人教版八年级物理下册 第十二章 《简单机械》章末复习 课件 (共45张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版八年级物理下册 第十二章 《简单机械》章末复习 课件 (共45张PPT) |
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|
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 6.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-26 00:00:00 | ||
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文档简介
(共45张PPT)
第十二章《简单机械》
01
思
维
导
图
02
知
识
梳
理
目录导航
03
易
错
题
集
思维导图
简单
机械
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
F1l1=F2l2
l1>l2,F1l1F2,费力,省距离
不省力,但可以改变力的方向
等臂杠杆
省一半力,但不能改变力的方向
动力臂是阻力臂2倍的杠杆
既可以省力又可以改变力的方向
省力
对我们有用的,为了达到某一目的而必须要做的功
在工作时,对人们没有用,但又不得不做的功
有用功与额外功之和
有用功与总功的比值
知识梳理
一、杠杆
1.概念:在力的作用下能绕着 转动的 棒.?
2.与杠杆有关的名词:
(1)使杠杆绕着转动的固定点叫 ,用符号 表示.
(2)使杠杆转动的力叫 ,
用符号 表示.?
(3)阻碍杠杆转动的力叫 ,
用符号 表示.?
(4)从支点到动力作用线的距离叫 ,
用符号 表示.
(5)从支点到阻力作用线的距离叫 ,
用符号 表示.
固定点
硬
支点
O
动力
F1
阻力
F2
动力臂
l1
阻力臂
l2
3.杠杆的平衡条件: ,即
.
4.杠杆分类
名称
结构特征
特点
应用举例
(1)省力杠杆
动力臂 阻力臂?
力、
距离?
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
(2)费力杠杆
动力臂 阻力臂?
力、
距离?
缝纫机踏板、起重机吊前臂、理发剪刀、钓鱼竿等
(3)等臂杠杆
动力臂 阻力臂?
不 力、不 距离?
天平、定滑轮
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
大于
省
费
小于
费
省
等于
省
省
二、其他简单机械
1.定滑轮:
①定义:只绕轴转动而不随重物一起移动的滑轮.
②实质: 杠杆.(如右图)?
③特点:不能 ,但能改变 .?
④理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦):F=G.
等臂
省力
力的方向
2.动滑轮:
①定义:绕轴转动且随 一起移动的滑轮.?
②实质:动力臂为阻力臂2倍的 杠杆.(如右图)
?
③特点:能省 的力,但不能改变 .?
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力):
.
重物
省力
一半
力的方向
3.滑轮组:
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组.
②特点:使用滑轮组既能 又能改变 .?
③滑轮组省力情况:几段绳子承担重物和动滑轮的总重,提起重物所用力就是总重的几分之一.
理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力):F= .
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= .?
绳子自由端移动距离s绳(或速度v绳)与重物移动的距离s物(或速度v物)的关系:s绳= ,v绳=
.?
省力
力的方向
ns物
nv物
④滑轮组是否省力:明确滑轮组绳子自由端最后从定滑轮出来的不属于省力的绳数,从动滑轮出来的则属于省力的绳数.
⑤怎样判断滑轮组的用力情况?
用“隔离法”,把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来,直接与动滑轮连接的绳子的根数为n,则有n根绳子承担动滑轮及重物.
⑥组装滑轮组方法:根据“奇动偶定”的原则,n为奇数时,绳子先从动滑轮开始;n为偶数时,绳子先从定滑轮开始.然后从里向外,逐个绕在滑轮上.如果知道F的方向,用“逆绕法”:即根据F的方向将绳子从外轮引出,然后从外向里,逐个绕在滑轮上,每个滑轮上只能穿绕绳子一次,不能交叉重复,然后固定好.
4.轮轴:是由一个轴和一个大轮组成能绕共同轴线转动的杠杆.使用轮轴可以 力.如:门把手﹑方向盘、扳手.公式:
F1R=F2r.?
5.斜面:是一种费距离但能 力的简单机械.如:盘山公路.?
公式:FL=Gh,F=
.斜面高度一定时,斜面越
,越 .?
省
省
缓
省力
三、机械效率
1.有用功:使用机械时,为完成某项任务而 的功,用符号
表示.?
2.额外功:把不需要但又不得不做的功叫做 ,用符号
表示.?
3.总功: 与 之和.用公式W总= 表示.?
4.机械效率的概念: 跟 的比值,用符号 表示.
公式: .?
必须做
W有
额外功
W额
有用功
额外功
W有+W额
有用功
总功
η
5.机械效率的特点:使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是
1.?
机械效率通常用百分数表示.
小于
6.滑轮组的机械效率的测量:
②应测物理量:钩码重力G、
、 、绳的自由端移动的距离s.?
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外,还需 、
.?
④步骤:必须 拉动弹簧测力计使钩码升高.?
钩码提升的高度h
拉力F
刻度尺
弹簧测力计
匀速
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A.动滑轮重量;
B. ;C.各种摩擦.?
⑥滑轮组的机械效率
当不计绳重与机械间的摩擦时,滑轮组的机械效率只与
、 有关,与绕线方法和重物提升高度h、 、 等无关.
当一滑轮组,提升物体越重,滑轮组的机械效率越 ;提升同一物重,动滑轮组的重力越大,滑轮组的机械效率越 .
被提升物体的重量
被提升物体重力
动滑轮的重力
绳子移动的距离s
对绳子的拉力
高
低
7.测斜面机械效率时要测的物理量有 、 、
、
.斜面机械效率公式(原理)η= .?
8.斜面机械效率只跟 和 有关,与其他因素无关.当斜面的粗糙程度一定时,斜面越缓,斜面机械效率越 .斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,斜面机械效率越 .?
斜面高h
斜面长L
物体的重力G
在斜面上对物体的拉力F
斜面的粗糙程度
斜面的倾斜程度
低
低
易错题集
一、杠杆平衡条件
解题要点:1.先确定动力、动力臂和阻力、阻力臂;
2.再分析杠杆在转动过程中,动力、动力臂和阻力、阻力臂如何变化;
3.最后根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2,得出结果.
1.在探究杠杆平衡条件的实验中,下列说法中正确的是( )
A.杠杆的横梁不在水平位置静止时,它不处于平衡状态
B.杠杆的横梁若能绕水平轴匀速转动时,它是处于平衡状态
C.杠杆的横梁在水平位置平衡时,动力和阻力的方向必须是竖直向下的
D.杠杆的横梁不在水平位置平衡时就进行实验操作,探究不出杠杆的平衡条件
B
2.小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置.在提升重物的过程中,动力F的方向始终垂直于杠杆,F大小的变化情况是 ,该杠杆是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.?
先变大后变小
省力
3.如图所示,F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中
( )
A.F大小不变
B.F逐渐变大
C.F逐渐变小
D.F先逐渐变小后逐渐变大
A
4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)平衡时,应该让杠杆静止在水平位置的目的是 .
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,此时杠杆将向 端下沉,应调节
(选填“平衡螺母”或“钩码A或B的位置”).?
便于测量力臂
左
钩码A或B的位置
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是 .?
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
A
二、杠杆分类
解题要点:先确定各杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系,再根据各类杠杆的特点进行分类.
5.如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是
( )
A.铁皮剪 B.钢丝钳
C.理发剪刀 D.独轮车
C
6.如图,O为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为( )
?
A.一定省力
B.一定费力
C.不省力也不费力
D.都有可能
D
7.如图所示,是人们用木棒撬石头的示意图.撬石头有两种方法:
方法一,以B点为支点,在C点用与棒垂直的力F1向下撬;
方法二,以A点为支点,在C点用与棒垂直的力F2向上撬.木棒自重不计,若石块压在棒上的D点正好是AB的中点,方法 更省力一些,理由是
.?
二
方法二与方法一的阻力和阻力臂相等,而方法二的动力臂更长
三、作图力臂及最小力
解题要点:1.力臂的作图:(1)找出支点O;(2)画力的作用线(即沿力方向所在的直线,用虚线画);(3)画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);(4)标出力臂.
2.找最小力:如果阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向.
8.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,请在图中画出杠杆OA的动力臂l.
如图所示:
9.在图中画出物体所受重力的示意图及使轻质杠杆保持平衡的最小的力F.
如图所示:
四、滑轮组的相关计算
解题要点:1.先判断承受力的绳子的段数n,直接与动滑轮连接的绳子的根数为n,则有n根绳子承担力.
3.绳子移动的距离s=ns物体(s物体为物体移动的距离).
10.在水平桌面上放一个重300
N的物体,物体与桌面的摩擦力为60
N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1
m/s的速度匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为
( )
A.20
N,2
W
B.30
N,6
W
C.60
N,2
W
D.20
N,6
W
D
11.(2019杭州期中)如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组,工人用大小为160
N的拉力,在10
s内将重为400
N的重物在竖直方向上匀速提升2
m.若不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则下列判断错误的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6
m
B.动滑轮的重力为80
N
C.物体上升的速度为0.6
m/s
D.工人做的功为960
J
C
12.体重是600
N的人站在重为200
N的木板上,如图所示.则站在木板上的人要用 N
的拉力才能使木板水平静止,此人对木板的压力为 N.(不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦)?
200
400
13.用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760
N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5
m/s的速度匀速提升到10
m的高度,拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示,不计钢丝绳的重、摩擦力大小,求:
?
(1)滑轮组提升重物所做的有用功;
(2)滑轮组提升重物的机械效率;
(3)动滑轮的重力.
解:(1)有用功:W有=Gh=760
N×10
m=7
600
J.
(2)货物以0.5
m/s的速度匀速提升到10
m的高度,
(3)据图甲能看出有两段绳子吊着动滑轮,故应该费2倍的距离,所以绳子自由端移动的距离是s=2×10
m=20
m;
所以动滑轮的重力是G动=2F-G=2×400
N-760
N=40
N.
答:(1)滑轮组提升重物所做的有用功是7
600
J;
(2)滑轮组提升重物的机械效率是95%;
(3)动滑轮的重力是40
N.
五、机械效率
解题要点:1.判断所做的功是有用功还是额外功,先要明确工作目的是什么.
14.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则( )
A.η甲=η乙,W甲=W乙
B.η甲>η乙,W甲>W乙
C.η甲<η乙,W甲D.η甲>η乙,W甲A
15.同一物体(质量为m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升,后沿斜面(如图乙)匀速提升,两次提升高度均为h,两次拉力大小均为
mg,斜面长AB=2h,则这两次提升物体的机械效率的大小关系为
( )
A.η甲>η乙
B.η甲<η乙
C.η甲=η乙
D.条件不足,无法比较
C
16.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若GA>GB,则η甲 η乙;若FA=FB,则GA GB.(均选填“>”“<”或“=”)?
>
<
17.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为
18
N的物体缓慢升高0.1
m,拉力大小为8
N,拉力移动的距离为0.25
m.该杠杆的机械效率为 ,此杠杆属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.?
90%
省力
18.将一个重为4.5
N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2
m,高0.4
m,斜面对物体的摩擦力为0.3
N(物体大小可忽略).则下列说法正确的是( )?
A.沿斜面向上的拉力为0.3
N
B.有用功0.36
J,机械效率20%
C.有用功1.8
J,机械效率20%
D.总功2.16
J,机械效率83.3%
D
19.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验(如图所示),用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示.
实验
次数
钩码的重力(G)/N
钩码提升高度(h)/m
拉力
(F)/N
绳端移动的距离(s)/m
机械效率
η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
6
0.1
①
0.3
②
(1)观察如图中测力计的示数,表格中编号①的数值是 ,②的数值是 .?
2.3
87%
(2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法.汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法 是与本实验同理的.?
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
一
(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率;小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就发生变化了.你认为 的看法是正确的.?
小明
第十二章《简单机械》
01
思
维
导
图
02
知
识
梳
理
目录导航
03
易
错
题
集
思维导图
简单
机械
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
F1l1=F2l2
l1>l2,F1
不省力,但可以改变力的方向
等臂杠杆
省一半力,但不能改变力的方向
动力臂是阻力臂2倍的杠杆
既可以省力又可以改变力的方向
省力
对我们有用的,为了达到某一目的而必须要做的功
在工作时,对人们没有用,但又不得不做的功
有用功与额外功之和
有用功与总功的比值
知识梳理
一、杠杆
1.概念:在力的作用下能绕着 转动的 棒.?
2.与杠杆有关的名词:
(1)使杠杆绕着转动的固定点叫 ,用符号 表示.
(2)使杠杆转动的力叫 ,
用符号 表示.?
(3)阻碍杠杆转动的力叫 ,
用符号 表示.?
(4)从支点到动力作用线的距离叫 ,
用符号 表示.
(5)从支点到阻力作用线的距离叫 ,
用符号 表示.
固定点
硬
支点
O
动力
F1
阻力
F2
动力臂
l1
阻力臂
l2
3.杠杆的平衡条件: ,即
.
4.杠杆分类
名称
结构特征
特点
应用举例
(1)省力杠杆
动力臂 阻力臂?
力、
距离?
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
(2)费力杠杆
动力臂 阻力臂?
力、
距离?
缝纫机踏板、起重机吊前臂、理发剪刀、钓鱼竿等
(3)等臂杠杆
动力臂 阻力臂?
不 力、不 距离?
天平、定滑轮
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1l1=F2l2
大于
省
费
小于
费
省
等于
省
省
二、其他简单机械
1.定滑轮:
①定义:只绕轴转动而不随重物一起移动的滑轮.
②实质: 杠杆.(如右图)?
③特点:不能 ,但能改变 .?
④理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦):F=G.
等臂
省力
力的方向
2.动滑轮:
①定义:绕轴转动且随 一起移动的滑轮.?
②实质:动力臂为阻力臂2倍的 杠杆.(如右图)
?
③特点:能省 的力,但不能改变 .?
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力):
.
重物
省力
一半
力的方向
3.滑轮组:
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组.
②特点:使用滑轮组既能 又能改变 .?
③滑轮组省力情况:几段绳子承担重物和动滑轮的总重,提起重物所用力就是总重的几分之一.
理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力):F= .
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= .?
绳子自由端移动距离s绳(或速度v绳)与重物移动的距离s物(或速度v物)的关系:s绳= ,v绳=
.?
省力
力的方向
ns物
nv物
④滑轮组是否省力:明确滑轮组绳子自由端最后从定滑轮出来的不属于省力的绳数,从动滑轮出来的则属于省力的绳数.
⑤怎样判断滑轮组的用力情况?
用“隔离法”,把重物和动滑轮从滑轮组中“隔离”出来,直接与动滑轮连接的绳子的根数为n,则有n根绳子承担动滑轮及重物.
⑥组装滑轮组方法:根据“奇动偶定”的原则,n为奇数时,绳子先从动滑轮开始;n为偶数时,绳子先从定滑轮开始.然后从里向外,逐个绕在滑轮上.如果知道F的方向,用“逆绕法”:即根据F的方向将绳子从外轮引出,然后从外向里,逐个绕在滑轮上,每个滑轮上只能穿绕绳子一次,不能交叉重复,然后固定好.
4.轮轴:是由一个轴和一个大轮组成能绕共同轴线转动的杠杆.使用轮轴可以 力.如:门把手﹑方向盘、扳手.公式:
F1R=F2r.?
5.斜面:是一种费距离但能 力的简单机械.如:盘山公路.?
公式:FL=Gh,F=
.斜面高度一定时,斜面越
,越 .?
省
省
缓
省力
三、机械效率
1.有用功:使用机械时,为完成某项任务而 的功,用符号
表示.?
2.额外功:把不需要但又不得不做的功叫做 ,用符号
表示.?
3.总功: 与 之和.用公式W总= 表示.?
4.机械效率的概念: 跟 的比值,用符号 表示.
公式: .?
必须做
W有
额外功
W额
有用功
额外功
W有+W额
有用功
总功
η
5.机械效率的特点:使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总是小于总功,所以机械效率总是
1.?
机械效率通常用百分数表示.
小于
6.滑轮组的机械效率的测量:
②应测物理量:钩码重力G、
、 、绳的自由端移动的距离s.?
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外,还需 、
.?
④步骤:必须 拉动弹簧测力计使钩码升高.?
钩码提升的高度h
拉力F
刻度尺
弹簧测力计
匀速
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A.动滑轮重量;
B. ;C.各种摩擦.?
⑥滑轮组的机械效率
当不计绳重与机械间的摩擦时,滑轮组的机械效率只与
、 有关,与绕线方法和重物提升高度h、 、 等无关.
当一滑轮组,提升物体越重,滑轮组的机械效率越 ;提升同一物重,动滑轮组的重力越大,滑轮组的机械效率越 .
被提升物体的重量
被提升物体重力
动滑轮的重力
绳子移动的距离s
对绳子的拉力
高
低
7.测斜面机械效率时要测的物理量有 、 、
、
.斜面机械效率公式(原理)η= .?
8.斜面机械效率只跟 和 有关,与其他因素无关.当斜面的粗糙程度一定时,斜面越缓,斜面机械效率越 .斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,斜面机械效率越 .?
斜面高h
斜面长L
物体的重力G
在斜面上对物体的拉力F
斜面的粗糙程度
斜面的倾斜程度
低
低
易错题集
一、杠杆平衡条件
解题要点:1.先确定动力、动力臂和阻力、阻力臂;
2.再分析杠杆在转动过程中,动力、动力臂和阻力、阻力臂如何变化;
3.最后根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2,得出结果.
1.在探究杠杆平衡条件的实验中,下列说法中正确的是( )
A.杠杆的横梁不在水平位置静止时,它不处于平衡状态
B.杠杆的横梁若能绕水平轴匀速转动时,它是处于平衡状态
C.杠杆的横梁在水平位置平衡时,动力和阻力的方向必须是竖直向下的
D.杠杆的横梁不在水平位置平衡时就进行实验操作,探究不出杠杆的平衡条件
B
2.小张用如图所示的杠杆把重物从A位置绕O点无摩擦缓慢地提升到B位置.在提升重物的过程中,动力F的方向始终垂直于杠杆,F大小的变化情况是 ,该杠杆是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.?
先变大后变小
省力
3.如图所示,F的方向始终竖直向上,在匀速提升重物G的过程中
( )
A.F大小不变
B.F逐渐变大
C.F逐渐变小
D.F先逐渐变小后逐渐变大
A
4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中,每个钩码重力相等,杠杆刻度均匀.
(1)平衡时,应该让杠杆静止在水平位置的目的是 .
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图所示,此时杠杆将向 端下沉,应调节
(选填“平衡螺母”或“钩码A或B的位置”).?
便于测量力臂
左
钩码A或B的位置
(3)下列四个因素中,不会带来实验误差的是 .?
A.铁架台自身的重力足够大
B.单个钩码的重力不完全相等
C.悬挂钩码的绳套重力偏大
D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大
A
二、杠杆分类
解题要点:先确定各杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系,再根据各类杠杆的特点进行分类.
5.如图所示的用具,在正常使用的过程中,属于费力杠杆的是
( )
A.铁皮剪 B.钢丝钳
C.理发剪刀 D.独轮车
C
6.如图,O为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为( )
?
A.一定省力
B.一定费力
C.不省力也不费力
D.都有可能
D
7.如图所示,是人们用木棒撬石头的示意图.撬石头有两种方法:
方法一,以B点为支点,在C点用与棒垂直的力F1向下撬;
方法二,以A点为支点,在C点用与棒垂直的力F2向上撬.木棒自重不计,若石块压在棒上的D点正好是AB的中点,方法 更省力一些,理由是
.?
二
方法二与方法一的阻力和阻力臂相等,而方法二的动力臂更长
三、作图力臂及最小力
解题要点:1.力臂的作图:(1)找出支点O;(2)画力的作用线(即沿力方向所在的直线,用虚线画);(3)画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);(4)标出力臂.
2.找最小力:如果阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到:①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向.
8.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,请在图中画出杠杆OA的动力臂l.
如图所示:
9.在图中画出物体所受重力的示意图及使轻质杠杆保持平衡的最小的力F.
如图所示:
四、滑轮组的相关计算
解题要点:1.先判断承受力的绳子的段数n,直接与动滑轮连接的绳子的根数为n,则有n根绳子承担力.
3.绳子移动的距离s=ns物体(s物体为物体移动的距离).
10.在水平桌面上放一个重300
N的物体,物体与桌面的摩擦力为60
N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体以0.1
m/s的速度匀速移动时,水平拉力F及其功率的大小分别为
( )
A.20
N,2
W
B.30
N,6
W
C.60
N,2
W
D.20
N,6
W
D
11.(2019杭州期中)如图是某工地施工时用于提升重物的滑轮组,工人用大小为160
N的拉力,在10
s内将重为400
N的重物在竖直方向上匀速提升2
m.若不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则下列判断错误的是( )
A.绳子自由端移动的距离为6
m
B.动滑轮的重力为80
N
C.物体上升的速度为0.6
m/s
D.工人做的功为960
J
C
12.体重是600
N的人站在重为200
N的木板上,如图所示.则站在木板上的人要用 N
的拉力才能使木板水平静止,此人对木板的压力为 N.(不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦)?
200
400
13.用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为760
N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5
m/s的速度匀速提升到10
m的高度,拉力做的功W随时间t变化的图象如图乙所示,不计钢丝绳的重、摩擦力大小,求:
?
(1)滑轮组提升重物所做的有用功;
(2)滑轮组提升重物的机械效率;
(3)动滑轮的重力.
解:(1)有用功:W有=Gh=760
N×10
m=7
600
J.
(2)货物以0.5
m/s的速度匀速提升到10
m的高度,
(3)据图甲能看出有两段绳子吊着动滑轮,故应该费2倍的距离,所以绳子自由端移动的距离是s=2×10
m=20
m;
所以动滑轮的重力是G动=2F-G=2×400
N-760
N=40
N.
答:(1)滑轮组提升重物所做的有用功是7
600
J;
(2)滑轮组提升重物的机械效率是95%;
(3)动滑轮的重力是40
N.
五、机械效率
解题要点:1.判断所做的功是有用功还是额外功,先要明确工作目的是什么.
14.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则( )
A.η甲=η乙,W甲=W乙
B.η甲>η乙,W甲>W乙
C.η甲<η乙,W甲
15.同一物体(质量为m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升,后沿斜面(如图乙)匀速提升,两次提升高度均为h,两次拉力大小均为
mg,斜面长AB=2h,则这两次提升物体的机械效率的大小关系为
( )
A.η甲>η乙
B.η甲<η乙
C.η甲=η乙
D.条件不足,无法比较
C
16.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦.若GA>GB,则η甲 η乙;若FA=FB,则GA GB.(均选填“>”“<”或“=”)?
>
<
17.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为
18
N的物体缓慢升高0.1
m,拉力大小为8
N,拉力移动的距离为0.25
m.该杠杆的机械效率为 ,此杠杆属于 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆.?
90%
省力
18.将一个重为4.5
N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示),斜面长1.2
m,高0.4
m,斜面对物体的摩擦力为0.3
N(物体大小可忽略).则下列说法正确的是( )?
A.沿斜面向上的拉力为0.3
N
B.有用功0.36
J,机械效率20%
C.有用功1.8
J,机械效率20%
D.总功2.16
J,机械效率83.3%
D
19.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验(如图所示),用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示.
实验
次数
钩码的重力(G)/N
钩码提升高度(h)/m
拉力
(F)/N
绳端移动的距离(s)/m
机械效率
η
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83%
3
6
0.1
①
0.3
②
(1)观察如图中测力计的示数,表格中编号①的数值是 ,②的数值是 .?
2.3
87%
(2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法.汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法 是与本实验同理的.?
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
一
(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率;小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就发生变化了.你认为 的看法是正确的.?
小明