定义 种类 特点 实质 图例 作用 定滑轮 周边有槽,滑可以绕着轮 装在框子里的轴转动的小轮 动滑轮 轴固定不动,轮绕轴心转动 等臂杠杆 能改变施力的方向 轮随物体一起移动 动力臂为阻力臂二倍的杠杆 能省一半力 滑动滑轮和轮定滑轮组组 合在一起 既能省力,也能改变施力的方向 机械功 1. 功
条件 (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上通过的距离。 (1)有力无距离; 不做功 公式 单位 对自己做的功大约是1000J。 【注意】应用功的公式时注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力。 ②公式中的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),不要与力及力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
【易错点】物体有三种情况不做功:即物体受力但没有移动(搬物未搬动);物体未受力而凭惯性运动(足球被踢在空中飞行的过程中);力与距离的方向垂直(水平匀速行驶的汽车对车上的人没有做功)。
2. 功的原理: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)有距离无力; (3)力和距离垂直。 W=Fs 焦耳,1J= 1N·m 【说明】对功的单位的认识:把两个鸡蛋举高1m,做的功大约是1J;一个中学生爬高2m,
【说明】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。 (六)机械效率 1. 几个概念: 有用功 额外功 总功 机械 效率 物理量。
2. 机械效率的公式: 机 械 斜 面 定滑轮 动滑轮 滑轮组
例1:如图所示,物体重都是100 N.当物体处于平衡状态时,拉力F1=_______N,F2=_______N,F3=_______N,F4=_______N.(不计滑轮重和摩擦)
公 式 W有用Ghη= = ×100% FL W总W有用GhGhGη= == = ×100% W总FsFhFW有用GhGhGη= == = ×100% F2h2F W总FsW有用GhGhGη= == = ×100% FnhnF W总Fs定义 对人们有用的功 并非我们需要但又不得不做的功 有用功加额外功或动力所做的功 有用功和总功的比值 公式 W有用=Gh W总-W额 W额= W总-W有用 W总=W有用+W额=Fs W有用η= ×100% W总【注意】(1)有用功总是小于总功,所以机械效率总小于1;(2)机械效率是个没有单位的
如图所示,重物G重40牛,若不计摩擦,匀速提起重物所用拉力为22牛,则动滑轮的重力是____牛,钩子1受到绳子的拉力为____牛,钩子2受到重物G的拉力为____牛。
下图就可以用“受力分析法”很好地解决:
:一根绳子,最多只能承受300牛顿的力,想用它提起1000牛顿的重物,绕成的滑轮组至少要几股绳子承重?并画出滑轮组的示意图。
如图所示,滑轮本身重及摩擦均可忽略不计,若F1∶F2=2∶3,则两重物的质量m1与m2之比是
A. 2∶3 B. 1∶1 C. 4∶9 D. 3∶2
如图所示,不计滑轮重,不计绳与滑轮间的摩擦,不计轮与轴之间的摩擦,重为30 N的物体在5 N的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2 m,则弹簧测力计的示数和物体与地面间的摩擦力为
A. 30 N,30N B. 30 N,10 N C. 5 N,10 N D. 10 N,10 N
5. 使用如图所示的装置匀速提起重物G所用的拉力中,力 A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 一样大