复习与检测1.如图所示,a、b是两个体积相同又能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,这下列说法正确的是( )A.a物体受浮力大于b物体B.b物体受浮力大于a物体C.c部分和d部分都受浮力D.d部分和c部分都不受浮力2.有一重 1.2N的小球,放入盛满酒精的烧杯中,溢出1N的酒精,则小球在酒精中______;若把这个小球放在盛满水的烧杯中,它将______ (填“下沉”“漂浮”或“悬浮”)3.一边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止后有五分之二的体积露出水面(g=10N/kg?).试 求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的质量;(3)木块的密度。一、知识清单:1.杠杆的五要素:支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l 1(从支点到________________的距离)、阻力臂l2(从支点到________________的距离).注意:力臂是指 点到线(“支点”到“力的作用线”)的距离,而不是点到点(“支点”到“力的作用点”)的距离。画力臂:一定点,二画线(力的作用线),三 作垂线段,四标注。2.注意:探究杠杆的平衡条件实验中,使杠杆在水平位置平衡,便于测量力臂。把杠杆的中心作为支点,目的是排除杠杆自重 对杠杆平衡的影响.3.生活中的杠杆等臂杠杆:动力臂________阻力臂,不省力也不费力,不省距离也不费距离,如天平、跷跷板.省力 杠杆:动力臂________阻力臂,能________力,但________距离,如撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳等.费力杠杆:动力臂 ________阻力臂,________省力,但________距离,如理发剪刀、钓鱼竿、镊子等.4.杠杆的最小力问题条件:由杠杆 平衡条件F1l1=F2l2可知,当阻力和阻力臂不变时,要使作用在杠杆上的动力F1最小,其相应的____________应为最大值. 方法:(1)找最大动力臂:①动力作用点确定时,支点和动力作用点的连线即为最大动力臂;②动力作用点没确定时,支点到杠杆上最远点的连线 即为最大动力臂.作最小动力的示意图:过动力作用点作力臂的垂线,标注箭头和字母(注意力的方向).5.轮轴____________的滑 轮叫做定滑轮.使用定滑轮不能省力,但可以改变动力的________.定滑轮实质是一个________杠杆。力的关系:使用定滑轮提升 重物,若不计摩擦,则F________G;若考虑绳子与滑轮间的摩擦,则F________G.6.使用动滑轮能________,但不 能改变动力的________,且多费一倍距离.动滑轮实质上是一个__________杠杆.力的关系:(1)不计摩擦和动滑轮的重量, 动滑轮能省一半力,即F=________——理想情况;(2)不计摩擦时,有F=________——半理想情况.7.滑轮组:把定滑轮 和动滑轮组合在一起.在使用滑轮组时,既能,又能.力的关系:(1)如图甲所示,不计摩擦、绳重和动滑轮重:提起物体所用的力就是物重 的n分之一,即F=.不计摩擦:提起物体所用的力就是物重和动滑轮总重的n分之一,即F=。绳子末端移动的距离s=nh(h为物体上升的高 度).甲乙(2)如图乙所示,将滑轮组平放,此时克服的阻力是物体受到的摩擦力f,拉着物体在水平面上匀速直线前进,所用的力是摩擦力 的n分之一,即F=;绳子末端移动的距离s拉力=ns物.8.有用功、额外功和总功有用功:为了实现做功的目的,不用任何机械而___ _____做的功,用________表示.额外功:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功,用________表示.总功: ________与________之和是总共做的功,叫做总功,用________表示.9.机械效率定义:物理学中,将_____ ___跟________的比值叫做机械效率.公式:η=________.意义:机械效率的高低反映了使用机械时有用功在_____ ___中所占的比例大小,比例越大,机械效率越高,机械的性能越好,经济效益越高.影响因素:________、____________ 及________等.注意:使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总小于总功,机械效率总小于1.10.测量滑轮组的机械效率 :原理:η=结论:同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越________;提升相同重物,动滑轮个数越多,机械效率越_______ _,但越________力.注意:利用同一滑轮组提升物体,若被提升物体的重力发生改变,则滑轮组的机械效率会发生改变.不要误认为 一个滑轮组的机械效率是恒定不变的.例题探究例1如图1—6—2(a)是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,则在B点 用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态.问:(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡?(图中每个格距离相等)(2)若在 C点用20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡?图1—6—2(a)例2利用图1—6—8中的滑轮组提升重物A(物体A重1 600N),滑轮组的机械效率为80%,当物体匀速提升时,作用在绳端的拉力F为________N,如果增大物重,此滑轮组的机械效率 .(选填“变大”、“变小”或“不变”)图1—6—8图1—6—9例3如图1— 6—9所示,物体M放在水平桌面上,现通过一动滑轮(质量和摩擦不计)拉着M向左匀速运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N.若 在M上加放一物块m可保持M向左匀速运动,需在绕过动滑轮的绳子的自由端施加一拉力,则F′()A.M运动时受到向左的摩擦力 B.加放m前,M受到10N的摩擦力C.加放m前,M受到20N的摩擦力D.加放m后,力F保持10N不变例4在下述情况中 ,若物体重100N,则力对物体做了多功?(1)物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m,求推力对物体做的功.(2)物体沿水平面匀速 前进了10m,摩擦力是20N,求拉力做的功.(3)物体沿光滑斜面滑下,斜面高1m,长2m,如图l—6—10所示,求重力对物体做 的功.(4)如图1—6—10,物体从斜面上滑下,求支持力对物体做的功.图1—6—10 图1—6—11例5图1—6—11所示滑轮组匀速提升物体.已知物重G=240N,拉力F=100N,该滑轮组的机械效率是___ _____.例6用动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度匀速提高了2m,绳端的作用力是250N,则有用功的功率是____ ____W.例7如图1—6—12,均匀杠杆下面分别挂有若干个相同的铁块,每小格距离相等,支点在O,此时杠杆已处于平衡状态.问 :当下面几种情况发生后,杠杆能否再次平衡?(1)两边各减去一个铁块;(2)将两侧铁块向支点方向移一个格;(3)将两边各一个铁 块浸没于水中;(4)将两侧所有铁块分别浸没于水中;(5)左侧有两个铁块浸没于煤油中,右侧有一个铁块浸没于水中.(煤油密度油=0. 8×103kg/m3)图1—6—12例8如图1—6—14,在一轻杆AB的B处挂一重为89N的物体,把物体浸没在水中,在A点作 用19.75N的向下的力,杠杆可以平衡,已知:OA∶OB=4∶1,求物体的密度.(g取10N/kg)图1—6—14例9如图1 —6—16,金属块M静止置于水平地面上时,对地面的压强为5.4×105Pa,轻质杠杆AB的支点为O,OA∶OB=5∶3,在杠杆的B 端,用轻绳将金属块吊起,若在杠杆的A端悬挂质量为m=4kg的物体时,杠杆在水平位置平衡,此时金属块对地面的压强为1.8×105Pa .若要使金属块离开地面,那么杠杆A端所挂物体的质量应为多少?图1—6—16例10如图1—6—22,把重250N的物体沿着 长5m,高1m的斜面匀速拉到斜面顶端,(1)若不计摩擦,求拉力;(2)若所用拉力为100N,求斜面的机械效率.图1—6—22 例11如图1—6—23所示,用滑轮组将重为G的物体提高了2m,若不计动滑轮重和摩擦阻力,拉力做的功为800J.求:物重.图1 —6—23例12如图1—6—24所示,物体A的质量为50kg.当力F为100N时,物体A恰能匀速前进.若物体A前进0.5m所用时 间为10s,(不计绳和滑轮重)求:(1)物体A的重力.(2)物体A受到的摩擦力.(3)力F做的功.(4)力F做的功率?图1— 6—24例13一架起重机在60s内能将密度为2×103kg/m3,体积为5m3的物体匀速提高12m,求这架起重机的功率? 已知:=2×103kg/m3,t=60sV=5m3h=12m求:功率P例14如图1—4—25所示,用滑轮匀速提起1 200N的重物,拉力做功的功率为1000W,绳子自由端的上升速度为2m/s,(不计绳重和摩擦)求:(1)作用在绳自由端的拉力多大 ?(2)滑轮组的机械效率为多大?(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物,作用在绳子自由端的拉力为多少?二、重难点突破 杠杆及杠杆的平衡条件1.下列关于力F1力臂的作图中,正确的是()2.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,B是OA上的一点,杠 杆长1.2m,在A处挂一重为50N的物体G,若在B点沿竖直方向施加一个大小为60N的力F,使杠杆在水平位置平衡,则B点到O点 的距离为________m,力F的方向应为竖直向________.★★3.如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂重物,在A端施加一竖直向上 的力F,杠杆在水平位置平衡,保持F的方向不变,始终与杠杆垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F将()A.变小B .变大C.先变大再变小D.不变4.如图所示,钓鱼时,钓鱼竿可看成杠杆,则下列分析正确的是()A.省力杠杆,支点是A点B.费 力杠杆,支点是A点C.省力杠杆,支点是B点D.费力杠杆,支点是B点5.如图所示,物体重G=50N,OB=0.4m,OA=1 m,使杠杆在水平位置平衡时,F1的力臂l1=m,F1=N.(杠杆重忽略不计)6.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:(1)如图甲 所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是便于测 量________.(2)如图乙所示,杠杆上的刻度均匀,在A点挂4个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂________个相同 的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的________(填“左”或“右”)端 将下沉.(3)如图丙所示,在A点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时, 弹簧测力计的示数如图丙所示,每个钩码重0.4N,则在A点应挂个钩码滑轮和滑轮组1.如图所示,若拉力F=90N,物体A重1500 N,不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦.当绳子的自由端移动3m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是N,物体A 移动m.2.如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下 静止.则每个动滑轮的重力为。3.如图所示,G=200N,滑轮重G′=40N,要使物体能匀速上升2m,则下列说法正确的是(不 计摩擦及绳重)()A.F=440N,并向上移动4mB.F=440N,并向上移动1mC.F=240N,并向上移动4mD .F=240N,并向上移动1有用功、额外功、总功1.一体重是500N的同学用重10N的水桶,提起重为100N的水沿楼梯运 到5m高的宿舍里使用,完成这一次提水,他做的有用功和额外功分别是()A.500J,50JB.500J,2550J C.500J,2000JD.2550J,50J2.工人用如图所示的滑轮组将重为500N的物体在4s内匀速提升了2m, 若每个滑轮重40N,不计绳重和摩擦,则在此过程中,下列说法正确的是()A.绳端的拉力F为270NB.拉力F的功率为270 WC.额外功为160JD.有用功为1080J机械效率1.甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量物体匀速提升相同高度 时,则()A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.乙吊车的电动机做的额外功较多C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙 两吊车的电动机做的总功相同2.利用如图所示的滑轮组,在20s时间内将重为20N的物体匀速提升了2m,所用拉力F为12.5 N.下列判断正确的是()A.绳子自由端移动的速度为0.1m/sB.该滑轮组的机械效率为80%C.此段时间内,拉力做功为40 JD.拉力做功的功率为1.25W3.如图所示,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是( )4.如图所示,斜面长4m,高2m.质量为50kg的小明站在斜面顶端,用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体 从斜面底端匀速拉到斜面顶端,g=10N/kg,那么()A.小明对物体做的总功为1300JB.斜面的机械效率是75%C.物体所 受的摩擦阻力为75ND.物体所受的摩擦阻力为25N5.如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀 速直线运动,若物体与地面间的滑动摩擦力为120N,则滑轮组的机械效率为%.6.小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同 一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小马认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小李却认为:“乙滑轮组更省力,机械 效率高”.两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确.(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计)他们在实验中得 到的数据如下表所示:物理量滑轮组装置甲装置乙钩码重G/N44钩码上升高度h/m0.10.1绳端拉力F/N1.61.4绳端移动距离s /m0.30.4机械效率η71.4%(1)根据所测数据,请计算一个动滑轮的重力是N,甲滑轮组的机械效率是;(2)由计算结果可以 确定的说法是正确的,这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是.由此可知,可采用的方法来提高滑轮组的机械效率.(3)随后小马 又设计了一个方案,如图丙所示.你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率(填“大于”“等于”或“小于”)装置的机械 效率.7.如图所示,用滑轮组匀速提起1200N的重物,拉力做功的功率为1500W,绳子的自由端向下拉的速度为3m/s,不计绳 重和摩擦.(1)滑轮组中有几股绳子承担重物?作用在绳子自由端的拉力是多少?(2)滑轮组的机械效率是多少?(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时,作用在绳子自由端的拉力是多少?三、简单机械作图1.现在不少学校里放置了如图甲所示的带盖子的垃圾桶,它能有效阻隔垃圾散发的气味,图乙为打开桶盖时的简化图.若动力作用在A点上,请在图中画出:(1)桶盖重力G的力臂L;(2)作用在A点的最小动力F示意图.2.如图甲所示,小华用笤帚在扫地,O为支点,作用在A点的动力为F1,在图乙中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2.3.旅行箱在拉力作用下静止于图示状态,O点为旅行箱的重心,A为拉力的作用点.请在图中画出旅行箱的重力以及最小拉力F的示意图.4.如图所示,轻质杠杆OA能绕O点转动,请在杠杆中的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹).5.请在图中画出人拉重物上升最省力的绳子绕线方法.6.请在图中画出人拉重物上升最省力的绳子绕线方法. |
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