1、课 题机械与机械能一、知识要点检测：10分钟 一、杠杆1.定义：在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。2.五要素： 、 、 、 、 、力臂作图的步骤二、杠杆的平衡条件1.探究杠杆的平衡条件杠杆处于平衡状态的情况：静止状态匀速转动注：多次实验的目的是从一般现象中总结出普遍的规律。杠杆的平衡条件： 杠杆的平衡条件也称为杠杆原理，最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。2.杠杆的分类：省力杠杆：特点：动力臂大于阻力臂优点：省力缺点： 例如：羊角锤、手推车、剪铁皮的剪刀、老虎钳、撬棒等费力杠杆：特点：动力臂小于阻力臂优点： 缺点： 例如：筷子、镊子、笤帚、船桨、裁衣剪刀、钓鱼竿、
2、理发的剪刀等等臂杠杆：特点：动力臂等于阻力臂优点：既不省力也不省距离例如： 、 等二、滑轮（一）、定滑轮1.定义：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。2.实质：等臂杠杆4.探究使用定滑轮的特点实验记录表定滑轮的特点：使用定滑轮不能省力；使用定滑轮可以改变用力的 ；但不能改变拉力的大小（拉力的大小保持不变）。（二）、动滑轮1.动义：使用滑轮时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆3.结构示意图：4.探究使用动滑轮的特点实验记录表动滑轮的特点：使用动滑轮能省一半力；使用动滑轮不能改变用力的方向。（三）、滑轮组1.定义：将定滑轮和动滑轮组合起来
3、使用称为滑轮组。2.作用：滑轮组既可以省力又可以改变用力的方向，但是不省 。3.力的关系：不计动滑轮重、绳重和摩擦的情况下（理想情况）F= 不计绳重和摩擦的情况下（只考虑动滑轮的自重）F 4.距离的关系：S= 5.速度的关系：V= 6.滑轮组的绕法：奇动偶定（四）、轮轴和斜面1.轮轴由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也以看成是杠杆的变形，且是一种能省力的杠杆。轮轴的实例：门把手、汽车方向盘、扳手等。2.斜面也是一种简单机械，也可以看成是杠杆的变形，且是一种能省力的杠杆。斜面的实例：供轮椅通行的斜坡、盘山公路 三、功1、做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的 ；二是物体在力的 。2、不做功的三种
4、情况： 、 、 。 3、功的单位： ，用字母 表示，把两个鸡蛋举高1m ，做的功大约1J 。4、功的计算公式: 使用公式时要注意： 各量的单位：W用J，F用N，S用m 其中的S是在力F的方向上通过的距离。 5、功的原理： 。可见既省力又省距离的机械是没有的。5、常见的功： 克服重力做功：W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs四、功率（用字母P表示） 1、公式： 各量单位 W： t： P： F： V 2、单位： ，简称 ，符号 ，常用单位 kW ，MW换算：1kW=103W 1MW=106 W 3、物理意义：表示 的物理量（与机械效率无关）。某小轿车功率66kW，它表示： 4、有公式P=W/
5、t可知，功率跟功和时间两个因素有关，分析功率的变化时，两个因素不能顾此失彼。比如“做功多的机械，功率一定大”的说法错误，原因是做功时间不确定。 五、机械效率（用字母表示） 1、把有实用价值的功叫 ，用 表示。把没有实用价值，又不能不做的功叫 . 用 表示.导致做额外功的因素一般有 和 。 2、有用功和额外功总和叫 ，用W总表示，则W总W有W额外 3、有用功与总功的比值叫机械效率，计算公式 4、滑轮组机械效率的测量：可见测量滑轮组的机械效率时，只要测出物体的重力G和绳子的拉力F，数出与动滑轮相连的绳子的段数n，也可以计算出滑轮组的机械效率。这样就不需要用刻度尺测出物体上升高度h和绳子移动的距离S
6、了。 5、沿斜面拉物体时的机械效率; 其中的F是沿斜面方向的拉力；L是斜面的长；G是沿斜面所拉物体的重力；h是斜面的高度。 六、机械能 1、能量：一个物体具有做功的本领，我们就说它具有能。各种能量的单位都是是 2、动能和重力势能间的转化规律： 3、在没有任何摩擦的条件下，动能和势能相互转化时，若动能减小多少，势能会增大多少，机械能的总量保持不变即练习题：1.下列说法中正确的是( )A、 机械做的功越多,它的功率一定大 B、 机械做功时间短,它的功率一定大C、 机械做功越快,它的功率就越大 D、 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大2.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对
7、足球做的功是( )A 750J B 150J C 没有做功 D 做了功,但条件不足,无法确定3.直升飞机在空中匀速上升过程中,它的( )A 重力势能增大,动能减小 B 重力势能和动能增大C 动能不变,重力势能增大 D 动能和重力势能减小4.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功_J,它的功率是_W,合_KW.5.自行车下坡时速度越来越大,它的动能逐渐_,重力势能逐渐_.6人造地球卫星的运动，近地点 最大，势能最小；远地点 最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒7. 32)(08河北)小明
8、利用如图21所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3ms。(己知每层楼高3m)求：(1)小明所用的时间； (2)拉力的功率； (3)所做的额外功： (4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提 升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?机械功与机械能复习题一、 选择题1如图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是 ( )A火箭腾空而起的推力 B叉车举起重物的举力C人推石头未动时的推力 D马拉木头前进的拉力2在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3s。
9、下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是 ( )A他在第一阶段内没做功 B他在第二阶段内没做功C他在两个阶段内都没做功 D他在两个阶段内都做了功3如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是 ( )4如图中的工具属于省力杠杆的是 （ ）7如图所示，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上当在B点；加竖直向下的力为30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直巳知OA =15cm，OB=5cm，用重物对水平地面的压力为 ( ) A80N B60N C40N D20N8如图所示的轻质杠杆，AO小于BO在A，B两靖悬挂重物G1和G2后杠杆平衡若将G1和G2
10、同时向支点O移动相同的距离，则 ( ) A杠杆仍保持平衡。 B杠杆的A端向下倾斜。 C杠杆的B端向下倾斜。D无法判断。9如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是 ( ) A甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B甲图中的拉力小于乙田中的拉力 C甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率 D甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率10如图所示，在水平拉力F的作用下使物体m，沿水平地面作匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，巳知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m运动的速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正
11、确的是 ( ) A拉力F的大小为20N。 B拉力F的大小为10N。 C拉力的功率P的大小为20W。D拉力的功率P的大小为10W。11如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F=6N，在这一过程中，下列说法正确的是 ( ) A所做的有用功为1.2J， B所做的额外功为0.5J C所做的总功为1.2J D此滑轮组的机械效率为5012工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m已知工人向上的拉力为480N，则下面说法中错误的是 ( ) A绳子自由端被拉下6m B工人所做的有用功是1960J，总功是2880J C工人做功的功率是288W D滑轮组的机
12、械效率为5113用右图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该 （ ） A小于200N B等于200N C大于200N D大于300N14对如图所示的装置(不计摩捧)，下列说法中正确的是 ( ) A用此装置提升重物时，既可省力也可省功 B用此装置提升重物时，省力的多少完全由滑轮的个数决定 C若增加被提升重物的总重，该装置机械效率不变 D若减少被提升重物的总重，诚装置机械效率减少15一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是 ( ) A重力势能减小，动能不变，机械能减小 B重力势能减小，动能增加，机械能减小 C重力势能减小，动能增加，机械能增
13、加D重力势能减小，动能增加，机械能不变，16中国跳水队被人们称为“梦之队，如图是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中 ( ) A运动员的动能一直增大，机械能不变 B运动员的重力势能一直减小，机械能减小 C运动员的动能先减小后增大，机械能不变 D运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大52)(08湖北恩施)在图7中，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。如图丙：大轮重10N，小轮重5N，连杆重1N。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体（G=500N），如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是 AF1=129N F2=133N BF1=129N F2=129NCF1=1
14、33N F2=133NDF1=133N F2=129N54)(08四川达州)在不计绳重和摩擦的情况下利用如图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用甲，乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功。 A、甲乙，W甲W乙 B、甲乙，W甲W乙 C、甲乙，W甲W乙 D、甲乙，W甲W 57)如图6所示，绳子OO悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是图7中哪一幅图二、选择题1某空降兵在空中匀速下降的过程中，他的动能_，势能_，机械能_。
15、（填“增大”或“减小”“不变”）2如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。下图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度请你说明这种设计可以节能的理由。_3我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法是：做功时间相同，比较做功多少，另一种的判断方法是_相同，比较_。4如图所示，物体A重G=940N动滑轮重G1=160N，用力F将物体A以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦拉力F的大小是_N此装置的机械效率是_。拉力F在10s内所做的功是_J。6如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升
16、降装置示意图，上端固定在楼顶若动滑轮质量为2.5kg，工作台质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计当工作台停在距地面10m高处时，工人师傅对绳子的拉力为N，若工作台从距地面10m高处升到20m高处，工人师傅最少需要做功9做研究杠杆平衡条件实验时，他调节杠杆平衡后，在杠杆左边挂两个钩码，每个钩码重为0.5N。用弹簧测力计斜向上拉杠杆，如图丙所示，杠杆处于平衡状态，此时弹簧测力计读数_2N。（填“大于”、“等于”或“小于”）13如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，在拉力F和重力为30N重物P的作用下，恰在水平位置平衡已知OA=80cmAB=20
17、cm，杠杆与转动轴间的摩擦慧略不计那么拉力F的力臂L=_cm，拉力的大小F=_N。14密度均匀的尺子放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的13，当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是。15如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则拉力做功是_焦，动滑轮的机械效率是_，如果把重100N的物体匀速提升相同高度，周这个动滑轮的机械效率将_(填变大或变小”“不变)三、探究题16如图所示，重200N的均匀长木板AB在细绳拉力作用下保持静止请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力
18、臂。4)（08江苏无锡）如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点。请画出动力F1的力臂l1。7在做“研究杠杆平衡条件”的实验时挂钩码前。使杠杆在水平位置平衡实验时只有21)(08河北)图15是人们用木棒撬石块的示意图。撬石块有两种方 法：第一种是以B点为支点，在C点用与棒垂直的力F1向下撬；第二种是以A点为支点，在C点用与棒垂直的力F2向上撬。(木棒自重不计) (1)在图中画出力F1的力臂。(2)若石块压在棒上的D点正好是AB的中点，你认为第 种方法更省力一些，理由是 。10个相同的钩码，杠杆每格等距当在A点挂上4个钩码时(如图所示)，要使杠杆在水平位置平衡，请你设计两种方案并分
19、别在图中标出钩码的个数和位置8如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离放在同一水平面上相同位置的木块被撞得越远，表示钢球的动能越大现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远回答以下问题。(1)设计本实验的目的是研究_。(2)让不问的钢球从同一高度滚下是为了_。(3)此实验得出的结论是_。(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的一些数据。分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是_，你这样判断的依据是_。10在“研究杠杆平衡条件”的实验中。 (1)把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向_边旋转
20、，使杠杆在水平位置平衡(填“左”或“右”) (2)实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法)你的方法是_。 (3)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析这样做的目的是_。11在做“测滑轮组的机械效率”的实验中，小明和同学们测得图中甲、乙两个骨轮组的机械效率不同。 (1)实验后小明想，对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为，即使像下图中甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与_有关，并用实验证明了自
21、己的猜想是正确的。你认为小明的实验方法是：_。(2)小明将自己所做的上述实验告诉他的同学，大家探究的欲望更加强烈，大家认为，用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，所以，_也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。小明说，其实大家已测得的甲、乙两个滑轮组的机械效率不同，就证明了这一点。杨老师提醒同学们说：大家应该注意到，在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，我们没有考虑摩擦的因素。12芳芳和兰兰运用如右图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了各种猜想，概括
22、起来有如下几种， 猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关； 猜想2 可能与被提升的钩码重有关； 猜想3 可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；猜想4 可能与钩码被提升的高度有关。芳芳和兰兰分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。芳芳的实验记录兰兰的实验记录(1)请帮助兰兰完成表中的一项计算； (2)请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果； (3)归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：_。16)（08乐山）探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示，某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想：下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：请将表格中空格处的数据填写
23、完整；由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高”的结论，要得到此结论需要控制不变的因素有：_分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越_（填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有_（只写出一条即可）。三、计算题1如图10所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀逮提升重120N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6米：(1)物体上升的高度和速度 (2)人的拉力为多大?(3)人所做的额外功是多大?2站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀逮提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为600N(不计摩擦和绳重) (1)依据题意在图中画出绳子的绕法。 (2)请根
24、据巳知条件设疑并解答(至少求出4个物理量)3某工地用如图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升08m的过程中，拉力F的功率为2500W此时滑轮组的机械效率为80%求：(1)滑轮组做的有用功。(取g=10Nkg)(2)重物上升的速度。4某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械，其中的一部分结构如图所示，OA是一个均匀钢管，每米长所受重力为30N，O是转动轴，重物的质量m为150kg，挂在B处，OB=1m;拉力F作用在A点竖直向上为维持平衡，钢管 OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?3)（08江苏连云港）如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？四、教师对学生作业评定： 1、 学生上次作业评价： 好 较好 一般 差 2、 学生本次上课情况评价： 好 较好 一般 差
