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第二十四课
简单机械
机械效率
一、基础知识填空
1、沿着斜面推拉物体要比将它竖直向上提起要———;
楼梯、盘山公路、螺丝钉等都是变形的斜面;
2、在表面粗糙程度相同的斜面上,把物体推到相同
的高度,斜面越长越——————;
3、杠杆是指在————的作用下能够绕着——————转动的一根硬棒;
动力臂:从——————到——————————的垂直距离;
省力
省力
力
固定点
支点
动力作用线
4、当杠杆在动力和阻力的作用下————————————时,这个杠杆就处于平衡状态;
5、杠杆平衡条件:——————————————————————;
6、常见的省力杠杆有————————————————————;
常见的费力杠杆有——————————————————————;
既不省力又不费力的杠杆有————————————;
静止或匀速转动
动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂
开瓶器、扳手、羊角锤、钢丝钳
动滑轮等
钓鱼竿、筷子、镊子等
天平、定滑轮等
7、使用定滑轮可以——————————————,但不能———————,更不能———————;
使用动滑轮可以————————但不能——————;
更不能——————;
以能改变力的方向又能省力时可使用滑轮组;
8、滑轮组的省力程度由———————————————决定;
F拉 = ——————————
改变拉力的方向
省力
省功
省力
省功
改变拉力的方向
承担重物的绳子股数
1
— ( G物+G动 )
n
9、在使用简单机械做功时,————————的力叫动力;
10、使用滑轮组做功时,
提升物体所做的功属于—————功;
提升动滑轮所做的功属于——————功;
11、使用斜面做功时,对物体做的功是有用力;
而————————————做的功属于额外功;
使机械工作
有用
W有=G物h
额外
W外=G动h
W总=F s
W总=W有+W外=(G物+G动)h
克服斜面上的摩擦
W外=f L(其中:f为摩擦力,L为斜面长度)
12、机械效率是指————————————————;
13、使用斜面做功时,
W有
η = ——×100%=
W总
使用滑轮组做功时。
W有
η = ——×100%=
W总
W有
η=—— ×100%
W总
有用功和总功的比值
G物h G物h
------- × 100% = ______ × 100%
F拉L G物h+fL
G物h G物h
------- × 100% = ______ × 100%
F拉S G物h+G动h
14、滑轮的其他使用方式:
1)用力F拉动绳端时,物体会向————移动。
其中A是—————滑轮,B是———滑轮。F拉=____
左
左
左
2)如图所示,滑轮提起重物G,此滑轮——————省力(填“能”或“不能”),力F=———————,
距离S拉=——————;此滑轮的作用是————————.
不能
2G+G动
1
-- S物
2
省距离
1
-- f
2
3)如图所示,A,B两个滑轮中,A是____滑轮,B是______滑轮,在不考虑滑轮重和摩擦时,物体与桌面的摩擦力是90N,匀速移动物体,水平拉力F为_______N.
定
动
30
4)如图所示,用滑轮组匀速拉动水平面上的物体A.若不计滑轮和绳重以及滑轮的摩擦,水平拉力F=50N,则木块A与地面之间的摩擦力f=——————N.
100
15、机械效率与功率区别:
C
二、典型例题
1、一个两面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点,所需拉力分别为FA、FB,所做功分别为WA、WB,拉力做功的功率分别为PA、PB,则( )
A、FA = FB,WA = WB,PA = PB
B、FA<FB,WA = WB,PA<PB
C、FA<FB,WA<WB,PA<PB
D、FA>FB,WA>WB,PA>PB
B
三、拓展提高练习
1、如图所示,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B. 开瓶器
C. 灭火器压把 D. 钢丝钳
A
2、如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置,B处所挂钩码总重4N,用弹簧测力计在C处拉杠杆保持水平平衡.弹簧测力计的最小读数是( )
A.4N
B.6N
C.3N
D.无法确定
C
3、如图所示,某同学用重为20N的动滑轮匀速提升重为80N的物体,不计摩擦,则该同学所用的拉力可能值是( )
A、30N
B、40N
C、50N
D、60N
D
4、物体做匀速直线运动,拉力F60牛,则物体受到的摩擦力是 ( )
A.60牛
B.120牛
C.20牛
D.180牛
D
5、如图所示,三个滑轮下悬挂的重物的质量相等,若滑轮、绳的重力及滑轮与轴的摩擦忽略不计,则F1、F2、F3的关系为( )
A、F1= F2 = F3
B、F1>F2>F3
C、F2>F3>F1
D、F3>F1>F2
C
6、如图所示,三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,那么有( )
A、F1>F2>F3 B、F1<F2<F3
C、F3>F1>F2 D、F2<F3<F1
C
7、一根粗细均匀的铁丝,将它的中点悬挂起来,铁丝恰好水平平衡,如把它的右半段对折起来,则铁丝将 ( )
A.仍保持水平平衡
B.右端下降
C.左端下降
D.不能确定
C
8、如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小是————————,保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将————————(选填“变大”、“变小”或“不变”).
30N
不变
9、重60牛的物体沿着长5米、高1米的斜面匀速向上运动,必须用沿斜面向上的32牛的拉力F,如图所示,则物体所受的摩擦力大小为( )
A、12牛
B、20牛
C、32牛
D、80牛
B
10、如图所示的斜面长6米、高2米.用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体,从斜面底端匀速拉到顶端,拉力F共做了450焦的功.拉力F的大小是——————,物体与斜面间摩擦力的大小是——————牛.
75牛
25
11、如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有( )
A、B受到的摩擦力为3N,方向水平向左
B、滑轮移动的速度为0.1m/s
C、绳子拉物体A的功率为2W
D、在运动过程中若将拉力F增大到20N,弹簧测力计的示数仍为6N
B
12、如图所示,斜面长6m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法正确的是( )
A、滑轮组的机械效率是40%
B、物体重300N
C、拉力F做的功是600J
D、拉力F的功率是40W
C
13、在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,有下列猜想:
(a)滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关;
(b)滑轮组机械效率高低可能与被提物体重力有关;
(c)滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;
(d)滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关.
一位同学设计了如图所示的四个滑轮装置,依次进行了4次实验,对上述猜想进行探究,用弹簧测力计测出绳子自由端的拉力和物体重力,记录的实验数据如下表所示:
(1)第4次实验(图中的④)承重绳子的段数为_____,机械效率为______;
(2)分析上面表格,由第1次和第2次实验可知,猜想______是正确的;
(3)分析上面表格,由第2次和第3次实验可知,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越_______;
(4)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用_______(填“同一”或“不同”)滑轮组,提升__________(填“相同”或“不同”)的高度去研究.
2
80%
b
低
同一
不同
14.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。
水平
力臂
左
左
上图是小明同学三次实验的情景,实验时所用钩码重0.5N,
杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在下表中。
(1)将表格中的实验数据补充完整。
15
2
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是:______________
_________________________________。
的F1力臂不是L1,F1力臂不等于20cm
他第3次实验时
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