1、5118-19 机 械 与 人（ 十 八 ） 机 械 与 人 （ A）一 、 复 习 目 标1、理解力臂的概念，会画力臂。能识别生活中的杠杆。理解杠杆的平衡条件并会应用。2、知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。会滑轮组的省力情况。会组装简单的滑轮组。3、学会使用简单机械改变力的大小和方向。二 、 基 础 知 识 回 顾 ， 规 律 方 法 小 结（一）杠杆1、定义：在力的作用下，能绕_转动的硬棒。 （P184 图 10-1） （硬棒不等于直棒，它可以是直的、曲的，体积可大可小，形状不一。 ）2、杠杆中有关概念（P185 图 10-2）杠杆的五要素：（1）支点：_（2）动力：_（3）阻力：_ _
2、4）动力臂：_（5）阻力臂：_ _ _【注意】动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反.【明确】画力臂时，首先确定杠杆的支点，再确定力的作用线。然后使用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线，垂足要落在力的作用线上，标出垂直符号，并用大括号标明哪个线段是力臂，写上字母 l1或 l2。力臂常用虚线画出.力臂是点（支点）到直线（力的作用线）的距离、不是支点到力作用点的距离3、杠杆的平衡条件：_ 4、杠杆的分类：分三类（188 图 10-5）（1）省力杠杆：l 1 l2 F1_F2 特点：省力但费距离。（2）等臂杠杆：l 1 l2 F1_F2 特点：既不省_也不省_。（3）费力杠杆：
3、l 1 l2 F1_F2 特点：费力但省_。（二）滑轮及滑轮组5、定滑轮：不随物体一起运动的滑轮。 （P191 图 10-14）实质是个_杠杆，特点：不_，但能改变_。 （P191 图 10-15）6、动滑轮：随物体一起运动的滑轮。实质是个_杠杆，特点：能省52_，但不能改变_。 （P192 图 10-16）7、用滑轮组时拉力的计算：（1）若动滑轮重、绳重及摩擦力都不计，F=（P192 图 10-17） 、若摩擦力及绳 重不计 F（n 是承担重物的 绳子段数，即连在动滑轮上的绳子段数。 ）三、基础练评1、使用下列简单机械费力的是 ( )2、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠
4、杆缓慢地由位置 A 拉至位置 B，在这个过程中，力 F 的大小将 （ ）A不变 B变小 C变大 D先变大后变小3、如图所示，在处于水平平衡的杠杆 A 点，挂上 4 个钩码（每个钩码的质量为 50 g） ，若使杠杆在水平位置保持平衡，作用在杠杆 B 点的力最小为（ g 取 10N/kg）( )A.15 N B.6 N C.3 N D.1.5 N4、如图所示，轻质杠杆 OA 可绕 O 点转动，请在图中画出杠杆 OA 的动力臂L1和其受到的阻力 F2。5、请 在 图 （ 1） 中 画 出 重 物 上 升 ， 最 省 力 的 绕 线 方 法 ； 如 图 （ 2） ， 木 棒 在 力F 的 作 用 下
5、静 止 ， 画 出 力 F 关 于 O 点 的 力 臂 。nG物G动 滑 轮物 53四、重点、考点分析如图所示，某人用滑轮先后以甲、乙两种不同的方式来匀速提升重物。如果该人的体重为 800N、手臂所能发挥的最大拉力为 1000N，滑轮重和摩擦均忽略不计，则：以图甲方式最多可提升重为 N 的物体；而以图乙方式最多可提升重为 N 的物体。 解析（1）人的体重为 800N，人能施加的最大拉力 F=800N滑轮重和摩擦均忽略不计，使用定滑轮 F=G 甲 ，以图甲方式最多可提升重：G 甲 =800N；（2）手臂所能发挥的最大拉力：F=1000N，又滑轮重和摩擦均忽略不计，使用动滑轮 F= 1/2G 乙
6、以图乙方式最多可提升重：G 乙 =2F=21000N=2000N故答案为：800，2000考点：动滑轮拉力的计算；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点。点评：弄清楚甲乙两图的区别：一是省力情况不同（不计滑轮重和摩擦，使用定滑轮F=G，使用动滑轮 F=1/2G）；二是人施加的最大拉力不同这是本题的关键五、中考演练1、有一个箱子需要从地面搬到汽车上。小冰想用如图甲所示的方法搬运，小雪想用如图乙所示的方法搬运。两种方法克服箱子的重力做的功是_，但小雪的方法会_。2、如图，用 F=100N 水平拉力，使重为 500N 的物体 A，沿水平方向在 l0s 内匀速直线运动了 2m，若滑轮和绳子的质量及其
7、摩擦均不计，则物体受到地面的摩擦力为_ N，拉力F 的功率为_543、仔细阅读材料，根据材料提供的信息回答问题：我们已经学过杠杆的力臂和杠杆的平衡条件，如果把这些知识稍加拓宽和延伸， 就可尝试用新的方法来解决一些实际问题。有固定转动轴的物体在力的作用下处于静止或匀速转动的状态称为力矩平衡状态。物理学中把力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩。力矩用 M 表示，即 M=FL,式中 L 为力臂，力臂是转动轴到力的作用线的距离。在国际单位制中，力矩的单位是牛顿米，符号为 Nm。引入力矩概念后，杠杆的平衡条件可叙述为：使杠杆沿顺时针转动的力矩与使杠杆沿逆时针转动的力矩相等。用公式表示为： M 顺 =M 逆
8、 。(1) 力矩的表达式为： M= _，力矩的国际单位为 。(2)用垂直于门的力推门，推力 F=80 N，手到门轴的距离为 0.3 m,则 F 对门轴的力矩 M 为 N m。(3)如图所示，一根均匀木棒 OA 可绕过 O 点的水平轴自由转动，现有一方向不变的水平力F 作用于该棒的 A 点，使棒从竖直位罝缓慢转到偏角 0 铁 ） 。现将铅球斜向上方抛出落至地面，此现象表明力是改变物体_的原因，此过程中铅球的动能变化是_。J3、如图所示，小丽用三个均重 10 N 的滑轮组成的滑轮组以 1 m/s 匀速起吊重 470 N 的物体，物体上升 5 m，不计绳的重力及一切摩擦，绳的拉力 F N；滑轮组的机
9、械效率为 。4、如图所示，用 F=50 N 的力通过滑轮组水平拉重为 80 N 的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力 F 做功为 40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力为 60 N，则物体运动的距离为_m，该滑轮组的机械效率为_。 （忽略绳子和动滑轮的重力）5、小希用如图 1 所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。友情提示：用滑轮组提升重物时，有用功是 W 有=Gh 如果不是提升重物，则有用功的表达，需要分析使用机械的目的是什么，为达到密度滴所做的功就是有用功如何准确理解有用功、正确求出有用功，本题给我们提供了例子58一些物体的动能行走的牛 约 60 J跑百米的运动员 约 3102 J
10、飞行的步枪子弹 约 5108 J（1）本实验运用了物理研究方法中的转换法：用 来表示小球动能的大小。（2）小希通过实验探究发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能（如表所示） ，结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是 。（3）如图 2 为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：对机动车限定最高行驶速度： 。对不同车型限定不一样的最高行驶速度： 。（4）用如图 1 中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是 （请从以下
11、三个选项中选择） 。A倾斜程度不同的斜面 B粗糙程度不同的水平面 C质量不同的钢球6、如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。(动滑轮重、绳重及摩擦不计， g 取 10 N/kg) (1)为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越 。 (2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮 a 的作用是 。若钢丝绳能承受的最大拉力为 3 104 N，则能吊起货物的质量不能超过多少?59(3)若将重为 1.2104 N 的货物由地面沿竖直方向匀速提升 30 m，再沿水平方向移动 20 m，则此过程中克服货物重力做的功是多少?(4)若该起
12、升电动机的效率为 90%，将重为 1.2104 N 的货物提升到 30 m 的高度，用时50 s，则该起升电动机的实际功率是多（ 十 八 ） 机 械 与 人 （ A）三、基础练评1、C 2、C 3、D 4、5、五、中考演练1、相同的 省力 2、200 40 3、 （1） FL 牛顿米 （2）24 （3）A4、 （1）由图示知动滑轮和物体重由 3 股绳子承担着，绳子移动距离度是物体上升距离的 3 倍；故绳子的自由端移动距离为：s=nh=32m=6m；（2）3 股绳子吊着重物和动滑轮，故有 3F=物重 G+动滑轮重，即 F= （G 物 +G 动 ）n1= （100N+20N）=40N答：绳子移动的
13、距离是 6m；拉力的大小为 40N（ 十 九 ） 机 械 与 人 （ B）三、基础练评1、A 2、D 3、高度 动能 4、4.5 9605、 【解析】 （1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数 n=2，则绳子自由端移动的距离 s=nh=212 m=24 m，拉力做的总功 W 总 =Fs=625 N24 m=1.5104 J，所用时间 t=1 min=60 s，小坤爸爸做功的功率 P= = =250 W。（2）水泥的重力 G=mg=100 kg10 N/kg=1000 N，拉力做的有用功 W 有 =Gh=1000 N12 m=1.2104 J，则滑轮组的机械效率 = 100 %= 100 %=80
14、6、 解：（1）由题知，不计绳重和摩擦，F= （G 轮 +G 物 ）21即：50N= （G 轮 +90N），动滑轮的重：G 轮 =10N；2（2）拉力移动的距离：s=2h=23m=6m，拉力做功：W 总 =Fs=50N6m=300J，拉力做功功率：P= = = 30W；（3）使用滑轮组做的有用功：W 有 =Gh=90N3m=270J，滑轮组的机械效率：= 100%= 100%=90%（4）如果把重为 110N 的物体匀速提升，F= （G 轮 +G 物 ）= （10N+110N）=60N，拉力做功：W 总 =Fs=60N6m=360J2121五、中考演练1、D 2、大于 运动状态 先减小后增大 3、125 94%4、0.4 60%5、 （1）木块被推动的距离 （2）速度 （3）质量一定，速度越快动能越大速度相同时，质量越大动能越大 （4）B6、61
