简单机械总复习(培优)

博文教育讲义课题名称：功和机械能 简单机械 学习目标1理解掌握功、功率的定义及其计算；掌握机械能及相互转化; 2、 理解掌握杠杆、滑轮、滑轮组等知识点；3、 知道什么是机械效率，它的大小与那哪些因素有关；4、 找出各知识点之间的内在联系，构建知识体系。

教学过程 知识回顾课前热身、功:1 、功的理解：功是一个过程量，所描述的是在力的作用下，物体沿力的方向所移动距离的累积效应。

2 、做功的两个必要因素： （1） ______________________ ； （2） ______________________________________3 、功的计算公式： __________________ 、功率： 1 、定义：2 、意乂：表示 的物理量3 、功率计算公式：三、 __________________________________________ 功的原理：使用任何机械都不能节省 四、 杠杆3、杠杆的平衡条件：杠杆平衡指：杠杆的平衡是指杠杆处于静止状态（静平衡）或匀速转动状态（动平衡） 。

结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力X 动力臂=阻力X 阻力臂，或 F i l i =F 2l 24 杠杆的应用和分类名称 结构特征 优缺点 应用举例省力 杠杆 动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车费力 杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂 杠杆动力臂等于阻力臂 不省力不费力天平，定滑轮五、滑轮1. 定滑轮:① 定义：中间的轴固定不动的滑轮。

② 实质：等臂杠杆。

③ 特点：使用定滑轮既不能省力也不省距离，但是能改变动力的方向。

④ 对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦） F=G绳子自由端移动距离 S F （或速度V F ）=重物移动的距离 S G （或速度V G ）1、定义： 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。

2、五要素 组成杠杆示意图。

①支点： 杠杆绕着转动的点。

用字母0表示。

②动力： 使杠杆转动的力。

用字母 F 1表示。

③阻力： 阻碍杠杆转动的力。

用字母F 2表示。

④动力臂 从支点到动力作用线的距离。

用字母L 1表示⑤阻力臂 从支点到阻力作用线的距离。

用字母 L 2表示画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。

① 定义：和重物一起移动的滑轮。

（可上下移动，也可左右移动） ② 实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

③ 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

1④ 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）贝F= G 只忽略轮轴间21的摩擦则，拉力F=（G 物+G 动），绳子自由端移动距离 S F （或V F ） =2倍的2重物移动的距离 S G （或V G ）,即S F = 2S G , V F = 2V G1、 定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

2、 特点：可以省力，也可以改变力的方向。

使用滑轮组时，若有n 段绳子吊着物体，提起 物体所用1的力就是物重的n 分之一，即F G 物（条件：不计动滑轮、绳重和摩擦）。

n1注意：如果不忽略动滑轮的重量则： F 二-G 物• G 滑n3、 动力移动的距离 s 和重物移动的距离 h 的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用 n 段绳子吊着物体， 提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍，即s=nh 。

如下图所示。

（n 表示承担物重绳子的 段数）4、绳子端的速度与物体上升的速度关系：V 绳工nV 物2.动滑轮:三、滑轮组12AF i A111 111FG 总 2FG 总 3FG 总 3FG 总 4FG 总 4FG 总5s=2h s=3h s=3h s=4h s=4h s=5h A B C D E F15、滑轮组的组装：（1）.根据FG 的关系，求出动滑轮上绳子的段数 n ； （2）确定动滑轮的个数; n（3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。

确定定滑轮个数的原则是：一个动滑轮应配置一个定滑轮， 当动滑轮上为偶数段绳子时， 可减少一个定滑轮， 但若要求改变力的作用方向时， 则应在增加一个定滑轮。

在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇动偶定”的规则，由内向外缠绕滑轮。

6、机械效率：有用功和总功的比。

公式：_ W 有 例题辨析推陈出新~W~总例1.（ 1）请在图中画出用此杠杆提升物体时的最小力的示意图（0为支点）（2）如图所示，0为杠杆OAB 的支点，请画出物体受到的重力示意图和杠杆OAB 所受拉力F 的力臂.（3）根据图示要求，画出滑轮组的绕法。

［变式练习1］画出使杠杆AB 在图所示位置静止时所用最小力 F 的作用点和方向。

做的功是 （ ）n= n=n= __n=_n= __n= __C.正在作业的拖拉机D•提着水桶水平走，提桶的力［变式练习2］起重机将 1000N 的重物匀速竖直提升了 3m 后，又把重物水平移动了 1m 则起重机对重物所 A.用木棒翘起石头 B. 塔吊吊起重物A. 1000J B . 2000J C . 3000J D . 4000J例5.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力 牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力再增加 5牛时，下列分析正确的是（）A.弹簧测力计的示数为 20牛 B C.木板仍向右做匀速直线运动D［变式练习6］如图6所示，杠杆可绕 0点转动，力F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直；在将杠杆缓慢 地由位置A 拉到位置B 的过程中，力 F （）A.变大B.变小 C .不变 D .先变大后变小［变式练习7］如图7所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其 从①一②一③，此过程中，弹簧测力计的示数将（）［变式练习3］ 变式练习2如图所示，为运动员投掷铅球的过程示意图F 列有关说法错误的是（A. 在a 到b 的过程中，运动员对铅球做了功B.在b 到c 的过程中，运动员对铅球没有做功C. 在c 到d 的过程中，没有力对铅球做功D. 在a 到d 的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 例3、关于功率以下说法中正确的是（）A. 据P=W/t 可知，机器做功越多，其功率就越大 B .据P=W/t 可知，机器做功时间越长，其功率就越小 C •机器功率大，则做功快，做功一定多 D •机器功率小，则做功慢，做功可能多［变式练习4］ 对于功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（ A .机械工作时的功率越大，其工作时机械效率一定越高 B . C . D . 例4、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳：/ 重及摩擦，下列说法正确的是（ ）机械工作时的功率越大，其工作时一定越省力机械做的有用功相同，总功越少，其机械效率一定越高 机械工作时越省力，其机械效率一定越高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，机械效率一样大D. 乙图省力，机械效率乙图大［变式练习5］如图所示，物体 A 在拉力Fp F 2作用下沿同一水平面匀速运动了一段距离s 。

试比较拉力F ,、F 2及拉力所做的功 w 、W 2的大小。

（滑轮重、绳重及摩擦不计）（ ）1A 、 F 1 F 2, W | =W 22 1C F 1 F 2, W =W 241 1 B F 1F 2, W 1 W 2 2 4 1 1 D F 1F 2, S/1.弹簧测力计的示数为0牛.小木块将保持静止 D）甲 乙A.逐渐变大C.先变大后变小B. 逐渐变小D.先变小后变大轮组的机械效率为62.5%,小阳对绳子的拉力为F2。

已知小阳的质量为65Kg, 物体A的质量为90Kg。

假设在拉绳子的过程中，小阳对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。

g取10N/Kg。

则下列说法正确的是（）A. F1=500NB. G=600NC. G动=200ND. 匀速提升物体A时小阳对地面的压力是50N变式练习10如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。

的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。

在这段时间内（）A.拉力F做的有用功2000JB. 滑轮组的机械效率75%C. 动滑轮重700ND. 拉力F做功的功率约33W变式练习11 一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动（不考虑空气的阻力和钢索重力）,货物运动的路程（s）—时间⑴ 图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（）A. 2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小B. 货物竖直向上运动时，4s时的速度小于10s时的速度例6.如图8所示，GF20N，台秤示数8N，不计滑轮重，物体G2重（A . 2N B. 18N C. 28N D . 20N图6［变式练习8］如图所示，物体重180N,动滑轮重20N, 绳重和摩擦不计。

人对动滑轮拉力为F,（A.C.在F的作用下，物体以）F做的功为400J BF的功率为40W D0.1m/s的速度匀速上升2m则下列说法正确的是.动滑轮对物体做的功为.拉力F的大小为90N 变式练习9如图所示，小阳利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体升物体A时，滑轮组的机械效率为75%小阳对绳子的拉力为F i;当提升物体拉力拉力720JB。

当提B时，滑某次操作中，工人用400N0 2 4 6 fi 10 12 £/•C. 0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功D. 货物在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保持不变变式练习12用如图12所示的装置匀速拉起重为G的物体（不计摩擦、滑轮重及绳重），拉力F= ______ G 。

变式练习13如图，体重500N的人，要将G= 700N的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。

（1）如图甲，人站在地面上，至少要用__________ N的力拉绳。

（2）如图乙，人站在吊篮中至少要用N的力拉绳。

变式练习14如图丙所示，在忽略滑轮自重和摩擦的情况下，当滑轮平衡时，拉力F二G。

例7.如图所示，一轻质杠杆A0可绕固定转轴0转动，A端悬挂一盏电灯，当绳子AB使杆处于图示的位置时，AB长为4m, OB长为3m绳子拉力为30N,则灯重为N .变式练习15物体A在滑轮组拉力的作用下，1s 内沿水平地面匀速移动了示，不计滑轮和绳重及轴摩擦，求：(1)绳子自由端的拉力；(2)物体A受到的摩擦力；(3)滑轮组对物体A做功的功率。

变式练习16如图所示，重物A是体积为1Odnf，密度为7.9 x 103kg/m3 的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。