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- 2021-11-11 发布
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第十一章 简单机械 中考复习
一、杠杆
力臂的画法:支点到力的
作用线
的垂直距离
图
1
画出拉力
F
的力臂
L
。
图
2
画出重力
G
的力臂
L
。
图
1b
画出
A
点受到的动力
F
1
的力臂
L
1
。
分类
省力杠杆:
羊角锤、钳子、手推车、剪铁皮剪子、剪树枝剪子
费力杠杆:
筷子、镊子、笤帚、钓鱼竿、船桨、理发剪子、裁衣剪子
指甲刀:
1
个省力杠杆
+2
个费力杠杆
杠杆平衡条件实验
调节
平衡螺母
,使杠杆
水平
平衡,目的:
调节钩码,使杠杆
水平
平衡,目的:
减小杠杆自重的影响
便于测量
力臂
杠杆平衡条件实验
L
1
哪个数据错了?
15
2
15
小华向右,小红向右。
平衡螺母调节原则:
左重右调
,右重左调。
弹簧测力计的使用
二、滑轮
定滑轮的特点:
不能省力,可以改变力的方向。
动滑轮的特点:
能省一半的力,不能改变力的方向。
n
为
动滑轮上
的绳子股数
滑轮组绕绳原则:
奇动偶定
不计绳重和摩擦,
G
物
+G
动
n
F=
G
物
= nF - G
动,
G
动
= nF – G
物
若计绳重和摩擦,
G
物
+G
动
F ≠
n
G
物
h
η
S
F=
ηFS
G
物
=
h
三、功
功
=
力
×
力的方向上的距离
公式:
W=FS
拉力做功(总功)
W=FS
重力做功(有用功)
W=Gh
摩擦力做功(额外功)
W=fs
不做功的三种情况:①
F=0
②
S=0
③
F⊥S
单位:
焦
J, 1J=1N·m
四、功率
功率
=
功
/
时间,描述做功快慢
公式:
P=W/t
单位:
瓦
w,1w = 1J/s
推导式:
P=Fv
求机车牵引力的功率:
P=Fv(
匀速)
= fv
求滑轮组拉力的功率:
P=Fv
拉
,
v
拉
= nv
物
图示为某型号压路机,振动频率
30Hz
是指压路机在施工中钢轮
1
秒钟压路
30
次
。若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力,振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离,则以表中
较大激振力
和
较大振幅
工作
lmin
.激振力对路面所做的功是多少
?
功率是多大
?
整机质量(
kg
)
18000
钢轮振动频率(
Hz
)
30
行驶速度
(
km/h
)
2.5/9.8
钢轮振动振幅(
mm
)
2.0/1.0
发动机功率
(
kw
)
110
钢轮激振力
(
×10
3
N
)
320/160
1.152 × 10
6
J
19200w
五、机械效率
滑轮组:
公式:
G
是物体的重力
h
是物体上升的高度
F
是拉力
S
是拉力移动的距离
S=nh
S
G
F
若
S
、
h
未知,
若不计绳重和摩擦,
G
是物体的重力
h
是物体上升的高度
F
是拉力
S
是拉力移动的距离
S=nh
n
为
动滑轮上
的绳子股数
S
G
F
影响因素:
(不计绳重和摩擦)
物体重力和动滑轮自重
结论:
物重一定时,
动滑轮越轻
,
机械效率越高。
动滑轮一定时,
物体越重
,
机械效率越高。
物重和动滑轮一定时,
机械效率相等,
与绕绳方式
无关。
S
G
F
若计摩擦,
其他一定时,定滑轮比动滑轮机械效率高。
其他一定时,绳子股数越
多
,机械效率越
低
。
费力的,机械效率高
1.
图甲所示为一种搬运建筑材料的装置,用于装载货物的小车自重为
500N
,若搬运
2000N
的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力
F
甲
=
1600N
,该滑轮组的机械效率
η
甲
=
_ ____;
若用同样的滑轮按乙图组装,匀速提升相同的货物,电动卷扬机拉钢丝绳的力为
F
乙
,乙滑轮组的效率为
η
乙
,
考虑实际情况
,则
F
甲
__F
乙
,
η
甲
__
η
乙
。
62.5%
>
>
2.
利用图示滑轮组将重为
1200N
的摩托车匀速提升
2m
,
所用时间为
1min
,
拉力
F
为
280N
,
此过程中绳子自由端的距离为
m,
额外功为
J,
拉力做功的功率为
w.
12
960
56
3.
司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向,如图所示,用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时,小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体。要使挂在小轮上重力为
2N
的物体匀速上升
10cm
,则测力计的示数为
0.8N
,上升距离为
30cm
。由此可知,利用此装置可以
,
其机械效率是
。
省力
83.3%
4.
图示的起重机将重为
6×10
3
N
的货物匀速提升
10m
,它的电动机做功
1.25×10
5
J
,起重机匀速提升货物做的有用功为
__
__J
,机械效率为
____
.对于实际机械,机械效率小于
100%
的原因是
____
.
48%
6×10
4
额外功不可避免
5.
“龙门吊”其滑轮组部分如图所示.现用此装置将地面上一个重为
3×10
4
N
、与地面的接触面积为
1.2m
2
的重物匀速吊到
3m
的高处,滑轮组钢索自由端的拉力为
1×10
4
N
.
(1)
重物被吊起前对地面的压强是多大?
(2)
提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少?
(3)
若再用此装置提升
2×10
4
N
的重物时,它的机械效率将
变小
。
2.5×10
4
Pa
75%
6.
图示为一个升降晾衣架示意图,它依靠滑轮组升降衣物。某次晾晒重
80N
的湿衣物时,人匀速拉动绳子使衣物上升了
l.2m
,机械效率为
80
%
,那么人所做的功为
J
,人对绳子的拉力为
N
。
120
25
7.
图示为一种健身器械结构示意图。其中每个滑轮的质量为
1kg
,重物总质量为
20kg
(不计摩擦、空气阻力和绳重,
g
取
10N/kg
) (
1
)使物体匀速上升时,人对绳子施加的拉力至少是多大?(
2
)若某人
1min
将重物提起
15
次,每次匀速提起重物的高度为
60cm
,求此人做功的平均功率。
410N
费力的省距离
S=0.3m
P=30.75w
W=1845J
斜面机械效率
W
额
=fs
f=W
额
/s
斜面机械效率影响因素
粗糙程度和斜面倾角
斜面倾角一定时,斜面
越粗糙,机械效率越低。
粗糙程度一定时,
斜面
倾斜程度越小,机械
效率越低(越省力)
。
使用任何机械都不能省功
。
1.
人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上
.
某次搬运中用
3m
长的木板将
240 N
的重物匀速推到
1.5m
高处,推力
F
为
150N,
该斜面的效率为
,物体所受的摩擦力为
N,
若要提高该斜面的效率,可采取的措施是
(
写出一条即可)。
80%
30
减小摩擦
增大倾角
2.
如图
1
所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离
s
与时间
t
的关系如图
2
所示。在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为
594N
。此斜面的长为
5m
,高为
1m
,
这箱货物重为
1500
N
。(
1
)
0
~
5s
内,货物处于
静止
状态,工人所做的功为
0
J
。(
2
)
5
~
30s
内,货物运动速度是多少?拉力做功功率是多大?(
3
)该斜面的机械效率是多少?
0.2m/s
118.8w
50.5%
3.
修盘山公路时,常用轨道将建材由坡底送往坡城
(
轨道视为斜面
)
。省力的是
乙
,机械效率高的是
甲
。某次施工中采取乙方法,将重为
3000N
的货物沿长
36m
,
高
10m
的轨道,以
1.2m/s
的速度从坡底匀速运至坡顶,钢绳的拉力为
650N
。
①
钢绳自由端移动的路程是多少?拉力的功率是多大?② 整个装置的机械效率是多大?
72m
1560w
64.1%
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