第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功知識(shí)歸納
1．杠桿：一根在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就叫杠桿。
2．什么是支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂？
(1)支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)(o)
(2)動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F1)
(3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F2)
(4)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力的作用線的距離（L1）。
(5)阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離（L2）
3．杠桿平衡的條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂.或?qū)懽鳎篎1L1=F2L2或?qū)懗?。這個(gè)平衡條件也就是阿基米德發(fā)現(xiàn)的杠桿原理。
4．三種杠桿：
(1)省力杠桿：L1>L2,平衡時(shí)F1<F2。特點(diǎn)是省力，但費(fèi)距離。（如剪鐵剪刀，鍘刀，起子）
(2)費(fèi)力杠桿：L1<L2,平衡時(shí)F1>F2。特點(diǎn)是費(fèi)力，但省距離。（如釣魚(yú)杠，理發(fā)剪刀等）
(3)等臂杠桿：L1=L2,平衡時(shí)F1=F2。特點(diǎn)是既不省力，也不費(fèi)力。（如：天平）
5．定滑輪特點(diǎn)：不省力，但能改變動(dòng)力的方向。（實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿）
6．動(dòng)滑輪特點(diǎn)：省一半力，但不能改變動(dòng)力方向,要費(fèi)距離.(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿)
7．滑輪組：使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
1．功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。
2．功的計(jì)算：功(W)等于力(F)跟物體在力的方向上通過(guò)的距離(s)的乘積。（功=力×距離）
3.功的公式：W=Fs；單位：W→焦；F→牛頓；s→米。(1焦=1牛·米).
4．功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功，也就是說(shuō)使用任何機(jī)械都不省功。
5．斜面：FL=Gh斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，推力就是物重的幾分之一。（螺絲、盤山公路也是斜面）
6．機(jī)械效率：有用功跟總功的比值叫機(jī)械效率。
計(jì)算公式：P有/W=η
7．功率(P)：?jiǎn)挝粫r(shí)間(t)里完成的功(W)，叫功率。
計(jì)算公式：。單位：P→瓦特；W→焦；t→秒。（1瓦=1焦/秒。1千瓦=1000瓦）
2．如圖2所示是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析正確的是（ ）
圖2
A．B點(diǎn)是支點(diǎn)，液壓桿施加的力是動(dòng)力，貨物重力是阻力
B．B點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂前部可省力
C．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂后部可省力
D．C點(diǎn)是支點(diǎn)，物體A放在車廂前部可省力
3．一根輕質(zhì)杠桿，在左右兩端分別掛在200牛和300牛的重物時(shí)，杠桿恰好平衡。若將兩邊物重同時(shí)減少50牛，則杠桿（??。?BR>
A．左端下沉
B．右端下沉
C．仍然平衡
D．無(wú)法確定
4．如圖3所示，杠桿上分別放著質(zhì)量不相等的兩個(gè)球，杠桿在水平位置平衡，如果兩球以相同的水平移動(dòng)速度同時(shí)勻速向支點(diǎn)移動(dòng)一點(diǎn)距離，則杠桿（??。?BR>
A．仍能平衡
B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉
D．無(wú)法判斷
5．如圖4示，人的前臂可視為杠桿，當(dāng)將茶杯沿箭頭方向舉起時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．前臂是省力杠桿，阻力臂變大
B．前臂是省力杠桿，阻力臂變小
C．前臂是費(fèi)力杠桿，阻力臂變大
D．前臂是費(fèi)力杠桿，阻力臂變小
圖3 圖4 圖5 圖6 圖7
6．如圖5所示，林雨將兩只雞蛋舉高1米，所做的功最接近于（ ）
A．0．01J
B．0．1J
C．1J
D．10J
7．如圖6所示的輕質(zhì)杠桿，AO小于BO，在A、B兩端懸掛重物G1和G2后杠桿平衡。若將G1和G2同時(shí)向支點(diǎn)O移動(dòng)相同的距離，則（ ）
A．杠桿仍保持平衡
B．杠桿的A端向下傾斜
C．杠桿的B端向下傾斜
D．無(wú)法判斷
8．如圖7所示，AOB為一杠桿（自重不計(jì)），O為支點(diǎn)（OA<OB，OD=OA），在A端懸掛一重物G，那么（ ）
A．在B點(diǎn)用力使杠桿在圖示位置平衡，一定是省力的
B．在C點(diǎn)用力不可能使杠桿在圖示位置平衡
C．在B點(diǎn)用力使杠桿在圖示位置平衡，沿豎直方向最省力
D．在D點(diǎn)懸掛一個(gè)與G完全相同的物體能使杠桿在圖示位置平衡
9．如圖8所示，為運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過(guò)程示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
圖8
A．在a到b的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功
B．在b到c的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球沒(méi)有做功
C．在c到d的過(guò)程中，沒(méi)有力對(duì)鉛球做功
D．在a到d的過(guò)程中，鉛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷的變化
10．斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，生活中經(jīng)常用到它，工人師傅小波和小新分別用如圖9所示的甲、乙兩種方法，將同樣的物體搬上車，下列說(shuō)法正確的是（ ）
圖9
A．甲方法不可以省力，但能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法可以省力，但不能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
11．甲比乙高，如果舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用時(shí)間相等，如圖10示，則（ ）
圖10
A．甲做功較多，功率較大
B．甲做功較多，功率較小
C．甲做功較多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率較大
12．如圖11所示，是工人師傅往高處運(yùn)送貨物的兩種方法。物重均為500N，滑輪重均為10N，不計(jì)摩擦和繩重，下列說(shuō)法正確的是（ ）
圖11
A．甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力
B．甲圖中的拉力小于乙圖中的拉力
C．甲圖中的機(jī)械效率小于乙圖中的機(jī)械效率
D．甲圖中的機(jī)械效率大于乙圖中的機(jī)械效率
13．下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快
B．做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高
C．功率越大的機(jī)械做功一定越多
D．做功越快的機(jī)械，功率一定越大
14．李明同學(xué)快速地由一樓跑到三樓的過(guò)程中，他的功率與下列哪個(gè)值最相近（ ）
A．5W
B．50W
C．500W
D．5000W
14．關(guān)于滑輪組的敘述，較全面的是（ ）
A．一定省力，又能改變力的方向
B．一定省力，但不能改變力的方向
C．有時(shí)既能省力，又能改變力的方向，有時(shí)可以省力，但不能改變力的方向
15．陷進(jìn)沼澤的汽車，司機(jī)費(fèi)了九牛二虎之力，汽車還是紋絲不動(dòng)，此過(guò)程（ ）
A．發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車沒(méi)有做功
B．發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車沒(méi)有作用力
C．司機(jī)對(duì)汽車做了功
D．地面的摩擦力對(duì)汽車做了功
二、填空題
16．優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間內(nèi)的功率可達(dá)1kW，它的物理意義是______________________；兩臺(tái)機(jī)器的實(shí)際功率之比為5：1，則做同樣的功所需的時(shí)間之比是________。
17．利用定滑輪提起重物，沿著如圖13所示方向的F1、F2、F3來(lái)施力拉繩子時(shí)拉力大小的關(guān)系是F1______F2______F3（以上兩空選填“＝”或“≠”），這是因?yàn)镕1、F2、F3的力臂________（選填“相等”或“不等”）
圖13
18．小婷跳繩時(shí)所穿鞋的總質(zhì)量為0．4㎏，她1min跳繩180次，假定每次雙腳抬離地面的最大高度均為5㎝，則每上升一次，她對(duì)鞋所做的功為_(kāi)_______J。跳躍時(shí)若上升所用的時(shí)間占每次跳躍時(shí)間的0．3倍，則每上升一次，她對(duì)鞋做功的平均功率為_(kāi)_______W（g=10N/㎏）
19．杠桿的應(yīng)用非常廠泛，如圖14所示的兩種剪刀，正常使用時(shí)屬于省力杠桿的是_____剪刀（填甲、乙）根據(jù)功的原理，使用這兩處剪刀都不能省______；工程車上的起重臂就是一個(gè)費(fèi)力杠桿（如圖15所示），使用它的好處是能夠省________；如圖16所示，A裝置是____滑輪（選填“定”或“動(dòng)”），它的實(shí)質(zhì)是_________，使用它的作用是___________________．
圖14 圖15 圖16 圖17
20．如圖17所示，重為100牛的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0．4米／秒的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)為5牛，不計(jì)滑輪、繩子、彈簧秤的重力，忽略繩子與滑輪間的摩擦。則物體A受到水平面的摩擦力為_(kāi)_______牛；若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2秒鐘，拉力F做功為_(kāi)_______焦，拉力F的功率為_(kāi)_______瓦。
21．如圖18-（甲）所示，小華同學(xué)用水平力F拉著木箱在水平方向上運(yùn)動(dòng)了距離L，則小華對(duì)木箱所做的功為W1=_______。小昕同學(xué)沿如圖（乙）所示的斜面用同樣大小的力F 拉著同樣的木箱在力的方向上也運(yùn)動(dòng)了距離L，小昕對(duì)木箱所做的功為W2，則W2 W1（填“>”、“<”或“=”）。
圖18
22．如圖19所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重。若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升_____m，手拉繩子的力為_(kāi)___N，拉力的功率為_(kāi)____W，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_______。
圖19 圖20
23．如圖20所示，OA是起重機(jī)的吊臂，可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在距O點(diǎn)6m遠(yuǎn)的B處吊有重3000 N的物體，為保證吊臂在水平位置平衡，則繞過(guò)定滑輪斜向下的拉力F為_(kāi)____N。
將吊臂緩慢拉起，使用A點(diǎn)升高2m的過(guò)程中，拉力變______。（繩重、吊臂重、摩擦均不計(jì)）
三、作圖與簡(jiǎn)答題
24．請(qǐng)畫(huà)出圖21和圖22中杠桿所受力的力臂。
圖21 圖22 圖23
25．如圖23所示，前后兩人抬一個(gè)大而均勻的重木箱上樓。
①作出木箱的受力示意圖；②以木箱重心為支點(diǎn)，畫(huà)出每個(gè)力的力臂，比較兩人用力F前、F后；③要使兩人用力相等，應(yīng)怎樣抬？
四、實(shí)驗(yàn)與探究題
26．在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在 位置平衡，這樣做是為了便于測(cè)量 ；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?nbsp; 調(diào)節(jié)。
如圖24，是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0．5N，杠桿上每一格長(zhǎng)5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在下表中。
|
實(shí)驗(yàn)次數(shù) |
動(dòng)力F1 / N |
動(dòng)力臂L1 / cm |
阻力F2 / N |
阻力臂L2 / cm |
|
1 |
1．5 |
10 |
1 |
|
|
2 |
1 |
20 |
|
10 |
|
3 |
1 |
20 |
1．5 |
10 |
（1）將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。
（2）小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是__________________________。
27．交流與評(píng)估是科學(xué)探究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。德圣中學(xué)的同學(xué)，利用如圖25所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)以后，進(jìn)行了小組交流，下表是各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：
圖25
|
實(shí)驗(yàn)小組 |
鉤碼重G（N） |
動(dòng)滑輪G′（N） |
拉力F（N） |
滑輪組的機(jī)械效率η |
|
1 |
0．5 |
0．4 |
0．35 |
47．6％ |
|
2 |
0．5 |
0．4 |
0．38 |
43．9％ |
|
3 |
1 |
0．6 |
0．62 |
53．8％ |
|
4 |
1 |
0．8 |
0．71 |
46．9％ |
|
5 |
2 |
0．6 |
0．98 |
68．0％ |
|
6 |
2 |
0．8 |
1．06 |
62．9％ |
請(qǐng)你對(duì)表中各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)中影響滑輪組效率的主要因素是什么？
____________________________________________________
（2）1、2兩個(gè)小組的動(dòng)滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測(cè)出的滑輪機(jī)械效率卻不同，原因不可能是（ ）
A．滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同
B．測(cè)拉力時(shí)沒(méi)有使測(cè)力計(jì)勻速上升
C．測(cè)拉力時(shí)拉力的方向沒(méi)有豎直向上
D．鉤碼被提升的高度不同
（3）請(qǐng)你就如何提高滑輪組的機(jī)械效率提出自己的建議（要求寫(xiě)兩點(diǎn)）：
①____________________________________________________
②____________________________________________________
五、計(jì)算題
28．“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重設(shè)備。如圖26，AB是豎直支架，CD是水平臂，期上OC段叫平衡臂，C端裝有配重體，OD段叫吊臂，E處裝有滑輪組，可在O、D兩點(diǎn)間移動(dòng)，滑輪組重力及摩擦忽略不計(jì)。OE＝15m時(shí)，若用此“塔吊”能起吊重物的最大質(zhì)量是0．8t，則當(dāng)滑輪組移到D點(diǎn)（OD＝25m）時(shí)能夠安全起吊重物的最大質(zhì)量是多少？
圖26
29．如圖27所示，木塊重200N，前進(jìn)過(guò)程中所受的摩擦力為40N，求：
圖27
①不考慮滑輪的自重和摩擦，木塊勻速前進(jìn)2 m時(shí)拉力F做了多少功？
②如果這個(gè)裝置的機(jī)械效率是80%，拉力F的大小等于多少？
| 中考政策 | 中考狀元 | 中考飲食 | 中考備考輔導(dǎo) | 中考復(fù)習(xí)資料 |