专题8 简单机械 功和功率
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简单机械、功和功率基本知识导航一、杠杆1、定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒叫杠杆。
2、五要素：一点、二力、两力臂。
（①“一点”即支点，杠杆绕着转动的点，用“ O”表示。
②“二力”即动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。
动力是使杠杆转动的力，一般用“ F1”表示，阻力是阻碍杠杆转动的力，一般用“ F2”表示。
③“两力臂”即动力臂和阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“ L1”表示，阻力臂即支点到阻力作用线的距离，一般用“L2”表示。
）3、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；公式：F1L1＝F2L2。
4、杠杆的应用（1）省力杠杆： L1＞L2，F1＜F2（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。
）（2）费力杠杆： L1<L2，F1＞F2（费力省距离，如：人的前臂、理发剪刀、镊子、钓鱼杆、缝纫机踏板、船桨。
）（3）等臂杠杆： L1＝ L2，F1＝F2（不省力、不省距离，能改变力的方向等臂杠杆的具体应用：（天平 .定滑轮）二、滑轮1、滑轮是变形的杠杆。
2、定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。
②实质：等臂杠杆。
③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦） F=G物。
绳子自由端移动距离 S F（或速度 v F）=重物移动的距离 S G（或速度 v G）3、动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）②实质：动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F 1G物2只忽略轮轴间的摩擦则，拉力。
绳子自由端移动距离 S=nh 绳子自由端移动速度： V=nv物4、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
八年级机械和功知识点
八年级机械和功知识点八年级学习的机械与功是物理学的重要内容。
它包括了机械运动、功率、摩擦力、简单机械等知识点。
下面将分别介绍这些知识点。
一、机械运动机械运动是研究物体在空间中的位置、速度和加速度变化的学科。
在物理学中，机械运动分为匀速直线运动、加速直线运动和曲线运动。
匀速直线运动是指物体在直线上运动，并且速度保持不变。
加速直线运动是指物体在直线上运动，并且速度不断变化。
曲线运动是指物体在曲线路径上运动。
二、功和功率功是一个物体对另一个物体的作用量。
它的单位是焦耳(J)。
功率是指单位时间内所做的功。
它的单位是瓦特(W)。
在物理学中，有正功和负功之分。
正功是指力和物体运动方向相同，所做的功为正数。
负功是指力和物体运动方向相反，所做的功为负数。
三、摩擦力摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力。
它分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指物体处于静止状态时受到的阻力。
动摩擦力是指物体处于运动状态时受到的阻力。
四、简单机械简单机械是指没有电动或其他能源输入的机械设备。
它包括斜面、轮轴、杠杆、滑轮、螺旋和齿轮等。
斜面是一个倾斜的平面，可以用来提高物体的高度或拉低物体的高度。
轮轴是一个轴杆，可以用来转动另一个轴杆。
杠杆是一个支点和两个力臂组成的机械设备，广泛应用于工业和生活中。
滑轮是一个固定的轮子，可以用来改变力的方向。
螺旋是一个圆柱体周长上旋转的螺旋线，可以用来提升物体。
齿轮是一个齿轮和另一个齿轮之间的机械装置，可以用来转动其他设备。
总之，八年级的机械和功知识是物理学中的重要内容。
掌握这些知识不仅可以提高学生的科学素养，还可以在日常生活和工作当中用到。
简单机械(三)----功和功率
简单机械（三）----功和功率第一步：知识梳理机械功1、力学里所说的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、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：W=FS功的原理：（了解）1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。
即：使用任何机械都不省功。
2、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？）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距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
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力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS ）= 直接用手对重物所做的功（Gh ）3、应用：斜面（了解）①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵从功的原理；③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G ：物重；h ：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。
功率1、定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。
3、公式： t WP4、单位： W 常用单位 kW mW 马力换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW ，它表示：小轿车１s 内做功66000J第二步：方法归纳1、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。
2、W=F.S=P .t3、P=W/t=F.S/t=F.v4、物拉绳拉总物动额物物有h n F S F W h G W h G W .....====第三步：经典例题讲解例1、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）解析：做功有两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。
简单机械 功 功率 机械效率
简单机械、功与功率、机械效率1. 简单机械简单机械是指那些只有一个或很少几个零件并且没有移动的机械装置。
它们通常由一些简单的机构组成，用来转换力或增加输人力的力量。
简单机械有六种基本形式：杠杆、轮轴、滑轮、斜面、楔子和螺旋。
•杠杆是一个刚性材料通过一个固定点的旋转运动来转移力的一种简单机械。
其原理是利用杠杆原理（力矩平衡），将应力或力矩从一个点（固定点）转移到另一个点（载荷点）。
•轮轴是一个固定在一个支撑结构上的旋转装置。
它可以用来传输和转换力，例如通过轧机将原材料压制成所需形状。
•滑轮是一个固定在一个支撑结构上的旋转轮，通常与一个带有重物或负载的绳子连接。
滑轮通过改变绳子的方向来改变力的方向，并增加力的大小，使人们可以更容易地提起大物体。
•斜面是一个斜向放置的平坦表面，常用来提升或降低物体。
当物体沿斜面上的平面移动时，斜面可以减少所需的力量，从而减少对力的需求。
•楔子是一个通常用来分割物体，并将其拆分为两个或更多部分的三角形结构。
楔子的工作原理是通过将力分散到边缘上，产生足够的力来嵌入和移动物体。
•螺旋是一个围绕中心轴线旋转的结构，通常具有连续的螺旋线。
螺旋可以将旋转运动转换为线性运动或将线性运动转换为旋转运动。
通过使用这些简单机械的组合，我们能够实现各种机械设备和工具，如各类起重机、挖土机、推土机和升降机等。
2. 功与功率在学习简单机械之前，我们首先需要了解功与功率的概念。
•功是力作用于物体上，使物体发生移动或改变形状时所做的工作，通常用 Joule（焦耳）作为单位。
功的大小等于力和物体移动的距离乘积。
•功率是指单位时间内做功的能力，通常用瓦特（W）作为单位。
功率等于做的功除以所花费的时间。
在简单机械中，通过改变力的大小和方向，我们可以改变物体的速度、方向和形状。
因此，在使用简单机械时，我们常常需要考虑功和功率的概念。
3. 机械效率机械效率是指机械能量输出与输入之间的比值。
它是衡量机械装置能够有效转换能量的程度。
简单机械和功-功及功率
挖土机的举力对土做功苹果受的重力对苹果做功
做功的两个必要因素：
．做功的两个必要因素：
⑴作用在物体上的力。
⑵物体在力的方向上通过的距离⑵物体在力的方向上通过的距离。
举重运动员将杠铃举起后，
(1)劳而无功
静止在空中５秒钟，这时手
对杠铃做功了吗？
对杠铃做功了吗
有力但没有移动距离
(2)
()不劳无功
(3)垂直无功
起重机使货物在水平方向上
匀速移动段距离，拉力对
匀速移动一段距离拉力对
货物做功了吗？
有力，也有距离，但力与
距离垂直
比较做功快慢方法
一、比较做功快慢方法。
机械功与功率的计算
机械功与功率的计算一、机械功的计算1.定义：机械功是指力对物体作用产生的效果，是力与物体位移的乘积。
2.公式：W = F × s（其中，W表示机械功，F表示作用力，s表示物体位移）。
3.单位：焦耳（J），1J = 1N × 1m。
（1）静力功：物体在力的作用下，位置发生变化的功。
（2）动力功：物体在力的作用下，速度发生变化的功。
二、功率的计算1.定义：功率是指单位时间内完成的功，是描述做功快慢的物理量。
2.公式：P = W / t（其中，P表示功率，W表示机械功，t表示时间）。
3.单位：瓦特（W），1W = 1J/s。
（1）瞬时功率：物体在某一瞬间的功率，可用瞬时力与瞬时速度计算。
（2）平均功率：物体在一段时间内的平均功率，可用总功除以时间计算。
三、机械功与功率的关系1.机械功是功率与时间的乘积，即 W = P × t。
2.功率是机械功与时间的比值，即 P = W / t。
四、注意事项1.在计算机械功时，要考虑力的方向与物体位移的方向是否一致。
2.在计算功率时，要考虑时间的长短，以及功的计算是否准确。
3.注意区分瞬时功率和平均功率的概念，以及它们的应用场景。
4.掌握好机械功与功率的换算关系，以便在实际问题中灵活运用。
习题及方法：1.习题：一个力为10N的物体在水平方向上移动了5m，求该力做的机械功。
方法：根据机械功的计算公式 W = F × s，代入已知数值，得到 W = 10N × 5m = 50J。
2.习题：一个物体受到两个力的作用，其中一个力为15N，另一个力为20N，物体在力的作用下移动了10m，求这两个力做的总机械功。
方法：根据机械功的计算公式 W = F × s，分别计算两个力做的功，然后相加。
第一个力做的功为 15N × 10m = 150J，第二个力做的功为 20N × 10m = 200J，总机械功为 150J + 200J = 350J。
简单机械功和功率知识点总结
精品文档简单机械、功和功率基本知识导航一、杠杆一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，、定义：1 这根硬棒叫杠杆。
，杠杆绕支点一点“”即2、五要素：一点、二力、两力臂。
（①是动力和阻力，它们的作用点都在杠杆上。
表示。
②“二力”即动力着转动的点，用“O”两“”表示。
③“是阻碍杠杆转动的力，一般用F”表示，阻力F“使杠杆转动的力，一般用21阻力臂表示，”L阻力臂，动力臂即支点到动力作用线的距离，一般用“力臂”即动力臂和1）”表示。
L“即支点到阻力作用线的距离，一般用2、杠杆的平衡（杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡）3 L。
FL＝F条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；公式：2121 4、杠杆的应用（省力费距离，如：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角F＜L，F（1）省力杠杆：L＞2211）锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀。
（费力省距离，如：人的前臂、理发剪刀、镊子、钓鱼FF＞，2）费力杠杆：L<L（2121）杆、缝纫机踏板、船桨。
等臂杠杆的具（不省力、不省距离，能改变力的方向，F＝FL（3）等臂杠杆：L＝2121 . 定滑轮）体应用：（天平滑轮二、、滑轮是变形的杠杆。
1 、定滑轮：2 。
①定义：中间的轴固定不动的滑轮等臂杠杆②实质：。
能改变动力的方向。
③特点：使用定滑轮不能省力但是=v）（或速度G④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=。
绳子自由端移动距离S FF物）v（或速度重物移动的距离S GG精品文档．精品文档3、动滑轮：和重物一起移动的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）①定义：的省力杠杆。
②实质：动力臂为阻力臂2倍不能改变动力的方向。
③特点：使用动滑轮能省一半的力，但1④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：GF 物2只忽略轮轴间的摩擦则，拉力。
绳子自由端移动距离S=nh 绳子自由端移动速度：V=nv物4、滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
九上——简单机械——功
功、功率、机械效率一、知识概念梳理：1． 功的两个必要因素：一是 ；二是 。
2． 功的计算：功(W)等于 (F)跟物体在力的方向上通过的 (s)的乘积。
3． 功的计算公式： ；单位：W → ；F → ；s → 。
(1焦=1 ).4． 功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不少于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不 。
换句话：动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功。
表达式：_____________________5． 功率(P)： ，叫功率。
计算公式： ，或 。
单位：P → ；W → ； t → 。
（1瓦= 表示的物理意义是： 。
1千瓦=1000瓦）6． 功率表示物体 的快慢。
7． 机械效率： 跟 的比值叫机械效率。
计算公式：_____________________ 杠杆：斜面：滑轮组：竖直：水平：8． 测滑轮组机械效率的实验中，实验原理是：需要测的物理量有 、 、 、 实验器材除钩码、铁架台、细线还需要 、 影响滑轮组机械效率的因素有： 、 、 。
提高滑轮组机械效率的方法有 、 、 。
物体提升的高度、绳子的绕法是否影响机械效率？二、练习：1．如图所示，一长为l 的粗细不均匀的水泥电线杆，重心在距离A 端3l 处。
当用竖直向上的力F 1将A 抬高h （B 端仍在地面上）时，F 1做的功为W 1；当用竖直向上的力F 2将B 端抬高h （A 端仍在地面上）时，F 2做功为W 2，则F 1：F 2＝_______，W 1：W 2＝_______。
2．李阳同学用100 N 的力踢一个重为6N 的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20 m 。
在球滚动的过程中，李阳同学对足球做的功是 ( )A ．2000 JB ．600 JC ．120 JD ．03．教学大楼每层高为3m ，小明提着一重为50 N 的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m 进入教室。
从一楼到教室过程中，小明对箱子做的总功为 ( )A ．0B ．300 JC ．450 JD ．500 J4．甲、乙两物体都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图象分别如图(a)(b)所示，则两物体所受阻力较大的是 ( )A ．甲B ．乙C ．一样大D ．无法判断5．物体A 在拉力作用下沿一水平面匀速运动了一段距离s ，如图所示，则拉力F 1、F 2及拉力所做的功W 1、W 2的大小关系为（滑轮重、绳重及滑轮间摩擦不计）( )A ．F 1＝12F 2， W 1＝W 2B ．F 2＝12F 1， W 1＝W 2C ．F 1＝14F 2， W 1＝W 2D ．F 2＝14F 1， W 1＝W 2 6．一木块的重力为30 N ，在10 N 的水平拉力作用下，10 s 内在水平面上沿拉力方向移动了2m 。
专题8功和功率+力图像模型-2023年高考物理机械能常用模型最新模拟题精练(解析版)
高考物理《机械能》常用模型最新模拟题精练专题8.功和功率+力图象模型一．选择题1．（2023重庆名校教育联盟质检）用钉锤将一钉子钉入木板中，设钉子所受木板阻力与进入木板的深度成正比，不计钉子重力，钉锤每次打击钉子所做的功相同，则打击第n 次与打击第一次钉子进入木板的深度之比为（）A 1n n -B ．12n n +-C 1n -D ．1【参考答案】．A【名师解析】由题意可知，阻力与深度d 成正比，f -d 图象如图所示，F -x 图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功，每次钉钉子时做功相同，如图所示可得：每次所围面积相同，根据相似比的平方等于面积比可得:第1次：前2次：前3次...=23:...n 1次：第2次：第3次...=1:(21):(32):...(1)n n --打击第n 次与打击第一次钉子进入木板的深度之比为1n n -，A 正确。
2.(2022河北唐山一模)“质量为1kg 的物块以某一初速度沿斜面从底端上滑，其重力势能和动能随上滑距离s 的变化如图中直线I 、Ⅱ所示，以斜面底端所在水平面为重力势能的参考面，重力加速度取210m/s 。
则（）A.物块上滑过程中机械能守恒B.物块与斜面间的滑动摩擦力大小为4NC.物块下滑时加速度的大小为24m/sD.物块返回到斜面底端时的动能为10J 【参考答案】BD【名师解析】．由图发现重力势能和动能之和一直在改变，则机械能不守恒，故A 错误；由图发现，上滑5m 过程中，机械能共减小了20J ，机械能减少量等于克服阻力做功，故E fs ∆=，解得4N f =，故B 正确；C ．上滑5m 过程中，重力势能增加30J ，根据p E mgh ∆=可知，上升的高度为3m h =，则斜面倾角正弦值：sin 0.6hsθ==，根据牛顿第二定律sin mg f ma θ-=，解得：22m/s a =，故C 错误；物块返回到斜面底端时，克服阻力做功：240J W fs ==，返回到斜面底端时的动能k k010J E E W =-=，选项D 正确。
功、功率、简单机械和机械效率
题：如图8所示，甲、乙两工人分别用定滑轮和动滑轮将同样重的一袋沙子
提到相同的高处，滑轮的重力小于沙袋的重力，不计绳子的重力和轮与轴 间的摩擦阻力，下面关于甲、乙用力的大小，做功的多少及滑轮效率的说 法正确的是（） A. 甲用的力比较大，甲做的功多，甲所用滑轮的机械效率高 B. 甲用的力比较小，甲做的功少，甲所用滑轮的机械效率低 C. 乙用的力比较小，乙做的功多，乙所用滑轮的机械效率低 D. 乙用的力比较小，乙做的功多，乙所用滑轮的机械效率高
机械间的摩擦越小，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。
同一滑轮组在不同情况下机械效率不一定相同 提高滑轮组的机械效率的方法： ①增大物体重力 ②减小动滑轮的重力 ③减小滑轮和轴间的摩擦
滑轮组的机械效率
由此可见，在不考虑绳重及摩擦时，一个滑轮组的机械效率的大 小仅与滑轮的重量及物体的重量有关，而与提升的高度和滑轮缠 绕方式无关。 在用同一个滑轮组时，被提升的重物越重，机械效率越高， 在提升相同的重物时，动滑轮重量越小，机械效率越高。
C．200 N D．100 N
简单机械----滑轮组
题：如下图所示的滑轮组提升物体，已知物体重200 N， 物体匀速上升1 m，不计滑轮组重及摩擦，则( A．拉力为80 N )
B．拉力为40 N
C．绳的自由端拉出4 m D．绳子自由端拉出1 m
题：站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮 组绳子的绕法．
机械效率
因为在使用机械时，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
总功一定，有用功越多，或额外功越少，机械效率越高
有用功一定，总功越少，或额外功越少，机械效率就越高
额外功一定，总功越多，或有用功越多，机械效率越高
滑轮的机械效率
专题八简单机械功和功率
{⎪ ⎪杠杆⎪杠杆的平衡条件：③ Ｆ１ ｌ１ ＝Ｆ２ ｌ２ ⎪械⎪滑轮⎨动滑轮 特点：省⑩ 一半 力，但费 一倍 距离 ｓ ⎪ ⎧有 额 有 额 ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ ｔ 专题八 简单机械 功和功率⎧⎪定义：在力的作用下可绕① 固定点 转动的硬棒称为杠杆 ⎪五要素：支点（ Ｏ） 、② 动力（ Ｆ１ ） 、阻力（ Ｆ２ ） 、动力臂（ｌ１ ） 、阻力臂（ ｌ２ ）对应学生用书起始页码 ７６ 页⎪⎧ ⎪ ⎪ ⎪分类 ⎪ ⎪⎪ 省力杠杆：ｌ１ ＞ｌ２ ，Ｆ１ ④ ＜ Ｆ２ 费力杠杆：ｌ１ ＜ｌ２ ，Ｆ１ ⑤ ＞ Ｆ２ 等臂杠杆：ｌ１ ＝ ｌ２ ，Ｆ１ ⑥ ＝ Ｆ２ ⎪ ⎧⎪定滑轮{实质：⑦ 等臂 杠杆单⎪⎪ ⎧机⎨ ⎪ 特点：不省力，但能⑧ 改变拉力方向 ，ｓ ＝ ｈ {实质：动力臂是阻力臂⑨ ２ 倍 的杠杆 ， ＝ ２ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪{实质：由定滑轮和动滑轮组合而成的机械 滑轮组⎪ ⎪ ⎩特点：既可 省力 ，又可 改变拉力方向 ，但费距离，ｓ ＝ ｎｈ ⎪ ⎪⎧⎪定义：由具有公共转轴的轮和轴组成的机械 ⎪ ⎩ {动力作用在轮上时，省力、费距离 ⎪轮轴⎨特点⎪动力作用在轴上时，费力、省距离 简单机械、⎪⎩实质：杠杆的变形功和功率 ⎨ ⎪⎪⎧定义： 力 与物体在力的方向上通过的 距离 的乘积叫作机械功，简称功 功⎪对物体做功的两个必要条件：一是作用在物体上的 力 ，二是物体在这个力的方向上移动的 距离 ⎪ ⎧ ⎪定义式： Ｗ ＝ Ｆｓ ⎪ ⎪⎩单位：焦耳，简称焦，符号是 Ｊ，１ Ｊ ＝ １ Ｎ·ｍ⎪ ⎪ ⎪⎧定义：功与做功 所用时间 之比叫作功率，它的大小等于 单位时间 内所做的功 ⎪⎪ ⎪定义式： Ｐ ＝ Ｗ⎪功⎪ ⎨⎩和⎪功率⎪导出式： Ｐ ＝ Ｆｖ 功⎨ ⎪单位：瓦特，简称瓦，符号是 Ｗ，１ Ｗ ＝ １ Ｊ ／ ｓ 率⎪ ⎪ ⎪⎩单位换算：１ ｋＷ ＝ １０３ Ｗ，１ ＭＷ ＝ １０６ Ｗ ⎪⎪三种功：有用功（ Ｗ ） 、额外功（ Ｗ ） 、总功（ Ｗ ） ，Ｗ ＝ Ｗ ＋Ｗ ⎪ ⎪定义： 有用功与总功 的比值，叫作机械效率 ⎪ ⎪ Ｗ ⎩⎪ ⎪定义式： η ＝ 有 机械效率⎨ Ｗ总⎪物理意义：反映机械做功性能的好坏⎪影响因素：机械自重、摩擦、被提升物体的重力等⎩提高机械效率的方法：减轻机械自重，减小机械摩擦，增大被提升物体重力等考点一 简单机械一、杠杆力臂的画法１．确定支点 Ｏ：假设杠杆转动，找杠杆上相对静止的点即为支点。
有关简单机械的功和功率的计算
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
5．（2018•杭州模拟）如图装置中，物体 A 重 100N，物体 B 重 10N，在物体 B 的作用下，
物体 A 在水平方向作匀速直线运动，则如果在物体 A 上加一个水平向左的拉力 F，拉力
的功率为 10W，使物体 B 匀速上升 3m 所用的时间为（不计轮与轴之间的摩擦，不计轮
A．F 甲＜F 乙 P 甲＝P 乙
B．F 甲＞F 乙 P 甲＞P 乙
C．F 甲＞F 乙 P 甲＝P 乙
D．F 甲＜F 乙 P 甲＜P 乙
9．（2018•镇平县二模）建筑工地用如图所示的两种方式来移动重物，重物的重力 G＝2000N，
拉力 F 甲＝120N，F 乙＝800N，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，重物移动速度均为 0.2m/s。 下列说法中正确的是（ ）
A．物体上升的速度是 2.5m/s B．拉力 F 下降 6 米
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C．拉力 F 的功率为 80W D．拉力 F 的功率为 40W 4．（2018•新泰市校级模拟）如图所示，物体 B 放在水平桌面上，物体 A 通过滑轮组拉着物 体 B，此时物体 B 保持静止状态。当用竖直向下 2N 的力 F1 拉重为 1N 的物体 A 时，能 使物体 B 以 0.6m/s 的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力 F2 拉物体 B 时，能使物 体 A 以 0.3m/s 速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是 （） ①物体 B 受到的摩擦力为 9N； ②拉力 F1 的功率为 0.4W； ③拉力 F2 的功率为 1.2W； ④拉力 F2 大小为 10N
21．（2018 秋•越秀区期末）如图是小明用滑轮组将货物沿水平轨道拉出仓库的示意图，已
专题八简单机械功和功率机械效率ppt(共193张PPT)
13.(2014厦门,22,2分)图中,杠杆调平衡后,将两个体积相同的重物分别挂在杠杆两侧的A、B
处,杠杆仍然平衡,则两重物重力大小之比GA∶GB=
;若要将两重物同时浸没在水中,则
杠杆的
端将上升。
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答案 3∶5 左
解析 本题考查杠杆平衡条件的应用及浮力知识。设杠杆每格长为L,根据图示可知,LA=5L, LB=3L;由杠杆平衡条件GA×LA=GB×LB可得,两重物重力大小之比GA∶GB=LB∶LA=3L∶5L=3∶5;物 体浸入水中时,对杠杆的拉力F=G-F浮,因为两个重物的体积相等,都同时浸没在水中,所以它们 受到的浮力相等,即F浮A=F浮B, 杠杆A端:(GA-F浮A)×LA=GA×LA-F浮A×LA, 杠杆B端:(GB-F浮B)×LB=GB×LB-F浮B×LB, 由LA>LB可得,F浮A×LA>F浮B×LB。 因为GA×LA=GB×LB,F浮A×LA>F浮B×LB, 所以(GA×LA-F浮A×LA)<(GB×LB-F浮B×LB), 因此杠杆的右端下降,左端上升。
N,该动滑轮的机械效率是
。
0 .7 2 J
0 .9 6 J
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答案 2.4 75%
解析 本题考查弹簧测力计的读数及机械效率的计算。由图知,弹簧测力计分度值是0.2 N,所 以读数为2.4 N。做的有用功W有用=Gh=3.6 N×0.2 m=0.72 J,做的总功W总=Fs=2.4 N×2×0.2 m= 0.96 J,η= ×100%= ×100%=75%。
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中考物理 (福建专用)
专题八 简单机械、功和功率、机械效率
W 有用 W五五年年中总中考考
A组 2014—2018年福建中考题组
简单机械、功、功率复习课
此需要定期维护和保养车辆。
建筑机械
建筑机械的机械效率对施工效率和 成本有很大影响，提高机械效率可 以提高施工速度和质量。
家用电器
家用电器如洗衣机、冰箱等都有一 定的机械效率，如果机械效率低下， 可能会导致能耗增加和使用寿命缩 短。
THANKS
杠杆在生活中的应用
杠杆原理
杠杆是一种简单机械，其原理是动力臂与阻力臂的乘积保持不变。在使用杠杆时 ，移动的距离与所施加的力的大小成正比。
生活中的应用
在日常生活中，有许多应用杠杆原理的物品和工具，如剪刀、撬棍、扳手等。这 些工具利用杠杆原理来放大或改变施加的力量，使操作更加省力或方便。
滑轮在生活中的应用
功率的物理意义是表示物体做功的快 慢，功率越大，表示物体做功越快； 功率越小，表示物体做功越慢。
功率的大小等于单位时间内完成的功 与完成这个功所用的时间的比值。
功率的单位
国际单位制中，功率 的单位是瓦特（W）， 简称瓦。
换算关系：1 kW = 1000 W，1马力 =735.5 W。
其他常用单位还有千 瓦（kW）、马力等。
生活中的应用
在日常生活中，斜面的应用也非常广 泛，如楼梯、盘山公路、货架等。这 些设施利用斜面原理来减小垂直高度， 从而减小所需的力量或节省空间。
轮轴在生活中的应用
轮轴原理
轮轴是一种简单机械，通过轮和轴的转动来传递力和运动。轮轴可以改变力的方向或大小，轮越大， 传递的力越大。
生活中的应用
在日常生活中，轮轴的应用也非常广泛，如自行车、汽车、门把手等。这些设备利用轮轴原理来传递 力量或运动，实现各种功能。
谢谢
05
CHAPTER
08专题八 简单机械 功和功率
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答案 B 做功包含两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的 距离。A、C、D选项所描述的情境,都是物体在力的方向上没有移动距离,所以人对物体不做功,B正 确。
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2.(2020山东青岛,14,3分)(多选)某建筑工地上,一台起重机10 s内将重1.5×104 N的物体匀速提升3 m。起 重机吊臂上的滑轮组如图所示,滑轮组的机械效率为75%。下列分析正确的是 ( )
(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上的刻度线,右侧只使用弹簧测力计,左侧只悬挂
重物。若弹簧测力计的量程是0~2.5 N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达
N。
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答案 (1)右 (2)> > (3)12.5
解析 (1)探究杠杆的平衡条件时,要先使杠杆在水平位置平衡,调节方法:哪边高,平衡螺母向哪边调。 (2)竖直向下拉弹簧测力计时,拉力的力臂为4(格),若弹簧测力计向左倾斜拉,则拉力的力臂会变小,故F2> F1;若弹簧测力计向右倾斜拉,则拉力的力臂也会变小,故F3>F1。 (3)若要悬挂的重物最重,则应把重物挂在左侧刻度线“1”处,使阻力臂最小,将弹簧测力计挂在右侧刻 度线“5”处,使动力臂最大,根据杠杆的平衡条件F1·l1=F2·l2可得2.5 N×5=G×1,所以G=12.5 N。
解析 过支点O作阻力F2作用线的垂线,垂线段即阻力臂l2;根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,阻力和阻力 臂不变,动力最小时,要求动力臂最长,故连接OA为最长的动力臂,为保持杠杆平衡,过A点向上作OA的垂 线,线段末端标上箭头及F1,即最小的动力示意图,如答案图所示。
考点二 功、功率、机械效率 1.(2020北京,8,2分)如图所示的情境中,人对物体做功的是 ( )
专题八---简单机械-功和功率
专题八简单机械功和功率1 .杠杆：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。
2. 什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂？(1) 支点：杠杆绕着转动的点(o)(2) 动力：使杠杆转动的力(F1)(3) 阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)(4) 动力臂：从支点到动力的作用线的距离(L1)。
(5) 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(L2)3 .杠杆平衡的条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂.或写作:F1L1=F2L2或写成。
这个平■衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4. 三种杠杆：(1) 省力杠杆：L1>L2,平衡时F1<F2特点是省力，但费距离。
(如剪铁剪刀，钏刀，起子)(2) 费力杠杆：L1<L2,平衡时F1>F2特点是费力，但省距离。
(如钓鱼杠，理发剪刀等)⑶ 等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2特点是既不省力，也不费力。
(如：天平)5. 定滑轮特点：不省力，但能改变动力的方向。
(实质是个等臂杠杆)6. 动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向，要费距离.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7. 滑轮组：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。
1. 功的两个必要因素：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(W)等丁力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功 =力>< 距离)3. 功的公式：W=Fs单位：VA焦；F T牛顿；ST米。
(1焦=1牛・米).4. 功的原理：使用机械时，人们所做的功，都等丁不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。
5. 斜面：FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。
(螺丝、盘山公路也是斜面)6. 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式：P有ZW=T]7 .功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式：单位：P T瓦特；VA焦；tT秒。
专题八 简单机械 功和功率(讲解部分)
专题八㊀ 简单机械㊀ 功和功率 ④若力的作用线过支点，则它的力臂为零㊂ 杆自重对实验造成的影响㊂
３５ ㊀
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可以看出， 要求学生认识杠杆， 能将常见工具抽象成杠杆， 并准 确识别杠杆的五要素，感受建立物理模型的方法㊂ （２） 要点解读 ①力臂是支点到力的作用线的距离，从几何上来看， 是 点
（１） ‘ 河南省考试说明“ 细则解读： 认识杠杆 ， 从细则内容
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解析㊀ 物体沿水平地面匀速运动， 对物体进行受力分析
①应调节杠杆在水平位置平衡： 便于精确测量力臂， 减小杠
３６ ㊀
５ 年中考 ３ 年模拟 答案㊀ ３㊀ ９００ ㊀ ㊀ 命题点 ２㊀ 计算机械效率
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专题八简单机械功和功率考点一简单机械[第84页第1题] (2015上海,5,2分)在图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是( )[第84页第2题] (2015北京,10,2分)图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于省力杠杆的是( )[第84页第3题] (2015宁夏,24,3分)校工用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )A.增大阻力臂,省力B.减小阻力臂,省力C.增大动力臂,方便D.减小动力臂,方便[第84页第4题] (2015山东威海,8,2分)图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起,下列说法正确的是( )A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小[第85页第5题] (2015安徽,6,4分)如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F,使杠杆在水平位置保持平衡,则物重G=________N。
若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,在提升的过程中,拉力F将________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
[第85页第6题] (2015吉林长春,24,3分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1)实验前,发现杠杆左端偏高,应向________端调节螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,把钩码挂在杠杆左侧A点,为使OB成为力臂,应在B点沿着________的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置平衡。
(3)若每个钩码重为0.5 N,将A点的钩码全部移到B点,弹簧测力计作用在C点,为使杠杆在水平位置平衡,所加最小力为________N。
[第85页第7题] (2015河南,17,2分)图中OA为轻质杠杆,可绕O点转动,在点B处用细绳悬挂一重物,在A端施加动力F1,使杠杆在水平位置平衡。
请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂l1。
[第85页第8题] (2015江苏苏州,22,4分)物理实验复习时,小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后,杠杆的________端下降。
要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将__________________________即可。
(2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图乙所示。
小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。
你认为原因是________________________________。
(3)他们认为(2)问中拉力是做功的。
如果水平向右的拉力F大小不变,OA长L,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为________。
[第85页第9题] (2014河北,37,6分)小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点。
他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为250 N,两脚尖与地面的接触面积为60 cm2,双手与地面的接触面积为300 cm2。
(1)画出以B为支点时重力的力臂L。
(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少?(3)小明在1 min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离都为0.36 m,则他1 min内克服重力所做的功为多少?考点二功功率机械效率[第85页第1题] (2015福建福州,14,2分)用一个动滑轮将重为4 N的物体匀速提升1 m,拉力大小如图所示,则( )A.拉力是2.2 NB.有用功是2.2 JC.总功是4.8 JD.机械效率是120%[第85页第2题] (2015广东广州,11,3分)AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO'线,棒在图所示位置处于静止状态。
则( )A.F1<F2B.F1=F2C.F1力臂小于s1D.F2方向沿OO'线向下[第86页第3题] (2015重庆,7,3分)如图所示,不计摩擦和绳重,把一个重为20 N的物体沿竖直方向在4 s内匀速提升了2 m,所用拉力F为12.5 N。
下列说法中正确的是( )A.动滑轮重7.5 NB.4 s内拉力F做功25 JC.4 s内拉力F的功率为6.25 WD.滑轮组的机械效率为80%[第86页第4题] (2014广东广州,7,3分)如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间t ab>t cd,运动距离s ab=s cd,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )A.ab段做功较多B.ab段与cd段的功一样多C.ab段功率较大D.ab段与cd段的功率一样大[第86页第5题] (2015天津,16,4分)在水平地面上,用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m,拉力做功为________J,重力做功为________J。
[第86页第6题] (2015北京,27,1分)如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。
杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO∶OB=3∶2,悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200 N,悬挂在B端的配重所受的重力为80 N。
当杠杆AB在水平位置平衡时,加在配重下面绳端的竖直向下的拉力F是______N。
(不计杆重和绳重)[第86页第7题] (2013湖南长沙,32,6分)用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物重100 N,每次运送的量不定,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像,由图可知动滑轮重为________ N,当某次运送4件货物时,绳子的拉力F是________ N,滑轮组的机械效率为________。
(不考虑绳重和摩擦)[第86页第8题] (2014辽宁沈阳,24,6分)在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示。
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是________(结果精确到0.1%)。
这次数据是用图中________(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该________________。
在第1次实验中,拉力F所做的额外功为________J。
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:______________________________。
[第86页第9题] (2015陕西,33,7分)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594 N。
此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N。
图1图2(1)0~5 s内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J。
(2)5~30 s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?(3)该斜面的机械效率是多少?[第87页第10题] (2015重庆,19,8分)如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB 长为3 m,均匀正方体甲的边长为10 cm,物体乙的质量为5.6 kg。
当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa,支点O距A点1.6 m。
求:(1)物体乙受到的重力;(2)物体甲受到的支持力;(3)物体甲的密度。
训练一一、选择题（每题3分，共12分）[第94页第1题] (2015北京海淀期中,10)下列有关力做功的说法中正确的是( )A.把水桶从地面上提起过程中,提水桶的力没有做功B.举重运动员把杠铃举在空中停三秒的过程中,运动员对杠铃的支持力做功C.苹果在下落过程中,苹果受到的重力做功D.推车在水平路面上运动,车受到的重力做功[第94页第2题] (2015河南洛阳孟津一模,13)一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼,如图所示,这个过程中,下列说法正确的是( )A.大人对砖做的功比小孩对砖做的功多B.大人对砖做的功比小孩对砖做的功少C.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小D.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大[第94页第3题] (2015重庆十一中一模,8)如图所示,物体A重120 N,物体B的体积是1 dm3,此时A恰能沿着水平桌面以0.2 m/s的速度向右做匀速直线运动;若将B始终浸没在水中并以原速度匀速上升,需要对A施加100 N水平向左的拉力,则下列选项正确的是(不计摩擦、绳重及滑轮重,g取10 N/kg)( )A.物体B匀速下降的速度是0.1 m/sB.物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为100 NC.物体B在水中匀速上升时,作用在物体B上绳的拉力的功率为2 WD.物体B的密度是3×103 kg/m3[第94页第4题] (2013江苏宿迁一模,10)杠杆AOB的A端挂重为G1的物体,B端挂重为G2的物体时,杠杆处于平衡状态(如图所示),若AO=BO,杠杆自身重力不计,则( )A.G1=G2B.G1<G2C.G1>G2D.无法判断[第94页第5题] (2015江苏泰州高港一模,18)(6分)吃饭时使用的筷子可以省________。
使用如图所示的滑轮组虽然能够省力,但不能省________,若小明在6 s内将重200 N的物体匀速提升了3 m,手拉绳子的力为80 N,则小明做功的功率为________,滑轮组的机械效率为________。
[第94页第6题] (2015四川绵阳一模,25)(4分)如图是一种名为沫蝉(又名吹泡泡)的昆虫,它已经取代跳蚤成为动物界的“跳高冠军”,一只沫蝉可在10-3 s的时间内跳跃0.7 m的高度,相当于标准身高的人跳过70层高的摩天大楼,已知沫蝉的质量为1×10-6 kg,它跳跃时所用的力为体重的400倍(g=10 N/kg),沫蝉从起跳至到达最高点过程中克服重力所做的功是________J,功率是________W。
[第94页第7题] (2014北京房山二模,34)(6分)小红做“探究杠杆的平衡条件”的实验。
(1)如图甲所示,当杠杆静止时,杠杆处于________状态。