一、杠桿
考點(diǎn)
1、杠桿五要素(掌握作圖題)
2、杠桿平衡條件(實(shí)驗(yàn)題)
(1)調(diào)平的目的:方便測(cè)力臂
(2)多次測(cè)量:得到普遍結(jié)論
(3)支點(diǎn)在杠桿中心:消除杠桿自重的影響
3、杠桿平衡的計(jì)算
(1)計(jì)算題:根據(jù) F1L1=F2L2 列公式計(jì)算,注意要找對(duì)支點(diǎn)、力和力臂
(2)動(dòng)態(tài)分析題:根據(jù) F1L1=F2L2 多次作圖判斷每個(gè)物理量的變化
(3)最小力問題:找最小力本質(zhì)是找對(duì)應(yīng)的最大力臂,最大力臂為支點(diǎn)到杠桿最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離。
例題:如圖所示,杠桿的N端掛一重物,在M點(diǎn)施加一個(gè)最小的動(dòng)力使杠桿平衡。試畫出這個(gè)最小的動(dòng)力F1、動(dòng)力臂L1和杠桿受到的阻力F2.
解析:由圖可知,O為支點(diǎn),重物G對(duì)杠桿的拉力為阻力,方向豎直向下,由支點(diǎn)向阻力作用線引垂線即為阻力臂;OM為動(dòng)力臂時(shí),動(dòng)力臂最長(zhǎng),力最小,過M點(diǎn)作出最小動(dòng)力,方向向右下方,如圖所示:
二、滑輪
考點(diǎn)
1、動(dòng)滑輪、定滑輪的特點(diǎn)
(1)定滑輪:不省力、不省距離,但改變力的方向
(2)動(dòng)滑輪:省一半力,費(fèi)一倍距離,不改變力的方向
2、滑輪的本質(zhì)
定滑輪本質(zhì)是等臂杠桿;動(dòng)滑輪本質(zhì)是省力杠桿
3、滑輪組
結(jié)合動(dòng)滑輪和定滑輪的優(yōu)點(diǎn),組成了滑輪組
總結(jié)規(guī)律:從動(dòng)滑輪出發(fā)N段繩子,自由端F=(1/N)G;
此處G表示物體和動(dòng)滑輪的總重。
例題:工人師傅需要將重物提升到高處,有下列四種不同的滑輪組可供選擇,為了使繩子自由端的拉力各是多少?
解析:
滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù),也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪,段數(shù)越多越省力。
甲. 該滑輪組由4股繩子承擔(dān)物重,不計(jì)繩重和摩擦,F=14(G+G動(dòng));
乙. 該滑輪組由5股繩子承擔(dān)物重,不計(jì)繩重和摩擦,F=15(G+G動(dòng));
丙. 該滑輪組由3股繩子承擔(dān)物重,不計(jì)繩重和摩擦,F=13(G+G動(dòng));
丁. 該滑輪組由4股繩子承擔(dān)物重,不計(jì)繩重和摩擦,F=14(G+G動(dòng)).
三、功、功率
考點(diǎn)
1、功
定義:力與物體在力的方向上通過的距離的乘積稱為功
不做功的判斷:
2、功的計(jì)算
W=FS
單位:焦耳(J)
3、功率
物理意義:描述物體做功快慢的物理量
定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體做的功
公式:P=W/t(推導(dǎo)公式:P=Fv)
單位:瓦特(W)
例題:如圖所示,用F=10N的水平拉力,使重為100N的物體A,沿水平方向在1s內(nèi)勻速直線運(yùn)動(dòng)了0.5m,若滑輪和繩子的質(zhì)量及其摩擦均不計(jì),則物體受到地面的摩擦力為N,拉力F的功率為。
解析:有兩段繩子的拉力平衡物體A的摩擦力,所以摩擦力f=2F=2×10N=20N;
繩子自由端移動(dòng)的距離s=2×0.5m=1m,拉力做的功W=Fs=10N×1m=10J,
拉力的功率P=Wt=10J1s=10W。
四、機(jī)械效率
考點(diǎn)
1、滑輪組機(jī)械效率
提高滑輪組機(jī)械效率的方法:
(1)增大有用功
(2)減小額外功
2、斜面機(jī)械效率
例題:如圖所示,用平行于斜面、大小為1.25N的拉力將重為1.8N的物體從斜面底端勻速拉至頂端,則有用功是___ J,機(jī)械效率是___.
五、機(jī)械能
考點(diǎn)
例題:如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m.物體重G=6×l03N,汽車重G車=3×lO4N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2.5×l03N,此時(shí)汽車受到的阻力為車重的0.1倍。求:
(1)將物體從井底拉至井口的過程中。汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了多少功?
(2)滑輪組的機(jī)械效率為多少?
(3)汽車牽引力為多少?
(4)若汽車運(yùn)動(dòng)速度為3m/s,將物體由井底拉至井口需要多長(zhǎng)時(shí)間?則牽引力的功率為多少?
機(jī)械能守恒:一個(gè)物體如果只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過程中動(dòng)能和勢(shì)能的大小會(huì)改變,但機(jī)械能總量不變。
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