1、第四章 机械和功复习课件机械和功 简单机械 机械功 机械能 功的原理一根硬棒，在力的作用一根硬棒，在力的作用下可绕一固定点转动的下可绕一固定点转动的硬棒硬棒称为杠杆。称为杠杆。杠杆的概念是什么？理解注意什么？杠杆的五要素是什杠杆的概念是什么？理解注意什么？杠杆的五要素是什么？理解时注意什么？作力臂的方法是什么？么？理解时注意什么？作力臂的方法是什么？杠杆杠杆平衡的条件平衡的条件是什么？谁得出的？是什么？谁得出的？使用时注意什么？怎么理解？杠杆平使用时注意什么？怎么理解？杠杆平衡取决于什么？平衡时力与力臂什么衡取决于什么？平衡时力与力臂什么关系？动力阻力转动效果什么关系？关系？动力阻力转动效果什
2、么关系？力的三要影响力的作用效果如何影响力的三要影响力的作用效果如何影响杠杆的平衡？最小力怎么作？杠杆的平衡？最小力怎么作？杠杆有哪些使用时有哪些类别？有什么特点？有什么应用实例？杠杆有哪些使用时有哪些类别？有什么特点？有什么应用实例？实验实验次数次数钩码所受的钩码所受的重力重力G G/N/N弹簧测力计的弹簧测力计的示数示数F F/N/N使用定滑轮不省力也不省距离，但可以改变使用定滑轮不省力也不省距离，但可以改变用力用力的方向。的方向。什么什么是定滑轮？生活中有什么是定滑轮？生活中有什么例子？使用有什么特点？例子？使用有什么特点？如何如何分析得出？分析得出？实验注意什么？多实验注意什么？多次实
3、验目的是什么？改变方向次实验目的是什么？改变方向拉力是否改变？拉力是否改变？匀速直线拉动，改变拉力方向，拉力大小不变。匀速直线拉动，改变拉力方向，拉力大小不变。定滑轮：定滑轮：轴轴固定不动的滑轮。固定不动的滑轮。定滑轮的实质是一个定滑轮的实质是一个等臂杠杆等臂杠杆 同一根绳子拉力处处相等同一根绳子拉力处处相等实验实验次数次数钩码所受的钩码所受的重力重力G G/N/N弹簧测力计的弹簧测力计的示数示数F F/N/N什么是动滑轮？生活中有什么什么是动滑轮？生活中有什么例子？使用有什么特点？例子？使用有什么特点？如何如何分析得出的？分析得出的？实验时要注意什实验时要注意什么？多次实验目的是什么？改么？
4、多次实验目的是什么？改变方向拉力是否改变？变方向拉力是否改变？F=G/2 F=F=G/2 F=（G G物物+G+G动动）/2 S=2h/2 S=2h F=（G+G动动）/nS=nhV绳绳=nV物物使用滑轮组即可以省力又可以改变用力的方向使用滑轮组即可以省力又可以改变用力的方向定滑轮和动滑轮的组合装置称为滑轮组定滑轮和动滑轮的组合装置称为滑轮组N N指绕在动滑轮上绳子的股数。绳头向上算，向下不算。指绕在动滑轮上绳子的股数。绳头向上算，向下不算。什么是滑轮组？生活中有什么什么是滑轮组？生活中有什么例子？使用有什么特点？例子？使用有什么特点？如何如何分析得出的？分析得出的？实验时要注意什实验时要注意
5、什么？么？N怎么确定？滑轮组的绕怎么确定？滑轮组的绕法有什么特点？怎么绕？法有什么特点？怎么绕？奇动偶定（起点）奇动偶定（起点）n=2nn=2n动动(+1)n(+1)n定定=n=n动动(+1)1)方法：方法：奇动偶定定奇动偶定定起点起点;从里向外顺着绕。从里向外顺着绕。物理量功 W功率 P机械效率定义作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动了_，就说这个力做了功物体在_所做的功，叫做功率有用功跟总功的比值。任何机械的机械效率都_100%单位_公式_功、功率、机械效率机械功原理：使用任何机械都不能省功（但可以省力或省距离）距离单位时间内小于焦耳(J)瓦特(W)WFs物理量功 W功率 P机械效率相
6、关因素做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的_，另一个是物体在这个力的方向上_当物体在力 F 的作用下，以速度 v 做匀速直线运动时，由 WFs及 v ，可得 P_.有用功：_的功；额外功：_的功；总功：_之和(续表)Fv对我们有用，对我们没有用功与额力移动了距离是我们需要做用但不得不做外功物理量动能势能重力势能弹性势能定义物体由于_而具有的能量物体由于_而具有的能量物体由于发生_而具有的能量影响因素速度：质量相同时，物体运动的速度越大，动能越_；质量：速度相同时，物体的质量越大，动能越_质量：高度相同时，质量_的物体，重力势能越大；高度：质量相同时，物体被举得_，重力势能越大弹性形变程度：
7、物体的弹性形变_，具有的弹性势能越大动能和势能运动被举高弹性形变大大越大越高越大机械能及其转化1.机械能动能势能保持不变动能和势能统称为机械能.机械能_。一个物体可以只有动能，或只有某种势能。2.机械能守恒在不考虑摩擦时（或不出现其他形式的能量时），只有动能和势能的相互转化，机械能的总和_。1.1.如如图所图所示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹示，小华用苹果和桔子来玩跷跷板。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是转动起来。使杆逆时针转动的力是A.A.苹果的重力苹果的重力B.B.桔子的重力桔子的重力
8、C.C.杆对桔子的支持力杆对桔子的支持力D.D.苹果对杆的压力苹果对杆的压力2.2.如图所示，杠杆在力如图所示，杠杆在力F1F1、F2F2作用下处于平衡状态，作用下处于平衡状态，L1L1为为F1F1的力臂。请在图中作出的力臂。请在图中作出F1F1的力臂的力臂L1L1及力及力F2F2。3 3.如图所示，用羊角锤把木板上的钉子用最小的力拔如图所示，用羊角锤把木板上的钉子用最小的力拔出来，出来，O O为支点，请在为支点，请在A A点画出该最小动力点画出该最小动力F1F1以及阻力以及阻力F1F1（请保留作图痕迹）（请保留作图痕迹）4 4如图所示，如图所示，O O为支点，在为支点，在A A端施加一个力使
9、杠杆在端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆使用时水平位置平衡，则这个杠杆使用时()()A A一定省力一定省力 B B一定费力一定费力 C C不省力也不费力不省力也不费力 D D都有可能都有可能5 5某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，平衡的条件，如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点他测出从支点O O到硬币边缘的距离作为力臂到硬币边缘的距离作为力臂L L1 1和和L L2 2的大的大小，他测力臂的方法是小，他测力臂的方法是_的的(选填选填“正确正确”或或“错误错误”)。如果将两边的
10、硬币以相同大小的速度同时。如果将两边的硬币以相同大小的速度同时做远离支点的匀速移动，则杠杆做远离支点的匀速移动，则杠杆_(_(选填选填“仍仍平衡平衡”、“向左倾斜向左倾斜”、“向右倾斜向右倾斜”)。6.6.如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G G提起来，请在图中用笔画线代替细绳，画出符合要求的提起来，请在图中用笔画线代替细绳，画出符合要求的滑轮组绕线滑轮组绕线7 7小军同学为了探究小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况使用动滑轮的省力情况”，使，使用了如图所示的实验装。实验前，小军用弹簧秤测得动用了如图所示的实验装。实验前，小军用弹簧秤
11、测得动滑轮的重力为滑轮的重力为1.0N1.0N，每个钩码的重力为，每个钩码的重力为0.5N0.5N；实验过程；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将其填写在次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将其填写在预先设计好的记录亵中（见下表）。预先设计好的记录亵中（见下表）。分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧秤的示数的条件下，弹簧秤的示数F F与钩码的重力与钩码的重力G G以及动滑轮的以及动滑轮的重力重力G0G0的关系为的
12、关系为_；在动滑轮的重力大于或等；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮于物体的重力的条件下，使用动滑轮_。8.8.下列过程中人对桶做功的是下列过程中人对桶做功的是A.A.提着捅站立不动提着捅站立不动B.B.提着桶水平移动提着桶水平移动C.C.提着桶站在匀速向上运动的电梯内提着桶站在匀速向上运动的电梯内D.D.提着桶站在匀速水平运动的车厢内提着桶站在匀速水平运动的车厢内9.9.一个重为一个重为10N10N的物体，受到一个水平拉力，使物的物体，受到一个水平拉力，使物体在水平地面匀速前进体在水平地面匀速前进5m5m，物体与地面的滑动摩擦，物体与地面的滑动摩擦力是力是2N2N。则拉力
13、对物体做的功是。则拉力对物体做的功是_ _ _J J，重力做，重力做的功是的功是_ _ _J_J。10.10.如图所示，工人用如图所示，工人用250N250N的力将重的力将重600N600N的物体匀速的物体匀速提升提升2m2m，拉力所做的功为，拉力所做的功为 。11.11.如图所示，甲、乙两名运动员，甲比乙高，如果他如图所示，甲、乙两名运动员，甲比乙高，如果他们都从地面抓举起相同重力的杠铃，所用时间也相等，们都从地面抓举起相同重力的杠铃，所用时间也相等，则对杠铃（则对杠铃（）A.A.甲做功较多，功率较大甲做功较多，功率较大B.B.甲做功较多，功率较小甲做功较多，功率较小C.C.甲做功较多，甲、
14、乙功率相等甲做功较多，甲、乙功率相等D.D.甲、乙做功相等，乙的功率较大甲、乙做功相等，乙的功率较大12.12.一辆装货卡车总质量为一辆装货卡车总质量为5t5t，在平直的公路上匀速行，在平直的公路上匀速行驶，驶，10 min10 min前进了前进了6 Km6 Km，已知发动机的功率是，已知发动机的功率是70 Kw70 Kw。求：求：在这段路程中汽车发动机做了多少功？在这段路程中汽车发动机做了多少功？汽车受到的阻力是多大？汽车受到的阻力是多大？1313如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙如图所示，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从一楼地面提到二楼
15、地面，用甲滑轮所做的总功为W W1 1，机械效率为机械效率为l l，用乙滑轮所做的总功为，用乙滑轮所做的总功为W W2 2，机械效率，机械效率为为2 2，若不计绳重与摩擦，则，若不计绳重与摩擦，则 ()()A AW Wl l=W=W2 2 l l=2 2 B BW W1 1=W=W2 2 l l2 2C CW W1 1W2 2 D DW W1 1WW2 2 l l2 214.14.分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在分别用如图所示的（甲）、（乙）两个滑轮组，在100s100s内将重为内将重为400N 400N 的物体的物体G G匀速提升匀速提升10m10m，每个滑轮的，每个滑轮的重均为
16、重均为20N20N不计绳重及摩擦，此过程中不计绳重及摩擦，此过程中()D()DA.FA.F甲做的功大于甲做的功大于F F乙做的功乙做的功B.FB.F甲做的功小于甲做的功小于F F乙做的功乙做的功C.FC.F甲做功的功率小于甲做功的功率小于F F乙做功的功率乙做功的功率D.FD.F甲做功的功率等于甲做功的功率等于F F乙做功的功率乙做功的功率1515下列说法正确的是下列说法正确的是A.A.一同学跳绳的功率约一同学跳绳的功率约100W100W，表示每秒做功，表示每秒做功100100瓦。瓦。B.B.机械效率越高机械效率越高,功率就越多功率就越多C.C.越省力的机械机械效率越高越省力的机械机械效率越高
17、D.D.同一滑轮组提升货物重力越大机械效率越高同一滑轮组提升货物重力越大机械效率越高16.16.南京市政府投人巨资，铺设地铁南京市政府投人巨资，铺设地铁2 2号号线。施工线。施工中，一中，一工人利用如图所不的定滑轮将一桶沙在工人利用如图所不的定滑轮将一桶沙在0.15min0.15min内匀速内匀速拉到拉到l0ml0m高处，沙重高处，沙重90N90N，桶重，桶重18N18N，不计绳重和摩擦。，不计绳重和摩擦。求：求：(1)(1)此滑轮的机械效率是多少？此滑轮的机械效率是多少？(2(2)工人工人的功率是多大？的功率是多大？17.17.为了将放置在水平地面上、重为了将放置在水平地面上、重G=100N
18、G=100N的建筑材料提升的建筑材料提升到高处。小明同学设计了图到高处。小明同学设计了图 甲所示的滑轮组装置。当他甲所示的滑轮组装置。当他用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力F F拉绳时，建筑拉绳时，建筑材料的速度材料的速度V V和上升高度和上升高度h h随时间变化的关系图像分别如随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示。若不计摩擦和绳重。图丙和丁所示。若不计摩擦和绳重。求：求：（1 1）在）在0 01s1s内，克服建筑材料自重做的（内，克服建筑材料自重做的（2 2）在）在1 12s2s内，拉力内，拉力F F做的功做的功.（3 3）在）在2 23s3s内，拉力
19、内，拉力F F的功率计的功率计滑轮组的滑轮组的机械效率机械效率。1818如如图甲图甲，在杠杆左边，在杠杆左边A A处挂四个相同钩码，要使杠处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B B处挂处挂_个同个同样钩码；如样钩码；如图乙图乙，用弹簧测力计在，用弹簧测力计在C C处竖直向上拉，当处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将平衡，则弹簧测力计的示数将_（选填（选填“变变大大”、“变小变小”或或“不变不变”），其原因是），其原因是 。19.(2016 19.
20、(2016 年长春年长春)如图如图 所所示，分析小球从示，分析小球从 A A 点自由点自由)摆动到摆动到 C C 点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是(A A.小球从小球从 A A 点摆动到点摆动到 B B 点的过程中动能转化为重力势能点的过程中动能转化为重力势能B B.小球摆动到最低点小球摆动到最低点 B B 时动能为零时动能为零C C.小球摆动到小球摆动到 C C 点时重力势能最小点时重力势能最小D D.小球在整个过程中的机械能守恒小球在整个过程中的机械能守恒D D20.(201720.(2017年年广州广州)电梯匀速上升过程中，电梯电梯匀速
21、上升过程中，电梯的（的（）A.A.动能保持不变动能保持不变B.B.机械能保持不变机械能保持不变C.C.重力势能保持不变重力势能保持不变D.D.动能转化为重力势能动能转化为重力势能A A21.(2018年广州)如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过 P、Q 两点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.着地瞬间，两球的动能相等B.甲球在 P 点和 Q 点的机械能相等C.释放瞬间，两球的重力势能相等D.从释放到着地，两球所受重力做的功相等B22.(2017年滨州)2016 年 8 月 16 日，我国用“长征二号丁”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空.如图 所示，卫星在加速上升的过程中（）A.动能不变，重力势能增加，机械能增加B.动能增加，重力势能不变，机械能增加C.动能增加，重力势能增加，机械能增加D.动能不变，重力势能不变，机械能不变C谢 谢
