l1F2费力杠杆费力、省距离筷子、船桨等
l1=l2则F1=F2等臂杠杆不省力也不省距离托盘天平等
二、滑轮
1、定滑轮
滑轮不随物体的移动而移动——定滑轮
定滑轮相当于一个等臂杠杆,不省力也不省距离
定滑轮的作用是改变力的方向
2、动滑轮
滑轮随着物体的移动而移动——动滑轮
动滑轮相当于一个动力臂等于两倍阻力臂的省力杠杆
动滑轮省力,但费了距离
F=1/2(G物+G动)若不考虑滑轮重,则有F=1/2G物
S=2h
注意:
在拉动滑轮时必须竖直拉动滑轮,才有F=1/2(G物+G动);若拉动滑轮时,拉力方向不竖直,则F>1/2(G物+G动)
三、功和功率
1、功(W)
力和在力的方向上移动的距离的乘积——功W=FS
单位:
F—N;S—m;W—N•mJ
注意:
S必须在力的方向上
S的单位必须是m,计算时应注意单位换算
力F必须是连续作用在物体上
2、功率(P)
单位时间内完成的功——功率
功率是表示物体做功快慢的物理量P=W/t单位:
W—J;t—s;P—J/sW(瓦特)
P=W/tP=(F•S)/tP=F•v
注意:
(1)功率的大小由功和做功所用的时间共同决定。
不能由单一物理量来判断功率的大小
(2)若物体的输出功率一定,则速度越小,牵引力就越大;速度越大,牵引力就越小
3、机械效率
η=W有用/W总×100%
对人们有用的功——有用功,用W有用表示
对人们无用但又不得不做的功——额外功,用W额外表示
有用功和额外功的总和——总功,用W总表示
W总=W有用+W额外
1、画出图1的力F的力臂。
2、画出图中杠杆OA的
受力力臂。
2、
如图3,杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态,L2是力F2的力臂,在图中画出F1的力臂和力F2。
3、图甲中O是杠杆的支
点,在图中画出F1的力臂。
9、如图7,一个绕O点转动的杠杆,已知阻力F2
的方向,以及动力F1的力臂,在图中补全F2的力臂以及动力F1。
1.下列几种情况下,没有力对物体做功的是( )
A.在光滑水平面上匀速运动着的小球
B.某人从山脚跑到了山顶
C.汽车沿着斜面向上匀速行驶
D.起重机吊着重物匀速下降
2.在下列哪种情况下,人对手提箱做了功( )
A.人提着手提箱在地面上站着不动
B.人提着手提箱顺着楼梯走上楼
C.人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动
D.人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼
3.在下图的四种情境中,人对物体做功的是( )
提着桶在水平地面匀速行走 举着杠铃原地不动 用力搬石头但没有搬动 推着小车在地面上匀速前进
A B C D
4.汽车在平直道路上做匀速直线运动,
下列说法中正确的是( )
A.汽车的牵引力为零
B.汽车所受的摩擦力为零
C.汽车牵引力所做的功为零
D.汽车所受的合力为零
5.2002年4月,闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行.龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录,创造了13.98m的新纪录.若他破纪录的一掷,用力是600N,则他对
铅球所做的功是( )
A.0
B.838.
8J
C.8388J
D.条件不足,无法求出
6.一起重机的钢索吊着重1000N的物体匀速上升2m后,又沿着水平方向缓慢移动了4m,在整个过程中,起重机
的钢索对物体做的功是( )
A.6000J
B.4000J
C.2000J
D.无法确定
7.放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为( )
A.0J
B.400J
C.2000J
D.2400J
8.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A.50J B.25J
C.100J D.200J
9.一个重500N的物体,用拉力F使它沿着长5m,高3m的光滑(摩
擦力忽略不计)斜面AB(如图),由A拉上平台B,在这过程中拉力做的功是__________J,若在平台BC上用力使物体前进5m,这时重力做的功是__________J。
10.用—个动滑轮将500N的货物提高1m,所用拉力为300N,有用功_____________,总功_____________,额外功_____________,
11.如下图所示,用力F
提水桶:
①由井底提起H高度;②提着水桶不动;③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯。
以上四种情况,力F对水桶有做功的是_____________(填序号);
若S>L>H>h,则做功最多的是_____________(填序号)。
12.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。
如图,汽车车厢高度h=1.5m
,斜面长度s=3m,现用力F沿斜面把G=1800N的重物匀速拉到车上。
若不计摩擦,拉力F为______N;若实际拉力F’=1200N,则该斜面的机械效率是________%。
14.如图所示,小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重与摩擦,则( )
A.W1=W2 η1=η2
B.W1=W2 η1<η2
C.W1<W2 η1>η2
D.W1>W2 η1<η2
一、填空题
1.杠杆的平衡条件是__________.为了省力需用__________的杠杆,__________和__________就是这样的杠杆.为了省距离,需用__________的杠杆,__________和__________就是这样的杠杆;不省力又不省距离,需要__________的杠杆,__________就是这样的杠杆.
2.用杠杆撬起一块重1000牛顿的石块,如果动力臂长100厘米,阻力臂长10厘米,那么要用__________牛顿的力就可以了.
3.定滑轮和动滑轮在构造上是相同的,只是在使用中,滑轮的__________叫做定滑轮,滑轮的__________叫动滑轮.定滑轮实质上是一个__________杠杆,所以使用定滑轮__________省力,但可以__________力的方向.动滑轮可以看成是__________的杠杆,使用动滑轮可以__________,但不能__________力的方向.
4.如下图,杠杆AB可绕B点转动,在A端挂一重80牛的物体,并用细线系住A点.当AB保持水平,细线和AB成30°角时,拉细线的力F等于_________牛.(杠杆自重不计)
5.指出下列实物各属于哪一种简单机械:
旗杆顶端的小轮是_________,而起重机吊钩上的铁轮是__________,起子是__________,手摇卷扬机是__________.
*6.自行车行驶时,若地面给后轮的力为210牛顿,后轮半径为35厘米,飞轮的直径为10厘米,而链条给飞轮的力是__________牛顿.
7.有一杠杆长2米,左端挂120牛的物体,右端挂180牛的物体,要使杠杆平衡,支点应放在__________;若两端的重力各增加30牛顿,要使杠杆平衡,则支点应向__________移动__________米.
8.甲、乙两人用扁担抬着一重物不动,物体重G=220N,物体距甲的距离为40cm,距乙的距离为70cm,则甲和乙肩上承受的压力分别为__________和__________.
9.一架不等臂天平,将物体放在左盘,右盘里放上100克砝码,天平平衡,若将物体放在右盘,左盘放121克砝码,天平也能平衡,则物体真实质量为__________克,天平的左右力臂之比为__________.
10.如图所示,杠杆平衡时,需在B点加一个作用力,这个力最小是__________,F3的力臂为__________.
11题13题15题
11.某杠杆匀速提升重物可以省四分之三的力,这个杠杆的阻力臂与动力臂之比是.
12.如图所示,重物A和B均静止,弹簧秤的示数是25牛顿,若不计滑轮的重量及一切摩擦,则重物A受的重力是牛顿,重物B受的重力是牛顿.
14.天平是利用__________原理工作的,它是一个__________杠杆.
13.杆OA是能绕O点转动的轻质硬杆(不计重力)杆上每小格长度相等,在A端挂两个钩码,每个钩码重50牛顿,在B点用弹簧秤拉着使杆在水平方向平衡(如图所示)则弹簧秤的示数为__________牛顿.
二、选择题
1.如下图所示,粗细不均匀的木棒,用细线吊在O点木棒恰好平衡,若沿O点竖直分成两段,则()
A.细的一段重B.粗的一段重
C.一样重D.无法判定
2.如下图所示,四个杠杆均处于平衡状,各杠杆上悬挂的物体重G均相等,所需的力分别为F1、F2、F3、F4,其中最小的是()
A.F1B.F2C.F3D.F4
3.如下图所示,先后用四个大小相等、方向不同的力作用在杠杆上端,问哪个力能撬起的石块最重?
()
A.F1B.F2
C.F3D.F4
5.关于杠杆,下列说法中正确的是()
A.杠杆一定都是直棒
B.杠杆一定都能省力
C.杠杆的支点一定在动力和阻力之间
D.既省力又省距离的杠杆一定不存在
6.在下列各图中,属于省力杠杆的有()
7.如下图所示,杠杆已经平衡,采取下列哪种做法,仍可使杠杆平衡()
A.将左边减去一个钩码,并再向左移一格
B.在右边加一个钩码,并将左边的钩码向左移一格
C.将左边减去两个钩码,并再向左移两格
D.将左边减去一个钩码,并将右边钩码向左移两倍
8.如下图所示,以O点为支点的杠杆在水平方向静止不动.若OM=2MN且在M点挂一重120牛顿的重物,则在N点施力的大小和方向是()
A.40牛顿,竖直向上B.80牛顿,竖直向下
C.240牛顿,竖直向上D.80牛顿,竖直向上
*9.用轮轴将物体匀速提升,当动力作用在轮缘上时,采取下列哪个措施可以更省力()
A.增大轴半径,轮半径不变B.减小轮半径,轴半径不变
C.减小轴半径,增大轮半径D.减小轮半径,增大轴半径
10.如下图所示是用启子开汽水瓶盖的实用杠杆装置,它的支点在()
A.启子与瓶盖的前接触点B.启子与瓶盖的后接触点
C.大姆指与启子的接触点D.食指与启子的接触点
11.如下图所示是渔翁钓到鱼后提杆的过程,可将鱼标看作一个杠杆,若用F1、F2分别表示动力和阻力,L1和L2分别表示动力臂和阻力臂,下面四图中,能正确表示这一杠杆示意图的是()
12.如下图所示,一杠杆两端挂有质量不等的两铜块,杠杆处于平衡,现将两铜块同时浸入水中,则杠杆将()
A.顺时针转动B.逆时针转动
C.保持平衡D.无法判断
*13.以下各种器材中,不是轮轴的有()
A.收音机中选台用的旋钮B.自行车前轮的轮和轴
C.拧螺丝用的螺丝刀D.录音机的功能按钮
14.一根长为4米的一头粗一头细的木棒,在距粗端1米处支住它可以平衡;如果在距粗端2米处支住,且在另一端挂20N的重物,杠杆仍可平衡,那么这根棒重为()
A.20NB.40NC.60ND.80N
三、作图题
1.画出下图中各力对支点O的力臂.
四、计算题
1.如图所示,一根细棒,用绳在O处吊起,当A、B两端分别挂两个重物GA和GB时,细棒刚好平衡,若AB=2.2米,OA=1.4米,GA=50牛,求GB的大小.
3.一根1米长的杠杆,在它的左端挂1千克的物体,右端挂4千克的物体时,杠杆恰好处于平衡状态,求支点在离杠杆左端多远的地方?
4.用一根扁担挑两筐水果,前一筐水果重150牛顿,后一筐水果后重100牛顿,当肩挑在离扁担前端60厘米处时,恰能使扁担平衡,求这根扁担多长?
若在前后筐各再加50牛顿重的水果,为使扁担平衡,肩应向前移还是向后移?
移多少?
(扁担自身重力不计)
答案:
一、1.F1·l1=F2·l2l1>l2铡刀瓶盖起子l1<l2起重机的起重臂缝纫机踏板l1=l2天平2.1003.轴固定不动轴随物体一起移动等臂不能改变动力臂为阻力臂2倍省一半的力改变4.1605.定滑轮动滑轮杠杆轮轴6.14707.离左端1.2米左0.038.709.140N80N10.11010∶1111.F2零12.1∶413.502514.杠杆平衡15.150
二、1.B2.A3.C4.B5.D6.BC7.D8.D9.C10.A11.B12.C13.BD14.B
三、略
四、1.87.5N.2.78N3.80cm4.扁担长150cm,后移4.3cm
功和功率
一、单项选择题(本题包含39小题)
3.(05柳州、北海)在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是()
4.下列各种情况中做功的是()
A.用竖直向上的力提水桶在水平面行走
B.用水平力推重物在水平地面上行走
C.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟
D.水球重50牛,沿光滑水平面运动10米
5.用三种方法来提升同一个重物:
a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h;b.沿光滑斜面将重物提高h;c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是:
()
A.a方式做功最少 B.b方式做功最少
C.c方式做功最少 D.三种方式做功一样多
6.(04湖北宜昌)汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是()
A.汽车的牵引力为零B.汽车所受的摩擦力为零
C.汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零
7.(04山西)以下估测中,基本符合实际情况的是()
A.人正常步行的速度约5m/s,
B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa
C.中学生的体重约50ND.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J
8.某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远,则铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是:
()
A.200焦 B.300焦 C.0焦 D.500焦
9.重50N的重物,在10N水平力的作用下,沿水平方向移动了5m,那么重力对重物做的功是()
A.50JB.250JC.0D.上述都不对
10.(05大连)在2000年9月22日悉尼奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌,她的挺举成绩是165kg。
估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为()
A.3×102JB.1×103JC.3×103JD.5×103J
11.(05广州市)教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重为50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入课室,从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为()
A.0JB.300JC.450JD.500J
12.(05盐城市)如图所示,用水平力F拉着重为100N的物体,在水平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则()
A.重力做的功是500JB.拉力大小为100N
C.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J
13.(04天津)如图,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为()
A.50JB.25J
C.100JD.200J
14.下列说法中正确的是()
A.有些简单机械省功
B.斜面越长越省功
C.使用任何机械都不省功
D.定滑轮在使用过程中虽不省功,但是能省力
15.(05上海市)当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器()
A.做功多B.做功少C.做功快D.做功慢
16.(04辽宁本溪)下面说法中正确的是()
A.浸没在水中的物体,密度越大,受到的浮力越小
B.既省力又省距离的机械是不存在的
C.机械的功率越小,做功越小
D.一块冰熔化成水后,体积、密度、质量和比热容均发生变化
17.(04深圳副卷)以下说法正确的是()
A.运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性
B.做功越多,功率就越大
C.浮在水面上的木块所受浮力大于重力
D.坦克履带的作用之一是为了减少对地面的压强
18.(05临沂市)班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大。
为此,需要测量一些物理量,下列物理量中必须测量的是()
①三楼地面到一楼地面的高度;②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重;④一楼到三楼楼梯的长度
A.②④D.①④C.①②③D.②③
19.(04南通)登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于()
A.500WB.100WC.50WD.10W
20.(05广东省)如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)()
A.1200WB.10W
C.12WD.120W
21.(05贵阳)在2005年中考体能测试中,某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。
设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近()
A.5W B.50W C.500W D.5000W
22.(05毕节地区)一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后,在空中停留了3s,又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为()
A.300WB.2000WC.3000WD.1500W
23.(04新疆建设兵团)"五一"假期,小林和爸爸一起去登红山,小林用了15min登到山顶,爸爸用了20min登上了山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( )
A.9∶8 B.8∶9 C.1∶2 D.2∶1
24.甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的()
A.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1
B.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1
C.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3
D.做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1
25.甲物体放在粗糙的水平面上,乙物体放在光滑的水平面,它们在相等的水平推力作用下移动相同的距离,试判断推力对物体做功W甲和W乙及功率P甲和P乙的大小关系为()
A.W甲>W乙,P甲=P乙B.W甲=W乙,P甲=P乙
C.W甲P乙D.W甲=W乙,P甲82.(00北京东城区)如图所示,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所用的时间为10s,(不计绳和滑轮重)求:
(1)物体A受到的重力.
(2)物体A受到的摩擦力.
(3)力F做的功.(4)力F做功的功率.