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首页 初中物理知识 功的原理 功率的概念 滑轮（组）的机械效率 杠杆及其五要素 试题正文
  • 单选题
    下列说法正确的是（　　）
    A．支点到力的作用点的距离叫力臂
    B．使用滑轮组既能省力又能省功
    C．做功快的机械，机械效率一定大
    D．功率大的机械，做功不一定多

    本题信息：物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “下列说法正确的是（ ）A．支点到力的作用点的距离叫力臂B．使用滑轮组既能省力又能省功C．做功快的机械，机械效率一定大D．功率大的机械，做功不一定多” 主要考查您对

功的原理

功率的概念

滑轮（组）的机械效率

杠杆及其五要素

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  • 功的原理
  • 功率的概念
  • 滑轮（组）的机械效率
  • 杠杆及其五要素

使用任何机械都不省功。
功的原理：
1．忽略机械自重和摩擦时，使用简单机械所做的功等于不使用机械而直接用手做的功。或者说使用机械不省功。如果直接用手把重为G的物体提升一个高度h，手使用的力就是G，手移动的距离就是h。手做的功是W1=G·h。如图所示，使用动滑轮，手用的力变了G/2(不考虑动滑轮的重及摩擦)，手移动的距离变了2h。

使用动滑轮时手做的功Gh。可见，W2=W1，即有：使用机械时对物体做的功等于不使用机械时而直接对物体做的功。结论：在不考虑机械的重力和相关的摩擦力时，使用机械不省功——功的原理。

2．功的原理对于任何机械都适用，它是成立在一种“理想化的状态”前提下的。例如，杠杆、滑轮都是不考虑机械自身的重力及工作时的摩擦力，而这些又都是客观存在的，所以在应用功的原理进行计算时，是一种“理想化”状态下的计算。

3．使用简单机械可以省力，或者可以省距离，但省力必然费距离，省距离必然费力，即力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量。例如，动滑轮做功，由于有两根绳子承重，所以可以省一半的力，但绳端却要移动两倍的距离，因此，将功定义为力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。有时使用机械，即不省力，也不费力，但可以使做功方便，如改变力的方向。

定义：
单位时间里完成的，叫做功率。

意义：
它是表示做功快慢的物理量。

功率的决定因素：
(1)功的大小(2)做功时间的长度


滑轮组的机械效率：
有用功 W有用=Gh
总功 W总=Fs
W总=Gh+G动h
(不计绳重，摩擦）
额外功 W额外=W总-W有用
W额外=G动h
(不计绳重，摩擦）
机械效率 （n为承担重物绳的股数）
(不计绳重,摩擦)

测量滑轮组的机械效率:
①器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理：η=
③步骤：先用弹簧测力计测出物体的重力G，再按要求组装滑轮组，用弹簧测力计提起绳端匀速上升，测出作用于绳端的作用力F，确定重物和绳自由端的始、末位置，用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s，再用公式求出滑轮组的机械效率η ；

④注意事项：一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升，二是要让绳端竖直上升。
提高滑轮组机械效率的方法:
1．影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械，用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数)，则滑轮组的机械效率；若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高；而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。

2．提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组拉物体水平前进时的机械效率：
W有用 W额外 W总 η

拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s物、拉力F移动距离s		 W有用=f·s物 —— W总=F·s=F·ns物
n为绳子股数

杠杆的定义：
一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就叫杠杆。


和杠杆的五要素：
①支点：杠杆绕着转动的点（o）
②动力：使杠杆转动的力（F1）
③阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）
④动力臂：从支点到动力的作用线的距离（L1）。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离（L2） 。

一根硬棒成为杠杆的条件：
①要有力的作用
②能绕某固定点转到

对概念的理解：
(1)杠杆可以是直的，也可以是弯的。，但在外力的作用下不能变形。例如：撬棒、跷跷板、抽水机、手柄等。

(2)定义中的力，是指作用在杠杆上的动力和阻力，且动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力不一定相反。

(3)杠杆在力的作用下，绕固定点转动而不是平动。

(4)不论动力和阻力，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体。

(5)阻力绕支点转动的方向与动力绕支点转动的方向相反。

(6)不可把从动力作用点到支点的距离作为动力臂，或把从阻力作用点到支点的距离作为阻力臂。

生活中杠杆支点的辨别方法：
    支点是相对于杠杆不动的点，但支点一定在杠杆上，支点不一定与动力作用点和阻力作用点在同一直线上，也不一定在动力作用点和阻力作用点之间。若让力的作用线恰好过支点，则力臂是零，这个力不能使杠杆转动。
例：列车上有出售食品的手推车(如图所示)。若货物在车内摆放均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是____ ，(写出字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是____。

解析：把手推车视为杠杆，当前轮口遇到阻碍时，在E点向下用力时，车身转动；而车轮C却保持相对静止，所以C点为支点；当后轮C遇到阻碍时，人从 E点向上用力，车身转动而车轮B点相对静止。所以此时的支点为B点。

答案：C  B


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