浙教版九年级科学上册3.4简单机械复习2

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3.表达式: P=mgnh/t
在某次跳绳项目测试中,某同学 1min跳了120次,每次跳起的高度 约为5cm,若她的质量为50Kg, 则她跳一次做的功约为 20 J,她 跳绳的平均功率约为 W。
W1==FGSh =mgh
= 50Kg×10N/Kg× 0.05m
= 25J
P=W/t =25J×120/60S =50W
画出使轻质杠杆AB在图所示位置静 止时所用最小的力F
A FO
F/ F//
B
二、杠杆的平衡及平衡条件
1、杠杆平衡 处于静止或匀速转动时的杠杆
2、杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2
F2 F1
=
L1 L2
研究杠杆平衡条件还需要哪些器材? 钩码、弹簧测力计、细线
如图,实验前发现杠杆左端下倾,应 将横梁右端的螺母向右 边旋一些使 杠杆水在平 位置平衡,这样做的目的 是 便于直接测量动力臂和阻力臂 。
E
M
F1 N
O
A
D
F1的力臂先变大后变小
则F1先变小后变大
B
F2= G G
F1
A
F
B
G
A B
F
A B
F
A B
A B
A B
做功包括两个必要因素 1、作用在物体上的力F 2、物体在力的方向上通过的距离S
功的计算公式: W =FS
功的单位:焦 J 1J=1N·m
功率是表示__物_体__做__功__快__慢_的物理量 物体在单位时间内做的功叫做功率
如图,轻质杠杆OA上悬挂一重物 G,在A端用力使杠杆平衡,则此 杠杆一定是省力杠杆吗?
F
A
O
G
C A F1
D B
O
F2
O F1
F2
L1 L2
试分析指甲钳中的杠杆
如图表示人的肱二头肌收缩使前臂曲肘 时的情况,画出人的前臂杠杆模型,并说明这 种结构给人带来的什么样的好处?
1. 定滑轮: 特点:不省力,但可以改
绳重及摩擦,则提升重 物时,最多可以省_38_N_N 的力。
F
G=50N
如图所示,A物体质量为2kg,在 力F作用下沿水平地面做匀速直线 运动,速度为2m/s,弹簧测力计 读数为5N,则拉力F为_5__N,A 受的摩擦力为__1_0_N.
F A
5N
如图,滑轮组三处都有弹簧测力 计拉住,不计滑轮质量和摩擦等 因素,当测力计A示数为6N时, 整个系统保持静止平衡,则测力 计B的示数是___N,测力计C的 示数是____N.
如图,一轻质杠杆在水平位置平衡, 此时弹簧秤的示数是1.5牛,若物体M由A 点移到B点,弹簧秤则由B点移至A点竖直 向上用力,要使杠杆仍然保持平衡,则弹 簧秤的示数应为 牛6.
F
G
如图,握住弹簧秤缓慢地沿图中虚 线自位置1移动到位置2,并保持杠杆始 终在水平方向平衡,则弹簧秤的读数如 何变化
均匀木棒重200N
A 重物上升
1m,F=10N
B 重物上升2m, F=40N
C 重物上升1 m,F=40N
D 重物上升2m, F=10N
如图,轻质杠杆OA上悬挂一重物
A.机器的功率越小,做功越慢 B.机器的功率越大,做功越多
F合=0N(因为物体静止)
η=
研究杠杆平衡条件还需要哪些器材?
= 50Kg×10N/Kg×
画出绕法,不计滑轮重、绳重和摩擦
静止
F1=?
o L2
L1
G
10.如图,重200N的均匀长木板AB在细绳拉力 的作用下保持静止,请你画出木板受到的重力 和拉力的示意图,以及拉力的力臂.
F =100N
G =200N
O
如图,用始终与杠杆垂直的力F将杠 杆缓慢地由位置1拉至位置2,F的大小如 何变化?
L2 O
B
F/ 2
A
BG
F G A1
B
A
α
O
AB G
α
O
G
三、三类杠杆
1、省力杠杆:L1>L2 F1<F2(省力但费距离)
例如:起子、扳子、剪铁皮的剪刀、铡刀等
2、费力杠杆:L1<L2 F1>F2(费力但省距离)
例如:镊子、理发剪刀、笤帚、动滑轮等
3、等臂杠杆:L1=L2 F1=F2(不省力也不费力、不省距离也 ) 不费距离
例如:定滑轮、天平
η与P无关
机械效率η=
W有 W总
功率P是描述做功快慢的物理量
关于机器的功率,下列说法中正确 的是( A)
A.机器的功率越小,做功越慢 B.机器的功率越大,做功越多 C.机器的功率越小,机械效率越低 D.机器的功率越大,做的有用功越 多
SF
W有=fS物 W总=FS
f
S=nS物
V绳=nV物
S物 (n----是绳的段数)
变力的方向
在研究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。
G1 当BO段处于水平位置时,在B端施加最小的力为F2。
实质:动力臂为阻力臂两倍的杠杆
G2
怎样施加一个最小的力使杠杆平衡?
A
BF
O
LC G
F1 L1 O
F2
密 度 均 匀 的 直 尺 AB 放 在 水 平 桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是 全尺的三分子一,当B 端挂5N的重 物P 时,直尺的A端刚好翘起,则此直 尺的重力是多少?
B
A
C
不计滑轮、绳重及摩擦,物体重
G=20N,绳的一端拴在地面上,
用力F使滑轮匀速上升1m,那么


A 重物上升1m,F=10N
F
B 重物上升2m, F=40N
C 重物上升1 m,F=40N
D 重物上升2m, F=10N
G
O为支点,在B点挂一重物,MN是以A为 圆心的弧形导轨,绳的一端系在杠杆的A 点,另一端E可以在导轨上自由滑动,当E 端从N点向M 点滑动的过程中,杠杆始终 水平,绳AE对杠杆拉力的变化情况怎样?
画力臂:一点、二线、三垂直、四标号。
F1
F1
L1
A L1
A
F
L1
A
L2
画出使杠杆在图示位置平衡的动力。
F2
L1
O
F1
在A点施加一个力,使杠杆AOB在图中位
置平衡,画出最小的力F1的方向.
实质:动力臂为阻力臂两倍的杠杆 W总= 如图,轻质杠杆OA上悬挂一重物 画出绕法,不计滑轮重、绳重和摩擦 (3)两次实验机械效率不同的原因是: 实质:动力臂为阻力臂两倍的杠杆 一台水泵50min内将6m3的水抽到40m高处. 机械效率高的机器其功率就大 做俯卧撑时,可将人看成以脚的着地点为支点的杠杆,假定他的重心在他身体的中心上,请估计初三学生30S内做30个俯卧撑的功率。 杠杆一定是省力杠杆吗? 匀速 f=F=P/V 1、省力杠杆:L1>L2 F1<F2(省力但费距离) (3)两次实验机械效率不同的原因是:
W1=Gh G= 500N
H= 0.6mBiblioteka h= 0.3m一台水泵50min内将6m3的水抽到40m高 处.在这段时间内,水泵对水做的功是 ____J,水泵的输出功率是 ____w.
W=Gh=mgh=ρVgh =1.0×103㎏/m3×6m3×10N/㎏×40m =2.4×106J
P=W/t = 2.4×106J/3000S = 800W
估算引体向上时人做功的功率.1、写出 表达式.2、给出合理的数值,算出具体 数据.(中学生1分钟约10个)
人的质量为60Kg 身体向上的高度为h=0.4m 1min内次数n=6次
W=Gh=mgh
P=W/t 24W
做俯卧撑时,可将人看成以脚的着 地点为支点的杠杆,假定他的重心 在他身体的中心上,请估计初三学 生30S内做30个俯卧撑的功率。
变力的方向 实质:等臂杠杆
L1 L2
O
F
2. 动滑轮:
特点:省一半力,但不 能改变力的方向
实质:动力臂为阻力臂 两倍的杠杆
F1
L1 O
L2
3. 滑轮组特点:既省力又可以改
变力的方向
F2 F1
G
G
F
F
F
G
G
G
F=G/3 F=G/4
F=G/5
画出绕法,不计滑轮重、绳重和摩擦
用一根最大承受50N拉力 的轻质细绳,通过滑轮组 来匀速提升160N的重物, 至少需要几个滑轮?如何 装配?画出装配图(不计 滑轮重和摩擦)
G 动力×动力臂=阻力×阻力臂
如图,滑轮组三处都有弹簧测力计拉住,不计滑轮质量和摩擦等因素,当测力计A示数为6N时,整个系统保持静止平衡,则测力计B的 示数是___N,测力计C的示数是____N.
F1 当考虑到绳和轮的摩擦,水平拉力F为2.
经实验,获得了下述数据 密度均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺的三分子一,当B 端挂5N的重物P 时,直尺的A端刚好翘起,则此直尺的 重力是多少? 动力×动力臂=阻力×阻力臂
C.仍能平衡
D.无法确定
O
一把密度均匀的直尺,请你利用一 质量已知为m的钩码和一根细线, 设计一个实验,粗略测定出这把尺 的质量。
如图,AOB为一个轻质杠杆AO=BO, 当AO段处于水平位置,杠杆平衡,这 时在B端施加最小的力为F1;当BO段处 于水平位置时,在B端施加最小的力为 F2。则F1__>__F2
杠杆的五要素
杠杆 杠杆平衡条件
简 单 机 械
省力杠杆
分类 费力杠杆
等臂杠杆
定滑轮
特点 实质
滑轮
动滑轮
特点 实质
特点
滑轮组
G物+G轮
F 不计绳重和摩擦时 =
n
S=nh
O B L2
F2
A
支点:O
F1
动力:F1
L1
动力作用点:A
阻力:F2
阻力作用点:B
动力臂:从支点到动力作用线的距离 阻力臂:从支点到阻力作用线的距离
细段哪个质量大? 例如:定滑轮、天平
单位时间内做的功叫做功率。
W有=Gh=mgh=ρVgh
如图表示人的肱二头肌收缩使前臂曲肘时的情况,画出人的前臂杠杆模型,并说明这种结构给人带来的什么样的好处?
机械效率高的机器其功率就大
完成有用功多的机器机械效率就高
不计滑轮、绳重及摩擦,物体重G=20N,绳的一端拴在地面上,用力F使滑轮匀速上升1m,那么 ( )
P=FV
F=P/V
匀速 f=F=P/V
4.如图,小王用一个距离手3m高的定 滑轮拉住重100N的物体,从滑轮的正 下方沿水平方向移动4m,若不计绳重 和摩擦,他至少做了多少功?
3m 5m
h=2m G
4m
W =FS =Gh =100N× 2m =200J
甲乙两人体重之比为3:4,甲在 1min内从底楼爬到五楼,乙在40S 内从底楼爬到四楼,求甲乙爬楼 时的功率之比?
N=G/F=160N/50N =3.2≈4(段)
G=100N,不计滑轮重及摩 擦,当绳自由端的拉力 F=30N时,下面的绳子对 重物的拉力是多少?重物 所受的合力是多少?
F=30N
F`=?
F`=3F=90N
G=100N
F合=0N(因为物体静止)
用二定二动滑轮组来提 升50N的重物,绳自由 端拉力至少为 1_0_NN_N; 若每个滑轮重5N,不计
η=
W有 W总
=
fS物 FS
=
f 2F
A质量2kg,速度为2m/s,所受摩擦力是物
重的0.2倍,不计绳和轮的摩擦,则弹簧秤
的示数是 2 N。当考虑到绳和轮的摩擦,
水平拉力F为2.5N,2S内拉力F做的功为
L2 L1
F2
F1
L2O L1
F2
F1
在研究“杠杆的平衡条件”实验中,
有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是 “动力+动力臂=阻力+阻力臂”。经实验, 获得了下述数据
动力 动力臂 阻力 阻力臂
F1/N 4
L1/cm 5
F2/N 5
L2/cm 4
于是,他们认为自己的猜想得到验证。你认 为他们的实验过程存在什么问题?
A OB
G尺
P
一根粗细均匀的硬棒 AB被悬 挂起来,已知AB=6AO,当A处悬 挂100牛的重物G时,杠杆恰好平衡, 杠杆自身重力是多少?
O
B
A
G/
如图所示,杠杆上分别放着质量
不等的两个球,杠杆在水平位置平
衡,如果两球以相同的速度同时匀
速向支点移动,则杠杆( )
A.不能平衡,小球那端下沉
B.不能平衡,大球那端下沉
公式:P=W/t =FV 单位:瓦特 (W)、千瓦(KW)
功率是表示物体做功快慢的物理量 单位时间内做的功叫做功率。
请说出20W的物理意义? 1秒钟做功20瓦 一秒钟做功20焦
桑塔纳牌轿车功率为66千瓦,当它
以120千米/时的速度在高速公路上
匀速行1 驶时,可以估算出它受到的
阻力大2 约为
牛.
如图,用始终竖直向上的力F将杠 杆缓慢地拉至水平位置,F的大小 如何变化?
L1 O
L2B F
GA
L1 O
L2B F
GA
F
O B F
GA
一根木棒一端粗一端细,当支在某一
点时刚好能在水平位置平衡,若沿该点通
过的横截面将木棒截为两部分,则粗段和 当考虑到绳和轮的摩擦,水平拉力F为2.
2、给出合理的数值,算出具体数据.
某学生想测定以不同速度登楼的功率,请你 帮他设计实验方案:(1)需要器材;(2) 主要实验步骤;(3)自身功率的计算式; (4)实验过程应注意的事项。
1.器材:磅秤,秒表,刻度尺 2.步骤:(1)用调好的磅秤测出人的质量为m
(2)刻度尺测出一节台阶的平均高度h (3)数出台阶数n (4)用秒表记录爬楼的时间为t
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