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九年级物理 简单机械与机械效率

图3图 4图5第一部分:杠杆【考点诊察】1.下列应用杠杆原理工作的工具中, 费力的是 〔 〕A .铡刀B .汽水瓶起盖器的使用C . 钓鱼杆D .剪铁皮的剪子2.下列关于杠杆的说法中,错误的是 〔 〕A .杠杆可以是直的,也可以是弯的B .动力、阻力使杠杆转动方向相反,但他们的方向不一 定相反C .支点可以在杠杆的端点,也可以在力的作用线之间D .杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和3.如图3所示。

把一把米尺,在O 点支起,两边分别挂相同砝码各4个和2个,下列情况下,哪种情况还能保持平衡( )A .两边砝码组各向支点处移近一个格B .两边砝码组各向支点处移远一个格C .两边钩码组各减少一个钩码D .两边钩码组各减少一半钩码4.如图4所示的轻质杠杆OA 上悬挂着一重物G ,O 为支点,在A 端用力使杠杆平衡。

下列叙述正确的是( )A .此杠杆一定是省力杠杆B .沿竖直向上方向用力最小C .此杠杆可能是省力杠杆,也可能是费力杠杆;D .沿杆OA 方向用力也可以使杠杆平衡5.图5中,O 为一根轻质杠杆的支点,OA=2m ,OB=2.5m ,A 点处挂着重100N 的物体。

若在B 端施加一个竖直方向的力,使 杠杆在水平位置上保持静止,则这个力的大小和方向是 〔 〕A .20N ,竖直向上B .20N ,竖直向下C .80N ,竖直向上D .80N ,竖直向下6、如图所示的轻质杠杆,AO 小于BO .在A 、B 两端悬挂重物G 1和G 2后杠杆平衡.若将G 1和G 2课题 简单机械与机械效率 学生姓名年级日期同时向支点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7 如图所示,手持弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于水平平衡状态,弹簧测力计的示数是5N,OA=80cm,AB=20cm,则物体的重是()A、20NB、4NC、1.25ND、条件不足,无法判断【典例详解】知识点一:画力臂【例1】如图,杠杆处于平衡状态,在图中分别画出对应的力臂L1和L2。

【例题2】作出下图相应的力与力臂知识点二:杠杆的平衡条件及应用【例1】在右图所示的实验装置中:l1F2A OF1l2①实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(左或右)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。

这样做得目的是__________________②实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A 点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡? (请设计两种方案)① ② 【补充提问】:为什么实验装置中,杠杆左右两边是等长的?【例2】下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,记录的部分测量结果,请在空格中填入适当的值。

(每个钩码质量为50g ,g=10N/kg )在本次实验课的总结中,老师提出了这样一个问题:如右图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码,释放后观察到的现象将是什么?小王认为,杠杆仍能保持平衡;小李认为,杠杆将顺时针转动;小赵认为,杠杆将逆时针转动,你的观点是【例3】在研究“杠杆的平衡条件”实验中,在处理数据过程中,有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。

经过实验,获得了下述数据:动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 4554于是,他们认为自己的猜想得到了验证。

你认为他们的实验过程存在什么问题?【跟踪强化】如图所示的轻质杠杆,AO 小于BO .在A 、B 两端悬挂重物G 1和G 2后杠杆平衡.若将G 1和G 2同时向支点O 移动相同的距离,则杠杆 端下沉。

实验次数动力F 1/N 动力臂L 1/cm 阻力F 2/N阻力臂L 2/cm 1 0.5 8 1 4 261.58知识点三:杠杆的分类【例1】 下列图7工具中省力杠杆是( );费力杠杆是( )等臂杠杆是( )。

【例2】如图12-23是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是( )A. B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力B. B 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力 C . C 点是支点,物体A 放在车厢后部可省力D . C 点是支点,物体A 放在车厢前部可省力【例3】夹子是我们生活中经常使用的物品,图5给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。

下列说法中正确的是 ( )A .当我们用手将其捏开时,它是费力的B .当我们用其夹住物品时,它是费力的C .无论用手将其捏开还是夹住物品时.它都是省力的D .无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力【跟踪练习】1.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A 时,售货员竖直向 按扶把,这时手推车可以视为 杠杆,若手推车和货物总重200N,图12-23图5弹圈动力臂和阻力臂之比为2:3,则服务员作用在扶把上的力为 N. 当后轮遇到障碍物A 时,售货员竖直向 提扶把,这时支点是 (选填“A ”、“B ”或“C ”)点,这种情况下,手推车可以视为 杠杆(选填“省力”或“费力”).2.如图12-20所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC 、OBD 和OED 组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是( )A .三个杠杆都是省力杠杆B .三个杠杆都是费力杠杆C .ABC 是省力杠杆,OBD 、OED 是费力杠杆 D .ABC 是费力杠杆,OBD 、OED 是省力杠杆知识点四:解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到 ①.在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②.动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

【例1】画出使下图中杠杆平衡的最小的力【例2】.向左用最小的力推倒下面这个箱子:图12-20GO【例3】.用最小的力将一个圆柱形的油桶推上台阶,画出这个力第二部分滑轮知识点一:设计组装滑轮组【例题1】、一根绳子能承受的最大拉力为500牛,一个人站在地上,想用这根绳子提起1800牛的重物,请在图下右中画出绳子的绕法。

【例题2】、小强想把一货物吊到楼上去,已知货物重1000 N,小强最大的拉力为300 N,如果使用滑轮组,至少需要几个滑轮?如何装配?知识点二:滑轮----竖直方向上提升问题1、如下左图所示,物体A重20N,滑轮重1N,绳重不计,弹簧秤示数为25N,则物体B的重为_________N。

地面对物体A的支持力______N.2、如下右图所示,已知物重为G,则各图中的拉力F各为多少?(滑轮组及摩擦不计)3、用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如下左图所示,不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小()A、F1>F2>F3B、F1=F2=F3C、F1<F2<F3D、F2>F3>F14、如上中图所示,人对绳的自由端拉力F都相等,且物体处于静止状态,不计滑轮重和摩擦,比较四个物体重力,最大的是()A、G1B、G2C、G3D、G45. 如图13所示(滑轮组的绕绳未画出),人以400N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m、重为1100N物体匀速上升了0.5m,求:(g=10N/kg).(1)按题意画出滑轮组的绕绳.(2)被吊起的重物质量多大?它上升的速度为多少?(3)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;图知识点三:滑轮-----水平方向上拉动物体1、在下左图中,物体A 的重力为G ,拉力F 的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F 的大小等于 ( ) A 、0.5G B.2G C. 0.5f D.2f2、如上右图所示,若拉力F =900牛顿,物体A 重1500牛顿,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。

当绳子自由端移动3米,则沿水平方向匀速拉动物体A 前进时,物体A 与地面间摩擦力是______牛顿,物体A 移动______米。

3、如下左图所示,在水平面桌面上放一个200N重的物体,物体与桌面的摩擦力为40N ,匀速拉动物体时,水平拉力F 应为 。

4、如上中图所示的装置中,已知重物G1=500N ,重物G2=1200N ,在不考虑摩擦和其他阻力情况下,使重物G1保持平衡的拉力F 应等于 。

5、如上右图所示,当F=100N 时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力( ) A. 100N B. 200N C. 50N D. 150N第三部分:机械效率1.有用功:(1)定义:对人们有用的功,一般指克服物体重力做的功. (2)计算公式:有W = G h =总W -额W . 2.额外功:(1)定义:一般指人对动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功.(2)计算公式:额W =总W -有W . ( 斜面中 :额W = f s 可以反过来求f ) 3.总功:(1)定义:有用功和额外功之和,一般拉力做的功为总功.F(2)计算公式:总W = Fs =________.4.机械效率:(1)定义:有用功跟总功的比值. 公式:η= ×100%. (2)任何机械的机械效率都小于 100%. (3)同一个机械,越省力,机械效率越低【公式推导】 竖直方向的滑轮组: (1)η=(2)η=水平方向的滑轮组:%100%100ns fs %100⨯=⨯=⨯=nFf F W W 总有η斜面: η=5.实验(1):测量滑轮组的机械效率 1.实验原理:η=总有用W W =SF Gh拉 2.要测量的物理量:钩码重 G 、钩码提升的高度 h 、拉力拉F 、绳的自由端移动的距离S. 3.实验器材:钩码、铁架台、滑轮、细线、刻度尺、弹簧测力计.4.实验结论:影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的质量、物体的质量、滑轮和绳子间的摩擦. 5.实验拓展:(1)必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的是保证弹簧测力计的示数不变. (2)提升同一重物,动滑轮越多的滑轮组,机械效率越低. (3)同一滑轮组,提升的重物越重,机械效率越大. (4)根据推导公式:η=总有用W W =S F h G 拉物 = nh F h G ∙物 = nF h G 物 =动物物G G G +可知机械效率与绳子的股数 n 无关,且小于1. (5)一般考题中:η 主要与 物G ,动G 有关,与 n 和h 无关【例1】、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)若提升500N的物体,该滑轮组的机械效率又是多少?【例2】.用图3所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.(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:物体A所受的摩擦力.(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:物体A所受的摩擦力.【例3】.用图所示装置提升重为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:(1)求此时滑轮组的机械效率;(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?。

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