简单机械 一.知识点复习 (一)杠杆
1.一根_____,在____的作用下,能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。 ①动力臂是_____到_____作用线的______距离。 ②阻力臂是_____到_____作用线的______距离。 ③动力是使杠杆_______的力。 ④阻力是_______杠杆转动的力。 ⑤_______是杠杆绕着转动的固定点。
2.杠杆的平衡条件:____________________。
3.动力臂大于阻力臂的杠杆是__________例如:_________,这种杠杆虽然省了_____,但却费了_____;动力臂小于阻力臂的杠杆是________例如:_______,这种杠杆虽然省了____,但却费了____;动力臂等于阻力臂的杠杆是______例如:_______。 【基础练习】
1、下图是一些日常生活中所使用的机械或工具,其中属于省力杠杆的是( )
2.在如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )
3、园艺师傅使用如图2所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做
的目的是为了( )
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力 D.减小阻力臂,省力
4、关于机械效率的说法中,正确的是( )
A.利用机械越省力,机械效率越高 B.机械做功越快,机械效率越高
C.有用功相同,总功越大的机械效率越高 D.额外功相同,有用功越大的机械效率越高 5. 在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则哪一种推法最省力( )
6、如图是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是( ) A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力 B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力 C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力 D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
7.如图所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖
直平面内自由转动,一拉力——位移传感器竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图7所示。据图可知金属杆重( )
A.5 N B.10 N C.20 N D.40 N
8、开瓶时使用的开瓶器(图a),可以简化成不计重力的省力杠杆(图b),O为支点。若动力F1和阻力F2。都与杠杆垂直,且AO=6cm,BO=1cm,F1=25N,则F2= N。
9.俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图所示是小明
同学做俯卧撑时的示意图。小明重600N,1min钟内做俯卧撑30个,每做一次肩膀升高50cm。小明身体可视为杠杆,O为支点,A为重心,OA=1m,B到O点的距离OB=1.5m。求: (1)地面对手的支持力;(2)若每个手掌的面积为0.016m2,求双手对地面的压强; (3) 1min钟内小明所做的功;(4)小明做功的功率。
10.建筑工地上,工人用独轮车运送石块如图所示,石块与独轮车的总重为600 N.重心在A点,则工人两手对车所施加向上的力F是______N;要想使F更小一些,你的建议是______________________。 11.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调,直到杠杆在水平位置平衡。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?_________。理由是: __________。
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做比较,你认为哪种说明理由:
实验的方案相实验方案好并
________________________。
12.作图题
(1).画出图中各力的力臂:
(2).O是支点,在图中作出它的动力臂和阻力臂.
(3).先在图中找到支点的位置,然后根据情况确定动力和阻力,再画出各力臂:
(二)其它机械
1.定滑轮:它的特点是可以改变_______,但不省_____,也不省______。 2.动滑轮:它的特点是不能改变_______,可以省_______,但费_______。
3.滑轮组:滑轮组是______和______的组合,特点是既可以改变________,又可以
_______。
若忽略动滑轮的自重和轴轮间的摩擦,动滑轮上有n根绳子承担G物,G物上升的距离为h,那么F拉=____,绳自由端移动的距离s=____。 4.轮轴与斜面:
轮轴由_______和_______组成,即可以省___也可以费_____,例如______。 斜面可以省____,但费______。例如______。 (三)机械效率
1.有用功:对人们_______的功,有用功是必须要做的功。提升重物W有用=_______。 2.额外功:并非我们需要但又___________的功。
3.总功:_______加_______的和叫做总功。即动力所做的功。 4.机械效率:_______跟_______的比值。公式:___________ 提高机械效率的方法:_______________、_______________。 机械效率常用百分数表示,机械效率总小于_________;原因是______________________。
【基础练习】 1.用滑轮或滑轮组将同一物体沿相同水平地面匀速移动,拉力分别为F甲、F乙、F丙,,比较它们的大小(不计滑轮重及轮轴的摩擦),正确的是:( )
A.F甲最大 B.F乙最大 C.F丙最大 D.一样大
2.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
3.下列各滑轮组中,物体的重力都相等,不计摩擦和滑轮的重力。要使物体匀速上升,所用的拉力最小的是 ( )
4、如右图所示,钩码重20N,动滑轮重4N,不计绳重和摩擦。人用力匀速竖直提升重物上升1m ,则弹簧测力计的示数F= ____N,有用功 ,总功 ,此装置的机械效率为_____。
5.如图所示,定滑轮重2N,动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.6m/s B.滑轮组的机械效率为80% C.拉力F的功率为1.8W D.拉力F的大小为5N
6.在研究斜面机械效率时,伟华同学用160N的力将重为240N的箱子沿斜面从底部推到高为100cm的顶端,已知斜面长为300cm,则他所做的有用功是_________J,总功是__________J,机械效率是___________。拉力做功的功率是___________。
7.(多选题)如图所示,浸在水中的A物体的质量为3kg,B物体的质量为2kg,且整体处于静止状态,弹簧测力计自身重力不计。下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数为19.6N
B.物体A浸在水中的体积为500cm3 C.物体A处于平衡状态
D.物体B受到的重力和B对绳的拉力是一对平衡力
8.爸爸想移动一个重箱子,小鹏帮助爸爸采用了如图所示的装置,如果箱子重为3000N,箱子与水平地面之间的摩擦力为2400N.所用水平拉力F为1000N,箱子以1m/s的速度做匀速直线运动,则在2s内拉力F所做的功是 J。
9、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力Ff = 600N,小强所用拉力F = 250 N,则该装置的机械效率是 ,拉力F的功率为 W。
10.某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录: 实验次数 物理量 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 η l 2 0.1 0.4 0.3 167% 2 4 0.1 1.4 0.5 57% 3 6 0.1 2.3 0.3 87% 4 4 0.1 1.8 0.3 74% (1)如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会
发现他的实验1结果是违背物理规律的,其表现在于:
(2)图甲是弹簧测力计的放大图。结合图甲你会发现导致实验1结果违背物理规律的原因。其原因是
(3)纠正错误后,可计算实验1的滑轮组的机械效率为 乙 甲 (4)从表中数据可分析出实验2是用 图做的实验,实验3是用 图做的实验。(填“左或右”)
(5)通过实验2和实验4的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时.动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越 。
(6)比较实验3和实验4可得结论:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率。
11.小明同学结“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想,斜面的机械效率跟:A.斜面的倾斜程度有关;B.斜面的粗糙程s 度有关;C.斜面的长有关;D.物体受的重力有关.小
h
刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.(参看图7,表中①③两次实验所用斜面是相同的,设物体在斜面上做匀速直线运动) 图7
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据.
(2)通过对比实验①、②数据,可验证猜想 (填写字母)
(3)通过对比实验①、③数据,可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,
斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率的值越 .
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的倾斜程度和 不改变.
电动机 12、5月12日,四川汶川发生8级大地震,震后立即开展了紧急
救援。在救援过程中,常看到救援工作者使用的这种起重机械,利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中: (1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?
(2)滑轮组的机械效率多大? 货物
13、图8是提升货物的某升降机示意图。货厢内所装货物的重力是6000 N,货厢的重力是2000 N。若不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦。试求:
(1)在匀速提升中,若货物与货厢底部的接触面积是2m2,则货物对货厢底部的压强是多少?
(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?
(3)若升降机在30s 内将货厢和货物匀速提升6 m,则钢丝绳自由端拉力的功率是多少?
14、如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9 ×103 kg/m3
的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:
(1)作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?
(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?