学生版 简单机械知识点加例题汇总.docx
- 文档编号:7078454
- 上传时间:2023-01-17
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:342.80KB
学生版 简单机械知识点加例题汇总.docx
《学生版 简单机械知识点加例题汇总.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学生版 简单机械知识点加例题汇总.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
学生版简单机械知识点加例题汇总
简单机械
一、基础练习
1,能绕固定点转动的硬棒是从支点到动力作用线的距离叫支点到阻力作用线的距离叫;
2,杠杆的平衡条件是。
动力臂阻力臂的杠杆是省力杠杆,动力臂阻力臂的杠杆是费力的杠杆。
二、复习引入
为了撬起很大的石头,小明通常会像如图12—4—1所示那样:
把长棒的一端插在大石头的底下,再在长棒的下面垫一个小石头,然后用力压长棒的另一端,使长棒绕着小石头转动,将大石头撬起.画出动力臂和阻力臂
三、复习内容
考点一杠杆
1、定义:
在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:
①杠杆可直可曲,形状任意。
②杠杆的支点可以在杠杆的一端或任意位置。
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O表示。
②动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
3、画力臂方法:
⑴找支点O;
⑵画力的作用线(虚线);
⑶画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线);
⑷标力臂。
题型一杠杆的分类
如图2所示的四种用具中,属于费力杠杆的是
题型二力臂的作图
如图所示,物体重G=50N,OB=0.4m,OA=1m,使杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂L1= m,F1= N.(杠杆重忽略不计)
考点二研究杠杆的平衡条件:
1、杠杆平衡是指:
在力的作用下杠杆静止或匀速转动。
2、实验前:
应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:
可以方便的从杠杆上量出力臂。
3、结论:
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
写成公式F1l1=F2l2
也可写成:
F1/F2=l2/l1
解题指导:
分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:
杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)
解决杠杆平衡时动力最小问题:
此类问题中阻力×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。
4、应用:
名称
结构
特征
特点
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、花枝剪刀
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
说明:
应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
题型三杠杆的平衡条件
1、身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。
已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。
则
A.
以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:
9
C.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:
5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
2、搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力G=1000N,独轮车的有关尺寸如图所示.推车时,人手向上的力F应为多大?
使用它可以?
题型四杠杆转动的判断
如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态( )
A.如果两侧各去掉一个钩码,杠杆仍能保持平衡
B.如果两侧挂钩码的位置离支点的距离都增加相同量,杠杆仍保持平衡
C.如果让杠杆倾斜一个小角度,杠杆仍保持平衡
D.如果将此装置放在匀速上升的电梯中,杠杆会发生倾斜
题型四探究杠杆平衡条件的实验
下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。
(每个钩码重0.5N)
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向(选填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡;
(2)如图所示,①在杠杆A点处挂4个钩码,则在B点处应挂个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
②把B点处的钩码取下,在B点处施加一个竖直向下的拉力F=N时,杠杆仍在水平位置平衡。
当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆水平平衡,拉力F的大小将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
原因是;(3)如果小王又进行了如图所示的探究,考虑杠杆的影响,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时,弹簧测力计的示数至少大于N。
五、堂上练习
1、如图1所示,下列器件中属于省力杠杆的是()
2、不等臂直杠杆在动力和阻力作用下,已处于平衡状态,采用下列办法不能使杠杆平衡的是()
A、在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过杠杆的中点,但不通过支点。
B、在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
C、使动力和阻力同时减小到原来的1/2
D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的2倍
3、如图15所示,某人用一根轻质木棒挑着为120N的物体站在水平地面上,木棒保持水平,棒AB长为1.2m,重物悬挂处离肩膀距离BO为0.8m,则手在A端对木棒竖直向下的作用力大小为_______N。
4、生活和生产中有许多不同类型的杠杆,如图7所示的托盘天平属于杠杆,缝纫
机踏脚板属于杠杆,铡刀属于杠杆.
5、用杆秤(如图8)测量鱼的质量,当秤钩挂在A点,绳纽挂在O点(支点),秤锤挂在B点时杆秤处于平衡状态.AO是10cm,BO是30cm,秤锤的质量是0.5kg,鱼的质量是 kg.
6、请在图5中画出用瓶起子启瓶盖的动力F1的力臂L1和阻力F2。
7、如图13所示,O点为杠杆的支点,请画出力F的力臂,并用字母L表示。
8、图5是用杠杆提起重物的示意图。
请画出拉力F1(方向竖直向上)的力臂,并画出挂重物的绳对杠杆的拉力F2的示意图。
9、在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在___________________位置
平衡。
(图中杠杆上每格距离相等)
(2)实验中,改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是:
_____________________________________。
(3)如图17所示,杠杆处于平衡状态。
如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆____________保持平衡(选填“能”或“不能”)
10、在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在位置平衡,这样做是为了便于测量;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向调节,或将左端的平衡螺母向调节。
上图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长
5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)请将表格中的实验数据补充完整。
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是。
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.5
10
1
2
1
20
10
3
1
20
1.5
10
滑轮
一、基础练习
1、定滑轮实质是个杠杆。
使用定滑轮不省力,但是能改变。
动滑轮实质是个动力臂为阻力臂的杠杆,根据杠杆的平衡条件,动滑轮能省力。
2、使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提重物所用的力就是物重的。
若一动滑轮和所挂的重物的总重是500牛,则所用的拉力F大小是牛。
二、复习内容
考点一、滑轮:
(1)定滑轮:
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
定滑轮的实质是:
等臂杠杆
③特点:
使用定滑轮不能省力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SF(或速度vF)=重物移动
的距离SG(或速度vG)
(2)动滑轮:
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。
1理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动)
绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
题型一定滑轮与动滑轮的特点
1、小明利用如图所示的简单机械移动物体A时.当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3
C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3
2、学校旗杆顶端装有定滑轮,这样做
A.既省力,也改变力的方向B.省力,但不改变离得方向
C.不省力,但改变力的方向D.既不省力,也不改变力的方向
考点二滑轮组
①定义:
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:
使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=1/nG。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
④组装滑轮组方法:
首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
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物重的几分之一。
注:
一般说绳子自由端如果向上拉动,数绳子股数时算上此绳数,如果自由端向下拉动,数绳子股数时,不算此绳数。
设计滑轮组一般先依拉力,阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数
再按绳子股数,拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。
题型二滑轮组的绕线
根据要求完成作图。
(1)如图甲所示,某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B,画出最省力的绕线。
(2)在图乙中,为使杠杆OA保持静止,画出在A点所加最小力F1的示意图和阻力F2的力臂l2。
(3)在图丙中,标出磁感线的方向和小磁针的N极。
题型三滑轮组省力情况判断
如图所示,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,
则机械效率最高的装置是()最省力的是()
四、堂上练习
1:
请在图14中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。
2一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图3所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出。
如果汽车的动
力比阻力小800N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为 ,乙图中人拉动汽车的拉力至少为 ,其中比较省力的是 图。
(绳与滑轮间的摩擦不计)
3如图1所示,表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是(动滑轮重和摩擦忽略不计):
4、在如图所示的滑轮组上绕线,使匀速提升重物G时最省力.
5、如图8所示的三种工具有相同的特点,从物理的角度来说,它们都是.在图甲和图乙中,若两滑轮质量相同,不计绳重和摩擦,用它们分别将两个重力相同的物体匀速提升相同高度,则所用的拉力F甲F乙
6、工厂为了搬运一个笨重的机器进人车间,某工人设计了下图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的根截面),其中最省力的方案是()
三机械效率
考点一
1、有用功:
定义:
对人们有用的功。
公式:
W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:
W有用=Gh
2、额外功:
定义:
并非我们需要但又不得不做的功。
公式:
W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:
W额=fL
3、总功:
定义:
有用功加额外功或动力所做的功
公式:
W总=W有用+W额=FS=
斜面:
W总=fL+Gh=FL
考点二、机械效率:
定义:
有用功跟总功的比值。
公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
5、有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
6、提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
7、机械效率的测量:
(1)原理:
(2)应测物理量:
钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
(3)器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)步骤:
必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:
保证测力计示数大小不变。
(5)结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
8、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
题型一机械效率的计算
1、一个动滑轮把重100N的物体匀速提到5m高的楼上,作用在绳上的拉力F为60N,则拉力F做的功为______J,动滑轮的机械效率为______.
2、学家新房装修时,在地面与窗台间放置一斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。
如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N,则斜面的机械效率是。
题型二机械效率大小的变化判断
某同学在“测滑轮组的机械效率”的实验中,用如图所示的滑轮组竖直匀速提升2个相同的钩码,每个钩码重0.5N,测力计的示数为0.5N,此时滑轮组的机械效率是;
用该装置匀速提升钩码时,增大机械效率的办法是(忽略绳重和摩擦)
题型三测量滑轮组的机械效率
在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
(1)实验时,用手拉动弹簧测力计,使持在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为.
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为W.
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将(选填“增大”、“减小”或“不变”).
题型四有关机械效率的综合计算
小雨受到的重力为640N,他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104Pa.
(1)他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A,滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦),此时他对水平地面的压强为6×103Pa.则物体A重力GA=?
(2)如图乙所示,若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B(不计水的阻力、绳重和摩擦),当物体B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的,则物体B的密度ρB=?
课堂练习
1、把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g.用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?
若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?
(如图所示)
2 一根长为18cm的木棒,两端分别挂着5N和10N的重物,要使木棒在水平位置上平衡,需在何处作支点?
若平衡后两端各增挂5N的重物,分析说明木棒是否还平衡?
3一根杠杆两端挂有等重的实心铜块和铁块,当它们都浸没在水中时,杠杆恰好平衡,现将铜块和铁块同时从水中取出,则杠杆将()
A.铜块端向下运动B.铁块端向下运动C.杠杆仍然平衡D.条件不足,无法判断
4 如右图所示表示三种不同的滑轮组,用它们提起重为G的相同重物,在A端所用的拉力分别为
,不计滑轮本身的重和摩擦.
5 如图所示
,重物
N,要使装置平衡,需要多大的拉力?
6、图所示,用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进,在绳的端点A的作用力
N,重物与地面间的摩擦力
为多大?
将重物移动的距离为
米,绳端A移动的距离为多少?
不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦?
7一条绳子最多能承受1000N的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图.(动滑轮重及摩擦不计)
8、如图所示,不计滑轮重力及摩擦,当绳子在恒力F的作用下以2
/
的速度匀速向下运动时,重物G的速度为( ).
A.l
/
B.2
/
C.4
/
D.8
/
9、所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F是2N,物体G重100N,则弹簧秤的示数是_________N,水平地面受到物体G的压力是_________N.(不计摩擦)
巩固练习
一、填空题
1.一杠杆受到的动力和阻力分别是6N和30N,当杠杆平衡时,动力臂与阻力臂之比是_________________.
2.一把剪刀阻力臂是动力臂的2倍,用它剪布时,手施加的力是5N,那么布对剪刀的阻力是__________N.
3.天平、杆秤都是根据_____________制成的.用杆秤称重物时,若在秤砣下面贴上一块小铁皮,则称出来的质量数比物体的实际质量要_________________.
4.要吊起一个重1000N的货物,使用一个定滑轮所需拉力为_________N,若用一个重20N的动滑轮匀速吊起该物体,所需拉力为_______N,当该货物挂在动滑轮上匀速上升时,动滑轮上挂重物的钩子受到的拉力为_________N.(摩擦不计)
5.对照简单机械的分类,旗杆顶端的小轮是________,锅炉上的保险阀是________.
6.在铡刀、缝纫机踏板、天平、瓶盖起子、铁锹中,属于省力杠杆的是________________.
7.用图5所示的滑轮组提起重300N的重物,不计动滑轮重和摩擦,需施加_______N的拉力.重物上升1米,绳的自由端拉过________米.若动滑轮重15N,则拉绳的力需要__________N.
图5
8.如图6所示,在两堵墙壁之间同一水平面上的A、B两点用弹簧秤和滑轮组相连接,不计摩擦和绳、滑轮、弹簧秤的重,若拉力F=5N,则弹簧秤P的读数是_______N,弹簧秤Q的读数是_________N.
图6
二、选择题
9.如图7所示,杠杆处于平衡状态,下列说法中正确的是()
A.将支点两侧钩码都向右移动一格,杠杆仍平衡图7
B.在支点两边的钩码下各增加一个钩码,杠杆仍平衡
C.将支点左边的钩码向左移动两格,将支点右侧的钩码向右移动一格,杠杆仍平衡.
D.将支点左边加上二个钩码,右边加上一个钩码,杠杆仍平衡.
10.将一重600N的粗细均匀铁棒放在水平地面上,稍微抬起一端所需的力至少是()
A.600NB.300NC.小于600ND.大于600N
三、计算题、建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s.求:
(1)工人做的有用功;(2)工人做的总功;
(3)此过程中该装置的机械效率;(4)工人做功的功率.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学生版 简单机械知识点加例题汇总 学生 简单机械 知识点 例题 汇总