《簡(jiǎn)單機(jī)械和功》復(fù)習(xí)與練習(xí)
【知識(shí)梳理】
（一） 杠桿
1、杠桿的識(shí)別：在力的作用下繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬物可視為杠桿
2、杠桿的支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)（將杠桿轉(zhuǎn)一下確定支點(diǎn)）
3、杠桿的力臂：從支點(diǎn)到力的作用線的距離
4、杠桿的圖示：（1）標(biāo)出支點(diǎn)；（2）畫(huà)出力線；（3）作出力臂
5、杠桿的平衡：杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)
6、杠桿的探究：
（1）“調(diào)節(jié)杠桿水平”的目的：消除杠桿自重對(duì)杠桿平衡的影響
（2）“水平位置平衡”的目的：便于測(cè)量力臂
7、杠桿的原理：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂 
8、杠桿的分類(lèi)：
（1）省力杠桿：動(dòng)力臂大于阻力臂，動(dòng)力小于阻力
（2）費(fèi)力杠桿：動(dòng)力臂小于阻力臂，動(dòng)力大于阻力
（3）等臂杠桿：動(dòng)力臂等于阻力臂，動(dòng)力等于阻力
（二）滑輪
1、滑輪的種類(lèi)：定滑輪和動(dòng)滑輪
2、滑輪的實(shí)質(zhì)：變形的杠桿
3、定滑輪常識(shí)：
（1）實(shí)質(zhì)：是一種等臂杠桿
（2）特點(diǎn)：使用它既不省力，也不省距離，但可改變用力的方向
4、動(dòng)滑輪常識(shí)：
（1）實(shí)質(zhì)：是一種動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的杠桿
（2）特點(diǎn)：使用它能省一半力，但費(fèi)距離
5、滑輪組常識(shí)：
（1）特點(diǎn)：既能改變用力的方向，也能省力
（2）用力：勻速提升重物時(shí)（物重為G，繩子段數(shù)為n，用力F）
①理想滑輪組：
（不計(jì)摩擦和繩重、動(dòng)滑輪重）
②半理想滑輪：
（不計(jì)摩擦和繩重，考慮動(dòng)滑輪重）
③實(shí)際滑輪組：由 
得 
（三）功
1、 功的引入：使用機(jī)械移動(dòng)物體時(shí)，既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。
2、 功的定義：力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積稱(chēng)為功
3、 功的公式：
4、 功的單位：（1）焦耳（J）；（2）1 J = 1 N·m
5、 做功條件：
一是對(duì)物體要有力的作用，二是物體要在力的方向上通過(guò)一定的距離
6、 做功判斷：
（1）要明確哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做功；
（2）如果力和物體運(yùn)動(dòng)方向垂直，力不做功
7、常見(jiàn)計(jì)算：
（1）勻速提升重物時(shí)，克服重力做的功
（2）勻速平拉物體時(shí)，克服摩擦力做功
（3）計(jì)算功的另一個(gè)公式：
8、功的原理：
使用任何機(jī)械都不省功（省力的機(jī)械費(fèi)距離，省距離的機(jī)械費(fèi)力）
（四）功率
1、做功的快慢：
（1）相同時(shí)間比做功，做功多的做功快
（2）相同做功比時(shí)間，時(shí)間短的做功快
2、功率的引入：功率是反映物體做功快慢的物理量（功率大表示做功快）
3、功率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率
4、功率的公式：
5、功率的單位：
（1）瓦特（W）；
（2）1 W = 1 J/S；
（3）1kW = 103 W 1MW = 106 W
6、功率的意義：
（1）5瓦的物理意義：每秒完成5焦的功
（2）5千瓦物理意義：每秒完成5000焦的功
7、功率的測(cè)量：
以上樓為例，測(cè)出質(zhì)量、上樓高度和上樓時(shí)間即可由上式算出上樓功率
8、功率的討論：
（1）功率的另一個(gè)公式：
推導(dǎo)過(guò)程：
（2）公式
的應(yīng)用：
汽車(chē)正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是一定的，汽車(chē)上坡時(shí)比平路上需要更大的牽引力，根據(jù) 可知，汽車(chē)減速上坡可增大牽引力。
（五）機(jī)械效率
1、機(jī)械做功：
（1）有用功：移動(dòng)物體時(shí)必須做的功叫有用功
例如：①勻速提升重物時(shí)：
②勻速平移物體時(shí)：
（2）額外功：使用機(jī)械時(shí)額外做的功叫額外功
例如：①克服機(jī)械摩擦做的功；②克服機(jī)械重力做的功。
（3）總 功：動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功叫總功
例如：①
； ② ； ③
2、機(jī)械效率：
（1）定義：有用功與總功的比值叫做機(jī)械效率
（2）公式：
（3）注意：
①機(jī)械效率是個(gè)百分?jǐn)?shù)，沒(méi)有單位；
②由于額外功的存在，總有 ＜
，因此η＜100%
③機(jī)械效率越大，表示有用功占總功的比例越大
④機(jī)械效率大，并不表示做功多、用力小、做功快，
（4）測(cè)量：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率
①原理：
②因素：滑輪組的機(jī)械效率與物重、動(dòng)滑輪重、滑輪摩擦有關(guān)。
③結(jié)論：以半理想滑輪組為例
（ⅰ）提升同一重物時(shí)，動(dòng)滑輪越多（即越重），越省力，但機(jī)械效率越低；
（ⅱ）用同一滑輪組提升不同重物時(shí)，物體越重，機(jī)械效率越高。
【練習(xí)反饋】
一、選擇題（每題2分，共20分）
1、如圖是指甲刀的結(jié)構(gòu)圖，關(guān)于指甲刀下面說(shuō)法正確的是（ ）
A、指甲刀可以看成是由一個(gè)省力杠桿和一個(gè)費(fèi)力杠桿組成
B、指甲刀可以看成是由一個(gè)省力杠桿和兩個(gè)費(fèi)力杠桿組成
C、指甲刀使用的越久，用它剪指甲就越省力
D、用指甲刀剪指甲時(shí)，大段的往下剪比小段的往下剪省力
A．費(fèi)力杠桿 B．省力杠桿
C．等臂杠桿 D．以上三種情況都有可能
3、如圖所示，在用滑輪將同一物體沿相同水平地面勻速移動(dòng)時(shí)，拉力的大小分別為F甲、F乙、F丙、F丁，比較它們的大小（不計(jì)滑輪重及滑輪與細(xì)繩間的摩擦），正確的是（ ）
A．F甲＞F乙 B．F乙＝F丙 C．F丙＜F丁 D．一樣大
A．20N B．25N C．30N D．35N
A．FA ＜ G B．FA ＞ FB
C．FA = 2 G D．以上說(shuō)法都不對(duì)
6、如圖所示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計(jì)機(jī)械自重和摩擦)，其中所需動(dòng)力最小的是 （ ）
A．兩種方式機(jī)械效率一定相等
B．兩種方式功率一定相等
C．兩種方式所做的總功一定相等
D．兩種方式所做的有用功一定相等
8、甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高，它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度，則 （ ）
A．乙升降機(jī)提升重物做的有用功較多
B．甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的額外功較多
C．甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功較少
D．乙升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功較少
A．F1 >F2，η1 =η2 B．F1 >F2，η1 >η2
C．F1 <F2，η1 =η2 D．F1 <F2，η1 >η2
10、小明和同學(xué)們利用如圖所示的裝置探究斜面的機(jī)械效率，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和裝置發(fā)表
A．勻速拉動(dòng)茶杯時(shí)，拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力
B．斜面的機(jī)械效率與茶杯被拉動(dòng)的距離是無(wú)關(guān)的
C．勻速拉動(dòng)茶杯時(shí)，拉力對(duì)茶杯做的功是有用功
D．勻速拉動(dòng)茶杯時(shí)，克服摩擦力做的功是有用功
二、填空題（每空或每圖2分，共30分)
11、船槳也是一種杠桿．手只要向后移動(dòng)較小距離，就能使?jié){在水中移動(dòng)較大距離，容易增加船的_______，其特點(diǎn)是杠桿的動(dòng)力臂比阻力臂_____（大/?。?/p>
12、小梅想探究杠桿平衡時(shí)動(dòng)力和動(dòng)力臂的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小梅保持阻力為2N，阻力臂為0.15
m不變，然后改變動(dòng)力臂L1和動(dòng)力F1，并保持杠桿水平平衡，分別測(cè)量出動(dòng)力臂L1和動(dòng)力F1的數(shù)據(jù)如下表所示。請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)幫助小梅歸納出動(dòng)
14、如圖為電梯結(jié)構(gòu)示意圖。鋼鏈的一端固定在A點(diǎn)，然后繞過(guò)電梯廂下的滑輪，另一端接電動(dòng)控制裝置．若用拉力F將重為2×104N的電梯和乘客從一樓勻速提升到15m高的六樓，則拉力F是（ ） N，拉力F所做的功是（ ）J（不計(jì)摩擦和鋼鏈重）
15、如圖所示，用定滑輪和動(dòng)滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于乙物體的物重G，則所用的拉力F甲 （ ） F乙(選填“>”、“<”或“=”)，其機(jī)械效率η甲 （ ） η乙．(選填“>”、“<”或“=”)
16、如圖所示，AOB為一機(jī)械設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，我們可以把它看成杠桿(自重不計(jì))，已知AO=2OB，θ=60°，固定O點(diǎn)，在B端掛一重為40N的物體，要使杠桿的AO處于水平位置并保持靜止，在A端施加的最小動(dòng)力F=_______N，并畫(huà)出此時(shí)的杠桿示意圖．
18 、圖中人曲臂將重物端起時(shí), 畫(huà)出手臂的杠桿示意圖，人的前臂可以看作一個(gè)（ ）（省力/省距離）杠桿．
|
|
19、定滑輪在使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)杠桿。如圖所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過(guò)定滑輪拉住
23、小明為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運(yùn)送到6m高的樓上，小明利用物理課上學(xué)過(guò)的滑輪組，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的材料搬運(yùn)方案(其中每個(gè)滑輪重30N，繩子足夠長(zhǎng)，所能承受的最大拉力為250N，不計(jì)繩重及摩擦)．（1）計(jì)算說(shuō)明繩子的拉力是否超過(guò)繩子的最大承受力?（2）小明爸爸觀察了該裝置后，他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒(圖乙)是否會(huì)更省力一些，請(qǐng)你按照小明爸爸的想法，用筆畫(huà)線在乙圖繞上繩子并說(shuō)明小明爸爸的想法是否正確．(3)求兩種方案的機(jī)械效率之比?(4)綜合分析評(píng)估兩個(gè)方案，你認(rèn)為哪個(gè)方案更好一些?說(shuō)明理由．
24、張強(qiáng)同學(xué)利用如圖所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上，圖中每個(gè)滑輪等重，不計(jì)繩子重和
26、小聰用圖所示的滑輪組先將重4 N的物體勻速提升，再用這個(gè)滑輪組勻速提升重9 N的物體。不計(jì)滑輪組的繩重及摩擦，提升重9 N的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率比提升4 N物體時(shí)提高了l0％，已知?jiǎng)踊喌闹亓π∮? N，求滑輪組勻速提升9 N物體的拉力。
聯(lián)系客服
