1、初中物理功與機(jī)械知識點及檢測題一、杠桿1、 定義： 在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。說明：杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。2、 五要素組成杠桿示意圖。l 1l2O支點： 杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點 。用字母 O 表示。動力： 使杠桿轉(zhuǎn)動的力 。用字母 F1 表示。F1F2阻力： 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F2 表示。說明動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上 。動力、阻力的方向不一定相反 ，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反動力臂： 從支點到動力作用線的距離。用字母l1 表示。阻力臂： 從支點到阻力作用線的距離。用字母l2 表示。3、畫力臂方

2、法：一找支點、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽 找支點O；延長力的作用線（虛線）；畫力臂（實線雙箭頭，過支點垂直于力的作用線作垂線）；標(biāo)力臂研究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指： 杠桿水平靜止或勻速轉(zhuǎn)動。實驗前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力×動力臂阻力×阻力臂 。寫成公式F1l 1=F 2l2也可寫成： F 1 / F 2=l2 / l1解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力×阻力臂為一定值，要使動力最小， 必須使動力臂最大 ，要使動力臂最大需要做到在杠桿上找一點，使這點

3、到支點的距離最遠(yuǎn)； 動力方向應(yīng)該是過該點且和該連線垂直的方向。4、應(yīng)用：名稱結(jié) 構(gòu)應(yīng)用舉例特 點特 征動力臂省力、撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角省力大于費(fèi)距離錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀杠桿阻力臂動力臂費(fèi)力、縫紉機(jī)踏板、起重臂費(fèi)力小于省距離人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿杠桿阻力臂動力臂不省力等臂天平，定滑輪等于阻不費(fèi)力杠桿力臂說明： 應(yīng)根據(jù)實際來選擇杠桿， 當(dāng)需要較大的力才能解決問題時，應(yīng)選擇 省力杠桿 ，當(dāng)為了使用方便，省距離時，應(yīng)選費(fèi)力杠桿 。二、滑輪1、定滑輪：定義： 中間的軸固定不動的滑輪 。實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：等臂杠l2l1桿特點：使用定滑輪 不能省力但是能改變動力的方向。對理想的定F

4、2F1滑輪 (不計輪軸間摩擦 ）F=G繩子自由端移動距離SF(或速度 vF) = 重物移動的距離 SG(或速度 vG )2、 動滑輪：F1定義： 和重物一起移動的滑輪 。（可上下移動，也可左右移動）l 1實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂 2 倍的省力杠桿。l2F2特點：使用動滑輪能 省一半的力，但不能改變動力的方向。a) 理想的動滑輪（ 不計軸間摩擦和動滑輪重力 ）則：b)F=G/ 2 只忽略輪軸間的摩擦則拉力 F=c)繩子自由端移動距離是2 倍重物移動的距離(G 物+G 動 )/2;S(或 vF)=2 h( 或vG)3、 滑輪組定義： 定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。特點： 使用滑輪組既能省

5、力又能改變動力的方向理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F=G/ n。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=(G 物 +G 動)/n 繩子自由端移動距離是n 倍的重物移動的距離SF( 或vF)=nh G (或 vG )組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=(G 物 +G 動) / F 求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。二、功：1、力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。2、不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。鞏固： 某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m 遠(yuǎn)，足球飛出 10m 的過程中 人不做功

6、。（ 原因是足球靠慣性飛出）。3、力學(xué)里規(guī)定： 功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式： W=FS4、功的單位： 焦耳， 1J= 1N · m 。把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是 0.5 J 。5、應(yīng)用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F 就是這個力；公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對應(yīng)。功的單位“焦”（牛·米= 焦），不要和力和力臂的乘積（牛·米，不能寫成“焦”）單位搞混。三、功率：1、定義： 單位時間里完成的功2、物理意義： 表示做功快慢的物理量。P=Wt3、公式：=Fv4、單位：主單位W常用單位 kW mW馬力換算： 1kW=

7、10 3W1mW=10 6 W1 馬力 =735W某小轎車功率66kW，它表示： 小轎車 s 內(nèi)做功 66000J5、機(jī)械效率和功率的區(qū)別：功率和機(jī)械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。五、功的原理：1、內(nèi)容： 使用機(jī)械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。2、說明： （請注意理想情況功的原理可以如何表述？）功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離 ，要省距離必須 費(fèi)力 ，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。使用機(jī)械雖然不能省功，

8、但人類仍然使用，是因為使用機(jī)械或者可以省力 、或者可以省距離 、也可以 改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。我們做題遇到的多是理想機(jī)械 （忽略摩擦和機(jī)械本身的重力） 理想機(jī)械： 使用機(jī)械時，人們所做的功（ FS） = 直接用手對重物所做的功 （ Gh）3、應(yīng)用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵從功的原理 ；理想斜面公式：FL=Gh其中： F：沿斜面方向的推力；L ：斜面長 ；G：物重 ； h：斜面高度 。如果斜面與物體間的摩擦為f ，則： FL=fL+Gh ；這樣 F 做功就大于直接對物體做功Gh 。六、機(jī)械效率：、有用功：定義：對人們有用的功。公式： W 有用 Gh（提升重物）=W 總 W

9、 額 =W 總斜面： W 有用 = Gh2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式： W 額 = W 總 W 有用 =G 動 h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面： W 額 =f L3、總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功公式： W 總=W 有用 W 額 =FS= W 有用 斜面： W 總= fL+Gh=FL4、機(jī)械效率：定義： 有用功跟總功的比值 。公式：W 有用斜 面： =W 總定滑輪： =GhFLGhGhG動滑輪：=FSFhF =Gh=Gh=GFSF2h滑輪組2F =Gh=Gh=GFSFnhnF 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率

10、為60%表示有用功占總功的60% 。提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。5、機(jī)械效率的測量：WGh=有用原理：W 總 =FS應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力 F、繩的自由端移動的距離S器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測力計。步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A 動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。B 提升重物越重，做的有用功相對就多。C 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法 和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。1機(jī)械效率是 _功跟 _功的比值，公式 =_由于 _

11、總是存在的，所以機(jī)械效率總_12用一個動滑輪把重為1000 N 的物體提高2 m，所用的力是550 N，則有用功為_J，總功為 _J，這個滑輪組的機(jī)械效率為_，動滑輪的重力_N（不計繩重及摩擦）3如圖 1 所示，用此裝置拉一重為100 N 的重物 ，使其在地面上做勻速直線運(yùn)動，若不計滑輪重和摩擦，所需拉力為8 N，則物體與地面間的摩擦力為_N。實際此裝置的機(jī)械效率為80%，欲使物體以0.6 m/s 的速度沿水平地面前進(jìn)，那么實際拉力為_N，拉力在5 s內(nèi)做的功 為 _J。圖 14關(guān)于機(jī)械效率，下列說法正確的是AB 使用機(jī)械可以省力C 沒有摩擦?xí)r，機(jī)械效率一定等于100%D5用動滑輪、定滑輪、滑

12、輪組分別提升一重物，在不計摩擦的情況下，機(jī)械效率最高的機(jī)械是 A. 動滑輪B.C.定滑輪D.6一個滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后與改進(jìn)前相比較A. 總功不變，有用功增加了B.C.有用功不變，總功減小了D.7用一動滑輪將重物勻速提升2 m，人對繩子的自由端所用力是40 N，不計滑輪重和摩擦，則物重和提升重物所做的功分別是A.80N，80JB.80 N ， 160JC.40 N ， 160 JD.40 N ， 80J8起重機(jī)在 1 min 內(nèi)能把 5.0 × 104N 的物體勻速提高30 m，它的機(jī)械效率是60%，在1 min 內(nèi)，起重機(jī)所做的有用功為多少 J？所做的總功為多少J？總功率是多少W？9如圖 2 所示，某工人用滑輪組往3 m高的平臺上運(yùn)沙土，已知沙土的質(zhì)量是40 kg，袋子和動滑輪共重 100 N求：工人勻速拉動繩子時，