总复习简单机械功和能.docx
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总复习简单机械功和能
总复习:
简单机械、功和能
简单机械
（一杠杆1.定义
（1杠杆:
一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点转动,这根硬棒就是杠杆。
（2支点:
杠杆绕着转动的点。
（3动力:
使杠杆转动的力。
（4阻力:
阻碍杠杆转动的力。
（5动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
（6阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
2.杠杆的平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写作2211LFLF⋅=⋅,也可写成
2
1
12LLFF=
。
杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
3.杠杆的种类
（1省力杠杆:
动力臂大于阻力臂的杠杆。
例如:
起子、扳子、撬棍、铡刀等。
（2费力杠杆:
动力臂小于阻力臂的杠杆。
例如:
镊子、钓鱼杆,赛艇的船浆等。
（3等臂杠杆:
动力臂等于阻力臂的杠杆。
例如:
天平。
省力杠杆省力,但费距离（动力移动的距离较大,费力杠杆费力,但省距离。
等臂杠杆不省力也不省距离。
既省力又省距离的杠杆是不存在的。
（二滑轮1.定滑轮
（1定义:
轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
（2原理:
定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,但能改变力的方向。
2.动滑轮
（1定义:
轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。
（2原理:
动滑轮实质是动力臂（滑轮直径D为阻力臂（滑轮的半径R2倍的杠杆。
动滑轮省一半力。
3.滑轮组
（1定义:
由几个滑轮组合在一起使用就叫滑轮组。
（2原理:
既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。
功
（一内容1.功
（1功的初步概念:
力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,这个力就对该物体做了功。
功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
（2功的计算:
功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:
功=力×距离,即sFW⋅=。
（3功的单位:
国际单位制中功的单位是焦耳,简称焦,符号为J。
在国际单位制中力的单位是N,距离的单位是m,功的单位就是mN⋅,mNJ⋅=11。
2.功的原理
使用机械时,人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
这个结论叫做功的原理。
3.机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率,公式:
总
有用WW=
η
4.功率
（1功率的概念:
单位时间里完成的功,叫做功率。
功率表示做功的快慢。
（2功率的计算:
公式为功率时间
功
=,tWP=。
（3功率的单位:
功率的单位是瓦特。
国际单位制中,功的单位是J,时间的单位是s,功率的单位就是J/s。
J/s的专用名称叫做瓦特,简称瓦,符号W。
sJW/11=,意思是1s内完成了1J的功。
WkW10001=,WMW6101=
（二要求
1.正确理解物理学中“功”的意义
在物理学中,做功是指两个因素同时存在的物理过程,根据功的两个必要因素,下面三种情况没有做功。
（1物体受到力的作用,但没有通过距离,这个力对物体没有做功。
（2物体不受外力,由于惯性而做匀速直线运动,物体虽然通过了一段距离,但物体没有受到力的作用,这种情况也没有做功。
（3物体通过的距离跟它受到力的方向垂直,这种情况,虽然有力的作用,物体也通过一段距离,但这个距离不是在力的方向上通过距离,这个力也没有做功。
力和功是物理中的重要概念,是两个实质不同的物理量。
2.知道功的原理是一切机械都遵守的普遍规律
使用任何机械都不省功,功的原理是对所有机械都普遍适用的原理。
不考虑摩擦和机械自重的机械,我们把它叫做理想机械,考虑摩擦和机械自重的机械,又叫做实际机械。
在利用功的原理解决简单机械问题时,要区别理想机械和实际机械,采用不同的方法去解答。
3.理解机械效率的意义
（1机械效率是反映机械性能优劣的主要标志之一,有用功在总功中所占的比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。
（2在计算机械效率时,要注意各物理量名称所表示的意义。
（3因为有用功只占总功的一部分,有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
4.理解功率的物理意义
功率是表示做功快慢的物理量,它跟功和时间两个因素有关,并由它们的比值决定。
5.注意机械效率跟功率的区别
机械效率和功率是从不同的方面反映机械性能的物理量,它们之间没有必然的联系。
功率大的机器不一定效率高。
（一内容
1.动能和势能
（1动能:
物体由于运动而具有的能量。
一切运动的物体都具有动能。
运动物体的速度越大,质量越大,它的动能就越大。
（2势能:
势能可分为重力势能和弹性势能。
重力势能:
物体由于被举高而具有的能量。
物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大。
。
弹性势能:
物体由于发生弹性形变而具有的能量。
物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
（3机械能:
动能和势能统称为机械能。
2.动能和势能的转化
动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能。
3.水能和风能的利用
水能和风能是人类可以利用的巨大的机械能资源。
（二要求
1.正确理解能量（能的概念。
具有能量的物体,由于所处的条件不同,可能正在做功,也可能没有做功,但只要它能做功它就具有能量。
2.正确理解动能、势能的概念。
学习时应注意掌握以下三个方面的知识:
动能、势能产生的原因。
动能、势能的决定
3.
4.
量保持不变。
【典型例题】
[例1]在1998
解析:
F=[例Am（
OC铝铝铝铝OC
B答案:
C
方法提炼:
在解答杠杆平衡的习题中,要抓住杠杆平衡条件,列出方程,进行数学变换,再根据新的等量关系得出正确答案。
[例3]一支步枪长0.8m,压气体对子弹做功多少?
解析:
不再做功。
答案:
方法提炼:
[例4]底向下如图3解析:
答案:
易错分析:
常认为两种情况下试管所受浮力相等,即在两种情况下,试管的压力相等,故做功相等。
[例5]一个重力为10N的物体在1.5N的水平拉力作用下,第一次在光滑水平面上移动0.5m,第二次在表面粗糙的水平
面上移动0.5m,求在这两次情况下拉力所做的功。
[例6]8mFh5%
8055⨯ηJJFsW20008250=⨯==总,WWtWP3.3360
2000=÷=÷=总总方法提练:
弄清滑轮组动滑轮上有n段绳子承受重力,绳的拉力做功为总功,重力做功为有用功,再根据功、机械效率公式即可得出正确答案。
一.1.LA.FB.FC.FD.F2.A.B.C.D.3.A.B.
C.整个阶段运动员都在做功D.整个阶段运动员都没做功
4.利用如图3计滑轮重量及一切摩擦则（A.甲滑轮组效率高B.C.甲F做功功率大D.5.重5N的木块A之前所受合力的大小和方向是（A.5N竖直向下B.3N6.下列说法中正确的是（
A.静止的物体才有惯性C.物体运动方向改变时才有惯性D.物体在任何状态下都有惯性
7.已知小球A能在水中悬浮,小球B在水中下沉,小球C能在水中漂浮,现先将三只小球放在一只盒内后使盒子漂浮在盛水的容器中,则（
A.当把小球A从小盒中拿出放入水中后,容器中水面的高度不变B.当把小球B从小盒中拿出放入水中的容器中水面的高度不变C.当把小球C从小盒中拿出放入水中后容器中水面的高度升高D.若将三只小球同时放入水中的容器中水面高度不变8.下列现象中属于减小压强的是（A.自行车的车把上套有带纹的塑料套子B.防滑地板砖表面凹凸不平C.铁路的钢轨要辅在枕木上
9.10.11.
二.填空题12.甲乙两支完全相同的试管，内装质量相等的不同液体，甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平（如图6），该液体对两试管底的压强分别为p甲、p乙，则：
p甲p乙。
（填“>”、“<”、“=”）甲乙图613.如图7所示，容器内盛有空气，活塞A可以上下移动不漏气，容器中有一小球B，现用力向下压活塞A，在活塞向下移动的过程中，设球B体积不变。
且相对容器底的位置不变化，则B对容器底的压力。
（填“增大”、“不变”、“减小”）AB图714.在长30cm的曲管短臂的口A上粘着一层软而不透气的薄膜，把水银装满曲管，并且使管的开口B向下（如图8），，若将氢气装入管中，其他条件一样，则薄膜将会。
（填“向外凸”、“向内凹”）则薄膜将会AB图815.连同载重共为2000N的气球在竖直匀速下降，它在空中受到的浮力为1900N，则它在运动中所受的合力为，受到的空气阻力为。
若要使气球以同样的速度竖直匀速上升，可采用从气球中向外抛出重物的方法，则抛出物体的重力为时可实现气球竖直匀速上升。
（该气球上升时所受空气阻力和浮力不变，g取10N/kg）16.如图9所示，瓶中装有一定量的啤酒，瓶竖直向上放置（如图A所示）时，酒对瓶底压强为pA，压力为FA，若将它竖直倒着放置（如图中B）时，酒对瓶盖的压强为pB，压力为FB，则pA“>”、“=”）pB，FAFB。
（填“<”AB图917.一只容积为3×10m的瓶内盛有0.2kg的水，一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg的小石子投入瓶中，当乌鸦投下第25块相同的石子后，水面恰好升到瓶口，则瓶内石块的总体积为，石块的密度为。
18.两个物体做匀速直线运动，甲的速度为2m/s，乙的速度为3m/s，它们通过相同路程所用的时间之比，在相同。
时间内通过的路程之比为19.竖直上抛的小球离开手后继续向上运动是因为，速度越来越小是因为。
20.用如图10所示的滑轮组提长重1500N的物体，拉力F的大小为400N，若将物体提升0.3m，则拉力做的功为J，。
该装置的机械效率为3−46
F图1021.我们常说太阳东升西落是以为参照物，若以月亮为参照物，则地球是，太阳是。
22.做托里拆利实验时，一标准大气压可支持cm高度汞柱。
若玻璃管顶部有一小孔会出现现象。
23.测量人体血液密度的方法是：
在几只试管内分别装有密度不同的硫酸铜溶液，然后向每支试管中分别滴入一滴血液，有的血液在溶液中上浮，有的血液在溶液中下沉，有的血液在溶液中悬浮，则血液的密度等于试管内硫酸铜溶液的密度。
24.坦克的履带是由一块块金属板连接而成的，每块金属板上都有凸起的棱，则金属板的作用是，棱的作用是。
三.简答、作图题25.一个连通器由两个容器构成，如果其中一个容器里漂浮一个木块，如图11所示，两个容器中的液面还相平吗？
为什么？
图1126.如图12所示，物重40N放在斜面上静止，画出物体所受重力的图示和斜面所受压力的示意图。
G图1227.如图13所示，一物体在水平传输带上与传输带以相同的速度做匀速直线运动，若不计空气阻力，试画出该物体受力示意图。
M图13试题答案】【试题答案】1.C导解：
木棒支点为O，重力臂越来越大，而动力臂越来越小。
导解：
2.B导解：
右板受力面积小些。
导解：
3.B导解：
第二阶段物体在力方向上没有移动距离。
导解：
4.D导解：
两滑轮组机械效率均为100%，两力做功相同做功时间相同。
导解：
5.B导解：
合力等于拉力，方向与拉力方向相反，竖直向上。
导解：
导解：
6.D导解：
惯性是物体基本属性，与物体运动状态无关。
7.A导解：
小球A，C放在盒内和放入水中，物体排开的总体积不变，而将小球B放在盒内排开水的总体积大于将导解：
B球放在水中时排开水的总体积。
8.C导解：
减小压强可以采用减小压力和增大受力面积。
导解：
9.D导解：
紧急刹车时，人会由于惯性向前运动撞向挡风玻璃，对人身造成伤害。
导解：
10.C导解：
小车停止运动时，两物体由于惯性继续运动，速度大小不变。
导解：
7
11.A导解：
小球在最高点时水平速度不为零。
导解：
12.>导解：
乙试管中液体体积大，密度小。
导解：
13.减小导解：
导解：
下压活塞A时，容器内空气密度增大，球B所受浮力增大。
14.向内凹；向外凸导解：
导解：
薄膜两边所受的压强等于B点压强pB−ρ外gh与pB−ρ内gh之差，即ρ外与ρ内之差。
当内部装水银ρ内大于外部空气的密度ρ外时，向内凹。
当内部装氢气ρ内小于外部空气的密度ρ外时向外凸。
15.0N；100N；200N导解：
导解：
气球在空中受浮力、重力、空气阻力，且三个力平衡，匀速下降时空气阻力向上，匀速上升时空气阻力向下。
16.<；>导解：
导解：
倒着放置时，液体深度大，压强大，但此时啤酒瓶盖所受的压力小于啤酒的重力，而竖直向上放置时，啤酒瓶底所受的压力等于液体的重力。
17.10m；2.5×103kg/m33−4导解：
导解：
瓶内水的体积V水=m水ρ水=0.23m=2×10−4m3，25块石子的体积310V石=V容−V水=（3×10−4−2×10−4m3=10−4m3m石=25m0=25×0.01kg=0.25kgm石0.25kg所以石子的密度ρ石==−43=2.5×103kg/m3V石10m18.3:
2；2:
3导解：
导解：
通过路程相同时，时间与速度成反比，运动时间相同时，通过路程与速度成正比。
19.小球有惯性；小球受到与运动方向相反的重力作用20.600；75%导解：
导解：
滑轮组有5段绳子承受重力21.地球；运动的；运动的22.76；水银柱下降到与水银槽内水银面等高23.血液在溶液中悬浮的那只导解：
导解：
血液悬浮时ρ物=ρ液24.25.26.27.增大接触面积，减小对地压强；增强接触面的粗糙程度，增大摩擦力容器中的液面还相平，因木块漂浮在液面上与木块排开的液体产生的效果相同。
图略图略8
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