滑輪組的機(jī)械效率為______．（不考慮繩重和摩擦） 15.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示． 次數(shù) 物體的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離s/

16、m 機(jī)械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 4 2 0.1 1.5 0.2 （1）表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是_______（結(jié)果精確到0.1%）．這次數(shù)據(jù)是用圖中______（填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測(cè)得的． （2）分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)該________________．在第1次實(shí)驗(yàn)中，拉力F所做的額外功為________J． （3）某同學(xué)認(rèn)為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升

17、同一個(gè)重物時(shí)，越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大，他的想法正確嗎？請(qǐng)你利用補(bǔ)充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說明你的判斷：___________________． 16.如圖1所示，工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂，貨物移動(dòng)的距離s與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，在此期間，工人拉這箱貨物沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力為594N，此斜面的長(zhǎng)為5m，高為1m，這箱貨物重為1500N． （1）0～5s內(nèi)，這箱貨物處于______狀態(tài)，工人所做的功為_________J． （2）5～30s內(nèi)，這箱貨物運(yùn)動(dòng)的速度是多少？拉力做功的功率是多大？ （3） 該斜面的機(jī)械效率是多少？ 17.如圖所示，重力不計(jì)的木棒AOB

18、可繞支點(diǎn)O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，木棒AB長(zhǎng)為3m，均勻正方體甲的邊長(zhǎng)為10cm，物體乙的質(zhì)量為5.6kg．當(dāng)把甲乙兩物體用細(xì)繩分別掛在木棒的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上時(shí)，木棒在水平位置平衡，此時(shí)物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)為3000Pa，支點(diǎn)O距A點(diǎn)1.6m．求： （1）物體乙受到的重力； （2）物體甲受到的支持力； （3）物體甲的密度． 課后練習(xí) 1.如圖所示，物體A重120N，物體B的體積是1dm3，此時(shí)A恰能沿著水平桌面以0.2米/秒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若將B始終浸沒在水中并以原速度勻速上升，需要對(duì)A施加100N水平向左的拉力，則下列選項(xiàng)正確的是（不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重，g取10N/kg）（　?。? A

19、．物體B勻速下降的速度是0.1米/秒 B．物體A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)與桌面之間的摩擦力為100N C．物體B在水中勻速上升時(shí)，繩的拉力功率為2W D．物體B密度是3103千克/米3 2.如圖所示，杠桿AOB的A端掛重為GA的物體，B端掛重為GB的物體時(shí)，杠桿處于平衡狀態(tài)，若AO=BO，杠桿自身重力不計(jì)．則（　?。? A．GA＜GB B．GA=GB C．GA＞GB D．無(wú)法判斷 3.如圖是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械重和摩擦），其中所需動(dòng)力最小的是（　?。? A． B． C． D． 4.班里組織一次比賽活動(dòng)，從一樓登上三樓，比比誰(shuí)的功率最大．為此，需要測(cè)量一些

20、物理量，下列物理量中必須測(cè)量的量是（　?。? ①三樓地面到一樓地面的高度 ②從一樓到達(dá)三樓所用的時(shí)間 ③每個(gè)同學(xué)的質(zhì)量或體重 ④一樓到三樓樓梯的長(zhǎng)度． A． ①② B．①④ C．①②③ D．②③ 5.工地上，工人用滑輪組吊起一堆質(zhì)量為500kg的磚塊（如圖所示），若將磚塊勻速拉升20m，拉力F的功率為2500W，機(jī)械效率為80%，不計(jì)繩重和摩擦（g=10N/kg），則（　?。? A．拉力所做的功為105J B．拉力所做的有用功為104J C．物體上升的速度為0.4m/s D．若重新吊起300kg的物體，其機(jī)械效率不會(huì)改變 6.小紅做“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)． （1）

21、當(dāng)杠桿如圖所示靜止時(shí)，杠桿處于________狀態(tài)．（選填“平衡”或“非平衡”） （2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，小紅在杠桿的A點(diǎn)掛上2個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼重1N，杠桿上相鄰刻線距離相等），如圖所示．若使杠桿恢復(fù)水平平衡狀態(tài)，可以在_______點(diǎn)掛上4個(gè)鉤碼；或者使用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)用______N的力沿著豎直向上的方向拉住杠桿． 7.用如圖所示的滑輪組，將重為10N的物體以0.2m/s的速度勻速提升，拉力F=6N，拉力的功率為________W，滑輪組的機(jī)械效率為_________，若不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪的重力為________N． 8.如圖所示，將質(zhì)量為100kg的木箱，用一平行于斜面

22、向上的力從底端勻速拉到斜面頂端．斜面長(zhǎng)5m、高1.6m，在此過程斜面的機(jī)械效率為80%．則拉力做的功為_______J．拉力所做的額外功為________J．（g=10N/kg） 9.下面是小王利用刻度均勻的輕質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)（每個(gè)鉤碼重0.5N）． （1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，這時(shí)應(yīng)將平衡螺母向______（填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡． （2）如圖甲所示，在杠桿A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，B點(diǎn)處應(yīng)掛_____個(gè)同樣的鉤碼，杠桿仍然在水平位置平衡；若兩邊同時(shí)都多掛上一個(gè)鉤碼，則杠桿的_______（填“左”或“右

23、”）端下沉；把B點(diǎn)處的鉤碼取下，在B點(diǎn)處施加一個(gè)豎直向下的拉力F=_______N時(shí)，杠桿仍然在水平位置平衡．當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，仍要保持杠桿在水平位置平衡，拉力F的大小將________（填“變大”、“變小”或“不變”）．原因是__________________． （3）小王又進(jìn)行了如圖乙所示的探究，不考慮杠桿重力的影響，發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)等_______N． 10.2013年CYCC中國(guó)房車錦標(biāo)賽分站賽于7月5日至7月7日在鄂爾多斯國(guó)際賽車場(chǎng)舉行．某一型號(hào)的房車在一段平直公路上勻速行駛了56km，用時(shí)半小時(shí)，車的總質(zhì)量為3103kg，受到的阻力為車重的1/10 求： （1）該房車的行駛速度； （2）該房車牽引力所做的功； （3）已知這一過程消耗燃油1.510-2m3，則熱機(jī)在這一過程中消耗的總能量（假設(shè)燃油完全燃燒，燃油密度ρ為0.8103kg/m3，燃油熱值q為4.5107J/kg）； （4）若將該房車改裝成純電動(dòng)汽車，則可使二氧化碳排放量，由每消耗1kg汽油排放2.2kg二氧化碳降為零．已知改裝后的房車每行駛一百公里能耗為160kW?h，則該房車的效率． 11