資源簡介

功率及簡單機械

【知識梳理】
功率
一輛江西產的“全順牌”汽車，在昌九高速公路上以30m／s的的速度勻速行駛，受到的阻力是2000N，這輛汽車1min做的功是_________J，發動機的功率是________W．

2、如圖15所示，小剛沿著斜坡進行晨跑。已知小剛體重為500N，他用50s的時間跑完長為200m、高為10m的斜坡。這過程中，求：
(1)小剛的平均速度為多少?
(2)小剛克服重力做的功為多少?
(3)小剛克服重力做功的功率為多少?





3、小麗用40N的水平推力將一個重90N的箱子水平推動了1m；所用時間 2s；小宇又將這個箱子勻速提上了 0.4m高的臺階，所用時間1.5s。比較小麗、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之間大小的關系是（ ）
A．W1＞ W2 P1＜ P2 B．W1＞ W2 P1＞ P2
C．W1＜ W2 P1＜P2 D．W1＜ W2 P1＞ P2
4、在學習了功率的知識后，三位同學想比較爬桿時誰的功率大。以下是他們討論后得出的三套方案，其中可行的是
①用相同的時間爬桿，測量出各自的體重和爬上桿的高度，即可比較功率大小；②都爬到桿頂，測量出各自的體重和爬桿用的時間，即可比較功率大小；③爬桿后，測量出各自的體重、爬桿用的時間和爬上桿的高度，算出功率進行比較。( )
A、只有① B、①② C、①③ D、①②③

簡單機械--杠桿
（一）杠桿
畫圖三步法：1、找支點； 2、找力（畫出力所在直線）； 3、從支點做到力所在直線的垂線；

1、如圖中均勻直棒OA可繞O點轉動，請分別畫出水平拉力Ｆ和重力G的力臂．
2、在右圖中畫出力Ｆ對支點O的力臂，并用字母G表示．





3、試在圖中畫出汽車剎車踏板上動力Ｆ1的力臂G1和阻力Ｆ2的力臂G2．
4、畫出圖中杠桿所受各力對于支點O的力臂（不計杠桿所受重力）
5、先在圖中找到支點的位置，然后根據情況確定動力和阻力，再畫出各力臂：






（二）、杠桿平衡
1、杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力×動力臂＝阻力×阻力臂。即F1l1=F2l2
也可寫成：F1 / F2=l2 / l1
2、做杠桿的平衡條件實驗時，杠桿要處于水平位置平衡，以便直接從杠桿上讀出力臂長。
3、杠桿平衡實驗中，只有力與杠桿垂直的時候，讀出的刻度長才是力臂長。
4、若F1l1≠F2l2，則杠桿的平衡被破壞，原來靜止的杠桿就發生轉動，若F1l1＞F2l2，則杠桿向F1的方向轉動，反之則向F2的方向轉動。
例題：
1.一把桿秤不計自重，提紐到秤鉤距離是4cm，秤砣質量250g．用來稱質量是2kg的物體，秤砣應離提紐多遠，秤桿才平衡？若秤桿長60cm，則這把秤最大能稱量多少kg的物體？（如圖1所示）


小明的家在農村，暑假期間他會幫家里干一些力所能及的農活。一天傍晚他去曬場把稻谷挑回家。扁擔長1.61m,前筐重200N,后筐重150N,問小明要平衡地挑起這擔稻谷,他的肩膀距離扁擔的前端應該是多少cm





3、古代護城河上安裝的吊橋可以看成一個以D為支點的杠桿，一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置，若用 L表示繩對橋板的拉力F的力臂，則關于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況，下列說法正確的是:（ ）
A．L始終在增加，FL始終在增加; ? B．L始終在增加，FL始終在減小?;
C．L先增加后減小，FL始終在減小; ? ? D．L先減小后增加，FL先減小后增加.
4、甲、乙兩個身高相同的人抬著一個木箱沿斜坡上山，木箱的懸點恰好在抬杠的中央。如圖所示，則甲、乙兩人所用的力F甲與F乙的關系是（）
A．F甲=F乙? B．F甲>F乙 C．F甲二、判斷杠桿在力的作用下能否保持平衡問題
（1）若F1L1= F2L2，則杠桿能保持平衡；
（2）若F1L1 ≠F2L2，則杠桿不能保持平衡，杠桿將向力與力臂的乘積較大的方向轉動。
（3）處于平衡狀態的杠桿兩端同時增大或減少相同相同倍數的力或力臂后杠桿繼續保持平衡。
（4）處于平衡狀態的等臂杠桿，兩端同時增大或減少相同大小的力或力臂后杠桿繼續保持平衡。
（5）處于平衡狀態的非等臂杠桿，兩端同時增大或減少相同大小的力或力臂后杠桿不能繼續保持平衡。
①保持力臂不變，若使F1 和 F2增大或減小相同的量，杠桿不能保持平衡（力增加相同的量，杠桿將向力臂大的力的方向轉動；反之，向力臂較小的力的方向轉動）②若保持力不變，使L1 和 L2增大或減小相同的量，杠桿也不能保持平衡（力臂增加相同的量，杠桿將向力較大的力的方向轉動；反之，向力較小的力的方向轉動）
例1、如圖,輕質杠桿上掛著7個相同的鉤碼,這時杠桿恰好平衡.若杠桿的兩端再同時增掛相同個數的鉤碼,則杠桿將會( )
A．左端下降 B．右端下降 O
C．杠桿仍然平衡 D．條件不足,無法判斷
變式一、原題中，若將杠桿兩端同時減掛相同個數的鉤碼，則杠桿將會（ ）
變式二、原題中，若將杠桿兩端鉤碼同時遠離支點向外移動相同距離，則杠桿將會（ ）
變式三、原題中，若將杠桿兩端鉤碼同時向支點移動相同距離，則杠桿將會（ ）


例題2、如圖，體積相同的鐵塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿處于 O
平衡狀態，現將鐵塊和鋁塊同時浸沒到水中，杠桿將（ ）
A．左端下降 B．右端下降
C．杠桿仍然平衡 D．條件不足,無法判斷
變式一、上題中，若將鋁塊換成一個體積較小的鐵塊，情況會如何？


變式二、上題中，如欲杠桿依然保持平衡，鐵塊和鋁塊同時浸入到水中的體積之比是多少？


練習：
1.密度均勻的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺長的三分之一，當B端掛5N的重物時，直尺的A端剛剛開始翹起，如圖，則此直尺受到的重力是（ ）
A．2.5N ? ?B．5N ???C．10N ? ? ?D．無法確定
2.如圖的杠桿提升重物G（杠桿順時針方向轉動），OB到達水平位置之前的過程中，若力F的方向始終保持與OA垂直，則力F的大小將（ ）
A.?逐漸變大; B.?逐漸減小;?? C.?先變大后變小;??D.?先變小后變大.
3.重為G的均勻硬棒懸于O點成豎直，現在下端施一水平拉力讓棒緩慢轉過θ角，在棒轉動的過程中（ ）
A．動力臂逐漸變大;?????? B．阻力臂逐漸變小;
C．動力逐漸變大;?????????? D．動力逐漸減小.
4.杠桿OAA. 杠桿仍然保持平衡;????? B. 杠桿不能平衡,?A端上升;
C. 杠桿不能平衡,?B端上升? D. 杠桿不能平衡, 但不能確定哪端上升.
5.AOB為一杠桿，O為支點，杠桿重不計，AO=OB，在杠桿右端A處用細繩懸掛重為G的物體，當AO段處于水平位置時，為保持杠桿平衡，需在B端施加最小的力為F1；當BO段在水平位置時保持杠桿平衡，這時在B端施加最小的力為F2，則（ ）??
A．F1F2?;????C．F1=F2;??????D．無法比較.
6.如圖所示，長1m重1.5N的均勻木板放在水平桌面上，木板左端離桌沿4dm，上邊掛一誘餌，一重0.5N的老鼠為偷吃食物沿木板向左端爬去，當老鼠爬到什么位置時，才會使木板失去平衡，而使自己落入桌子下面的一盆水中。



7.如圖12所示均勻細桿長為L，可以繞轉軸A點在豎直平面內自由轉動，在A點正上方距離L處固定一定滑輪，細繩通過定滑輪與細桿的另一端B相連，并將細桿從水平位置緩慢向上拉起，已知細桿水平時，繩上的拉力為T1，當細桿與水平面的夾角為30°時，繩上的拉力為T2，則T1：T2是( )
A．：l B．2：l C．：l D．3：l
8.地面上有一條大木桿，抬起A端需用力300N，抬起B端需用力200N。這條木桿的_________端較粗，整個木桿的重量（所受的重力）為_________N。

9.小華用一根長6m、半徑7.5cm的均勻粗木棒為爸爸設計了一架能搬運柴草的簡易起重機（如圖2所示）。他把支架安在木棒的長處，每捆柴草重1000N，為了使木棒平衡以達到省力的目的，他又在另一端吊一塊配重的石頭,請你算出這塊配重的石頭應有多重？（木棒密度0.8103kg/m3，g取10N/kg）


圖1

鋁

鐵

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