簡(jiǎn) 單 機(jī) 械 和 功 復(fù) 習(xí) 一 、 簡(jiǎn) 單 機(jī) 械（ 一 ） 杠 桿 1、 杠 桿 五 要 素支 點(diǎn)動(dòng) 力 ： F1阻 力 ： F2動(dòng) 力 臂 ： L1阻 力 臂 ： L2（ 注 意 點(diǎn) ： 支 點(diǎn) 一 定 在 杠 桿 上 ！ ） 2、 作 力 臂 的 方 法1).找 支 點(diǎn)2).沿 動(dòng) 力 和 阻 力 的 方 向 畫 出 力 的 作 用 線 ，3).從 支 點(diǎn) 作 這 些 力 的 作 用 線 的 垂 線 。這 個(gè) 垂 線 就 是 力 臂 。 F1F2L2L1 例 1、 如 圖 所 示 、 杠 桿 OA在 力 F1、 F2的 作用 下 處 于 靜 止 狀 態(tài) ， L2是 F2的 力 臂 ， 請(qǐng) 在 圖 中畫 出 力 F1的 力 臂 L1和 力 F2. FIL2O L1F2注 意 ： 由 于 L1L2,杠 桿 平 衡 ， 所 以 F1F2 3、 探 究 杠 桿 的 平 衡 條 件(1)什 么 叫 杠 桿 的 平 衡 ？答 ： 杠 桿 平 衡 是 指 杠 桿 靜 止 不 動(dòng) 或 杠桿 勻 速 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。(2)杠 桿 平 衡 條 件 是 什 么 ？答 ： F1.L1=F2.L2答 :使 杠 桿 的 重 力 不 影 響 杠 桿 的 平 衡(3)實(shí) 驗(yàn) 前 為 什 么 要 調(diào) 節(jié) 杠 桿 兩 端 的 螺母 使 杠 桿 在 水 平 位 置 平 衡 ？ (4)為 什 么 在 杠 桿 兩 邊 掛 上 不同 數(shù) 量 的 鉤 碼 ， 調(diào) 節(jié) 鉤 碼 位 置 ，使 杠 桿 在 水 平 位 置 重 新 平 衡 ？答 :便 于 測(cè) 量 力 臂注 意 ： 杠 桿 平 衡 時(shí) ， 動(dòng) 力 使 杠 桿轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 方 向 與 阻 力 使 杠 桿 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的方 向 相 反 。 (3)費(fèi) 力 杠 桿 動(dòng) 力 臂 阻 力 臂 , （ 省 力 、 費(fèi) 距 離 ） (2)等 臂 杠 桿 動(dòng) 力 臂 =阻 力 臂 , 4、 杠 桿 分 類 : 例 2、 如 圖 所 示 的 工 具 中 ， 使 用 時(shí) 屬于 費(fèi) 力 杠 桿 的 是 ( ) （ 二 ） 滑 輪 、 滑 輪 組1.定 滑 輪 ：特 點(diǎn) ： （ 1） 不 能 省 力 沒 有 摩 擦 時(shí) F=G物 （ 2） 不 省 距 離 SF=h物 （ 3） 可 以 改 變 施 力 方 向?qū)?質(zhì) ： 等 臂 杠 桿 G F1F2F 3 2.動(dòng) 滑 輪特 點(diǎn) ： 1） 能 省 力 不 計(jì) 摩 擦 時(shí) ， F=1/2（ G+G動(dòng) ） 2） 費(fèi) 距 離 SF=2h物 3） 不 可 以 改 變 施 力 方 向?qū)?質(zhì) ： 動(dòng) 力 臂 等 于 阻 力 臂 兩 倍 的杠 桿 滑 輪 組 的 特 點(diǎn) 及 作 用 ： 既 可 省 力 ， 又 可 改 變 施 力 的 方 向FFG G 12F G 13F G不 計(jì) 繩 重 、 動(dòng) 滑 輪 重 及 摩 擦 輪 軸 實(shí) 質(zhì) ： 省 力 杠 桿斜 面 作 用 ： 省 力 二 、 功1、 做 功 的 兩 個(gè) 必 要 因 素 ：（ 1） 有 力 作 用 在 物 體 上 ；（ 2） 物 體 在 這 個(gè) 力 的 方 向 上 移動(dòng) 一 段 距 離 2、 功 的 定 義 ： 力 和 物 體 在 力 的 方 向 上移 動(dòng) 距 離 的 乘 積3、 功 的 計(jì) 算 ： W=FS4、 功 的 國(guó) 際 單 位 ： J注 意 ： 使 用 任 何 機(jī) 械 都 不 省 功 ！ 三 、 功 率2、 定 義 ： 功 與 做 功 所 用 時(shí) 間 的 比1、 意 義 ： 表 示 做 功 快 慢3、 公 式 ： P=W/t恒 力 F做 功 時(shí) 功 率 ： P=FV 4.估 測(cè) 上 樓 時(shí) 的 功 率 ：需 要 測(cè) 哪 些 物 理 量 ？ 需 要 哪 些 器 材 ？人 從 一 樓 登 上 三 樓 正 常 需 要 多 少時(shí) 間 ？ 有 用 功 ： 對(duì) 人 們 有 利 用 價(jià) 值 的 功有 用W額 外 功 ： 無(wú) 利 用 價(jià) 值 但 又 不 得 不 做 的 功額W總 功 ： 動(dòng) 力 所 做 的 功 總W W總 =W有 用 +W額 四 、 機(jī) 械 效 率 機(jī) 械 效 率 定 義 ： 有 用 功 與 總 功 的 比 值 叫 機(jī) 械效 率 .表 達(dá) 式 : 沒 有 ！ 因 為 有 用 功 總 小 于 總 功 ， 所 以機(jī) 械 效 率 總 小 于 1 有 沒 有 機(jī) 械 效 率 為 100%的 機(jī) 械 ？ 為 什 么 ？總有WW 100% 提 高 滑 輪 組 機(jī) 械 效 率 的 方 法 ：（ 1） 增 大 物 重 ；（ 2） 減 小 動(dòng) 滑 輪 重 ；（ 3） 減 小 繩 重 及 摩 擦1、 滑 輪 、 滑 輪 組 提 升 重 物 ： W有 用 =Gh W總 =FS 不 計(jì) 繩 重 和 摩 擦 ， 則 ： F= 1/n(G+G動(dòng) )滑 輪 、 滑 輪 組 的 機(jī) 械 效 率 2、 滑 輪 、 滑 輪 組 平 移 重 物W有 用 =f.S物W總 =FS 不 計(jì) 繩 重 和 摩 擦 ， 則 ： F= 1/nf 例 3、 如 圖 ， 用 10N的 力 F拉 著 物 體 在水 平 面 上 使 物 體 勻 速 運(yùn) 動(dòng) ， 物 體 運(yùn) 動(dòng) 速 度為 20cm/s,（ 1） 若 不 計(jì) 繩 重 及 摩 擦 ， 求 物 體 受 到 地 面 的摩 擦 力 為 多 大 ？ 拉 力 的 功 率 為 多 大 ？(2)若 考 慮 繩 重 及 摩 擦 ， 實(shí) 際 拉 力 為 12N， 則滑 輪 組 的 機(jī) 械 效 率 為 多 大 ？ F 解 ； (1)不 計(jì) 繩 重 及 摩 擦 ， f=3F=3X10N=30N P=F.VF=FX3V物 =10NX3X0.2m/s=6w(2)=W有 用 /W總 =f.S物 /F.SF=f/3F=30N/3X12N=83.3%答 ： 物 體 受 到 地 面 的 摩 擦 力 為 30N,拉 力 的 功 率為 6W.滑 輪 組 的 機(jī) 械 效 率 為 83.3% 課 堂 練 習(xí) 2、 如 圖 是 自 卸 車 的 示 意 圖 ， 車 廂 部 分 視 為杠 桿 ， 則 下 列 分 析 正 確 的 是 （ ）A.B點(diǎn) 是 支 點(diǎn) ， 液 壓 桿 施 的 力 是 動(dòng) 力 ， 貨 物 重是 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、 如 圖 所 示 ， 一 根 重 木 棒 在 水 平 動(dòng) 力 （ 拉 力 ） 的 作 用 下 以 點(diǎn) 為 軸 ， 由 豎 直 位 置 逆 時(shí)針 勻 速 轉(zhuǎn) 到 水 平 位 置 的 過 程 中 ， 若 動(dòng) 力 臂為 l， 動(dòng) 力 與 動(dòng) 力 臂 的 乘 積 為 ， 則 （ ）A 增 大 ， 增 大 ， 增 大 B 增 大 ， 減 小 ， 減 小 C 增 大 ， 減 小 ， 增 大 D 減 小 ， 增 大 ， 增 大 4、 如 圖 6所 示 ， 長(zhǎng) 1.6m、 粗 細(xì) 均 勻 的 金 屬 桿 可 以繞 O點(diǎn) 在 豎 直 平 面 內(nèi) 自 由 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 一 拉 力 位 移傳 感 器 豎 直 作 用 在 桿 上 ， 并 能 使 桿 始 終 保 持 水 平平 衡 。 該 傳 感 器 顯 示 其 拉 力 F與 作 用 點(diǎn) 到 O點(diǎn) 距 離x的 變 化 關(guān) 系 如 圖 7所 示 。 據(jù) 圖 可 知 金 屬 桿 重 A 5 N B 10 N C 20 N D 40 N 6、 提 高 機(jī) 車 的 額 定 功 率 是 鐵 路 進(jìn) 一 步 提 速 要解 決 的 一 個(gè) 重 要 課 題 。 機(jī) 車 的 輸 出 功 率 等 于 牽引 力 與 速 度 的 乘 積 。 若 列 車 所 受 阻 力 與 速 度 成正 比 ， 那 么 ， 列 車 提 速 前 后 分 別 以 最 高 時(shí) 速120 km和 180 km在 平 直 軌 道 上 勻 速 行 駛 時(shí) ，機(jī) 車 的 輸 出 功 率 之 比 為A 2 3 B 3 2 C 4 9 D 9 4 7 跳 繩 是 一 種 簡(jiǎn) 便 易 行 的 鍛 煉 方 式 .圖 7描 繪 了某 同 學(xué) 某 次 跳 繩 時(shí) 重 心 移 動(dòng) 的 高 度 h隨 時(shí) 間 t變化 的 圖 像 .由 圖 像 可 知 ， 他 的 重 心 移 動(dòng) 的 最 大高 度 為 cm.若 該 同 學(xué) 的 體 重 為 500N， 則他 1min內(nèi) 克 服 重 力 做 功 的 功 率 為 W. 8 如 圖 17所 示 ， 小 馮 分 別 用 甲 、 乙 兩 滑輪 把 同 樣 的 桶 從 一 樓 地 面 提 到 二 樓 地 面 ，用 甲 滑 輪 所 做 的 總 功 為 W1， 機(jī) 械 效 率 為1； 用 乙 滑 輪 所 做 的 總 功 為 W2， 機(jī) 械 效 率為 2， 若 不 計(jì) 繩 重 及 摩 擦 ， 則A W1=W2， 1=2 B W1=W2， 12C W12 D W1W2， 12 例 5、 如 圖 所 示 ， 用 一 動(dòng) 滑 輪 拉 一 物 體 A以 0.5m/s的 速 度 在 水 平 面 上 勻 速 運(yùn) 動(dòng) ， 物 體 A重 為 20N，受 到 的 摩 擦 力 是 物 重 的 0.2倍 ， 水 平 拉 力 F為 2.5N，求 ： 拉 力 F的 功 率 是 多 少 ？ 在 2S內(nèi) 拉 力 做 的 功 是多 少 ， 滑 輪 的 機(jī) 械 效 率 是 多 少 ？ （ 不 計(jì) 滑 輪 重 ） 9 如 圖 10所 示 ， 甲 、 乙 兩 人 將 一木 箱 從 一 樓 抬 上 三 樓 ， 甲 對(duì) 木 箱做 的 功 _乙 對(duì) 木 箱 做 的 功(填 “ 大 于 ” 、 “ 等 于 ” 或 “ 小于 ” )