《简单机械和功》复习要点
《简单机械和功》复习要点
、杠杆
五要素一一组成杠杆示意图
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 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签
研究杠杆的平衡条件： ① 杠杆平衡是指：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X 动力臂=阻力X 阻力臂。写成公式F l |l = F 2|2也可写成：F l / F 2=12/1 1
解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画岀杠杆示意图；弄清受力方向和力臂大小；根据平衡条件列方程。 意最值如：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X 阻力臂为一定值，要使动力最小, 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
、滑轮
☆理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F = n G ☆只忽略轮轴间的摩擦，则拉力 F= n （G 物+G 动）
绳子自由端移动距离 S F （或V F ）=n 倍的重物移动的距离 S （或V G ）
☆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。 三、功：
1、 力学里所说的功包括两个必要因素：一是 作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
2、 不做功的三种情况： 有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出
10m 远，足球飞出10m 的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。
3、 力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS
4、 功的单位：焦耳，1J= 1N ? m 。
把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。
5、 应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，
计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，
强调对应。
③ 功的单位“焦”（牛?米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛?米，不能写成“焦” ）单位搞混。
四、功的原理:
1、 内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 ________________
2、 说明：
（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）
① 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ② 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须
费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的
《简单机械和功》复习要点
1、 定滑轮：实质是： 等臂杠杆 特点：使用定滑轮 不能省力但是能改变动力的方向 。
☆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 S F （或速度V F ）=重物移动的距离 S （或速度V G ）
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 。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则:F=； G 只忽略轮轴间的摩擦则 距离S F （或V F ）=2倍的重物移动的距离 S&或V G ）
3、 滑轮组特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
>F 拉力F= 2 （G 物+G 动）绳 」
F
自由端移动
（注
必须使动力臂最大，要使动力臂最大需
F F
5、机械效率的测量:
③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者 工作带来很多方便。 ④ 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（
可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类 FS ）=直接用手对
重物所做的功 （Gh ） 3、应用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵从功的原理； ③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G:物重；h :斜面高度。 如果斜面与物体
间的摩擦为 f ,则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功 Gh 。 五、机械效率： 1、有用功：定义： 对人们有用的功。 公式：W 有用=Gh （提升重物）=W fe - W 额=n W 总 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 a h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 总
功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功
斜面：W 有用=Gh
斜面：W 额=f L
公式：W 总=W 有用+ W 额=FS= W 有用/n 机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。
斜面：W 总=fL+Gh=FL ②公式：
斜面：
n w
定滑轮： n ~ F 动滑轮： n =
滑轮组
有用功总小于总功，所以机械效率总1小于
④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
h
F
通常用 表示。某滑轮机械效率为 60%表 示有用功占总功的60%
钩=提升的高度F
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： ⑤ 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： ①原理:
②应测物理量：钩码重力 G 钩码提 保证测力计示数大小不变。
A 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
简单机械辅导
30 N 的拉力拉绳，船作匀速直线运动，则船受到水的阻力为（ B 提升重物越重，做的有用功相对就多。 1、如图1所示，船和人总重1500 N,船上的人用力F A. 30N B. 60N C. 90N D. 500 N E
J
( )
为
)
△
F
o
6m 高为3m= 现用该机械将一质量为
o.6t 的重物，从地面匀速搬运到 3m 高的平台，电动机消耗的电能为
4.5 X 104J ，电动
机输出的机械功为3.6 X 104J 。则此过程中，使用该机械所做的额外功为 _________________ J ，该组合机械的机械效率 4、如上右图所示，均匀木棒 AB 长为1m 水平放置在O 0两个支点上。已知 AO O z B 长度均为0.25m 。若把B 端竖直向上稍微抬
9、如图19,要把一个质量是450kg 的贵重物品A 沿水平地面移动100m,工人把它放在一个质 量是50kg
的木板B 上，然后用400N 的水平拉力将木板B 沿直线匀速拉动，直至终点。(注：滑 动摩擦力的大小与压力的大小成正比) (1) 在匀速拉动B 的过程中，A B 之间的摩
擦力是
N o
(2) 计算拉力做的总功是多少焦耳？
2、如图15所示，物体重600牛顿，要使人拉住绳子的一端使物体静止，若不计滑轮的重力和摩擦，则人的拉力为 A . 200牛顿.
B . 300牛顿.
C. 400牛顿.
D . 150牛顿.
3、如图是一组合搬运机械，它由一个电动机和一个带有定滑轮的斜面组合而成。已知斜面长为
起一点距离，至少需要用力 20N;若把B 端竖直向下稍微压下一点距离，则至少需要用力(
6、如右第二图所示，一人用
125N 的最小拉力将浸没在水中的重为
500N 、密度为5X
103kg/m 3的金属块在水中匀速上升。求:
(1)金属块未露出水面前的机械效率；
(2)金属块露岀水面后，人用多大的拉力才能使金属块匀速上升？金属块在空气
中匀速上升时的机械效率为多少？(取 g = 10N/kg )
7、如下图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重为
1200N ，密度为
露岀水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比为
1:2，若不计一切摩擦、绳子重及水的阻力，取
(1 )物体露岀水面前，滑轮组的机械效率是多少? (2)物体露岀水面后，物体匀速上升速度为
1m/s ，牵引车拉力的功率是多少?
=1.6 X 103kg/m 》测得物体在 g = 10N/kg 问：
8、某同学自制了一个可以测人体重心位置的装置，如上右图所示，取一块与自己等长的木
板，一端固定，另一端用轻质细绳通过一个滑轮悬挂起来 (摩擦不计)，在绳子末端的托盘
上放一些重物，使木板水平平衡。如果该同学身高 160cm 质量40kg ，平躺到木板上后在
托盘中再加上重为137 . 2N 的物体，木板再次水平平衡
(1)该装置中滑轮的作用是 __________ <
(2)在测人体重心之前，先“在绳子末端的托盘上放一些重物，使木板水平平衡”
，这样做
⑶ 请通过计算说明该同学的重心位置 (g 取9.8N/kg)
A. 20N
B. 40N
C. 60N
D. 8ON
的目的是
5、如图32所示装置，杠杆处于平衡状态,
G = 10N ，AB= 4OB 求：G .(不计滑轮重)
10、如图10所示，重3N 的甲物体和重12N 的乙物体通过细线绕过定滑轮与丙物体连在一起，丙放在倾角为 30°的光滑斜面上,
整个装置处于静止状态。现将斜面变成粗糙的斜面，乙物体重量变为 20N,其余不变，整个装置处于静止状态。则此时丙物体受到 的摩擦力大小为 N 。（不计绳重和滑轮处摩擦） 11、如右图所示，支架 0上有一长方形容器，容器里装有适量的水，水面上有 一木块，整个装置处于平衡状态，当木块由右慢慢漂到容器的左侧时，容器将（ A .左侧抬起 B .右侧抬起 C .保持平衡 D .无法判断 12、 如图所示，一直杆可绕 0点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个 杆垂直的力F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ A.始终是省力杠杆 B. 始终是费力杠杆 C.先是省力的，后是费力的 D.先是费力的，后是省力的 13、 变式1:如图所示，一直杆可绕 0点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个
力F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ ） （A ）始终是省力杠杆 （B ） （C ）先是省力的，后是费力的 （D ） 14、 变式2 :如图所示，一直杆可绕 始终是费力杠杆 先是费力的，后是省力的
o 点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个 平方向的力F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中这个直杆（ （A ） （C ） 15、 始终是省力杠杆 （B ） 始终是费力杠杆
先是省力的，后是费力的 （D ）先是费力的，后是省力的 如上图所示，绳子的一端固定，另一端绕过一个重为 G 的油桶， 在绳子的自由端用大小不变的水平拉力 F ,使油桶沿水平地面匀速滚 动了一段距离S ,在此过程中拉力 F 所做的功为（ ） A . FS B . GS C . 2FS D . （G+F ） S 16、如图27所示，在虚线框中有一套机械装置（某一种简单机械） ，在A 处用 动1米，能把物体B 吊起0.5米。如果这时的机械效率是 80%请回答： （1）虚线框中可能是哪种简单机械？（举一种方案，并画岀简图） 2）物体B 的质量是多少千克？ （ g 取10牛/千克） （3）若额外功不变，则用这套装置提升重 360牛的物体C 时，需要在A 处施多大的力？ 13 ?有两只相同的水缸，需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一 17、处取水分
别倒入两个水缸内。甲力气大，每次均提一桶水；乙力气小，每次均提半桶水。在两位同学都使各自的 水缸注满水的过程中（ ） A .甲比乙做的功多 B .乙比甲做的功多 C .两人做的功一样多 D .条件不足，无法比较做功的多少 18、如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力
F ,沿不同的方向拉物体运动相同的路程 :
判断中正确的是（ （A ）
（C ） ） 0
始终竖直方向的 0 始终水 100牛的力将绳端向下移 始终跟直 ） 则下列关于 拉力做功的
） 乙图中的拉力做功最少
（B ） 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 甲图中的拉力做功最少 19、 如上右图所示装置中，均匀木棒 AB 的A 端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线 套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力 T （棒 和悬线足够长）（ ） A.逐渐变小 B ?逐渐变大
C ?先逐渐变大，后又逐渐变小
D ?先逐渐变小，后又逐渐变大 20、 图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车 以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画岀了汽车功率
（P）随时间（t）变化的图象，其中正确的是（)
22、如下左图所示，用水平力F将重为G的物体，从光滑的水平路面上拉过路程为S，则拉力F所做的功
。接着物体仍由此水平拉力F，从一粗糙的水平路面拉过路程S2，如果在粗糙水平路面上物体受的摩擦力为f，则拉力F在物体通过S i及S2的两段路程中所做的总功是
23、某同学要测一个金属块的密度，他手中的测量工具只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测
量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图26所示的装置去测量。图26中
0A0E=1：3，杠杆OAB质量不计。他实验的步骤如下：
（1 ）用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点作用一个竖直向上的力，使杠杆OAB 在水平位置静
止，金属块静止在空中，读岀弹簧测力计此时的读数F i ；
（2）向容器中加水时，弹簧测力计示数______________ （填变大、变小或不变），读岀此时弹簧测
力计此时的读数F2；
（3）被测金属块密度的表达式：p = ____________ 。
24、如图所示：杆绕固定轴0转动，木块B在杆A下方的光滑桌面上，今用逐渐增大的水平力
下推B，整个装置保持静止，由于水平力的作用，B对A的支持力将（）
A.减小
B.增大
C.不变
D. 先减小后增大
25、一个600N重的成年人和一个小孩都过一道5m宽的水渠。成
人从左岸到右岸，而小孩从水渠右岸到左岸，两岸各有一块4m长的坚实
木板，请你想出一种方式过渠。并分析在忽略木板自身重量和木板叠交的距离情况下，要使成年人和小孩都
能平安过渠，小孩的体重不能轻于多少牛
21、如上右图是手负重（指能承受
的最大物重）示意图，当手臂按图示
方向伸展时，下列图象能表示负
重大小与手臂伸展程度大致关系的是（