1、第十一章第十一章 机械与功机械与功单元单元复习复习训练训练知识结构知识结构例题讲解例题讲解水平水平1 0.6 F1l1=F2l2解析：过支点解析：过支点O O向动力向动力F1的作用线（需要延长）作垂线，的作用线（需要延长）作垂线，垂线段即是动力臂垂线段即是动力臂l1，由直角三角形的性质，知道，由直角三角形的性质，知道l1=OB，又知阻力臂又知阻力臂l2=OB，所以动力臂等于阻力臂，根据杠杆，所以动力臂等于阻力臂，根据杠杆的平衡条件的平衡条件F1l1=F2l2，有，有F F1 1=F=F2 2=6N.=6N.6 6解析：定滑轮是等臂杠杆，不省力也不费力；扳手、解析：定滑轮是等臂杠杆，不省力也不费
2、力；扳手、自行车的车把均是轮轴，属于省力杠杆；镊子是费自行车的车把均是轮轴，属于省力杠杆；镊子是费力杠杆力杠杆.C解析：选择滑轮作为研究对象，无论装置怎么改，都是解析：选择滑轮作为研究对象，无论装置怎么改，都是受三个力，且三个力都平衡，作用在轴心上的力等于作用受三个力，且三个力都平衡，作用在轴心上的力等于作用在绳上的力的在绳上的力的2 2倍，倍，F=2 FF=2 F1 1=2F=2F2 2，如图所示，绳子一端移，如图所示，绳子一端移动速度等于物体移动速度的动速度等于物体移动速度的2 2倍，即倍，即v v绳绳=2v=2v物物.2m/s动动 5N B解析：本题是一道简单机械的组合题，题目中用到了杠
3、解析：本题是一道简单机械的组合题，题目中用到了杠杆和滑轮杆和滑轮.先研究滑轮，这是一个动滑轮，它可以省一半先研究滑轮，这是一个动滑轮，它可以省一半的力，物体和滑轮的总重为：的力，物体和滑轮的总重为：G G总总=500N+40N=540N=500N+40N=540N，因此，因此绳子对杠杆的拉力（即杠杆的阻力）为绳子对杠杆的拉力（即杠杆的阻力）为F F阻阻=G=G总总=270N.=270N.再研究杠杆，设相邻两个标度间的距离为再研究杠杆，设相邻两个标度间的距离为l l，则动力臂为，则动力臂为3l3l，阻力臂为，阻力臂为4l4l，根据杠杆的平衡条件：，根据杠杆的平衡条件：F F1 1ll1 1=F=
4、F2 2ll2 2，得，得 4270436033FlNlFNll阻12知识点知识点3 机械效率机械效率例题例题6 某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的某实验小组利用如图所示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：机械效率，实验的主要步骤如下：用轻绳悬挂杠杆一端的用轻绳悬挂杠杆一端的O O点作为支点，在点作为支点，在A A点用点用轻绳悬挂总重为轻绳悬挂总重为G G的钩码，在的钩码，在B B点用轻点用轻绳绳竖直悬挂竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持保持O O点位置不变点位置不变)，在
5、此过程中弹簧测力计的读数为在此过程中弹簧测力计的读数为F F，利用刻度尺分别测出，利用刻度尺分别测出A A、B B两点两点上升的高度为上升的高度为h1h1、h2,h2,回答下列问题：回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为）杠杆机械效率的表达式为=_.（用已知或测量的物理（用已知或测量的物理量符号表示）量符号表示）（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：的主要因素是：_.（3）若只将）若只将钩钩码的悬挂点由码的悬挂点由A移至移至C，O、B位置不变，仍将位置不变，仍将钩钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将码提升
6、相同的高度，则杠杆的机械效率将_(选选填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”).解析：利用杠杆来提升重物，弹簧测力计的拉力所做的功为总功，解析：利用杠杆来提升重物，弹簧测力计的拉力所做的功为总功，提升钩码时，对钩码做的功为有用功，克服杠杆的重力做的功为额提升钩码时，对钩码做的功为有用功，克服杠杆的重力做的功为额外功，根据功的计算式和机械效率的定义可得杠杆机械效率的表达外功，根据功的计算式和机械效率的定义可得杠杆机械效率的表达式式 ；在钩码重一定时，提升相同高度，则有用功一定，；在钩码重一定时，提升相同高度，则有用功一定，因此影响机械效率的主要原因是额外功，即克服杠杆的重力所做的因此影响
7、机械效率的主要原因是额外功，即克服杠杆的重力所做的功；当钩码位置移到功；当钩码位置移到C C点时，将钩码提升相同的高度，则杠杆的重点时，将钩码提升相同的高度，则杠杆的重心向上移动的距离变小，即额外功减小，根据机械效率的定义可知，心向上移动的距离变小，即额外功减小，根据机械效率的定义可知，此时机械效率变大此时机械效率变大.答案：（答案：（1）（2）杠杆的自重）杠杆的自重 （3）变大）变大 12100%GhFh12100%GhFh（1）在第）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了为斜面表面的材料，是为了_.（2）在第）在第2次实验中，
8、拉力做的总功是次实验中，拉力做的总功是_J，斜面，斜面的机械效率是的机械效率是_.（3）分析第）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，件一定时，_.（4）若通过分析第）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大程度越大，斜面的机械效率越大.你认为存在的问题是：你认为存在的问题是：_.（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越越_（填（填“省力省力”或或“费力费力”）.解析：通过表格数据解析：通过表格数据1 1、2 2、3 3可以看出，斜
9、面的机械效率可以看出，斜面的机械效率与粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低；拉物体时拉与粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低；拉物体时拉力沿斜面向上，拉力做的功为力沿斜面向上，拉力做的功为W=FsW=Fs为总功，克服木块重力做为总功，克服木块重力做的功的功W W有有=Gh=Gh为有用功，其机械效率；实验的为有用功，其机械效率；实验的1 1、4 4、5 5次实验中次实验中斜面的倾角不同，斜面的粗糙程度不同，没有很好地控制变斜面的倾角不同，斜面的粗糙程度不同，没有很好地控制变量，故不能得出正确的结论；通过实验量，故不能得出正确的结论；通过实验2 2与与4 4或或3 3与与5 5可以看出，可以看出，在斜面粗糙程度相同时，斜面的倾角越小，所用的拉力越小，在斜面粗糙程度相同时，斜面的倾角越小，所用的拉力越小，即越省力即越省力.答案：（答案：（1）改变接触面的粗糙程度）改变接触面的粗糙程度 （2）6 58.3%（3）斜面的粗糙程度越大（或小），斜面）斜面的粗糙程度越大（或小），斜面的机械效率越低（或高）的机械效率越低（或高）（4）没有控制接触面的）没有控制接触面的粗糙程度相同粗糙程度相同 （5）省力）省力
