简单机械机械效率复习教学案.doc

物理复习教学案——《简单机械和功》部分
【知识梳理】
（一）杠杆
1、定义：在力的作用下能绕 转动的硬棒称做杠杆。
2、杠杆的五要素是： 、 、 、 、 。
3、杠杆的平衡条件：
⑴ 杠杆的平衡是指杠杆处于 状态；
⑵ 实验前应调节 ，使杠杆在 位置平衡，目的是： ；
⑶ 实验中，使用杠杆的中心作为支点的目的是 ；
⑷ 实验中，多次测量的目的是 ；
⑸ 杠杆的平衡条件： ，用公式可写成： 。
4、杠杆可分为三类：
一是       杠杆：这类杠杆的       比     长，它能省    ，却费      。
这类杠杆有        、         、        。
二是       杠杆：这类杠杆的    比    短，它费    ，却省       。
这类杠杆有       、       、        。
三是       杠杆：这类杠杆的    和    相等，它不省    ，也不费    。这类杠杆的主要代表是             。
（二）滑轮：
F
F
1、定滑轮：⑴ 特点：① ② ③ ；
⑵ 实质： ；
⑶ F移动的距离s和G移动的距离h的关系 。
2、动滑轮：⑴ 特点：① ② ③ ；
⑵ 实质： ；
⑶ F移动的距离s是G移动的距离h的 。
3、滑轮组：① 特点：即可以 ，又可以改变 。
② 省力情况：若不计摩擦和绳重，有几段绳子拉着动滑轮，
则拉力就是物重的 。
滑轮组(不计绳子的重力和摩擦，也不考虑动滑轮重力) F拉＝ G物 s＝ h
滑轮组(不计绳子的重力和摩擦，但考虑动滑轮重力) F拉＝ (G物＋G动) s＝ h
（三）功的原理
1、使用机械时，人们所做的功都不会 不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不 。
2、说明：① 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用；
② 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费 ，要省距离必须费 ，既
的机械是没有的；
③ 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省 、或
者可以省 、也可以改变力的 ，给人类工作带来很多方便。
针对练习题
1、如图1所示，曲杆AOBC自重不记，O为支点，AO＝60cm，OD＝50cm，OB＝30cm，BC＝40cm，要使曲杆在水平位置平衡，请作出最小力F的示意图及其力臂，并求出最小力的大小。

2、一支杠杆，动力臂与阻力臂之比为20：1，则阻力跟动力之比为 ，用它来撬石块，石块重为800牛，则所需动力为 牛。
3、一条扁担长2米，前端挑20牛，后端挑80牛，则肩膀应该离扁担前端　　　　　米处，才能使扁担平衡。若两端各增加10牛，则支点应向何方移动？移动多少？

4、如图物体重500牛，AO长为50厘米，BO长为
20厘米，则F1＝　　　　牛，F2＝　　　　　牛。

5、某人要一端抬起一根重为1000牛的粗细均匀的木头，他至少需　　　　牛的力。
6、如图，杠杆处于平衡状态，A点所挂钩码均相同，若要
使竖直方向上的拉力F减小为原来的一半，杠杆仍然平衡，
则采用的方法是：一是　　　　　　　　 　　　，
二是　　　　　　　　　　　　　　。
7、如图所示的简单机械中能省距离的杠杆是

8、如图为脚踩式垃圾箱的示意图，下列说法正确的是
A、两杠杆均为省力杠杆 B、两杠杆均为费力杠杆
C、ABC为省力杠杆 D、A’B’C’为省力杠杆

第8题图 第9题图 第10题图
9、如图O为支点，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆
A、一定省力 B、一定费力 C、不省力也不费力 D、都有可能
10、某人用撬棒撬石头，则所需力最小的是
A、F1最小 B、F2最小 C、F3最小 D、无法确定
11、如图，用所示杠杆拉重物，拉力方向始终跟杠杆保持垂直，
则从A位置拉到B位置过程中，拉力F的变化情况是
A、逐渐变小 B、逐渐变大
C、始终不变 D、先变大，后变小
12、处于平衡状态的杠杆，如再加一个力F后，杠杆仍处于平衡，则力F
A、一定在阻力一边 B、一定在动力一边
C、作用线通过支点 D、无法判断
13、一不法商贩在秤砣上粘了一小铅片，用这样的杆秤测得物体的质量比实际质量
A、偏大 B、偏小 C、相同 D、都有可能
14、在“研究杠杆平衡条件”的实验中：
⑴ 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，使杠杆在水平位置平衡(填
“左”或“右”)；
⑵ 试验中，将杠杆的中点作为支点的目的： ，
杠杆调水平平衡的目的： ；
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 ；
⑶ 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_____ ___；
⑷ 实验得出的结论是： 。
15、一物体质量为18kg，其所受重力为         N。如图6所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m，所用拉力为200N。此过程中，小明做的有用功是       J，定滑轮的机械效率是          ，拉力的功率是           W。(取g＝10N/kg)
16、在不计绳重和摩擦的情况下，利用如图11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η甲、η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，则
A、η甲＝η乙，W甲＝W乙         　　
B、η甲＞η乙，W甲＞W乙
C、η甲＜η乙，W甲＜W乙
D、η甲＞η乙，W甲＜W乙
17、平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3：2，则甲与乙
A、牵引力做功之比为2：3 B、牵引力做功之比为3：2
C、牵引力的功率之比为1：1 D、汽车所受的阻力之比为3：2
18、甲、乙两台机器，它们做功之比是4：5，完成这些功所用时间之比是4：3，则甲、乙两台机器功率之比是
A、4：5 B、5：3 C、3：5 D、16：15
19、【2009•威海市】甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用10s，乙用9s，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是　　　　，甲乙两人平均功率之比是　　　　。
图10
图2
图8
F
图9
20、【2009•福州市】用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图2可知，绳端受到的拉力F为 N，绳端移动的距离s为 cm，滑轮组的机械效率η为 。

21、【2009•湛江市】 如图8所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是
A、拉起的物体质量越大，机械效率越高 B、动滑轮的质量越大，机械效率越高
C、拉起物体的速度越大，机械效率越高 D、物体被拉起的越高，机械效率越高
22、【2009•雅安市】如图9所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果正确的是
A、绳子自由端移动速度为0.6m/s B、滑轮组的机械效率为80%
C、拉力F的功率为1.8W D、拉力F的大小为5N
23、【2009•齐齐哈尔市】如图10所示，不计绳重和摩擦，拉力F是125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%，则下列说法正确的是
A、动滑轮重是50Ｎ　　　　 B、物体重是375Ｎ
C、拉力F的功率是25W　　 D、拉力F做的功是750Ｊ
24、斜面长5米，高1.5米，把重为800牛的物体匀速推向斜面顶端。若斜面是光滑的，则推力为 牛，如果斜面不光滑，所用推力为300牛，则斜面的机械效率为 。
25、关于机械效率，下列说法中正确的是
A、做功越多机械效率越高
B、实际生产中使用机械比不使用机械做功的效率高
C、使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，则机械的效率是百分之百
D、有用功与总功的比值越大，机械效率越小。
26、某人用手将一物体竖直举高3米和用机械效率为80%的斜面将它升高3米，比较这两种情况下人所做的功用斜面使物体上升做的功多还是用手竖直举高物体做的功多
A、用斜面使物体上升做的功多 B、用手竖直举高物体做的功多
C、两种情况做的功一样多 D、无法比较
27、斜面高度为h，长度为L，用一个平行于斜面的力把重为G的物体匀速拉到斜面顶端。拉力所做的功为W，则斜面和物体间的摩擦力为
W－GL
h
W－Gh
L
W＋Gh
L
W＋GL
h
A、 B、 C、 D、
28、如图装置，两个连在一起的定滑轮同轴转动，绳在滑轮上不滑动，设拉力
为F，物体重力为G，大定滑轮半径为R，小定滑轮半径为r，则机械效率为
Gr
FR
Gr
2FR
A、 B、
G(R－r)
2FR
G(R－r)
h
C、 D、
29、如图，某人用F＝28牛的力提起重物，已知滑轮组的
机械效率是 70%，求物体的质量。

30、有一斜面长L＝8米，高h＝2米，把质量m＝200千克的物体沿斜面拉到顶端。若受到阻力是物重的0.1倍，求斜面的机械效率。

31、【2009•重庆市】 在“探究影响滑轮组
机械效率的因素”实验中，某同学用右图的
同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据
记录如下：
⑴ 在表中空格处填下适当的数据
(机械效率保留一位小数)；
⑵ 在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计；
⑶ 分析实验数据得出：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；
⑷ 滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与
有关(写出一种影响因素即可)。
实验次数
钩码重/N
钩码上升的
距离/cm
弹簧测力计
的读数/N
弹簧测力计上升
的距离/cm
机械效率
1
2
8
0.8
24
83.3%
2
4
5
1.5
15

3
6
10

90.9%
甲
乙
32、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
⑴ 分析表中数据，回答以下问题：
① 表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ，应改为 ；
② 第3次实验中滑轮组的机械效率是 ；
③ 滑轮组的机械效率与 无关；
⑵ 小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图13甲所示。
① 小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ；
② 两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同”)，理由是 。
33、如图所示，小明学过机械效率后，提出了一个问题：
“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系？”针对
这个问题，他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并
记录实验数据如下表：
⑴ 第三次实验填入表格中的数据：有用功为 J，
总功为 J，机械效率是 。

⑵ 通过对上述实验数据分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，
越 ；
⑶ 通过对上述实验数据分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：
_ ；
⑷ 如果小明还想探究机械效率与物重的关系，实验时应该控制哪些条件不变？
。
34、学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A、斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关 B、跟斜面的粗糙程度有关
C、跟斜面的长度有关 D、跟物体的重力有关
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程：
实验
次数
斜面
倾角
斜面粗
糙程度
物重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面
拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η(%)
①
30°
粗糙
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7

②
30°
稍光滑
1
0.5
0.6
1
0.5

83
③
45°
粗糙
1
0.7
0.9
1

0.9
78
⑴ 请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)；
⑵ 通过对比实验①②数据，可验证猜想 (填写字母)；
⑶ 通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越
大，斜面的机械效率越 ；
⑷ 若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和 不改变。
35、如图所示，用滑轮匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，
绳子自由端的上升速度为2m/s，（不计绳重和摩擦）求：
⑴ 作用在绳自由端的拉力多大？
⑵ 滑轮组的机械效率为多大？
⑶ 若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？

36、如图，已知木箱A重G＝400N，工人对木箱拉力F＝75 N，斜面长s＝4 m，斜面高h＝0.5 m。求：⑴ 工人做的有用功；⑵ 工人做的总功；⑶ 木箱与斜面间的摩擦力。

37、如图，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。求：滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？(不计绳重和摩擦)

38、某村响应政府号召积极打井抗旱救灾。他们将井下10m深的水抽到地面。
若抽水机每小时抽水7.2×105kg，机械效率为50%。(G＝10N/kg)
⑴ 抽水机所做的有用功是多少？ ⑵ 抽水机所做的总功是多少？

39、如图所示，某人将重为150N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了6m，
若此时滑轮组的机械效率为80%，求这一过程中：
⑴ 物体上升的高度是多少？ ⑵ 人拉绳的力F的大小？ ⑶ 拉力F功率？

40、用图示装置提升重为900牛的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升。求：
⑴ 求此时滑轮组的机械效率；
⑵ 若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；
⑶ 若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率又为多少？
⑷ 在⑶问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？

41、用动滑轮将重为80牛的物体匀速提升2米，拉力做功200焦。不考虑绳重和一切摩擦。
⑴ 求此时动滑轮的机械效率；
⑵ 如果该动滑轮匀速提升200牛的重物，拉力的
功率为11瓦，则重物上升的速度是多大？

42、一个人用滑轮组匀速提升重G＝128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F＝40N的力使绳端移动4m。
⑴ 求出绳子的股数n； ⑵ 算出有用功的大小和总功功率。

43、用1225牛向下的拉力，通过机械效率为80%的滑轮组可以把
重为4900牛的物体匀速提升起来。请画出这个滑轮组的装置图。

44、用图示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动，所用拉力F的大小为40牛。⑴ 不计轮和绳的重力以及摩擦，求物体A所受的摩擦力；
⑵ 若滑轮组的机械效率为80%，求物体A所受的摩擦力。

45、如图，用40牛的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%。
求：⑴ 物体和动滑轮的重各是多少？
⑵ 若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的
机械效率最大可提高到多少？

47、如图，用滑轮组拉着重为600牛的物体沿水平方向向右匀速移动了8米，拉力F 做的功为1280焦，(不计绳重和摩擦)
求：⑴拉力的大小； ⑵ 若动滑轮重为12牛，机械效率为多少？

48、用如图装置提升重物，绳子能承受的最大拉力为120N，动滑轮重60N，绳重与摩擦不计。求：⑴ 用此滑轮组最多能将多重的物体匀速提升？
⑵ 用此滑轮组提起重240N的物体，使它匀速上升，问人加在绳子自由端的
拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？ 当物体以0.5m/s的速度
上升时，拉力的功率是多大？
⑶ 该滑轮组的机械效率最高可达到多少？

49、如图，用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物，已知物重G1与G2之比为2∶1，甲滑轮组中动滑轮重G动甲与G1之比是1∶5，乙滑轮组中两个动滑轮总重G动乙与G2之比是3∶5（不计绳重与摩擦），
求：⑴ 甲、乙两个滑轮组的机械效率之比？
⑵ 用在绳子自由端的拉力F1与F2之比？

50、如图所示是小明同学测动滑轮机械效率的实验装置图，他在2s内做了0.96J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及摩擦，绳子很结实。请你回答：
⑴ 弹簧测力计匀速向上运动的速度？
⑵ 该动滑轮的机械效率是多少？
⑶ 该动滑轮的重是多少？
⑷ 此实验装置的机械效率最大可能为多少？

51、产自岩滩红水河的奇石举世闻名。采石工人用如图装置将一块奇石从5m深的水底提升到离水面1m高的船上．已知石头在出水前人的拉力F1＝4.5×103N，石头出水后人的拉力F2＝7.0×103N，不计摩擦及动滑轮重，g取10N/kg，
求：⑴ 石头的重力；
⑵ 石头的体积；
⑶ 拉力所做的功。

52、体重为510N的人，站在水平地面上对地面的压强为P1，如图所示，用滑轮组拉物体A沿水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为P2，压强变化了2750Pa。已知人一只脚的面积是200cm2，滑轮组的机械效率为80%。(不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上)，
求：⑴ 绳对人的拉力；
⑵ 物体A与地面的摩擦力；
⑶ 若在物体A上再放一个物体B，滑动摩擦力增大了30N，
此时该装置的机械效率是多少?