《第十二章简单机械知识点总结及同步练习.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十二章简单机械知识点总结及同步练习.doc（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十二章简单机械知识点总结及同步练习第十二章 简单机械一、杠杆 1、定义： 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明： 杠杆可直可曲，形状任意。 有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 2、五要素组成杠杆示意图。 支点： 杠杆绕着转动的点。用字母O表示。 动力： 使杠杆转动的力。用字母F1表示。 阻力： 阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。 3、研究杠杆的平衡条件： 杠杆平衡指：杠杆静止或匀速转动的状态。 实验前
2、：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。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂 名称结 构特 征优缺点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮 4、分类：二、滑轮1定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。 实质：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SF（或速度vF
3、）=重物移动的距离SG（或速度vG） 2动滑轮： 定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动） 实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 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，拉力F=（G物+G动）绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（或vG） 3滑轮组 定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。 理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=G。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=（G物+G动）。绳子自由端移动距离SF（
4、或vF）=n倍的重物移动的距离SG（或vG）。 组装滑轮组方法：根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。4、判断绳子段数依据：看是否直接与动滑轮相连连绳子方法：当段数n为奇数时，绳子的一端从动滑轮开始连；当段数n为偶数时，绳子的一端从定滑轮开始连。奇动偶定 从里向外 三、机械效率： 、有用功：定义： 对人们有用的功。 公式： W有用Gh（提升重物）=W总W额=W总 斜面： W有用= Gh 2、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动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面： W额=f L 3、总功： 定义： 有用功加额外功或动力所做的功 公式：
5、 W总=W有用W额=FS= W有用 斜面： W总= fL+Gh=FL 4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。 公式： W有用W总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮 机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：。5、机械效率的测量：W有用W总 =GhFS= 原 理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。步
6、骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多B提升重物越重，做的有用功相对就多。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练习一一、选择题1、如图是研究杠杆平衡条件的实验装置，要想使杠杆平衡，A处钩码应挂 第10题 第11题 第12题 第13题 第14题A.1个 B.2个 C.3个 D.6个2、下列工具中属于省力杠杆的是（ ）A.筷子 B.瓶起子 C.镊子 D.天平3、如图所示杠杆, O是支点, 中间挂一重物G, 如果在杠杆的另一端M处加一个力F使杠杆平
7、衡, 且要求所加的力要最小, 则这个力 ( )A. 应沿MQ方向 B应沿MP方向 C应沿MN方向 D可沿任意方向 4、如图所示，要让背着重物的人省点力，你采用的方法是 ( )A人的腰应当直起来 B人的步子迈得小些C人两只手往前移一移 D将捧往前拉一拉，使物体更靠近人一些5、如图所示，是一种指甲刀的结构示意图，下列说法正确的是（）AABC是一个省力杠杆BD处刀刃较薄，可以增大压力C杠杆ABC上有粗糙的花纹，可以减小摩擦D指甲刀只有两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆6、如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时，横梁上升，属于动滑轮的是（）A甲 B乙 C丙 D丁7、用不同机械将同样重物匀
8、速提升，若不计摩擦和滑轮重，拉力F最小的是（）第6题8、一定不省力的简单机械是（ ）A. 斜面 B. 轮轴 C. 动滑轮 D. 定滑轮 9、关于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是（ ）A.使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向B.定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的 D.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力 10、如图所示，物体重G180 N，若将物体匀速提高h2 m，需要用F80 N的拉力，则拉力F做的功和滑轮组的机械效率分别是 ( )第1题 第3题 第4题 第5题A360 J 75% B480 J 75% C480J 8
9、8. 9% D480 J 133%11、用如图所示的滑轮组将重10 N的物体匀速提升01 m，拉力F为6 N下列说法中正确的是 ( ) A所做的有用功为06 J B所做的额外功为08 J C所做的总功为12 J D比滑轮组的机械效率为6012、用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力是60N，滑轮的机械效率为A16.7% B20% C83.3% D100%13、如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中 （ ）A甲图省力，机械效率甲图大 B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率乙图大 D乙图省力，机械效率一样大14、如右图所示，工人用
10、250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为（ ）A80 800J B80 1000J C62.5 200J D80 200J15、用n=3的滑轮组提起物体时，测得滑轮组的机械效率为80，作用在绳自由端的拉力为200N，则被提起物体的重为A480N B750N C533N D以上结果都不对二、填空题16、如图所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计，秤杆水平静止时，OA5 cm，OB25 cm则被测物的质量为_kg若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_（填“大于”、“等于”或“小于”）被测物的真实质量值17、下列工具中天平、扳手、镊子、羊角锤
11、、裁衣剪刀、瓶盖起子、筷子、钓鱼杆等都是简单机械，其中属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆的是 ， 属于等臂杠杆的是 （填序号）18、如图8所示，在用杠杆撬石头的过程中，该杠杆属于_杠杆（选填“省力”、“费力”或“既不省力也不费力”）。在用力方向不变的情况下该人想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向_支点O(选填“远离”或“靠近”)方向移动19、俗话说“小小秤砣压千斤”，这可以根据_来解释只要秤砣对秤杆作用的力臂比所挂物对秤杆作用的力臂_(选填“大得多”或“小得多”)，那么“小小秤砣压千斤”是完全可以实现的。 20、滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用 （选填“定滑轮”或“动滑
12、轮”）；在需要省力时，要使用 （选填“定滑轮”或“动滑轮”）。21、学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个_滑轮，它的优点是_22、图中， 图的握法更有利于拧紧或松开螺帽。23、一台起重机将重3000N 的货物提高3m。如果额外功是3000J，起重机做的有用功是_J，机械效率是_。24、某工人用如右图所示的装置把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，则该滑轮组的机械效率是 ；若不计摩擦，则动滑轮的重为 N.第18题 第22题 第24题 第25题25、工人师傅利用如图所示的滑轮组将重为800N的货物匀速提升0.8m，所用拉力F为280N，则工
13、人做的有用功是 _J，此滑轮组的机械效率是_。 三、作图题26、如图所示为钓鱼竿钓鱼时的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2。 27、如图所示，画出动力F的力臂。28、用如图所示的滑轮组提升重物，请用笔画线组装成最省力的滑轮组四、实验,探究题29、如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向(左/右)调节，使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。（2）杠杆调节平衡后，小明在
14、杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：（用字母表示）。他这样得出的结论（合理/不合理）；为什么？ 。（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是。五、计算题30、如图所示，质量为60千克的小张同学在做俯卧撑运动。此时可将他视为一个杠杆，他的重心在A点。则：（1）小张同学所受的重力大小为多少？（2）若他将身体撑起，地面对手的作
15、用力至少多大？ 31、建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为200 的建材从地面匀速送到6 高处，所用拉力为125，时间为10求：(1) 工人做的有用功；(2) 工人做的总功；(3) 此过程中该装置的机械效率；(4) 工人做功的功率32、如图13用滑轮组提起重630 N的物体，绳子自由端拉力F为300 N，重物以0.2 m/s的速度匀速上升3m，不计摩擦和绳重，求：（1）滑轮组对物体做的有用功（2）滑轮组的机械效率. （3）拉力做功的功率. 练习二：1骑自行车上坡走“S”形路线，这样做的好处是（ ）A省距离B省力C费力，但省时间D以上说法都不对2用剪刀剪东西时，如果用剪刀的尖部去剪就不易剪断，
16、而改用剪刀中部去剪就容易些，这是因为（ ）A增大了动力 B减小了阻力C减小了阻力臂 D增大了动力臂3、测某机器的机械效率时，有如下4个记录结果，其中肯定错误的是（ ）。A. 99B. 120C. 60D. 804、关于机械效率的下列说法中，正确的是（ ） A.利用机械越省力，机械效率越高B.机械做功越快，机械效率越高C.有用功相同，总功越大的机械效率越高D.额外功相同，有用功越大的机械效率越高5分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度，做的有用功（ ）A杠杆最多 B动滑轮最多C滑轮组最多 D一样多6、如图12-19所示为自行车的脚踏板和大齿轮在运动中的三个不同位置。如要使大齿轮对链
17、条的拉力保持不变，那么人脚加在脚踏板上的力最大时在（ ） （A）A位置 （B）B位置（C）C位置 （D）三个位置一样7某人用力抬起放在水平地面上的一匀质杠杆的A端，F始终与直杆垂直，如图所示，则在抬起直杆的过程中（ ） AF逐渐变大 BF逐渐变小 CF保持不变 D无法确定8如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重GA的物体，B端挂重GB的物体时，杠杆处于平衡状态，此时OA恰好处于水平位置，AO=BO，杠杆重不计，则 （ ） AGA=GB BGAGB CGAGB D无法判定9有一根一端粗一端细的木棒，用绳子拴住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好处于水平位置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯
18、开，则被锯开的木棒（ ） A粗细两端一样重 B粗端较重 C细端较重 D无法判定10在如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（ ）二、填空题：（每题4分，共20分）18杠杆的平衡条件是_，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_ 倍23重200 N的物体，使用定滑轮将它提起时，不计摩擦和滑轮重，所用拉力是_N，如果使用动滑轮将它提起，所用拉力是_ N13如右图所示，物体重G=500N，当物体G匀速上升时，则挂钩B承受拉力为_N，挂钩A承受_N的拉力，拉力F为_N，若绳子自由端向上拉动2m，则物体向上移动_m。（不计摩擦、不计滑轮重
19、）14如图所示，物体G重60 N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_ 的_ N的力；也可以在B点加一个方向为_ 的_ N的力。15如图所示，在水平拉力F的作用下重100 N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10 N，则拉力F的大小为 N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为 N。三、实验探究题（每题10分，共 30 分）16.作图题（1）画出下列图中的动力臂L1和阻力臂L2。 （2）按下图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G表示物重，G表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力。17. 学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的
20、特点(1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持_状态，并依据_条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。(2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面_向上拉木块，收集到下表中的实验数据：比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时_(选选填“能”或“不能”)省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越_(选填“省力”或“费力”)；实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向_(选填“左”或“右”)移；请举出应用斜面的一种实例：_（写出一种即可）斜面倾斜程度木块重力G/N斜面高度h/m斜面长S/m沿斜面拉力F/ N较缓50
21、.212较陡50.312.6最陡50.413.218.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是_。 (2)实验中，用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式 ( )A 一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码 C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多 (3)图中，不改变支点O右侧所挂的两个钩码和其位置，保持左侧第_格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。
22、四、综合应用题（每小题10分，共20分）19利用图912的滑轮组来拉动汽车，已知汽车与地面间的摩擦力是408103N，将汽车移动1m，拉力做的总功是4800J，试求此时滑轮组的机械效率图91220、如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦求：(1)木箱匀速上升的速度；（3分）(2)工人师傅做的有用功；（3分）(3)动滑轮的重力（4分）参考答案一一、选择题1、C 2、B 3、A 4、D 5、B 6、D 7、C 8、D 9、D 10、B 11、B 12、C 13、B 14、D 15A二、填空题16、0.5 大于 左
23、17、 2，4，6 3，5，7 1 18、省力、靠近 19、杠杆平衡条件（或“杠杆原理”） 大得多 20、定滑轮 动滑轮21、定，可以改变用力的方向 22、b 23、 9000 75% 24、80%；60 25、640 76.2三、作图题26、27、 28、 29、见答图3四、实验,探究题30、（1）左 （2）F1L1=F2L2 不合理 实验次数太少，结论不具有普遍性 （3）杠杆本身受到重力31、(1)能省力 (2)可以改变力的方向 (3)费距离(移动更多距离) (4)由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 (5)例如：计算动滑轮和定滑轮提起重物所做的功，发现使用动滑轮和定滑轮都不能省功；计算动滑轮(定
24、滑轮)的机械效率，发现使用动滑轮(定滑轮)的机械效率小于l。(能说出其中一个给2分。只说明结论，不说出分析计算什么数据的只给1分) 评分：(1)、(2)、(3)、(4)每空1分，(5)小问2分。本题满分6分 五、计算题32、F1 l1= F2 l2 1分30牛2米=300牛l2 1分l2=0.2米 1分204分33、（1）G=mg=60kg9.8N/kg=588N （2）F2=G=588N F1LI=F2L2 F1=F2L2/L1=588N0。9m/1.5m=352.8N 34、(1)1200J (2)1500J (3)80% (4)150W35、（1）1890J （2）0.70 （3）450w 参考答案二一、选择题：（30分）题 号12345678910答 案BCBDDCBBBC二、填空题：（20分）11. 动力动力臂=阻力阻力臂 、 2.0 。 12. 200 、 100 。 13. 500 、 250 、 250 、 1 。14. 竖直向下 、 80 、 竖直向上 、 80 。15. 20 、 10 。三、实验探究题（30分）16略四17. (1)静止 二力平衡； (2)匀速 能 省力 右 盘山公路等18（1）右；便于测量力臂 （2）D （3）2四、计算题：（20分）19 8520. （1）、0.1m/s (2) 2400J (3) 60N