第一章 简单机械和功 知识点 1.杠杆:一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬 棒就叫杠杆 2.什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂? (1)支点:杠杆绕着转动的点(o) (2)动力:使杠杆转动的力(F1) (3)阻力:阻碍杠杆转动的力(F2) (4)动力臂:从支点到动力的作用线的距离(L1) (5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离(L2) 3.杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂.或写作:F1L1=F2L2 或写成 这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理 4.三种杠杆: (1)省力杠杆:L1>L2,平衡时F1F2特点是费力,但省距离如钓鱼杠,理发剪刀等) (3)等臂杠杆:L1=L2,平衡时F1=F2特点是既不省力,也不费力如:天平) 5.定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向实 质是个等臂杠杆) 6.动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆) 7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离 2.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上 通过的距离(s)的乘积功=力×距离) 3. 功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→牛顿;s→米1焦=1牛·米). 4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功 5.斜面:FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一螺丝、盘山公路也是斜面) 6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率 计算公式:P有/W=η 7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率 计算公式:单位:P→瓦特;W→焦;t→秒1瓦=1焦/秒1千瓦=1000瓦)同步提高练习一. 选择题1. 如图一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡,若钩码质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么 ( ) A. 杠杆仍平衡 B. 杠杆左边向下倾C. 杠杆右边向下倾 D. 无法确定杠杆是否平衡2. 如图所示是一个指甲刀的示意图;它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是 ( )A. 三个杠杆都是省力杠杆;B. 三个杠杆都是费力杠杆;C. ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆;D. ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆。
3. 甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶,它们的牵引力F甲∶F乙=3∶1,速度V甲∶V乙=4∶1,车重G甲∶G乙=2∶1,则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为 ( )A. 3∶1 B. 6∶1 C. 12∶1 D. 24∶14. 如图是一台常见案秤的示意图下列有关案秤和天平的说法中,正确的是 ( ) A. 天平没有游码,而案秤有游码 B. 天平没有砝码盘,而案秤有砝码盘 C. 天平是等臂杠杆,而案秤是不等臂杠杆D. 天平可以通过平衡螺母调节横梁平衡,而案秤不能调节 5. 甲、乙两人分别使用两套滑轮组,将同样重的物体匀速提升相同高度,所用滑轮组的机械效率分别为80%和60%,甲用1min,乙用0.5min,则两人所做的功之比和功率之比分别为 ( ) A. 8:3,4:3 B. 3:4,3:8 C. 3:8,3:16 D. 2:3,1:36. 如图所示的工具或仪器中,属于省力杠杆的是 ( ) 7. 如图所示,甲、乙、丙三个相同的杠杆,所挂的物体受到的重力均为G,它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,那么 ( ) A. F1=F2=F3 B. F1<F2<F3C. F1>F2>F3 D. F2>F3>F18. 如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是 ( ) 9. 如图所示,杠杆处于平衡状态,F的力臂是 ( )A. OF B. OD C. OC D. OA 10. 如图所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l,动力与动力臂的乘积为M,则( )A. F增大,l增大,M增大 B. F增大,l减小,M减小C. F增大,l减小,M增大 D. F减小,l增大,M增大11. 一位同学双手的最大拉力为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,若不计滑轮重和摩擦,最多能提起的物重为 ( ) A. 500N B. 1000N C. 1500N D. 250N12. 用如图所示的滑轮匀速提升重物,那么 ( )A. a方向的拉力最小B. b方向的拉力最小 C. c方向的拉力最小D. 三个方向的拉力都一样大 13. 两个滑轮完全相同,其重力均为20N. 分别用图所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是 ( ) A. F1做的功大于F2做的功 B. F1和F2做的功相等C. F1做功的功率小于F2做功的功率 D. F1和F2做功的功率相等14. 用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动,若推力对物体做了60J的功,则在推力做功的过程中 ( )A. 物体一定运动了1m B. 物体一定运动了6mC. 物体一定受了10N的摩擦力 D. 物体一定受了60N的摩擦力15. 一个同学用120N的力,将一个重4N的足球踢到25m远处. 对他踢球时做功的情况,下列说法正确的是 ( )A. 做功300J B. 做功100J C. 没有做功 D. 条件不足,无法计算16. 某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上,则该同学对物理课本所做功的大小最接近于 ( ) A. 0.2J B. 2J C. 200J D. 2000J17. 如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。
当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为( )A. 80N B. 60N C. 40N D. 20N 18. 工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m已知工人向下的拉力为480N,则下面说法中错误的是( )A. 绳子自由端被拉下6m B. 工人所做的有用功是1960J,总功是2880J C. 工人做功的功率是288W D. 滑轮组的机械效率为51%19. 如果不考虑摩擦,使用简单机械 ( ) A. 一定可以省力 B. 可以省功C. 可以提高机械效率 D. 以上说法都不对20. 西部大开发,大力加快基础建设,图中所示是某建筑工地的塔吊正在吊起一钢梁,图中的配重物是为了 ( ) A. 美观 B. 确保塔吊不会翻倒C. 减少塔吊所吊重物的重力 D. 增大塔吊的机械效率二. 填空题21. 长为80cm的杠杆,支点离右端20cm,左端挂20N的重物,在右端应挂____N的重物杠杆才能平衡,如果两端各加10N的重物,则杠杆____端向上抬起,若要杠杆恢复平衡,支点应向___移动____cm。
22. 重300N物体沿水平方向运动时,受到阻力是物重0.02倍,若重物在水平外力作用下,恰能以5m/s匀速运动,则在外力作用下1分钟内做功____J,此时外力做功的功率_____W23. 某人用杠杆提升200N的重物,当人在杠杆一端压下1m时,重物上升20㎝,不计杠杆自重及摩擦等因素,则此人做功 ___J若实际过程中人压下杠杆一端的力为50N,则杠杆此时的机械效率为 ____24. 班级里组织登楼比赛活动,比一比谁登楼的功率最大. 为此,在活动中必须测量的物理量有:_________,_________,_________. 25. 从湖面下5m深的地方用绳子匀速提起10㎏的一块矿石到水面(矿石密度ρ石=5×103㎏/m3),人所作的功大约是______J26. 斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为______N;如果斜面不光滑,所用推力为1250N,则斜面的机械效率为______三. 作图题27. 如图甲所示的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的用力点,0为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2。
28.如图所示,人站在岸上,借助一个树桩、一个滑轮和一些绳子,要把船拉上河滩且能省力. 在图中画出滑轮应安装的位置以及绳子绕法的示意图 四. 实验题29.在“研究杠杆平衡条件”实验中,实验时先调节杠杆在_________位置平衡,当在A处挂三个钩码如图所示,要使杠杆平衡应在B处挂_________个钩码(每个钩码质量均100g)拿去B处钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为_________N30. 在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”他们经过实验,获得了下述数据:动力F1/N动力臂Ll/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm4554 于是,他们认为自己的猜想得到了验证你认为他们实验过程中存在什么问题?31. 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,使用如图所示的定滑轮和动滑轮被拉起的钩码重1.96N,作用在绳子自由端的实际拉力为0.82N,绳子自由端移动的距离为0.3m,钩码升高的距离。