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2015年中考沪科版物理复习课件:专题四 简单机械 功和机械能


专题四 简单机械 功和机械能 专题四┃ 简单机械 功和机械能 要点1 力学作图梳理 一、力的示意图 作图步骤可巧记为:“定物、找点、画线、标箭”八字口诀。 二、杠杆作图 (1)杠杆受力分析:杠杆在动力和阻力的共同作用下处于平衡 状态,所以动力和阻力的作用效果“相反”,据此判断二力方 向;另外,二力的作用点均在杠杆上。 专题四┃ 简单机械 功和机械能 (2)杠杆力

臂作图步骤:找支点、画力线、点线引出垂线段。 (3)杠杆中最小力的作法:将支点和力的作用点相连为最长力 臂,依据题干中给出的已知力方向,确定最小力方向,在最长 力臂末端沿最小力方向垂直画出的力即为最小力。 专题四┃ 简单机械 功和机械能 三、滑轮组绕线作图 (1)绳子股数 n 的计算方法: s ①距离关系确定:n= (s 为绳端移动距离,h 为重物移动距 h G总 G物 离);②力关系确定:n= (进一法);③效率确定:n= 。 F ηF (2)找“起点”: 根据“奇动偶定”的原则确定绳子的起点位 置,若 n 为偶数,绳子从定滑轮绕起,若 n 为奇数,绳子从 动滑轮绕起。 专题四┃ 简单机械 功和机械能 常见力三要素对比 常见力 大小 方向 重力 拉力 压力 支持力 摩擦力 浮力 在题干中一般会给出所画力的大小,建议在该力的示意图中 具体标出,如G=6 N 竖直 向下 沿拉线 垂直于接 垂直于接 与相对运 方向 触面,指 触面,指 动(运动 向被压物 向被支持 趋势)方 体 物体 向相反 竖直 向上 作用点 ①在对物体进行受力分析作图时,一般将物体的几何中心作 为其所受各力共同的作用点; ②压力的受力物体为被压物体,通常是斜面或地面,因此压 力的作用点一般画在接触面上 专题四┃ 简单机械 功和机械能 要点2 例题 以简单机械为载体的力学计算 某建筑工地用如图ZT4-1所示的简易滑轮组将重 4000 N的砖块运到离地面4 m高的砌墙处,已知每个滑轮重 100 N,滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计。若 提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500 N,求: (1)提升一次砖的最大重力。 (2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率。 (3)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组 至少要做多少额外功? 图ZT4-1 专题四┃ 简单机械 功和机械能 答案 (1)由题图知,承担重物的绳子股数 n=2,则 F 大 = G大+G 动 , 2 故 G 大=2F 大-G 动=2×500 N-100 N=900 N。 W有 G大h G大 900 N (2)η = = = = =90%。 W总 Fs 2F大 2×500 N 4000 N (3)提升次数:N= ≈5 次, 900 N 提升 1 次所做额外功:W 额=G 动 h=100 N×4 m=400 J, 提升 5 次所做额外功:W′=5×400 J=2000 J。 专题四┃ 简单机械 功和机械能 [解析] 分析题意知,工人作用于绳端的拉力最大时,滑轮组 提升的重物最多,机械效率最大;在不计滑轮摩擦和绳重以及 动滑轮下的挂网重的情况下,使用滑轮组提升重物,克服动滑 轮重所做的功为额外功,分析出工人全部完成提砖任务所需要 的次数,然后利用提升一次所做的额外功乘次数即可。 专题四┃ 简单机械 功和机械能 三种方法计算额外功 ①差值计算:W 额=W 总-W 有=Fs-Gh。 ②效率计算:W 额=W 总(1-η )= W有 η ③成因计算: W 额=G 动 h(滑轮组不计摩擦)=fL(斜面)

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