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第十二章簡單機(jī)械 本章考點(diǎn) 1杠桿 杠桿的平衡條件探究 2 滑輪 滑輪組 輪軸 斜面 3 機(jī)械效率 1 杠桿的平衡條件是 杠桿可以分為省力杠桿 杠桿和 杠桿三類 2 定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè) 杠桿 使用它 省力 改變力的方向 動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè) 杠桿 使用它 省力 改變力的方向 滑輪組既可以省力也可以改變力的方向 3 當(dāng)動(dòng)力作用在輪軸的輪上時(shí) 可以省 當(dāng)動(dòng)力作用在輪軸的軸上時(shí) 可以省 使用斜面可以省 4 機(jī)械效率的計(jì)算公式是 機(jī)械效率總是 1 減小機(jī)械自重及機(jī)械摩擦可以提高機(jī)械效率 F1L1 F2L2 費(fèi)力 等臂 等臂 不 可以 省力 可以 不能 力 距離 力 W有 W總 100 小于 目錄 杠桿 1 滑輪 2 機(jī)械效率 3 CONTENTS 考點(diǎn) 考點(diǎn)一 杠桿 2015益陽市 如圖是自行車手閘示意圖 手閘是一個(gè)簡單機(jī)械 這種簡單機(jī)械的名稱是 當(dāng)圖中手對車閘的作用力F 10N時(shí) 剎車?yán)€受到力的大小為 N 例1 杠桿 40 解題思路 在力的作用下 能夠繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿 由圖知 自行車手閘在力的作用效果下 能夠繞著鉚釘轉(zhuǎn)動(dòng) 所以是杠桿的應(yīng)用 因?yàn)镕1L1 F2L2 所以拉線受到的拉力為F 12cm 3cm 10N 40N 答案 杠桿40 1 2015無錫市 某人在動(dòng)物園內(nèi) 用彈簧測力計(jì)稱出了一頭大象的重量 在稱象過程中 他用到了吊車 鐵籠和一根很長的配槽鋼等輔助工具 操作步驟如下 a 如圖甲所示 將鐵籠系于槽鋼上的B點(diǎn) 當(dāng)?shù)踯嚨蹉^在槽鋼上的懸吊點(diǎn)移至O點(diǎn)時(shí) 槽鋼在水平位置平衡 b 將大象引入鐵籠 保持吊鉤懸吊點(diǎn)O點(diǎn)和鐵籠懸掛點(diǎn)B點(diǎn)的位置不變 用彈簧測力計(jì)豎直向下拉住槽鋼的另一端 使之再次在水平位置平衡 如圖乙所示 測得OB 6cm OA 9m 彈簧測力計(jì)的示數(shù)為200N 根據(jù)上述數(shù)據(jù)測出了大象的重量 1 大象的重為 N 3 104 2 設(shè)計(jì)步驟a的目的是 消除槽鋼及鐵籠重力對杠桿平衡的影響且便于測量力臂的長度 2 2015萊蕪市 如圖所示 杠桿在力F1 F2的作用下 F2未畫出 處于平衡狀態(tài) O為支點(diǎn) L2是力F2的力臂 請?jiān)趫D中畫出F1的力臂L1和力F2的示意圖 考點(diǎn)二 滑輪 考點(diǎn)二 阿基米德原理 2015梅州市 如圖所示 用一根繩子繞過定滑輪 一端拴在鉤碼上 手執(zhí)另一端 分別用力F1 F2 F3勻速拉起鉤碼 忽略繩子與滑輪的摩擦 下列說法中正確的是 A F1較大B F3較大C F1 F2 F3的大小不能確定D 將鉤碼提升相同的高度 力F1 F2 F3所做的功相等 例2 D 解題思路 由圖可知 圖中滑輪是定滑輪 定滑輪不能省力 在忽略繩子與滑輪的摩擦的情況下 F1 F2 F3都與物體重力相等 所以三種拉法所用拉力一樣大 故A B C錯(cuò)誤 如果將鉤碼提升相同的高度 由W Fs可知 力F1 F2 F3做的功相等 故D正確 答案 D 3 2015桂林市 如下圖所示的四種機(jī)械裝置中 不能省力的裝置是 A 自行車的腳踏板B 旗桿頂?shù)亩ɑ咰 水管上的水龍頭D 大門上的門把手 B 4 2015廣東省 如圖所示 已知物體A和動(dòng)滑輪的總重為200N 當(dāng)物體A勻速上升高度為1m時(shí) 繩子移動(dòng)的距離為 m 人對繩子的拉力為 N 拉力所做的功為 J 繩子與滑輪的摩擦力 空氣阻力忽略不計(jì) 2 100 200 5 2015銅仁市 請?jiān)趫D中畫出滑輪最省力的繞法 答案 2015盤錦市 在探究 滑輪組機(jī)械效率 時(shí) 小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測量 用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測得前3組數(shù)據(jù) 用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測得第4組數(shù)據(jù) 如下表 例3 1 根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法 2 在實(shí)驗(yàn)中 測量繩端拉力F時(shí) 應(yīng)盡量 勻速向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì) 讀出乙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 N 第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為 豎直 1 6 66 7 3 由表中第 組數(shù)據(jù)可知 同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān) 4 由表中第3 4組數(shù)據(jù)可知 同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和 有關(guān) 請計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功 J 1 2 3 動(dòng)滑輪重 0 15 解題思路 1 由前3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知 s 3h 所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重 因此應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起 如圖所示 2 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì) 這樣才能準(zhǔn)確測出拉力的值 由圖知 測力計(jì)的分度值為0 2N 所以其示數(shù)為1 6N W有用 W總 100 Gh Fs 100 4N 0 1m 2N 0 3m 100 66 7 3 由表中數(shù)據(jù)可知 同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān) 解題思路 4 由表中第3 4組數(shù)據(jù)可知 物重相同 動(dòng)滑輪重力不同 機(jī)械效率不同 由此可得 同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和動(dòng)滑輪重有關(guān) 根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知 有用功 W有 Gh 4N 0 1m 0 4J 克服動(dòng)滑輪做的功 W動(dòng) G動(dòng)h 0 5N 0 1m 0 05J 總功 W總 Fs 2N 0 3m 0 6J 則克服繩重及摩擦做的那部分額外功 W額 W總 W有 W動(dòng) 0 6J 0 4J 0 05J 0 15J 答案 2 豎直1 666 7 3 1 2 3 4 動(dòng)滑輪重0 15 6 2015茂名市 如圖所示 用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物 繩重 摩擦忽略不計(jì) 在物體勻速上升的過程中 A 甲圖省力 機(jī)械效率甲圖大B 甲圖省力 機(jī)械效率一樣大C 乙圖省力 機(jī)械效率乙圖大D 乙圖省力 機(jī)械效率一樣大 D 7 2015曲靖市 如圖所示 用一個(gè)長為1 2m的斜面將重為45N的物體沿斜面勻速拉到0 4m的高臺上 斜面的機(jī)械效率為60 則把重物拉上高臺時(shí)做的有用功是 J 物體與斜面間的摩擦力是 N 18 10