专题九简单机械和功分类精讲.pdf

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1、专题九简单机械和功能根据一定的标准对杠杆的使用特点以及作用效果等进行分类通过实验探究, 学会使用简单机械改变力的大小和方向学习从物理现象中归纳简单的规律, 体会认识做功的两个必要因素知道机械功的概念和功率的概念会计算简单的功及功率理解机械效率用实例说明动能、 势能及它们的转化􀪌􀪌􀪌􀪌􀪌􀪌􀪌􀪌􀪌考点 杠杆() 杠杆的定义: 在力的作用下, 能绕某一固定点转动的硬棒叫杠杆() 杠杆的五要素:支点: 杠杆绕着转动的固定点;动力: 使杠杆转动

2、的力;阻力: 阻碍杠杆转动的力;动力臂: 从支点到动力作用线的距离;阻力臂: 从支点到阻力作用线的距离() 杠杆的平衡条件: 当杠杆处于平衡状态时, 满足条件: 动力动力臂阻力阻力臂, 即FLFL, 用比例式表示:FFLL() 杠杆的分类:种类力臂动力与阻力的关系省力情况 费力情况应用实例省力杠杆LLFF省力费距离撬棒费力杠杆LLFF费力省距离钓鱼竿等臂杠杆LLFF不省力也不费力不省距离也不费距离天平【 关键点击】 () 力臂是从支点到力的作用线的距离, 而不是从支点到力的作用点的距离() 判定杠杆是省力杠杆还是费力杠杆, 可以通过比较动力臂与 阻 力 臂 的 大 小 来 确 定, 或 者 根

3、 据 杠 杆 的 功 能 来确定【 复习策略】 复习本考点, 我们要明确的重点内容有: 杠杆的五要素、 杠杆的平衡条件、 杠杆的分类等杠杆的平衡问题不能只看动力、 阻力的大小, 而且还要看动力臂、 阻力臂的大小在运用杠杆平衡条件分析问题时, 弄清力臂的概念是十分重要的, 力臂是指从支点到力的作用线的距离为了正确地分析有关杠杆的问题, 要画出杠杆的示意图, 在图上标出支点、 动力、 动力臂、 阻力、 阻力臂, 然后正确地分析各个量之间的关系考点 滑轮及滑轮组() 滑轮: 周边有槽, 可绕中心轴转动的轮称为滑轮() 定滑轮: 使用滑轮时, 滑轮轴固定不动的叫定滑轮实质: 一个等臂杠杆作用: 使用定

4、滑轮既不省力, 也不省距离, 但可以改变力的方向() 动滑轮: 工作时中心轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮实质: 一个省力杠杆作用: 使用动滑轮可以省一半的力, 但要费一倍的距离, 不能改变力的方向() 滑轮组: 定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组滑轮组的工作特点: 既可以省力, 又可以改变力的方向滑轮组的省力效果: 滑轮组的省力效果取决于承担重物的绳子的股数, 竖直情况下使用时, 有几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物体所受重力的几分之一【 关键点击】 () 确定承担重物绳子的股数n的方法是:先确定哪个是定滑轮, 哪个是动滑轮;在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线, 将它们隔离开来, 数一下绕在

5、动滑轮上的绳子有几段,n就等于几() 使用滑轮组既可以省力, 又可以改变力的方向, 但要费距离若物体升高为h, 则绳子自由端移动的距离sn h, 绳子自由端移动的速度v和物体移动的速度v物的关系为vn v物【 复习策略】 复习本考点, 我们要通过实验探究定滑轮和动滑轮的特点及其应用, 因为滑轮的知识是跟生活和生产有密切联系的一个重要知识点理解定滑轮、 动滑轮所应用的杠杆原理, 需要我们具备一定的分析、 想象能力要求同学们在学习中多联系实际, 多举些实例, 增加感性认识考点 功() 功的定义: 物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫机械功, 简称功, 用W表示() 功的两个要素: 一个

6、是作用在物体上的力, 另一个是物体在力的方向上移动的距离() 功的计算公式: 功W等于力F跟物体在力的方向上通过的距离s的乘积, 即计算公式为WF s() 功的单位: 在国际单位制中, 功的单位是焦耳, 简称焦(J) , J N􀅱m【 关键点击】 判断一个物体是否做了功, 必须同时满足功的两个必要因素, 缺一不可, 否则力就没有做功常见的没有做功的情况有以下三种:物体受到力的作用, 但静止不动没有移动距离, 力对物体不做功, 这叫“ 不动无功” ;物体由于惯性运动, 在运动方向上没有受到力的作用, 因此不能说做了功, 这叫“ 不劳无功” ;有力作用在物体上, 但物体没有移动距

7、离或通过的距离与力的方向垂直, 这叫“ 劳而无功”【 复习策略】 功是物理学中的重要概念, 与日常生活中所说的“ 工作” 或“ 做工” 不同物理学中的功是指力作用在物体上, 并使物体在力的方向上通过一段距离, 这两个因素缺一专题九简单机械和功不可利用公式WF s计算时, 要注意力和物体在这个力的方向上移动的距离要对应考点 功率() 定义: 单位时间内物体做的功叫做功率, 它是表示物体做功快慢的物理量, 在物理学中用字母P表示() 公 式:PWt其 中 各 符 号 的 意 义 及 单 位,P功率瓦特(W) ,W功焦耳(J) ,t时间秒(s)() 单位: 在国际单位制中, 功率的单位是瓦特, 简称

8、瓦,符号是W,WJ/s 工程技术上还常用千瓦(k W) 作为功率的单位,k W W【 关键点击】 功率由物体所做的功和完成这些功所用的时间两个因素决定, 物体所做的功一定, 时间越短, 功率越大因此功率的大小不能片面地只根据时间或做功的多少来判断【 复习策略】 复习本考点要结合实例理解功率的概念, 了解功率在实际中的应用在利用功率的公式PWt分析问题时, 要注意功率与物体做的功和物体做功所需要的时间之间的关系考点 机械效率() 有用功(W有) : 利用机械做功的时候, 对人们有用的功叫做有用功() 额外功(W额) : 并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功() 总功(W总) : 有用功和额外功

9、的和叫总功, 即W总W有W额() 机械效率: 有用功跟总功的比值叫做机械效率, 通常用百分数表示() 计算公式: 用W总表示总功, 用W有表示有用功, 用表示机械效率, 则W有W总 () 提高机械效率的方法:有用功不变时, 减小额外功, 可以提高机械效率;额外功不变时, 增大有用功, 可以提高机械效率【 关键点击】 () 机械效率是表示机械性能好坏的一个物理量, 机械性能好的机械效率高;() 在使用任何机械时, 除了做有用功外, 都不可避免地做额外功, 所以有用功总是小于 总 功, 机械 效率 永 远小 于 由于机械效率是个比值, 所以没有单位【 复习策略】 复习本考点要注意区别有用功、 额外

10、功、 总功的概念、 机械效率的意义和计算, 弄清它们的含义联系实际获取感性认识, 要动手操作, 参与探究测量机械效率的实验, 有利于掌握研究问题的实验方法一、选择题( 􀅱贵州铜仁)下列测量工具没有利用杠杆原理的是()( 􀅱重庆)如图所示, 所使用的杠杆属于费力杠杆的是()( 􀅱浙江衢州)“ 给我一个支点和一根足够长的棍, 我就能翘起整个地球” 下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是()( 􀅱山东德州)如左下图是小龙探究“ 杠杆平衡条件” 的实验装置, 用弹簧测力计在C处竖直向上拉, 杠杆保持平衡若弹簧测

11、力计逐渐向右倾斜, 仍然使杠杆保持平衡,拉力F的变化情况是()A变小B变大C不变D无法确定( 􀅱内蒙古包头)如右上图所示, 一根木棒A B在O点被悬挂起来,A OO C, 在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码, 木棒处于水平平衡如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码, 则木棒()A绕O点顺时针方向转动B绕O点逆时针方向转动C仍保持平衡D平衡被破坏, 转动方向不定( 􀅱四川凉山)如图所示, 杠杆A O B用细线悬挂起来,当A端挂重物G,B端挂重物G时, 杠杆平衡, 此时O A恰好处于水平位置,A OB O, 杠杆重力不计, 则()AGGBGGCGGD都有

12、可能( 􀅱浙江台州)某同学设计了一种如图所示的简易电梯, 由图可知()AA是动滑轮BB是定滑轮C如果电动机向下拉动绳子电梯厢将上升D电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等( 􀅱江苏连云港)一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、 粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s( 如图所示) , 该力在这三个过程中所做的功分别为W、W、W, 关于它们之间的大小关系说法正确的是()AWWWBWWWCWWWDWWW( 􀅱广东广州)如图的剪刀剪纸机械效率为 , 这表示()A若作用在剪刀的动力是N, 则阻力是 NB若作用在剪刀的

13、阻力是N, 则动力是 NC若作用在剪刀的动力做功 J, 则有 J的功用于剪纸D若作用在剪刀的动力做功 J, 则有 J的功用于剪纸 ( 􀅱湖北宜昌)甲吊车比乙吊车的机械效率高, 当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时, 则()A甲吊车的电动机做的有用功较多B乙吊车的电动机做的额外功较多C甲吊车的电动机做的总功较多D甲、 乙两吊车的电动机做的总功相同 ( 􀅱四川自贡)如图所示, 用滑轮组提升重物时, 重 N的物体在 s内匀速上升了m已知拉绳子的力F为 N, 则提升重物的过程中()A做的有用功是 JB拉力F的功率是 WC绳子自由端被拉下mD滑轮组的机械效率是

14、 ( 􀅱江苏常州)分别用如图所示的甲、 乙两个滑轮组,在 s内将重为 N的物体G匀速提升 m, 每个滑轮的重均为 N不计绳重及摩擦, 此过程中()AF甲做的功大于F乙做的功BF甲做的功小于F乙做的功CF甲做功的功率小于F乙做功的功率DF甲做功的功率等于F乙做功的功率 ( 􀅱福建泉州)下列几种现象中, 没有对物体做功的是() ( 􀅱北京)水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下, 沿拉力的方向移动一段距离则下列判断正确的是()A文具盒所受重力做了功B文具盒所受支持力做了功专题九简单机械和功C文具盒所受拉力做了功D没有力对文具盒做功 (

15、048945;湖北荆州)今年是奥运年, 暑假里我们可以坐在家中观看奥运比赛直播奥运选手中也不乏荆州运动健儿, 公安县举重运动员田源就是奥运冠军的有力争夺者图中是世界冠军田源比赛时的图片下列有关她比赛的一些说法, 你认为正确的是()A她在抓举时把杠铃从地上举到头顶的过程中没有做功B她在挺举时把杠铃举过头顶稳稳地停留了秒钟, 在停留过程中她做了功C她把杠铃稳稳举起停留在空中时, 人对杠铃的支持力和杠铃的重力是一对平衡力D她站在世界冠军的领奖台上, 受到的重力与支持力是一对相互作用力 ( 􀅱黑龙江)分别用如图所示的两个滑轮组, 将同一物体提升到相同高度若物体受到的重力为 N, 动滑

16、轮的重力为 N在把物体匀速提升m的过程中, ( 不计绳重和摩擦) 下列说法正确的是()( 多选)A甲、 乙两滑轮组所做的有用功都是 JB甲滑轮组所做的有用功为 J, 乙滑轮组所做的有用功为 JC甲、 乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D甲、 乙滑轮组的机械效率均为 ( 􀅱内蒙古呼和浩特)如图所示, 用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物, 摩擦力可以忽略不计, 在物体匀速上升的过程中()A甲图省力, 机械效率甲图大B甲图省力, 机械效率一样大C乙图省力, 机械效率乙图大D乙图省力, 机械效率一样大 ( 􀅱湖北黄冈)图甲、 图乙是由相同的滑轮组装的滑轮组, 甲乙两

17、人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度, 空气阻力、 摩擦、 滑轮和绳子的质量均不计, 下列说法正确的是()A甲的拉力是乙的拉力的倍B乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的倍C甲拉力的功率大于乙拉力的功率D如果考虑滑轮质量, 甲图装置的机械效率比乙图的小 ( 􀅱山东烟台)在你学过的简单机械里既可以省力又可费力的机械是()A杠杆B定滑轮C动滑轮D滑轮组 ( 􀅱黑龙江绥化)如图所示, 下列简单机械中, 省距离的是() ( 􀅱浙江绍兴)如图所示, 是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图, 在下面的四个选项中, 描

18、述重力 对 该 球 做 功 大 小 与 时 间 关 系 正 确 的 图 线 是() ( 􀅱内蒙古包头)如图所示, 用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动, 使物体以相等速度移动相同的距离所用拉力分别是F、F、F, 这三个力的作用点移动距离分别是s、s、s, 移动速度分别为v、v、v, 不计滑轮摩擦, 则()( 多选)AFFFsssBFFFsssCFFFvvvDFFFvvv ( 􀅱江苏无锡)学习了功率的知识后, 小明和几位同学准备开展“ 比一比谁的功率大” 的活动, 他们设计了三套方案:测量出各自的体重、 爬楼用的时间和爬楼的高度, 算出爬楼的

19、功率并进行比较;控制爬楼的时间相同, 测量出各自的体重、 爬楼的高度, 算出爬楼做的功并进行比较;控制爬楼的高度相同, 测量出各自的体重、爬楼的时间, 算出体重和时间的比值并进行比较, 可行的是()A只有B只有C只有D都可以 ( 􀅱安徽)如左下图所示, 有一斜面长为L, 高为h, 现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端已知物体受到斜面的摩擦力为f, 则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是()AG hf L BG h(Ff)L CG h(Ff)L DG hG hf L ( 􀅱湖北武汉)航模小组的某位同学在操场上利用如右上图所示的电动遥控飞机进行训练,

20、 他操作遥控器,使重为N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升, 飞机先后经历加速、 匀速、 减速三个阶段, 然后悬停在距离地面 m的高度处飞机竖直上升的总时间为 s匀速上升阶段的速度为m/s 假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力, 则下列说法正确的是()A在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小B在上升的阶段受到的升力大于重力C在上升阶段飞机的功率为 WD在悬停阶段飞机升力的功率为W ( 􀅱浙江绍兴)A、B是两个粗糙程度不同的物体, 弹簧测力计分别以如图甲、 乙、 丙三种方式, 拉动物体在同一水平长木板上匀速直线 运动,秒 通过 厘 米,FN,FN下

21、面是几位同学对丙图运动时状况的分析:A物体受到二个力;弹簧测力计的拉力做功 焦;长木板对B物体的支持力和B物体所受重力是一对平衡力;丙图弹簧测力计做功的功率大于乙图弹簧测力计做功的功率;B物体在水平方向只受二个力其中正确的是()ABCD二、填空题 ( 􀅱江苏连云港)如图是生活中常见的杠杆, 其中属于省力杠杆的是( 填写字母符号) , 其中属于费力杠杆的是( 填写字母符号) ( 􀅱北京)小华探究杠杆平衡条件时, 使用的每个钩码的质量均为 g, 杠杆上相等刻线的距离相等, 小华将杠杆调节水平平衡后, 在杠杆上的B点悬挂了个钩码,如图所示为使杠杆保持水平平衡状态,

22、 应该在A点悬挂个钩码 ( 􀅱江苏淮安)如图所示, 在测定杠杆机械效率的实验中, 竖直向上匀速拉动弹簧测力计, 使挂在杠杆O B下面的物 块 缓 慢 上 升 至 虚 线 位 置, 测 力 计 的 示 数F为N, 测力计上升的高度s为 m物块重G为 N, 物块上升的高度h为 m, 则杠杆的机械效率为, 使 用 该 杠 杆 做 额 外 功 的 一 个 原 因 是专题九简单机械和功 ( 􀅱江西南昌)如图所示, 蚂蚁用 N的力拉着树叶, s内沿着拉力方向前进 了 c m, 则蚂蚁对树叶做功为J, 此时的功率为W ( 􀅱四川眉山)小童同学用 N的水平

23、推力, 使放在水平桌面上重 N的物体做匀速直线运动, 若该物体在 s内移动m, 则在此过程中, 物体受到的摩擦力是N, 小童做功的功率是W ( 􀅱黑龙江哈尔滨)如图所示, 小车同时受到甲水平推力 N和乙水平拉力 N的作用, 在 s内向前运动了 m小车受到这两个力的合力是N, 甲对车做功的功率是W ( 􀅱湖北宜昌)如图所示, 用F为 N的拉力, 通过滑轮组拉着重为 N的物体, 在水平面上以 m/s的速度向左做匀速直线运动则物体受到的摩擦力大小为N, 拉力F的功率为W( 不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力) ( 􀅱四川泸州)

24、用如左下图所示的滑轮组在s时间内, 将重力G N的物体匀速竖直提升了m, 已知该滑轮组的机械效率为 , 在此过程中做的有用功为J, 拉力F的功率为W, 拉力F的大小为N ( 􀅱山东潍坊)如右上图所示, 用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组, 每个滑轮重为 N用这个滑轮组把重 N的物体匀速提升m, 不计绳重及摩擦, 则拉力F大小是N, 滑轮组的机械效率为 ( 􀅱江苏南通)如图有一个动滑轮, 已知拉力为N, 物体A上升了 c m, 则拉力做功J, 若物体A重为 N, 则滑轮的机械效率为 ( 􀅱四川广安)如图所示, 将质量为 k g的木箱, 用一平

25、行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端斜面长m、 高 m, 在此过程斜面的机械效率为 则拉力做的功为J 拉 力 所 做 的 额 外 功 为J (g N/k g) ( 􀅱浙江嘉兴)如图所示的三个滑轮中, 属于动滑轮的是, 若滑轮的自重和摩擦不计, 当分别沿力F、F和F方向匀速提起同一物体时, 则F、F、F的大小关系是 ( 􀅱江苏宿迁)利用杠杆投掷石球, 如图所示, 作用在A点的力沿时最小已知石球重 N,O AO B, 则作用在A点力的最小值为( 不计杠杆自重及摩擦) ( 􀅱浙江杭州)如图所示, 质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上, 第一

26、次用竖直向上的力F作用于a b的中点, 第二次用竖直向上的力F作用于b c的中点, 都使它们在竖直方向上慢慢向上 移 动h(ha bb c) , 则在上述过程中FF( 填“ 大于” “ 小于” 或“ 等于” ) ;F所做的功F所做的功( 填“ 大于” “ 小于” 或“ 等于” ) ; 第一次克服重力所做的功第二次克服重力所做的功( 填“ 大于” “ 小于” 或“ 等于” ) ( 􀅱广西桂林)在体育考试中, 小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示若实心球重 N, 从最高点到落地点的过程中, 球下降的高度为 m, 用时约 s 则球下降过程中重力做功为J, 功率为W (

27、48945;江苏泰州)“ 歼 ” 是我国自行研发的新型战机,当发动机以 N的推力使其以二倍声速( 声速为 m/s) 飞行时 s飞行的距离m, 发动机推力的功率是W ( 􀅱四川内江)如图所示, 是某商店里使用的一种放在水平桌面上的案秤示意图它的工作原理与天平相同,不过两臂长度不等由图可知, 该案秤秤杆的分度值为g, 现将游码放在秤秆的“ 零刻度线” 处, 把被测物体放在左边的秤盘中, 当该砝码盘上的槽码的质量为m时, 秤杆处于平衡状态; 如果将被测物体和槽码对调位置, 发现当左边的秤盘中槽码的质量为m时, 秤杆又处于平衡状态那么, 被测物体的质量为 ( 􀅱浙江

28、义乌) 年 月, 年设计作业量 万标箱的“ 义乌港” 一期建成并投入使用“ 义乌港” 二期工程也已经开工建设, 建成后将达到年出口 万标箱的处理能力() 已知 尺柜规格的集装箱长 米, 若将 万个 尺柜规格的集装箱首尾相连, 以 米/秒的速度通过这些集装箱需要天( 结果保留整数)() 起重机将一只质量为吨的集装箱从地面吊到高为 米的货车上, 至少需对集装箱做功焦(g取 牛/千克)三、作图题 ( 􀅱湖北咸宁)如图所示为两位同学在玩翘翘板, 他们对板的作用力分别为F和F, 请在图中画出F的力臂L和F的力臂L ( 􀅱广东梅州)如图所示, 粗细均匀的棒一端放在地上,

29、 另一端与支点O连接试作出地面对棒的支持力和力臂L以及棒所受重力G的示意图 ( 􀅱黑龙江绥化)如图所示, 请画出F的力臂L ( 􀅱山东东营)东营地区油气资源丰富, 图中为我市的标志性机械“ 提油机”提油机的旋转臂实质上是一根杠杆, 其支点为O, 请在图中画出力F的力臂L ( 􀅱安徽)如图所示, 利用动滑轮来提升一个物体, 拉力F竖直向上动滑轮其实就是一个变形的杠杆, 请在图中标出它的支点O, 并画出F的力臂L ( 􀅱广东广州)以O为支点质量忽略不计的杠杆挂上 N的重物A, 杠杆同时还受另一个大小与FA不等、 竖直向上的力F

30、B作用, 处于平衡状态在图中画出: ()FA的力臂lA; ()FB的示意图并标示它的大小四、实验题 ( 􀅱江苏南京)物理实验小组的同学, 利用如图所示的装置, 在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件() 如图甲所示, 为使杠杆在水平位置平衡, 应将右端的平衡螺母向( 填“ 左” 或“ 右” ) 移动, 将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量() 实验中测得的数据如表所示, 表格中漏填的数据为N测量序号动力F/N动力臂L/c m阻力F/N阻力臂L/c m () 有的同学按现有方案得出如下结论: “ 动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”这个结论与杠杆平

31、衡条件不符, 原因是实验过程中( 填字母)A没有改变力的大小B没有改变力的方向C没有改变力的作用点D实验次数较少, 结论具有偶然性专题九简单机械和功 ( 􀅱湖北宜昌)在研究杠杆平衡条件的实验中:() 小明调节杠杆在水平位置平衡后, 按图甲所示, 通过加挂钩分别改变F、F, 仍使杠杆在水平位置平衡,并用刻度尺在杠杆上测出对应的L和L, 记录的实验数据如下表:次数F/NL/c mF/NL/c m 小明通过观察以上实验装置, 并分析数据得出杠杆平衡的条件是: “ 动力乘以动力作用点到支点的距离阻力乘以阻力作用点到支点的距离”小华认为小明的结论不正确, 小华为了验证自己的观点只将如图

32、甲中的F改用弹簧测力计来拉实验中改变拉力的仍使杠杆在水平位置平衡时, 比较拉力的, 即可证明小华的观点是否正确() 某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件, 如图乙所示, 当杠杆在水平位置平衡时,他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L和L的大小他测力臂的方法是的( 填“ 正确”或“ 错误” )如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中, 则杠杆( 填“ 仍平衡”“ 向左倾斜” 或“ 向右倾斜” ) ( 􀅱福建福州)小明在探究“ 杠杆的平衡条件” 实验中:() 实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡, 其目的是() 杠杆平衡后, 小明在图甲所示的A位置挂

33、上两个钩码, 可在B位置挂上个钩码, 使杠杆在水平位置平衡() 他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重N当杠杆在水平位置平衡时, 测力计的示数将( 填 “ 大 于” “ 等 于” 或 “ 小于” )N ( 􀅱江苏扬州)在测图示动滑轮机械效率时得到如下数据( 绳重和摩擦不计) :实验序号物重G/N拉力F/N移动距离s/m钩码升高h/m () 第次实验中拉力做的有用功是J, 动滑轮的机械效率是() 若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动, 则测出的机械效率( 填“ 变大” “ 变小” 或“ 不变” ) ( 􀅱江苏宿迁)某学习小组使用几个相同的滑轮

34、分别进行机械效率的测定, 如图所示他们测得钩码重G、 拉力F、 钩码上升的髙度h、 测力计移动的距离s, 并将计算出的有用功W有用、 总功W总和机械效率数据一并记入下表:实验G/NF/Nh/ms/mW有用/JW总/J机械效率 () 表格中数据;() 比较实验、, 第次的机械效率较低, 主要原因是;() 比较实验、, 影响这两次实验机械效率不同的主要因素是, 使用滑轮组的优点是 ( 􀅱福建泉州)如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置, 钩码总重N() 实验时要竖直向上拉动弹簧测力计, 由图中可知拉力大小为N, 将弹簧测力计向上移动 c m, 则钩码上升的高度为c m, 该滑轮组

35、的机械效率为() 取下个钩码, 再做实验, 此时滑轮组的机械效率将( 填“ 增大” “ 减小” 或“ 不变” ) ( 􀅱贵州遵义)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示, 实验中每个钩码重N, 测得的数据如下表:物理量实验次数钩码总重G/N钩 码 上升 的 高度h/m测 力 计示数F/N测 力 计移 动 距离s/m机械效率 () 在 实 验 中, 测 绳 端 拉 力F时, 应 尽 量 竖 直 向 上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数() 第次实验测得的机械效率为( 结果保留两位有效数字)() 分析表中数据可知: 第次实验是用图做的;第次实验是用图做的( 填“a” “

36、b” 或“c” )() 分 析 第、次 实 验 数 据 可 知: 使 用 同 一 滑 轮 组,可以提高滑轮组的机械效率; 分析第、次实验数据可知: 使用不同的滑轮组, 提升相同的重物, 动滑轮个数越多( 即动滑轮总重越重) , 滑轮组的机械效率() 分析第、次实验数据可知, 滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 ( 􀅱湖北武汉)如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置() 实验器材有木块、 铁块、 垫块、 各处粗糙程度相同的长木板、 弹簧测力计各一个, 砝码若干, 为了完成实验,还需要的测量工具是() 实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码, 改变物块的重力, 用弹簧

37、测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动实验的部分数据如下表:实验次数接 触 面 粗 糙程度物块重G/N物块上升的高度h/m沿斜面的拉力F/N物块移动的距离L/m机械效率较 粗 糙 ( 木块木板) 同上 同上 较 光 滑 ( 铁块木板) 该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、的关系在第四次实验中, 斜面的机械效率为 ( 􀅱四川绵阳)在探究“ 斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响” 时, 某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想:A斜面越倾斜斜面机械效率越大;B斜面越倾斜斜面机械效率越小;C斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关他们用如图所示的探究装置, 在不同的倾斜程度下做了三次

38、试验请回答下列问题:() 每次实验时, 斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该( 填“ 相同” 或“ 不相同” ) ; 改变斜面的倾斜程度是指改变( 填“ 斜面的长度” “ 斜面的高度” 或“ 斜面与水平面的夹角” ) ; 实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动() 在以下六个物理量中: 被拉物体的重量G、 弹簧秤的拉力F、 斜面的长度L、 斜面的高度H、 物体在斜面上通过的距离s、 物体上升的高度h, 实验必须要测量的物理量是( 只填所测物理量的符号) ; 用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是() 如果猜想C是正确的, 则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中, 由实验数据代入斜面机械效率

39、的计算式得到的值就应该( 填“ 逐渐增大” “ 逐渐减小” 或“ 基本不变” )如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中, 由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大, 这说明实验前的猜想是正确的 ( 􀅱湖南衡阳)某物理兴趣小组利用图所示的装置来研究斜面的机械效率, 实验的主要步骤如下:将木板倾斜放置且固定, 用刻度尺量出斜面的长s, 斜面的高h, 用弹簧测力计测出重物重G 将重物放在斜面上, 用弹簧测力计拉着重物从斜面底端匀速拉到最高点, 此过程中弹簧测力计的示数保持为F且不变回答以下问题:() 此斜面机械效率的表达式为( 用上述中的物理量符号表示)专题九简单机械和功()

40、 本实验中, 若保持斜面的高度和倾斜程度一定, 则影响该斜面机 械 效率 的 因 素 中, 你 认 为 有:( 写出一条即可)() 若使用同一斜面, 将所拉重物的质量增大, 则斜面的机械效率会( 填“ 变高” “ 变低” 或“ 不变” )五、计算题 ( 􀅱天津)如图所示, 工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面m高的三楼, 沙子的质量为 k g, 装沙子的桶的质量k g, 动滑轮的质量为k g, 工人匀速拉绳子的力为 N( 忽略摩擦和绳重,g取 N/k g) 求:() 工人做的总功;() 工人做的额外功 ( 􀅱江苏苏州)建筑工地上, 工人用如图所示的装置将重

41、为 N的建材从地面匀速送到m高处, 所用拉力为 N, 时间为 s 求:() 工人做的有用功;() 工人做的总功;() 此过程中该装置的机械效率;() 工人做功的功率 ( 􀅱内蒙古赤峰)质量为 k g的重物A先静止在水平桌面上, 与桌面的接触面积为 m, 然后利用如图所示的装置将它匀速提升 m, 所用的拉力F大小为N, 若绳 重和 摩 擦不 计, 动滑 轮 有质 量, 计 算 时g取 N/k g 求:() 重物静止时对桌面的压强() 提升该物体时做的总功() 动滑轮的重力() 若仍用此装置将另一个重为 N的重物B也匀速提升 m, 此时的机械效率比提升重物A时的机械效率增加多少

42、( 􀅱山东日照)如图所示为倾角 的固定斜面, 方明同学用平行于斜面 N的推力将质量为 k g的物体在s时间内匀速推高m(g取 N/k g) 求:() 推力做的总功和推力的功率() 斜面的机械效率() 斜面对物体的摩擦力 ( 􀅱浙江宁波)如图所示, 用简单机械使重力都为 牛的物体处于静止状态, 不计摩擦、 机械自重及绳重, 已知O BO A()F、F、F从大到小的顺序为;() 求图乙中F的大小;() 利用图丙的机械, 小科把此物体匀速提高m, 用时 秒, 求拉力F的功率 ( 􀅱贵州遵义)一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为 W() 该成年

43、人一昼夜( h) 心脏对血液做了多少功?() 这些功可以把多少质量的水送到 m高处?( 取g N/k g)() 利用图丙的机械, 小科把此物体匀速提高m, 用时 秒, 求拉力F的功率 ( 􀅱安徽)一辆小汽车在平直公路上匀速行驶, 发动机的牵引力为 N, 速度为 k m/h () 求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小() 求牵引力在 m i n内所做的功() 若发动机的牵引力用F表示, 小汽车的速度用v表示, 请推导出牵引力的功率PF v ( 􀅱河南)步行不仅是一种简易的健身运动, 而且还能方便地对一些长度进行估测() 人正常步行时, 步距变化不大, 因此, 步距

44、可作为身体上的一把“ 尺子”为了使这把“ 尺子” 更可靠, 请你说出一种测量步距的方法() 小华测出自己的步距为 m, 他从教学楼的一端走到另一端, 共走了 步, 则教学楼的长度是多少米?如果这个过程用时 s, 则他的步行速度是多少?() 小华根据自己的腿长和步距画出了图所示的步行示意图, 对步行时重心的变化进行了分析, 当两脚一前一后着地时重心降低, 而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功如果小华的质量为 k g, 请根据图中小华测量的有关数据, 计算他每走一步克服重力所做的功(g取 N/k g)() 资料表明, 人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功请你分析一下, 人步行时

45、还在哪些方面消耗能量?( 写出一条) ( 􀅱湖北十堰)如图乙所示是一种起重机的简图, 为了使起重机起重时不会翻倒, 在起重机右边配有一个重物m; 已知O A m,O Bm用它把质量为 k g,底面积为 m的货物G匀速提起(g N/k g)求:() 起吊前, 当货物静止在水平地面时, 它对地面的压强是多少?() 若起重机自重不计, 吊起货物时为使起重机不翻倒,右边的配重m至少为多少千克?() 如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成,动滑轮总重 k g, 绳重和摩擦不计如果拉力的功率为k W, 则把 k g的货物匀速提高 m, 拉力F的大小是多少? 需要多少时间?专题九简单

46、机械和功 ( 􀅱湖北荆州) 年, 湖北省委、 省政府作出实施“ 壮腰工程” 、 加快发展荆州振兴的决定某大型企业决定趁此良机来荆州投资, 在进驻荆州国家级开发区后的厂房建设中, 需要利用某机车把重为 N的材料沿与水平地面成 角的斜坡以m/s的速度匀速从底部拉上坡顶, 如图所示已知斜坡的长度为 m, 机车的牵引功率为 W() 机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间是多少?() 机车对材料做的总功是多少?() 机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是多少? ( 􀅱内蒙古呼和浩特)质量为 t的某载重汽车, 额定功率为 kW, 车上装有 t的砂石汽车先以 k m/h的速度

47、, k W的功率, 在平直的 路面 上匀 速 行驶 了m i n, 然后又以额定功率用了m i n的时间, 把砂石从山坡脚下送到了 m高的坡顶施工场地求:() 汽车在平直路面上匀速行驶的过程中, 发动机所做的功和汽车受到的阻力() 汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率 ( 􀅱河北)如图甲所示, 重为N的物体A在拉力F的作用下, s内匀速运动了 m拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示己知动滑轮重 N, 物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的 倍求:() 拉力F的功率() 拉力F大小() 克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例 ( 􀅱山东东营)以前,

48、 我国北方经常用辘轳将水从井里提上来, 如图所示辘轳的本质是可以连续转动的杠杆已知吊桶的质量是k g, 容积是 m; 井中水面到地面的高度为m, 水的密度是 k g/m不计摩擦及绳和摇柄质量取g N/k g () 当人通过辘轳用 s的时间, 将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时, 人所做的有用功是多少? 人所做有用功的功率是多大? 该机械的机械效率是多少?() 当人通过辘轳将装半桶水( 体积为 m) 的吊桶匀速提升到地面时, 该机械的机械效率是多少?() 根据上面的计算结果, 提出改进吊桶的办法, 以提高该机械的机械效率() 请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处( 答出两条即可)专题九简单机

49、械和功一、选择题AA D B CA C C解析: 一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s; 该力在这三个过程中所做的功分别为W、W、W, 三个功的大小都等于F s; 即WWW; 故C正确,A、B、D错误故选C D解析: 剪刀可以看做是一个杠杆, 根据杠杆的平衡条件FLFL知, 要比较动力或阻力大小, 必须知道动力臂和阻力臂,A、B选项都错误; 利用剪刀的目的是剪纸, 所以剪纸做的功是有用功, 由机械效率为 知, 如果动力做功 J, 有 J是用于剪纸 C选项错误,D选项正确故本题选D B解析: 甲、 乙两吊车将相同质量的物体提升相同的高度, 有用功都为Wm g h, 故甲乙吊

50、车做的有用功相同,A选项错误, 不符合题意; 两辆吊车做的有用功相同, 乙吊车做的额外功较多, 所以乙的效率较低,B选项正确,符合题意; 已知甲吊车的机械效率高, 有用功相同, 所以甲吊车做的总功较少, 故C、D选项错误故选B A解析:W有用G h Nm J, 故A正确; 由图知,n,shmm, 故C错;W总F s Nm J,PW总t J s W, 故B错; 滑轮组的机械效率W有W总 J J , 故D错故选A D解析: 甲、 乙两滑轮组将相同质量的物体提升相同的高度, 有用功都为W有m g h; 额外功都为克服动滑轮重力做的功W额W动, 总功W总W有W额, 故两滑轮组有用功、 额外和总功都相同

51、, 根据W有W总机械效率相同;时间相同, 总功相同, 根据PWt可知二者做功的功率也相同故本题选D D C C A、D解析: 甲乙两滑轮组所提的重物相同、 上升的高度相同, 根据WG h可知两滑轮组所做的有用功相同, 则W有G物h Nm J, 故A正确、B不正确;由图可知滑轮组绳子段数n甲,n乙, 动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同, 根据Fn(G物G动) 可知, 两滑轮组绳子自由端的拉力不相等, 故C不正确; 不计绳重和摩擦时, 滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功, 根据WG h可知, 动滑轮重和上升高度相同时, 两者的额外功相等,W总W有W额, 两滑轮组的总功相同, 根据W有W总可

52、知, 两滑轮组的机械效率相等, 故D正确故选A、D B解析: 分析左图可知,n, 则sh, 摩擦力忽略不计时,F(GG动) ,W有W总G hG hG动hGGG动;分析右图可知,n, 则sh, 摩擦力忽略不计时,F(GG动) ,W有W总G hG hG动hGGG动由此可知:FF, 所 以 甲 图 省 力, 机 械 效 率 一 样 大故选B B解析: 由题知, 重物重力相同( 设其大小为G) , 物体升高的速度相同( 设其大小为v) , 对于图甲, 因为两个都是定滑轮, 空气阻力、 摩擦、 滑轮和绳子的质量均不计, 所以F甲G, 绳子的速度v甲v; 拉力功率P甲F甲v甲G v; 如果考虑滑轮质量,

53、但空气阻力、 摩擦、 绳子的质量均不计, 该装置的额外功为,甲 ; 对于图乙, 因为是一个定滑轮、 一个动滑轮,n, 空气阻力、 摩擦、 滑轮和绳子的质量均不计, 所以F乙G, 绳子的速度v乙v; 拉力功率P乙F乙v乙GvG v; 如果考虑滑轮质量, 空气阻力、 摩擦、 绳子的质量均不计, 该装置的额外功,乙 , 故选B A C C B、D解析: 由图可见, 本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功, 假设物体与水平面的摩擦力为f, 物体移动的速度为v, 运动的时间为t, 则对这三个图分析可得: 甲图: 滑轮为定滑轮, 因为定滑轮相当于一个等臂杠杆, 不能省力, 所以根据二力平衡, 此时拉力Ff; 拉

54、力的作用点移动的速度vv, 作用点移动的距离svt乙图: 滑轮为动滑轮, 因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂倍的杠杆, 省一半的力, 此时拉力Ff; 但是费倍的距离, 拉力的作用点移动的速度vv, 作用点移动的距离svt丙图: 滑轮为动滑轮, 拉力的作用点在动滑轮的轴上, 因此是个费力杠杆, 费倍的力, 省倍的距离, 因此Ff, 拉力 的作用点移动 的速度vv, 作用点移动的距离svt综上分析可知:FFFf:ff;vvvvv:v;sssvtvt:vt故选B、D D解析: 爬楼是克服自身的重力做功, 功率PWtG htm g ht 测出各自的体重、 爬楼时间和爬楼的高度, 根据PWtG htm

55、g ht求出功率, 直接比较功率的大小;控制爬楼的时间相同, 测出各自的体重m和爬楼的高度h, 若m g h越大, 功率就越大;控制爬楼高度相同, 测出各自的体重m和爬楼时间t, 若m gt的比值越大, 功率就越大; 所以三种方法都可行故选D D解析: 斜面的高为h, 物体的重力为G, 有用功W有用G h; 斜面长为L, 拉力为F, 总功W总F L; 则机械效率W有W总G hF L, 而物 体 与 斜 面 的 摩 擦 力 为f, 额 外 功 为:W额外f L, 则总功为:W总W有用W额外G hf L, 故机械效率为:W有用W总G hf LG h, 故D正确 C解析: 在离开地面的过程中, 飞机

56、对地面的压力在减小, 故A错; 飞机在加速时, 升力大于重力; 在匀速时, 升力等于重力; 在减速时, 升力小于重力, 故B错; 在上升阶段, 平均的升力为N, 升力做功WF sN m J, 上升阶段飞机的功率PWt J s W; 故C正确; 在悬停阶段, 有升力, 但没移动距离, 升力不做功,功率为, 故D错故选C A解析: 物体A相对于B没有运动的趋势, 因此物体A在水平方向没有受到力的作用, 在竖直方向受重力和支持力作用, 故的说法正确; 根据功的公式WF s, 由于F的大小未知, 故不能计算出弹簧测力计做的功, 故的说法错误; 长木板对B物体的支持力大小等于A、B的总重力, 因此长木板

57、对B物体的支持力和B物体所受重力, 大小不相等, 因此不是一对平衡力, 故的说法错误;由图乙、 丙可得, 接触面的粗糙程度相同, 而丙图中物体的压力较大, 因此丙图中物体受到的摩擦力大, 又因为物体作匀速直线运动, 则拉力等于摩擦力, 故丙图中的拉力大于乙图中的拉力; 由于图乙、 丙中物体在相同时间内通过的路程相同, 即物体运动的速度相同, 由PF v可得,丙图中拉力做功的功率大于乙图中拉力做功的功率, 故的说法正确; 物体B在水平方向受拉力和摩擦力作用,并且二力是一对平衡力, 故的说法正确综上所述, 只有A选项符合题意故选A二、填空题 B、DA、C 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重( 克服摩擦

58、力) 等力做功解析: 弹簧测力计的分度值是 N, 读数是 N;W有用G h N m J,W总F s N m J;W有W总 J J ; 杠杆自身有重力, 提升物体的同时也要提升杠杆, 即克服杠杆自重做功, 即克服杠杆自身重力做的功为额外功 解析: 由图知,n, ( 不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力) ,Ff,fF N N; 绳自由端移动的速度:v m/s m/s, 拉力的功率:PF v N m/s W 解析: 由图知,n, 则shmm, 则W有G h Nm J; 由W有W总得W总W有 J J,FW总s Jm N,PW总t J s W 解析: 不计绳重和摩擦时, 拉力F(G物

59、G动)( N N) N; 使用滑轮组做的有用功:W有用G h Nm J;shmm, 使用滑轮组做的总功:W总F s Nm J, 滑轮组的机械效率:W有W总G hF s J J 解析: 从图可知, 承担物重的绳子股数n, 而物体上升的高度为h c m m, 则拉力移动的距离为:sh m m, 拉力做的总功为:W总F sN m J; 克服重力所做的有用功为:W有用G h N mJ, 则滑轮的机械效率为:W有W总G hF s J J 解析:m k g,g N/k g, 木箱的重力Gm g k g N/k g N, 克服重力所做的有用功W有用G h N m J, , 拉力做的总功W总W有 J J; 拉

60、力所做的额外功W额外W总W有用 J J J 乙FFF解析: 不计摩擦和动滑轮重; 用F的力提升重物时, 用的是定滑轮; 根据定滑轮不省力, 故FG; 用F的力提升重物时, 用的是动滑轮, 故FG;用F的力提升重物时, 用的是定滑轮, 故FG b 解析: 在A端施力F, 当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大, 此时最省力, 即作用在A点的力沿b时最小; 根据杠杆的平衡条件知:FLO AGLO B, 其中:LO ALO B,G N,FG N N 等于等于等于解析:F和F向上拉物体时, 动力臂的长度均为阻力臂长度的倍, 则动力的大小也均为阻力大小的一半, 即长方体砖重力大小的一半F和F在竖直方向上均移动

61、h, 由WF s得,F和F所做的功大小相等在两次移动过程中, 重心移动的高度也相等,重力大小不变则两次克服重力所做的功也相等 解析: 重力对实心 球做功:WG h N m J, 重力做功功率:PWt J s W 解析: 飞机飞行的距离为sv t m/s s m; 发动机的功率为PF v N m/s W mm解析:由图知, 案秤秤杆是将 g分成份, 每一份为 g, 则该案秤秤杆的分度值为 g; 设被测物体的质量为m, 当把被测物体放在左边的秤盘中, 由秤杆平衡可得:m g Lmg L,LLmm, 如果将被测物体和槽码对调位置, 由秤杆平衡可得:mg Lm g L,LLmm, 由可得:mmmm,

62、解得mmm () () 解析: () 万个 尺柜规格的集装箱首尾相连的总长度:s m m;人以 米/秒的速度通过这些集装箱需要的时间:tsv m m/s s,天 h s s, s 天 天() 质量为吨的集装箱的重力:Gm g k g N/k g N,吊到 m高的货车上做功:WG h N m J 三、作图题 如答图所示: 如答图所示: 如答图所示: 如答图所示 如答图所示: 如答图所示:四、实验题 () 右力臂()()B () 方向大小() 错误向左倾斜 () 便于在杠杆上直接读出力臂大小()() 大于 () () 变小 () () 动滑轮有重力( 或有用功相同时, 使用动滑轮做的额外功多)()

63、 摩擦可以同时省力和改变用力方向 () 匀速 () 减小 () 匀速() ()bc() 提高物重越低() 无关 () 刻度尺()接触面粗糙程度物块重斜面倾斜程度 () 相同斜面与水平面的夹角()G、F、s、hG hF s() 基本不变A ()G hF s() 斜面的粗糙程度() 不变五、计算题 () J () J解析: () 由图知,n, 拉力端移动的距离shm m拉力做功:W总F s N m J () 忽略摩擦和绳重,W额(G桶G动)h(m桶m动)g h(k g k g) N/k g m J () J () J () () W解析: () 工人做的有用功:W有G h Nm J () 工人做的

64、总功:W总F sF n h Nm J () 此过程 中该装置的机械 效率:W有W总 J J () 工人做功的功率:PWt J s W () P a () J ()N() 解析: ()A对桌面的压力:FGAm g k g N/k g N,A对桌面的压强:pFSN m P a () 由图可见, 动滑轮和重物由段绳子承担W总F sN m J ()W有G hN m J,额外功:W额W总W有 J J J,动滑轮重力:G动 J mN()滑轮组提升A时的机械效率:W有W总 J J ;滑轮组提升B时的有用功:W有GBh N m J;W总W有W额J J J,滑轮组 提 升A时 的 机 械 效 率:W有W总 J

65、J ,增加的机械效率: () W() () N解析: () 推力移动的距离:shs i n m m,推力做的总功:W总F s Nm J,功率:PWt W s W() 有用功:W有G hm g h k g N/k gm J, 斜面机械效率:W有W总 J J () 额外功为:W额W总W有 J J J,摩擦力:fW额s Jm N ()FFF() N() W解析: () 由题知, 不计摩擦、 机械自重及绳重, 甲图: 由于杠杆平衡,O BO A, 所以FG; 乙图: 由于杠杆平衡,O BO A, 所以FG; 丙图:n,FG; 由以上分析可知, 从大到小的顺序为:F、F、F;() 图乙中,O BO A,

66、 根据杠杆平衡条件得:FO AGO B, 则FG N N;() 由图知,n, 则shmm, 拉力FG N N, 拉力做功:WF s Nm J, 拉力做功功率:PWt J s W () J () k g解析: ()P W,t h s s,一昼夜( h) 心脏对血液做的功为:WP t W s J J () 运送水的重力为:GWh J m N,运送水的质量为:mGg N N/k g k g () N() J ()PWtF stF v解析: () 轿车匀速行驶时, 受到的阻力和牵引力是一对平衡力, 所以受到的阻力fF N() 汽车行驶的距离:sv t m/s s m牵引 力 在 m i n内 所 做

67、的 功:WF s N m J () 根据功率公式PWt, 做功公式WF s, 速度公式vst进行推导就会得出PWtF stF v () 测出沿直线步行 步的距离, 除以 即得步距() m m/s() J() 四肢的运动要消耗能量; 身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量; 心脏推动血液循环要消耗能量; 人体向外散热要消耗能量解析: () 用刻度尺测出沿直线步行 步的距离, 除以 即得步距() 教学楼的长度为: m m,他的步行速度为:vst m s m/s () 重心升高的高度h c m c mc m m,WG hm g h k g N/k g m J () 四肢的运动要消耗能量; 身体肌肉的收缩和拉

68、伸要消耗能量; 心脏推动血液循环要消耗能量; 人体向外散热要消耗能量 () P a () k g () s解析: () 货物对地面的压力:F压Gm g k g N/k g N, 货 物 对 地 面 的 压 强:pFS N m P a () 由杠杆平衡条件可得:O Am gO Bmg, 所以mO AmO B m k gm k g () 由图可知滑轮组绳子的有效股数为, 绳端移动的距离:sn h m m拉力:Fn(G物G动)( k g k g N/k g N拉力做的功:WF s N m J 做功时间:tWt J W s () s () J () 解析: () 机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间:t

69、Lv mm/s s () 机车对材料做的总功:W材料G hG Ls i n N m J () 机车做的总功:W机车P t W s J,此过程中的机械效率:W有W总 J J () N() 解析: () 汽车匀速行驶过程中做的功为WP t W s J,汽车行驶的路程为sv t m/s s m,汽车 水 平 行 驶 过 程 中 受 到 的 阻 力 为fFWs J m N;() 爬坡时, 汽车做的有用功为W有用G hm g h k g N/k g m J,汽车发动机做的总功为W总P额t W s J,汽车向坡顶运送砂石的效率为W有W总 J J () W() N() 解析: () 由图象知, 拉力做的功W

70、 J时, 所用的时间是 s, 所以拉力的功率为PWt J s W() 绳子拉下的长度为sh mm, 作用在绳子上的拉力为FWs Jm N() 拉动物体做的有用功为W有用f s N mJ,拉力做的总功为W总F s Nm J,额外功为W额W总W有用 J J J,对动滑轮做的功为W动G动h N m J,克服绳重及摩擦所做的额外功为W W额W动 J J J,克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例为W W总 J J () J W () () 减小吊桶的质量, 增大吊桶的容积() 省力改变施力方向, 方便用力( 或“ 方便” 或“ 安全” )解析: () 满桶水的质量:mV k g/m mk g,人所做的

71、有用功:W有mg hk g N/k gm J,人所做有用功的功率:P有W有t J s W;提升吊桶所做总功:W总G h(mm)g h(k gk g) N/k g m J,机械效率:W有W总 J J () 半桶水的质量:mV k g/m mk g,所做有 用 功:W有m g hk g N/k gm J,所做总功:W总G h(mm)g h(k gk g) N/k g m J,机械效率:W有W总 J J () 根据提高机械效率的方法可知: 在所提水的质量不变时, 可以减小桶自身的重力减小额外功, 来提高机械效率; 在桶的重力不变时, 增大桶的容积增大有用功, 来提高机械效率() 由图可知辘轳相当于一个定滑轮, 所以可以改变用力的方向, 方便用力; 该装置还相当于一个杠杆, 且轴相当于支点、 辘轳的半径是阻力臂、 把手与轴的垂直距离为重力, 动力臂大于阻力臂, 所以可以省力; 使用辘轳可以远离进口达到安全的目的