初三物理简单机械复习专题讲义

1简单机械复习专题【知识回顾】1.力的“五要素”2.力臂的画法（三步骤）3.杠杆的平衡条件4.使杠杆最省力的方法：（1）阻力和阻力臂一定时，增大动力臂（2）阻力和动力臂一定时，减小阻力臂5.定滑轮的作用：改变力的方向，不改变力的大小（可以看成是一个等臂杠杆）6.动滑轮的作用：不改变力的方向，但可以省力一半7.滑轮组：定滑轮与动滑轮的组合，一定能省力而且还可以改变力的方向，但使用滑轮组一定要费距离8.斜面：一种省力的简单机械，斜面倾角越小越省力，即高度相同时，斜面越长越省力【典例剖析】知识点1：确定杠杆的类型例题1如图所示属于费力杠杆的是()知识点2：利用杠杆的平衡条件进行计算例题2轻质杠杆的OA:OB＝3:2，物体M的重力为300N，小雨的重力为600N，双脚与地面的接触面积为0.04m2。小雨在A端施加竖直向上的力使杠杆水平平衡，求小雨对地面的压强是多少？请写出解题过程，并画出与解题过程相应的受力分析示意图。2例题3拿鸡蛋去碰石头如图所示，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上，大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G=N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将(增大/不变/减小)。例题4如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖起平面内转动，OA：OB=1：4，质量为60kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80N，当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43kg．当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18kg．杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直，不计绳重、杠杆自重及摩擦，g取10N/kg，则重物甲与重物乙的密度之比为（）A．1：3B．2：3C．3：2D．3：1知识点3：定滑轮和动滑轮的特点例题5如图所示的动滑轮是变形杠杆，其支点是，如果物重G＝50N，动滑轮重为10N，绳子摩擦力不计，当重物G匀速上升时，则拉力F＝________N。如果绳子自由端通过的距离是5m，则重物上升的高度是________m。例题6如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1m/s（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（）A．物体M与地面间的摩擦力为5NB．物体M与地面间的摩擦力为10NC．水平拉力F做功的功率为20WD．1秒内滑轮对物体M做功为10J3知识点4：分析滑轮组的省力情况例题7如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。下列说法正确的是A.物体上升的速度是2.5m/sB.拉力F大小为100NC.拉力F的功率为80WD.拉力F的功率为40W例题8小明用如图所示的滑轮组，将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度，在此过程中，手拉力的大小实际应该是A．小于0.75NB．等于0.75NC．大于0.75ND．等于0.5N例题9如图，用F=10N水平拉力，使重为100N的物体A，沿水平方向在ls内匀速直线运动了0.5m，若滑轮和绳子的质量及其摩擦均不计，则物体受到地面的摩擦力为N，拉力F的功率为W例题10小雨用滑轮组提升重物。如图甲乙中拉物体匀速上升，所提升的物重相等，绳重、滑轮重和摩擦都不计，甲中小雨用的拉力为F1，乙中拉物体匀速上升，小雨用的拉力为F2，则F1（填“大于”、“小于”、“等于”）F2。4【基础巩固】1.如图所示，在水平拉力F的作用下，使物体A沿水平面以速度v向右匀速运动了距离s，若物重为G，水平面对物体的摩擦力为f。下列说法中正确的是()A.有用功为fvB.拉力做的功为3fvC.装置的机械效率为FG3D.额外功为(3F-f)s2.如图所示，用此滑轮组使重力为60N的物体A在水平桌面上匀速向左滑动，若A与桌面间的摩擦力f是15N，则F为N。3.如图所示，用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s。(1)拉力所做的有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？4.)如图所示，小明将重300N的木箱沿长5m、高2m的斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为150N。求：(1)拉力所做的功(2)斜面的机械效率5.如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为A．45N，50%B．45N，75%C．60N，50%D．60N，75%6.如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则()A．动力臂增大，动力增大B．动力臂增大，动力减小C．动力臂减小，动力减小D．动力臂减小，动力增大5知识点5：机械效率1.有用功、额外功和总功用动滑轮提升重物时：总功：使用机械做的功或者说拉力F做的功；有用功：滑轮对重物做的功或者说不用机械直接用手做的功；额外功：提起动滑轮和绳子及克服摩擦等做的功。W总=W有用+W额外2.机械效率有用功在总功中所占的比例总有用WW3.常见的几种简单机械的机械效率A.杠杆B.竖直提升重物C.水平匀速拉动物体D.斜面例题11同一物体（质量为m）先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速提升，两次提升高度均为h，两次拉力大小均为43mg，斜面长AB=2h，则这两次提升物体的机械效率比较（）A．η甲＞η乙B．η甲＜η乙C．η甲=η乙D．条件不足无法比较例题12图1中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s．改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2（如图2）．此过程滑轮组（）A.总功为F2sB.额外功为F1sC.机械效率为s3F2GsD.3F2s-F1s6例题13张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：（1）每个滑轮的重是多少？（2）绳子能承受的最大拉力是多少？（3）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少?例题14如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，若不计绳重和摩擦，比较甲、乙两滑轮组，下列说法正确的是（）A.甲的拉力大B.乙的额外功少C.甲的拉力功率大D.乙的机械效率低例题15如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N．忽略绳子重力．求：（1）该过程拉力F做的功；（2）该装置的机械效率；（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小．7知识点6：变力做功求变力做功的方法：要求大小、方向某一个方面发生变化或两个方面都发生变化的力做的功，不能直接用W=Fs求。通常采用的方法是利用功的原理将变力做的功转换成一个大小、方向都不发生变化的恒力做的功。例题16如图所示，均匀木杆OA长1m，自重不计，可绕着O点转动，A端挂着10N的重物．一根细绳一端系在A处，另一端通过定滑轮以45°角向左下方拉，在图中画出拉力的力臂L，拉力的大小为______N．