简单机械公式总结精选练习无答案.docx
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简单机械公式总结精选练习无答案
简单机械公式总结
一.功
1.做功的两个必要因素:
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
2.功的计算公式:
W=FS。
3.功的单位:
在国际单位制中,功的单位是焦耳。
4、根据做功的两个必要条件,下面的三种情况没有做功。
(1)物体受到力的作用,但没有通过距离,这个力对物体没有做功,例如人用力推一个笨重的物体而没有推动;一个人举着一个物体不动,力都没有对物体做功。
(2)物体不受外力,由于惯性做匀速线运动。
物体虽然通过了一段距离,但物体没有受到力的作用,这种情况也没有做功。
(3)物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直,这种情况,虽然有力的作用,物体也通过了一段距离,但这个距离不是在力的方向上的距离,这个力也没有做功。
1.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是()
2.如图所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F,沿不同的方向拉物体运动相同的路程s,则下列关于拉力做功的判断中正确的是()
A.甲图中的拉力做功最少 B.乙图中的拉力做功最少
C.丙图中的拉力做功最多 D.甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多
3.如图所示,为运动员投掷铅球的过程示意图,下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
4、一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()
A.粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多D.条件不够,无法比较两次做功的多少
5、起重机将1000N的重物匀速竖直提升3m后,又把重物水平移动了1m,则起重机对重物所做的功是()
A.1000J B.2000J C.3000J D.4000J
5.如图11-12所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。
若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时,(不计摩擦)则()
A.沿着AB用的拉力小,做功多. B.沿着AC用的拉力小,做功多.
C.沿着AD用的拉力大,做功少.D.沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多
6、质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落,且下落的高度相等。
已知甲下落的速度为1m/s,乙下落的速度为2m/s,则下落过程中重力对两物体所做功的判断正确的是()
A.对两物体做的功一样多B.对甲做的功多C.对乙做的功多D.无法判断
7、大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功()
A.200JB.300JC.400JD.500J
8、一个同学用120N的力,将一个重4N的足球踢到25m远处.对他踢球时做功的情况,下列说法正确的是()
A.做功300J B.做功100JC.没有做功D.条件不足,无法计算
W=Gh(物体有高度变化时,有用功的计算公式)
1、如图所示,林雨将两只鸡蛋举高1米,所做的功最接近于()
A.0.01JB.0.1JC.1JD.10J
2、用10牛竖直向上的拉力,使放在水平地面上重力为8牛的物体竖直向上移动了2米,则拉力做功为( )克服重力做功为()
A.36焦B.20焦C.16焦D.4焦
3、一学生用100牛的力将重为50牛的足球沿水平方向踢出20米远,则该学生对球做的功是:
()
A.3000焦B.1000焦C.2000焦D.无法确定
4、如图所示,在水平拉力F的作用下,物体A以0.1米/秒的速度沿水平面匀速运动了5秒钟,已知物体A重100牛,物体A所受摩擦力,当物重的0.2倍,不计滑轮重及滑轮的摩擦,拉力F的功率是瓦。
5、(09重庆)如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。
你认为合理的是()
A.文具盒所受重力对它做了功B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功D.在此过程中没有力对文具盒做功
6.两台机器的功率之比为5:
4,它们做同样多功所需的时间之比为__________;在相同时间内所做功之比为____________。
7.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5瓦,那么在一昼夜心脏做功约为______焦耳,这些功可把一个质量为60千克的人匀速举高_________米。
(g取10牛/千克)
8、如图所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度,匀速拉到顶点A,施加的力分别为F1和F2,拉力做功为W1和W2,拉力做功的功率分别为P1和P2,则()
9、甲用50N水平力推动一个重100N的箱子在水平地板上前进1m,所用时间为1s;乙匀速举高这个箱子1m,所用时间为2.4s.比较甲推箱子、乙举箱子所做的功W甲、W乙和做功的功率P甲、P乙,有()
A.W甲>W乙,P甲>P乙 B.W甲<W乙,P甲<P乙
C.W甲>W乙,P甲<P乙 D.W甲<W乙,P甲>P乙
10、一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图11-42所示,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,则下列关系正确的是()
A.W1=W2,P1>P2B.W1=W2,P1=P2C.W1=W2,P1 11、甲、乙两人进行爬竿比赛,甲从某一位置匀速爬到竿顶是9秒,乙从同一位置匀速爬到竿顶用时10秒,甲、乙两人体重之比是5: 6,则他们爬竿的功率之比这P甲: P乙是() A.5: 6B.6: 5C.15: 8D.25: 27 12、重为80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。 当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m,在力F2作用的过程中() A.物体与地面之间的摩擦力大小为30NB.物体运动的速度大小仍为2m/s C.物体在水平方向受到的合力大小为10ND.拉力F2做功为200J 13、在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。 以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是()。 ①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;⑧爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。 A.只有①B.①②C.①③D.④②⑧ 14、图中是甲、乙两物体所做的功与时间的关系图,由图可知,甲、乙两物体 的功率P甲P乙(填“>”、“<”或“=”)。 15、某同学用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。 重物的质量为3千克,小腿在3S内拉绳使重物上升0.5米,若不计绳重和摩擦,求: ⑴小腿拉重物所做的功; (2)拉力的功率 16、如图物体重180N,若将物体匀速提高2m,需要用80N的拉力.求 (1)有用功 (2)拉力做的功。 (3)滑轮组的机械效率。 17、如下图所示,用力F提水桶: ①由井底提起H高度;②提着水桶不动;③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。 以上四种情况,力F对水桶有做功的是(填序号);若S>L>H>h,则做功最多的是(填序号) W=Pt 18、.汽车的功率是60kw,以100km/h的速度行驶50km。 则发动机做的功是多少? 19、一台抽水机的功率为10KW,利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功和机械效率分别是多少? (g取10N/Kg) 二: 功率 1.定义: 单位时间里完成的功,叫做功率。 它是表示做功快慢的物理量。 2.功率的计算公式: 。 3.功率的单位: 在国际单位制中,功率的单位是瓦特。 1.如图所示,重为100牛的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4米/秒的速度作匀速直线运动,弹簧秤的示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦.则物体A受到水平面的摩擦力为________牛;若物体A匀速运动2秒钟,拉力F做功为________焦,拉力F的功率为________瓦. 2.两辆以相同功率行驶的汽车,在相等的时间内通过的路程之比是1∶2则() A.两辆汽车的牵引力之比是1∶2B.两辆汽车的牵引力之比为2∶1 C.两辆汽车做功之比为1∶2D.两辆汽车做功之比为2∶1 3.小婷跳绳时所穿鞋的总质量为0.4㎏,她1min跳绳180次,假定每次双脚抬离地面的最大高度均为5㎝,则每上升一次,她对鞋所做的功为________J.跳跃时若上升所用的时间占每次跳跃时间的0.3倍,则每上升一次,她对鞋做功的平均功率为________W(g=10N/㎏) 三: 杠杆 (一)简单机械 1.杠杆 (1)杠杆的平衡: 即指杠杆静止不转成匀速转动。 (2)杠杆的平衡条件: 动力×动力臂=阻力×阻力臂 公式: ① ② 即动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。 (3)杠杆的分类: 省力杠杆: 动力臂大于阻力臂,即 ,动力小于阻力, 。 费力杠杆: 动力臂小于阻力臂,即 ,动力大于阻力, 。 等臂杠杆: 动力臂等于阻力臂,即 ,动力等于阻力, 。 省力的杠杆,需要多移动距离,即费距离。 费力的杠杆,则可少移动距离,即省距离。 1、如图所示,在距杠杆右端20厘米的B处挂有600牛的重物。 要使杠杆平衡,需要在距B处60厘米的A处至少加牛的力,且方向为。 2、如图所示,O为杠杆的支点,杠杆的重物G和力F1的作用下处于水平位置并且平衡。 如果用力F2代替力F1使杠杆在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是() A. B. C. D. 3、如图所示,要使杠杆平衡,在A点所用的力分别为 ,其中用力最小的是() A.沿竖直方向的力F1最小B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2最小 C.沿水平方向力F3最小D.无论什么方向,用力一样大 4、如图所示的杠杆处于平衡,若使弹簧秤的示数变为原来的1/2,杠杆仍然平衡,可以: () A.减少二个钩码B.减少三个钩码 C.把钩码向左移一个小格D.把勾码向右移一个小格 5、(09金华)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、(09烟台).观察图所示的指甲刀的结构图,其中分析正确的是 A.一个杠杆,且是省力杠杆 B.两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆 C.三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆 D.三个杠杆,一个费力杠杆,两个省力杠杆 7、(09山东潍坊).汶川地震中,滚滚的山石挡住了道路。 增援人员要用撬棒 撬开山石,分别沿如图所示的四个方向用力,其中最省力的是() A.沿F1方向B.沿F2方向C.沿F3方向D.沿F4方向 8、(09贵州安顺).如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个_________(填“省力”或“费力”)杠杆,若箱和物品共重100N,设此时动力臂是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力F为_________N。 9.一杆刻度准确的杆秤,若其秤砣上粘上一块重物,那么用它秤东西时,其读数() A.将比实际质量大. B.与实际质量相同.C.将比实际质量小. D.大小难以确定. 10、如图所示,甲、乙、丙三个相同的杠杆,所挂的物体受到的重力均为G,它们分别在方向如图所示的力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,那么() A.F1=F2=F3 B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3 D.F2>F3>F1 11、用5N的力提起重20N的重物,可以采用下列简单机械中的哪种() A.一个定滑轮B.一个动滑轮C.杠杆D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 12、发展经济和保护环境是当前经济建设中的热门话题.从提高生活水平出发有人认为发展经济最重要,也有人认为保护环境才是最重要.题中漫画反映的观点是() A.经济比环保重B.环保比经济重C.经济与环保等重D.经济与环保都不重 13、我国第22次南极考察已与日前从上海起锚,目前“雪龙号”正 航行在南太平洋上。 (1)为纪念穿越赤道,船员队和考察队在“雪龙号”甲板上进行了 一场拔河比赛,当船员队用4000牛的力将考察队匀速拉过1.5米 时,船员队所做的功为焦; (2)如图一名考察队员将一面国旗竖直立在南极冰盖上,他在离地面1米处的B点用60牛向右的拉力使旗杆保持静止,已知A点 离地面3米,则风对国旗产生的力约为牛。 14、在图中,O点是杠杆的支点,图中的数据都是力的大小的数据,其单位都是牛顿,能够处于平衡状态的杠杆是() 15、(08甘肃兰州)如下左1所示,滑轮下挂重500N的物体G,滑轮重40N,绳和杠杆都是轻质的。 要在图示位置使杠杆平衡,在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是(杠杆上标度的间距相等)() A.270NB.360NC.540ND.720N 15题16题17题18题 16、如上右图所示,动滑轮重0.5牛,物体重3.5牛,当OA=2OB时,为使轻质杠杆保持水平平衡、在A端所加的力应为(不计摩擦)() A.4牛 B.2牛 C.1牛 D.0.5牛 17、如图,OA= OB,物块G重20牛,为了使杠杆平衡,向下拉滑轮的力F=_____牛. 18、如图20所示,OA是起重机的吊臂,可绕O点转动.在距O点6m远的B处吊有重3000N的物体.为保证吊臂在水平位置平衡,则绕过定滑轮斜向下的拉力F为_____N. 19、 (1)做“研究杠杆平衡的条件”实验时,首先把杠杆的中点支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处。 若发现杠杆右端下倾,可将左边的平衡螺母向移动。 (2)如图所示实验装置中,杠杆恰好平衡。 图中钩码质量都相等,那么下列情况中能使杠杆保持平衡的是 A、各减少一只钩码 B、各向内移动一格。 C、各减少一半数量的钩码 D、各向外移动一格 (3)在右图中,挂在B点的每只砝码质量均为50克。 当弹簧秤在A点沿竖直向上的a方向拉时,杠杆平衡。 这时弹簧秤的示数Fa=牛。 (g取10牛/千克) 20、如图所示,一个质地均匀的圆桶重400N,直径1m,要把它推上一个高20cm的台阶,如果要用最小的力把它推上台阶,在图上画出这个力的示意图. 21.如图所示,曲杆AOBC的自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂. 四: 画图题,实验题 1.在“研究杠杆平衡条件”实验中 (1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母向_______ 调(填“左”或“右”) 丙 (2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向 __ (填“左”或“右”)移动 格。 (3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 。 (填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”) (4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,请你根据杠杆的平衡条件,说明用几个不重的砝码就能平衡盘中重得多的货物的道理 _ 。 2.小明要提起重800N的物体,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物. (1)已知每个滑轮重10N,小明想站在地上向下拉绳,他最好选择图中____滑轮组来提起重物(选填“a”、“b”或“c”); (2)请在所选的图中画出正确的绕绳方法; 3.请画出图21和图22中杠杆所受力的力臂. 图21图22 4、杠杆保持或都叫杠杆平衡。 如下左图所示,O为杠杆的支点,OA=40厘米,OB=50厘米,B点所挂物体重60牛,要使杠杆在水平位置平衡,则在A点至少加一个竖直向上牛的动力。 (杠杆自重忽略不计) 5、简要回答有关水电站的下列问题 (1)从能量转化的角度说明水电站的工作原理是。 (2)建设水电站选址时,从能量利用角度来看,你将选择图甲所示A址还是选择如图乙所示B址? 答: 址(填“A”或“B”) 6、在如图所示的杠杆上分别画出力F1和F2的力臂并用字母l1和l2,表示, 其中O点表示杠杆的支点。 7.图13是小亮测定斜面机械效率的装置图。 每次实验时,被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动。 下表是小亮设计的记录数据的表格. (1)“较陡”时,做的有用功为_________;总功为_________;机械效率为_________; (2)分析表格中的实验数据,你能得到哪些结论? (要求写两条) a.______________________________________________________________________; b.______________________________________________________________________. 四.滑轮 1、滑轮 ①定滑轮: 实质是一个等臂的杠杆,使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。 ②动滑轮: 实质是个动力臂(l1)为阻力臂(l2)二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离,且不能改变力的方向。 ③滑轮组: 使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。 ,其中n表示吊着物体的绳子的段数。 2、用滑轮组提升重物时,克服重物的重力所做的功是有用功,对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功,绳子上的拉力所做的功是总功。 计算公式: W有=G物hW总=Fs绳 3.机械效率η= ×100%或η= ×100% 1、用滑轮组拉物体水平运动时,克服地面的摩擦做的功是有用功。 拉力所做的功是总功。 W有=fS物W总=FS绳F= S绳=nS物 2、利用斜面来提升重物,若不计摩擦,则: FL=Gh F表示拉力,L表示斜面的长,G表示物体的重力,h表示斜面的高。 3、利用斜面来提升重物,若考虑摩擦,则: 计算公式: W有=G物hW额=fLW总=FL 1.(09温州)下列各图中利用了动滑轮的是 2、(09四川自贡)同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则 A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙 3、两个滑轮完全相同,其重力均为20N.分别用图11-62所示的两种方式,将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m,不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是() A.F1做的功大于F2做的功 B.F1和F2做的功相等 C.F1做功的功率小于F2做功的功率 D.F1和F2做功的功率相等 4、如图,在左边滑轮上施加一个竖直向下的拉力F,使物体G匀速上升。 若不计摩擦和滑轮的质量,下列结论中正确的是( ) A、拉力F的大小只是G的一半 B、拉力F的大小等于G C拉力F下移的距离是G上升距离的一半D拉力F下移的距离是G上升距离的二倍 5、如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了lm。 已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中(不计摩擦阻力),绳子自由端被拉下m,动滑轮的重为N 5题6题7题8题9题 6、用重4N的动滑轮匀速提升20N的重物,如图7所示。 若不计摩擦,则挂钩B承受的拉力为____N,挂钩A承受的拉力为____N。 拉力F为_____N。 若重物上升0.5m,绳子自由端应移动_______m。 7、如图所示,不计动滑轮的质量及转动摩擦,当竖直向上的力F=10N时,恰能使重物G匀速上升,则重物G=N,绳固定端拉力为N,重物上升10cm,力F向上移动cm。 8、如右图,重100N的物体,以0.1米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力是20N,则物体A受到的滑动摩擦力是N。 10秒内绳子自由端通过的距离是米。 (不计滑轮及绳重,不计绳与滑轮间的摩擦) 9、.如图重100N的物体在水平力F的作用下,5s内沿水平面匀速前进4m,已知物体与水平面之间的滑动摩擦力为20N,则此过程中力F对物体所做的功为______,功率为______。 10、.如图所示,重物在大小为2牛的拉力F的作用下,以0.2米/秒的速度匀速向上运动。 在5秒内,拉力F做的功为____焦,功率为______瓦。 11.电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上。 钢缆的A端固定在电杆上,B端连接在滑轮组上。 滑轮组由a、b、c三个滑轮构成,配重P由多个混凝土圆盘悬挂在一起组成,配重的总重为G。 若不计摩擦和滑轮的重量,则以下说法中正确的是 A.a为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为2G B.a为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G C.a、c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为3G D.a、c为动滑轮,B端钢缆受到滑轮组的拉力大小约为G/3 12.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升_____m,手拉绳子的力为____N,拉力的功率为_____W,滑轮组的机械效率为________. 13、如图所示,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升 了lm。 已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中() A.绳子自由端被拉下3mB.做的有用功是800J C.拉力F的功率是80WD.滑轮组的机械效率是60% 14(09四川自贡).滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N的重物缓慢提升2m,如右图所示,绳自由端的拉力F=250N。 拉力做的功是J,该滑轮组的机械效率等于,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重N 15、(09贵州安顺).如图所示,已知斜面长5m,高2m,拉力为50N。 利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。 则拉力做功的功率为________W,该装置的机械效率为_________。 16、(09四川绵阳)在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为1200N的建筑材料从地面运到高20m的楼上,手竖直向上的拉力是500N,在这个过程中,工人做了J的额外功,滑轮组的机械效率是____。 17、图
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