第5讲机械与机械效率

1第5讲机械与机械效率考点1杠杆的五要素1．请画出图中杠杆两个力和力臂．2．如图所示为某同学用扫把扫地的示意图．将左手与扫把上端紧握处视为支点，右手施加的力视为动力F．请在图中扫把上画出动力F的示意图及其相应的力臂L和阻力F2的示意图．（保留作图痕迹）定滑轮：不省，可改变。动滑轮：省，不改变。滑轮组：既可以省力，又可以改变力的方向（F拉＝1/nG)机械与机械效2、应用：滑轮简单机械杠杆的五要素：、、、、。杠杆的平衡条件：。分类省力杠杆：等臂杠杆：费力杠杆：1、杠杆做功的效率---机械效率（η）：（1）定义：跟的比值。（2）公式：（3）提高机械效率的方法：。23．如下两幅图是杠杆的在生活中的应用，请将杠杆的五要素补充完整，画在图上。考点2杠杆的平衡条件1．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．如果两侧各去掉一个钩码，则（）A．左端下降B．右端下降C．仍然平衡D．无法判断2．在探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）首先，调节杠杆两端的，使杠杆两端在不挂钩码时，保持水平并静止，这样做的目的是为了从杠杆上直接测出．（2）如右图所示，杠杆每格长度相同，杠杆的a处已挂着2个0.5N的钩码，要使杠杆平衡，则应在杠杆的处，挂上个0.5N的钩码．3．开瓶时使用的开瓶器（图甲），可以简化成不计重力的省力杠杆（图乙），O为支点．若动力F1和阻力F2都与杠杆垂直，且AO＝6cm，BO＝1cm，F1＝25N，则F2为多少N？4．扁担长2lm，两端物体的重力分别为G1=500N，G2=300N。若不考虑扁担的重力。⑴人的肩头应在什么位置,扁担才平衡?⑵若扁担两端同时增加G=100N的重力,肩头应在什么位置?5．一把杆秤不计自重，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）3考点3杠杆的分类1．关于杠杆，下列说法正确的是（）A．杠杆是用来省力的B．杠杆是用来省距离的C．杠杆可省力或省距离D．杠杆既省力又省距离2．下列简单机械中，属于省力杠杆的是（）A．筷子B．理发剪C．羊角锤D．钓鱼竿3．如图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（填写字母序号），属于费力杠杆的是（填写字母序号）；人们使用费力杠杆是为了考点4找最省力1．如图所示，要使杠杆处于静止的平衡状态，在A点分别作用的四个力中（）A．F1最小B．F2最小C．F3最小D．F4最小2．在下图中,要把石块用最小的力撬起来,在图中画出这个力的方向及其作用点.3．请画出将质量分布均匀的长方体木块向右抬起时所需最小的力的示意图.考点5滑轮的特点1．如果忽略滑轮重和摩擦,则下列各图中,作用在绳子自由端的力的大小分别是多少?要使重物提升4m，绳子自由端移动的距离分别是多少？(已知被提升重物的重力均为1000N)4F1=_________N;F2=________N;F3=________N;F4=________N.S1=_________m;S2=________m;S3=________m;S4=________m.2．如图所示，物重G=30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升．若滑轮重不计，滑轮向上移动20cm，则拉力F=N，物体上升cm．动滑轮这种使用方法的好处是________．（填“省力”或“省距离”）3．如右图所示，动滑轮和绳的重力及摩擦均不计，用大小为5N的拉力F可使物体A匀速上升，则物体A的重力为；，若绳端竖直向上拉动2m，则物体上升m高度。4．如右图，动滑轮和绳的重力及摩擦均不计，用一个滑轮组把重600N的物体匀速提起2m时，人对绳子的拉力为N，绳子自由端移动m。5．如右图所示，动滑轮和绳的重力及摩擦均不计，用大小为5N的拉力F可使物体匀速上升，则物体的重力为；若绳子自由端竖直向上拉动10m，则物体上升m高度。6．如图，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计.若已知用F=30N的拉力可使物体沿水平地面匀速运动，那么，下列所求物理量正确的是（）A．可求物体重为60NB．可求物体重为90NC．可求物体受的摩擦力为60ND．可求物体受的摩擦力为90N7．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：（1）滑轮组中动滑轮的重．5（2）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？8．如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧秤示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是（）A．F=20N，f=20NB．F=10N，f=20NC．F=20N，f=10ND．F=10N，f=10N9．如右图所示，物体在大小为4N的拉力F的作用下作匀速直线运动，则物体受到的摩擦力大小为N；若绳子自由端移动4cm，则物体移动的距离为cm。考点6滑轮的绕线1．如图所示,一辆汽车陷入泥坑,现用一滑轮组把它拉出来,请画出最省力的绕法.2．请画出利用如图所示滑轮组提升重物时的两种绕线方法．3．根据右图中所示的省力要求，画出滑轮组的绕法（不计动滑轮重和摩擦）6考点7轮轴、斜面1．在山区常见到如上图所示的盘山公路。修建盘山公路是利用我们学过的哪一种简单机械？。这样做的主要目的是使汽车在上坡时能够。2．如图所示的几种装置中，其中不属于轮轴的是（）A．B．C．D．考点8有用功、额外功、总功和机械效率的理解1．关于机械效率，下面说法正确的是（）A．功率越大的机械，其机械效率就越高B．由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1C．机械效率越低的机械，做功就越少D．机械效率高的机械，其做的有用功就越多2．一个滑轮组经改进后提高了效率，把同一物体提升同样的高度，改进后与改进前相比（）A．做的有用功减少了B．总功不变，额外功减少了C．做的有用功增加了D．有用功不变，额外功减少了3．下列关于机械效率的说法正确的是（）A．机械效率高的机械省力B．机械效率低的机械，有用功在总功中占的比例小C．机械效率高的机械，有用功做得多D．机械效率可以高达100％4．小明把一桶水从一楼提到三楼，有用功是，额外功是．考点9机械效率的计算1．如图所示斜面高为2m,长为10m,将100N重的物体沿着斜面由底端匀速拉到顶端，需要平行于斜面的力为25N，那么关于功和斜面效率的说法正确的是（）A.有用功为200J，斜面效率为80%B.总功为200J，斜面效率为25%C.有用功为50J，斜面效率为25%D.总功为250J，斜面效率为20%2．一个人用动滑轮把重为400N的货物提高4m，人对绳的拉力是240N，则有用功是J，总功是J，额外功是J，动滑轮的机械效率是．3．小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N，底面积为0.5m2的物体A向左匀速拉动2m，物体A受到的摩擦力为600N，作用在绳端的拉力F为250N，则物体A对地面的压强是________Pa；拉力做的功为________J；该装置的机械效率是________．74．小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，所用的滑轮每只2kg，每次将一袋50kg的水泥提升5m．（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）求:（1）每袋水泥受到的重力大小．（2）每次做的有用功．（3）滑轮组的机械效率．考点10机械效率的测量1．在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）．（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η＝________．（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲________η乙（填“＞”“＜”或“＝”）．（3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明了自己的猜想是正确的．你认为小强应采用的正确方法是什么？答：________________________________________________________________．2．如图所示，小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物体重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.168%3最陡5.00.253.10.50(1)根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为______J，总功为______J，机械效率是_____________；(2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越__________；(3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是。81．如图，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计.若已知用F=30N的拉力可使物体沿水平地面匀速运动，那么，下列所求物理量正确的是（）A．可求物体重为60NB．可求物体重为90NC．可求物体受的摩擦力为60ND．可求物体受的摩擦力为90N2．如图所示，匀速向上拉动弹簧秤乙，当弹簧秤甲的示数为5N时，弹簧秤乙的示数为N，从而可知被提重物所受重力是N（不计摩擦和滑轮重），这个滑轮属于滑轮．3．如右图所示装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F=5N时，物体恰能匀速向右运动，物体受到的摩擦力为N．4．一个工人用图15-2-6所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4s内拉下4m，不计绳重和摩擦，求：(1)有用功和总功；(2)机械效率；(3)若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少?5．一台起重机把质量为0.7t的重物匀速提升了4m,而它的电动机所做的功是3.5×104J,则起重机所做的额外功是多少?起重机的机械效率是多少?6．如图15-2-7所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20s内匀速上升了10m。求：(1)物体上升的速度；(2)提起物体所做的有用功；(3)滑轮组的机械效率。图15-2-7