第十一章简单机械和功

发布 2022-06-27 07:39:28 阅读 6612

一、杠杆。

1.杠杆的五个名词:如图7-1将一根在可绕一

转动的硬棒(直棒或曲棒),叫做杠杆;它包括。

五个要素。图中支点是 ,动力臂是指从到距离;阻力臂是指从到距离。

2.杠杆的平衡条件(即杠杆原理)是或用公式写成当f1l1≠f2l2,杠杆平衡被破坏,杠杆将沿力和力臂乘积的方向转动。

3.杠杆分类。

1)省力杠杆:动力臂阻力臂;能省力,但费 。

2)费力杠杆:动力臂阻力臂;费力,但省。

3)等臂杠杆:动力臂跟阻力臂的杠杆,既不省力,又不省距离。

二、滑轮。1.动滑轮和定滑轮。

1)定滑轮:轴的位置的滑轮。实质是一个杠杆;不能但能。

2)动滑轮:轴的位置的滑轮。实质是一个的杠杆;不能但能。

2.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组合而成的装置。设吊着物体和动滑轮的绳子段数为n,物体的重为g,若不考虑轴摩擦、绳子和动滑轮重力,绳子末端的拉力f拉若只不考虑轴摩擦、绳子的重力,动滑轮重为g动,则f拉。

3.轮轴可以看成是变形;斜面也是一种机械。

三、功。1与的乘积,是一个有物理意义的量,在物理学中,我们称这一乘积为机械功,简称用表示功, 表示力, 表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式为。

2.功的单位是单位符号是 ;1jn·m.

3.做功的两个必要条件是:一是二是。

4.机械功原理:人们使用机械时,省力必然费 ,省距离必然费 ;即使用任何机械都不这种情况叫做机械功原理.

四、功率。1.在物理学中,把叫做功率.它是表示物体的物理量.

2.功率的定义式:p推导公式:p

3.功率的单位:国际单位是 ,符号是 ,1w=1 .工程技术上常用 、 作为的功率单位,符号分别是 、 1kw= w;1mw= w.

五、机械效率。

1.使用机械时把需要做的功叫做功,符号是 ;把不需要但不得不做的功叫符号是 ;有用功与额外功之和叫符号是 .

2.在物理学中,将跟的比值叫做机械效率.用字母表示,公式为任何机械的机械效率总 100%,原因是。

1.关于杠杆力臂的确定。

1)首先在杠杆示意图上确定支点o的位置;(2)将力的作用线用虚线延长;(3)从支点o向力的作用线作垂线(用虚线),标出垂足,则支点到垂足的线段为力臂。力臂应用大括号勾出,也可以用虚线标出并在旁边标上字母l1或l2(如图8-1所示)。

2.使用任何机械都不可以省功,故省力杠杆一定费距离,费力杠杆一定省距离。又省力又省距离的杠杆是不存在的。

3.滑轮组省力情况由承重绳子段数决定,而判断绳子段数的方法是:可遮住定滑轮部分,使它与动滑轮分隔开,即可数出与动滑轮或重物有接触的绳子段数n。使用滑轮组既可省力也可改变力的方向。

4.组装滑轮组。

1)先按照题意用n≥g/f,求出至少所需绳子的段数。(g为物重,f为拉力,不考虑摩擦、绳子和滑轮重力取等号)

2)再按照题意,由拉力方向决定最后所需绳子段数n。

3)按照绳子段数决定绕法:若n为奇数,绳子的起始端应系在动滑轮的挂钩上;若n为偶数,绳子的起始端应系在定滑轮的挂钩上。

5.判断是否对物体做功。

关键是要看是否具备做功的两个必要因素,缺一不可.

例(1):一个钢球在光滑的平地上匀速滚动.由于球是在水平方向运动,而地面是光滑的,没有摩擦,球在水平方向没有受到外力,只是由于惯性在滚动。而支承力和重力是竖直方向的,与运动方向垂直,所以没有力对钢球做功.

例(2):某同学用竖直向上的力提一个重物,但提不动,该同学对物体不做功.物体虽然受到力的作用,但在力的方向上没有移动距离,所以没做功.

例(3):某同学提着一桶水向前水平走了10米,人对桶没有做功.桶受到力的作用,也移动了距离,但移动方向是水平的,提力是竖直向上的,所以提力对物体没有做功.

6.要正确区分有用功与总功.

1)使用滑轮工作时,把重物提高是我们做功的目的,这份功是有用的,所以w有 =gh,总功则是人们实际拉力做的功,所以w总=fs,其中f是作用在绳子末端的拉力,s是绳子末端移动的距离,且s=nh.

2)使用斜面工作时,把物体抬高h是有用功:w有 =gh,人们沿斜面实际拉力做的功为总功:w总=fl。其中g为物体所受重力,h为斜面的高,f为沿斜面的拉力,l为斜面的长.

7.要注意机械效率与功率的区别。

机械效率是指有用功占总功的百分比,功率是指单位时间做功的多少,是描述做功快慢的物理量;其次它们的单位也不同;机械效率高的不一定功率大,做功多的不一定做功快.

例1]如图7-2甲所示,一根均匀直杆可绕o点转动,其中点a 处挂一重物,请根据要求作图:

1)画出a点所受力的力臂;

2)作出杠杆在如图位置平衡时作用在b点上的力的示意图。

[解析]如图乙所示。

例2]图7-3为**“杠杆的平衡条件”的实验装置。实验中:

1)首先应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态。这一调节过程的目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,这时杠杆重力的力臂为。

2)实验过程中,给杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动。

钩码的位置,使杠杆保持水平平衡状态,这时就可读出相应。

的数据。当然也可通过移动钩码的位置使杠杆在倾斜状态达。

到平衡,并进行相关数据的测量。但我们总是选取杠杆的水。

平平衡状态进行实验,其原因主要是。

解析](1)因为重力的作用点在物体的重心上,也就是在。

支点上,所以这时杠杆重力的力臂是0。(2)杠杆在水平位置平衡时,可以直接从杠杆上读出(或测出)力臂的大小。

例1]下列哪个情景中,人对物体做了功( )

a.小华用力推车,但没有推动b .小强举着杠铃静止不动。

c.小叶背着书包静止在原地d.小翔把一桶水从井中提起。

解析] a、b、c三种情况都有施力,但物体没有在力的方向上移动距离,所以答案是d.

[例3]用如图7-4所示滑轮组,匀速提起重300n的箱子,绳子自由端5s内移动2m.滑轮组的机械效率为75%,则箱子上升高度为m,拉力 f的大小 n,拉力f做功的功率为w

解析]从图中可以看出箱子的重量由2端绳子来承担,所以当绳子自由端移动2m时,箱子上升的高度为1m.

有用功w有=gh=300n×1m=300j w总=fs=f×2m 代入η=w有/w总得:

75%=300j/(f×2mf=200n

拉力的功率:p=w/t=fs/t=200n×2m/5s=80w

例4]我们小时候都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时底的感觉如同在飞 ……对于图7-5中荡秋千的小孩,下列分析错误的是。

a.小孩在 a点具有最大的动能

b.小孩从b点荡到c点的过程中,动能转化为势能。

c.小孩在b点势能最小

d.如果没有能量损失,他将一直荡下去。

解析]小孩在a点的动能最小,所以分析错误的是 a.

例5]如图7-6所示,旗杆顶部有一个定滑轮,升旗手通过一根绕过定滑轮的细绳,用25n的力把一面质量为2kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m.求:

1) 升旗手拉动绳子所做的功;

2) 定滑轮的机械效率.(不记绳重,g=10n/kg)

解析](1)升旗手拉动绳子所做的功:

w总=fs=25n×8m=200j

2) g=mg=2kg×10n/kg=20n

w有=gh=20n×8m=160j

w有/w总=160j/200j=80%

一、填空题。

第十一章,简单机械和功

星甸中学2011 2012学年第一学期月检测试卷。九年级物理2011.10 姓名班级得分。一 选择题 每题2分,共24分,每题只有一个正确答案,将你认为的正确答案写在 内 1.下列工具中属于费力杠杆的是 a 剪铁皮的剪刀b 镊子c 独轮车 d 道钉撬。2.如图2所示,人的前臂可视为杠杆,当将茶杯沿箭...

第十一章简单机械和功

知识梳理 1 杠杆的定义。2 杠杆的五要素 支点。动力。阻力。动力臂。阻力臂。平衡条件。3 杠杆的分类 4 下列各图中,o点为杠杆的支点,画出各力的力臂 标出l1 l2 5 滑轮 组 定滑轮 作用。实质。动滑轮 作用。实质。滑轮组 实验表明,使用滑轮组吊重物时,若不计滑轮重和摩擦,动滑轮被几股绳子吊...

第十一章简单机械和功

一 考点分析 一 杠杆与滑轮。1 杠杆 1 定义叫杠杆。2 五要素 画力臂方法 找支点o 画力的作用线 虚线 画力臂 实线,过支点垂直力的作用线作垂线 标力臂。2 研究杠杆的平衡条件 a 杠杆平衡是指。b 实验前 应调节使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是实验过程中调节杠杆再次平衡的目点是。c 结论...