专题七┃简单机械功和机械能专题七┃要点聚焦要点聚焦要点一力学作图梳理一、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.(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.三、滑轮组绕线作图(1)绳子股数n的计算方法:①距离关系确定:n=sh(s为绳端移动距离;h为重物移动距离);②力关系确定:n=G总F(进一法);③效率确定:n=G物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.专题七┃要点聚焦常见力三要素对比常见力重力拉力压力支持力摩擦力浮力符号GF拉F压F支fF浮大小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=6N方向竖直向下沿拉线方向垂直于接触面,指向被压物体垂直于接触面指向被支持物体与相对运动(趋势)方向相反竖直向上作用点①针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;②②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七┃要点聚焦要点二以简单机械为载体的力学计算例[2013·扬州]某建筑工地用如图TZ7-1所示的简易滑轮组将重4000N的砖块运到离地4m高的砌墙处,已知每个滑轮重100N,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500N.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做多少额外功.图TZ7-1解:(1)900N(2)90%(3)2000J专题七┃要点聚焦[解析](1)由图知n=2,则F大=12(G大+G动),即G大=2F大-G动=2×500N-100N=900N。(2)η=W有用W总=G大hFs=G大2F大=900N2×500N=90%。(3)提升次数:N=4000N900N≈5次,一次所做额外功:W额外=G动h=100N×4=400J,5次所做额外功:W′=5×400J=2000J。专题七┃要点聚焦三种方法计算额外功①差值计算:W额外=W总-W有用=Fs-Gh②效率计算:W额外=W总(1-η)=W有用η-W有用③成因计算:W额外=G动h(滑轮组不计摩擦)=fL(斜面)=G杆h(杠杆不计摩擦)[点评]有关简单机械的综合命题,还会涉及重物静止在地面上时压强的计算及浸没在水中时所受浮力、拉力、机械效率和功率的计算.专题七┃要点聚焦式题[2013·西宁]如图TZ7-2所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离.工人在2s时间内,用100N的力竖直向下压动摇臂50cm,把重1000N的重物匀速抬高4cm,则重物上升的速度是______m/s,所做的有用功是________J,千斤顶的机械效率是________,工人做功的功率________.图TZ7-20.024080%25W专题七┃要点聚焦热机计算四方面①汽缸内的压力与压强做功冲程,高温高压的燃气膨胀做功,对活塞产生很大的压力和压强.压力和压强的关系是F=pS或p=FS,式中的S是活塞的横截面积,通常用汽缸的直径求出.②燃气做功的计算对于热机一般给出的已知量是排气量V和汽缸内压强p,由排气量可导出活塞一个冲程的行程L=VS;由汽缸内压强可导出燃气对活塞的压力F=pS,故燃气一次做功W=FL=pV,注意排气量的单位一般为升,计算时要换算.专题九┃要点聚焦