功、简单机械
基础知识:(一)、功1、做功的两个必要因素:_____________________、 _____________________________
2、功的计算公式_________其中W代表_______单位________。F代表_______单位是________,A、甲比乙做功快 B、相同时间内,甲比乙做的功多 C、 甲比乙做的功多 D、完成相同的功,甲比乙用时少
3、某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t,在10s内从一层上升到六层。每层楼高3m,电梯电动机做的功是多少?(取g=10N/kg) s代表_______单位是________。
3、功率的定义_____________________,它是表示做功______的物理量,功率大,做功___。 4、功率计算公式:_____________。其中W代表_______单位是________。t代表_______单位是________,P代表_______单位是________。推导公式:P=Fv。(速度的单位要用m/s) (二)、1、杠杆的五要素:_____( )、_____( )、_____( )、_____( )、_____( )。_____________________叫动力臂。
2、杠杆的平衡条件_____________________,由此可知动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的___________________。
3、杠杆的种类:①动力臂____阻力臂的杠杆叫________杠杆,特点_________________。②动力臂____阻力臂的杠杆叫________杠杆,特点_________________。③动力臂____阻力臂的杠杆叫________杠杆。
4、定滑轮的特点___________,___________;动滑轮的特点___________,________________。 5、滑轮组的省力规律:①用几股绳子承担物重,拉力就是物重的___________,用公式表示__________________(不计摩擦和动滑轮重),其中n表示_________________;若考虑动滑轮重,则公式写成_____________________(不计摩擦)。省力的同时费距离,用式子表示___________________,其中s表示_________________________,h表示______________________。6、斜面的公式:________,变形得到F=__________,由此可知:斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的_________(不计摩擦)
7、、_____功:机械对物体做的功。_____功:对人们没用,不得不做的功(指克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。______:有用功和额外功的总和。通常指人(动力)对机械做的功。 8、机械效率定义________________________________,公式___________,变形可得W有用
=__________;W总=____________ 二、典型例题
1、下列情况中,有力对物体做功的是( )
A、用力推车,车不动 B、小车在光滑的水平面上匀速运动 C、举重运动员举着杠铃沿着水平方向走了一米 D、一个苹果从树上落下来
2、两台机器,甲的功率比乙的大,以下说法中错误的是( )
4、重500N的物体,在100N的水平拉力下,沿水平地面以0.5m/s的速度匀速运动10s,在这个过程中,重力做了多少功?拉力做功的功率是多少瓦?
5、一台水泵给水箱供水,工作1h把水箱灌满。已知水箱高出地面30m,容积是60m3。这台水泵的功率至少是多少千瓦?(取g=10N/kg)
6、如右图。独轮车的重心在A点,车斗和车内的
煤总重900N,人手握住把手的地方距A点70cm,A点到轮轴的水平距离为30cm,则人将车把抬起时,需用力多少N?
7、斜面长5m、高1.5m,把重800N的物体匀速推向斜面顶端。所用推力为300N,求斜面的机械效率。
8、如图,用滑轮组将重960N的货物匀速提升到4m的高处,所用时间为8s,人作用在绳子自由端的拉力为600N。求:①滑轮组的机械效率;②拉力的功率。③动滑轮重。(不计摩擦和绳重)
巩固练习
1、右图中,物体重力均为G=500N,(不计滑轮重、绳、滑轮间的摩擦),拉力F的大小为:F1=_______;F2=________
2、在杠杆下挂一重物,若分别在F1、F2、F3作用下杠杆处于平衡状态,则这三个力中( ) A、F1 最小 B、F2最小
C、F3 最小 D、一样大
3、一辆汽车以108km/h的速度在平直轨道上行驶,受到的阻力是200N,则汽车牵引力的功率为_____W。如果车这样行驶5min,则汽车牵引力做功_____J。
4、如右图,用滑轮组将重为500N匀速提升,动滑轮重为100N。绳子自由端向下移动了4m(不计摩擦和绳重)求:①拉力的大小②滑轮组的机械效率(不计摩擦和绳重)
5、如图,用滑轮组将重300N的货物匀速提升2m的高处,滑轮组的机械效率为η=80%;求:①
有用功;②总功;③拉力;④动滑轮重。(不计摩擦和绳重)
6、如图,用滑轮组将货物匀速提升,所用拉力为250N,绳子自由端向上移动了6m。滑轮组的
机械效率为η=80%;求:①总功;②有用功;③物重;④动滑轮重。(不计摩擦和绳重)
7、做俯卧撑的人可视为杠杆,一同学重500N,A点为重心,O为支点,他每次将身体撑起,肩部上升0.5m。某次测试中,他1min内完成40次俯卧撑。求
(1)将身体匀速撑起地面对双手的支撑力 (2)将身体撑起一次所做的功 (3)该同学1min内的功率
8、某小组探究斜面的机械效率与哪些因素有关?甲同学猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关,乙同学猜想斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关,实验装置了如图所示。
实验测量的数据如下表 次 斜斜面物斜面拉斜有用总机械数 面材料 重 高力面功W功效率 倾G/N h/m F/N 长有/J W角 s/m 总/J 1 300 玻璃 7 0.5 4.9 1 3.5 4.9 71.4% 2 300 木板 7 0.5 6.0 1 3.5 3 300 毛巾 7 0.5 6.5 1 3.5 6.5 53.8% 4 200 木板 7 0.34 4.9 1 2.38 4.9 48.6% 5 150 毛巾 7 0.26 5.1 1 1.82 5.1 35.7% 请你根据表中的数据解答下列问题:
(1) 在第2次实验中,拉力做的总功是________J,斜面的机械效率是 。 (2) 1、2、3次实验中,分别选用玻璃、木板、毛巾作为斜面的材料,是为了
__________________________________________这可以验证_____(甲或乙)同学的猜想,探究的结
论是:______________________________________________________
(3)若通过分析1、4、5三次实验数据,得出斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为
存在的问题是:_____________ (4)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面越陡越 __________(选填“省力”或“费力”)。 9、在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所测数据填入如下实验数据记录表。
(1)由第1次和第2次实验数据可知,用滑轮组提升物体,当滑轮组一定时,滑轮组的机械效率可能与 有关。
(2)由第2次和第 次实验数据可知,用滑轮组提升物体,当被提升的物体一定时,滑轮组的机械效率可能与动滑轮重有关。
(3)利用公式算得的拉力比实际拉力小,原因是________________________________ (4)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的合理建议: A_________________________;B_________________________
序动滑轮钩码总钩码上升测力计测力计移机械效号 重 重G/N 高度h/m 拉力动距离s/m 率 G动/N F/N η 1 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 1 4 0.1 1.67 0.3 79.8% 3 2 4 0.1[来源学科网] 2.0 0.3 66.7% 拓展延伸
4 1 4 0.1 2.5 0.2 80% 1、下面各图中,物体与地
面之间的摩擦力均为f=100N,(不计滑轮重、绳、滑轮间的摩擦),拉力F的大小为: F3=________;F4=________.
2、如图,用滑轮水平拉动货物匀速前进4m,已知物体与地面之间的摩擦力为100N,则所用拉力为______N。拉力做的功为______J。(不计动
滑轮重)
3、某人用滑轮组从水中打捞重物。已知实心重物的体积为2×10-2 m3
,密度为 8.9 ×103kg/m3,水的密度为1×103kg/m3
,
(不计摩擦和绳重,g取10N/kg)求:重物未露出水面时,(1)物体所受浮力为多大?(2)需要多大的拉力能将重物
匀速提升。
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