第十一讲简单机械 中考一轮复习

第十一讲第十一讲 简单机械简单机械考点考点1:1:杠杆杠杆1.定义：如图所示，一根硬棒，在力的作用下能绕 转动，这根硬棒就是杠杆.2.五要素：支点（O）:杠杆可以绕其转动的点；动力（F1）:使杠杆转动的力；阻力（F2）:阻碍杠杆转动的力；动力臂（l1）：从支点O到动力F1 的距离；阻力臂（l2）:从支点O到阻力F2作用线的距离.考点必备考点必备3.杠杆的平衡条件：，也可以写作：F1l1=F2l2.4.杠杆的应用：（1）省力杠杆：l1 l2，F1 F2（省力 距离，如：撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝钳、手推车等）.（2）费力杠杆：l1 l2，F1F2（费力 距离，如：人的前臂、动滑轮、理发剪刀、钓鱼竿等.（3）等臂杠杆：l1 l2，F1 F2（不省力、不省距离，如：天平、定滑轮等）.考点必备考点必备考点考点2 2：滑轮：滑轮1.定滑轮：使用滑轮时轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮；定滑轮实质上是一个 杠杆；使用定滑轮不 ,但能改变力的 .2.动滑轮：轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮称为动滑轮；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂2倍的 杠杆；使用动滑轮能 ，但不能改变力的方向，而且 距离.考点必备考点必备3.滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组；使用滑轮组既能 又能改变力的 ；理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）:拉力 ，如果只忽略轮轴间的摩擦，则拉力 ；绳子自由端移动距离sF等于n倍的重物移动的距离sG.4.轮轴和斜面也属于简单机械，并且都可以是省力的机械，若使用轮轴或斜面能省力，则一定要 距离.考点必备考点必备考点考点3 3：机械效率：机械效率1.有用功：无论是否使用机械，对人们有用且必须要做的功，叫有用功，用W有表示.2.额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，叫额外功，用W额表示.3.总功：有用功与额外功之和（或动力所做的功）叫做总功，用W总表示.4.机械效率：物理学中将 跟 的比值叫做机械效率，用符号表示.公式：=W有/W总100%.使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以机械效率总是 1的，机械效率常用 表示.考点必备考点必备5.提高机械效率的方法：改进结构、使它更合理轻巧，在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态.考点必备考点必备题型一题型一 杠杆类型判断杠杆类型判断 例例1 1 如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）典例精导典例精导1.（2018苏州）如图的常见器具都应用了杠杆，其中属于省力杠杆的是（）针对训练针对训练题型二题型二 杠杆相关作图杠杆相关作图 例例2 2 （2016重庆B卷14题）如图所示，杠杆OA在动力F的作用下可绕O点转动，请画出动力F的力臂l.典例精导典例精导2.如图所示，请在A点画出能使杠杆OA在图示位置保持平衡的最小拉力的示意图.针对训练针对训练3.（2018盐城）在图中画出施加在开关上力F的力臂l.针对训练针对训练题型三题型三 杠杆平衡条件的计算杠杆平衡条件的计算 例例3 3 小金将长为0.6m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，棒的后端A挂一个40N的物体，肩上支点O离后端A为0.2m，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示，小 金的质量为50kg，则此时手压木棒的压力大小为 ，肩对木棒的支持力大小为 ，人对地面的压力大小为 （g=10N/kg）.典例精导典例精导4.（2018广安）如图，AB是能绕B点转动的轻质杠杆，在中点C处用绳子悬挂重为100N的物体（不计绳重），在A端施加竖直向上的拉力使杠杆在水平位置平衡，则拉力F=N若保持拉力方向始终垂直于杠杆，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将 （选填“增大”“减小”或“不变”）.针对训练针对训练5.如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB长为3m，均匀正方体甲的边长为10cm，物体乙的质量为5.6kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3 000Pa，支点O距A点1.6m.求:（1）物体乙受到的重力；（2）物体甲受到的支持力；（3）物体甲的质量.针对训练针对训练针对训练针对训练题型四题型四 滑轮及其特点滑轮及其特点 例例4 4 如图，在竖直向上的力F的作用下，重为10N的物体A沿竖直方向匀速上升.已知重物上升速度为0.4m/s，不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）A.20N，0.2m/s B.20N，0.8m/s C.5N，0.2m/s D.5N，0.8m/s典例精导典例精导6.如图，用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，下列关系中正确的是（）A.F1F2F3 B.F1F2F3 C.F2F1F3 D.F2F1F3针对训练针对训练7.（2018盘锦）如图所示，利用滑轮组匀速提升重为10N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子的自由端移动的距离是 m，绳端的拉力F是 N，其中定滑轮的作用是 .针对训练针对训练题型五题型五 机械效率及其相关计算机械效率及其相关计算 例例5 5 （2018重庆B卷7题）部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材.在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m.则下列判断正确的是（）A滑轮所做的有用功为1 200J B滑轮受到的重力为100N C该滑轮的机械效率=75%D绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s典例精导典例精导8.（2015重庆A卷7题）如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为20N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m，所用拉力F为12.5N.下列说法中正确的是（）A.动滑轮重7.5N B.4s内拉力F做功25J C.4s内拉力F的功率为6.25W D.滑轮组的机械效率为80%针对训练针对训练9.（2016重庆A卷11题）某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400N，能将75kg的物体以0.1m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为 W，此时滑轮组的机械效率为%（不计绳重和摩擦）.针对训练针对训练10.将一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是 J，斜面的机械效率是 .针对训练针对训练实验一：探究杠杆的平衡条件实验一：探究杠杆的平衡条件1.实验结论：杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即F1l1=F2l2.其准确理解是：（1）如果其动力动力臂=阻力阻力臂，则杠杆必然是 .（2）如果杠杆是平衡的，则必然有 成立.2.实验重要细节：（1）实验前杠杆平衡的调节：向左倾时向 调节平衡螺母，向右倾时向 调节平衡螺母.（2）实验时杠杆平衡被设置为水平静止，原因 .实验突破实验突破（3）另一端拉弹簧测力计时，应 向上或向下拉，即可读出拉力的大小，便于测量拉力的力臂.（4）要求书写数据处理时，每次必先书写“当杠杆平衡时”的条件，再书写数据处理过程.（5）实验时记录力的单位是 ，力臂的单位是 .动力动力臂的单位是 .能否写成“焦耳”？.3.实验的常见问题：为什么选择杠杆中点作为支点？.实验突破实验突破例例1 1 （2017攀枝花）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）如图甲所示，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，在水平位置平衡的目的是便于测量 .实验突破实验突破（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格，则杠杆的 （选填“左”或“右”）端将下沉.（3）如图丙所示，在A点挂一定数量的钩码，用弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丙所示，已知每个钩码重0.4N，则在A点应挂 个钩码.实验突破实验突破1.（2018绥化）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，小明发现在没有挂物体时，杠杆处于如图甲所示的状态，他应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡.挂上重力均为0.5N的钩码后，再次平衡时如图乙所示，小明得出了杠杆的平衡条件是“动力动力臂=阻力阻力臂”，小明得出结论的过程中存在的不妥之处是 .针对训练针对训练 如图丙所示，把图乙a点的钩码取下，换用弹簧测力计使杠杆再次平衡时，发现其示数大于0.5N，根本原因（直接观察到的不属于根本原因）是 .采用丁图的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与其他同学得出的结论不相同，其主要原因是 .针对训练针对训练实验二：测量滑轮组的机械效率实验二：测量滑轮组的机械效率2.实验重要细节:（1）实验测量的物理量有：.（2）弹簧测力计测绳子自由端移动距离s时，要 地拉.如果斜向外拉，其拉力比竖直拉的拉力要 些（选填“大”“小”或“相同”）.实验突破实验突破如果加速地拉，其拉力比匀速拉的拉力要 些（选填“大”“小”或“相同”）.如果静止地拉，其拉力比匀速拉的拉力要 些（选填“大”“小”或“相同”）.（3）绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系：s=nh，机械效率与钩码上升的高度 （选填“有”或“无”）关.3.实验的重要结论：（1）影响滑轮组机械效率的因素：物体的重力、动滑轮的重力、绳重、绳子与滑轮之间的摩擦力.实验突破实验突破（2）当忽略绳子与滑轮之间的摩擦力，滑轮组机械效率与绕线方式无关.而不忽略时，绳子段数越多，机械效率越 .（3）同一结构的滑轮组，提起物体越重，机械效率越 .4.实验方法控制变量法的应用：（1）探究滑轮组的机械效率与所吊重力重物大小的关系时，控制滑轮组的绕线方式 ，改变滑轮组所吊钩码的 .（2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系时，控制滑轮组所吊钩码的 相同，改变动滑轮的数量或换重力不同的动滑轮.实验突破实验突破 例例2 2 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：（1）在表中的空格处填上适当的数据.（机械效率用百分数表示，保留一位小数）实验突破实验突破（2）在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计.（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率.（4）滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与 有关（写出一种影响因素即可）.实验突破实验突破2.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，实验数据如下表：（1）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ，两次相比较，第二次实验测得滑轮组的机械效率 （选填“大于”“小于”或“等于”）第一次实验测得滑轮组的机械效率.（2）根据表中数据，能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：；请简要说出其中一条理由：.针对训练针对训练1（2018重庆A卷7题）工人用如图所示的动滑轮，将重1 000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端的拉力F为600N，不计绳重和摩擦.以下结论正确的是（）A.动滑轮的有用功为600J B.动滑轮的重力为400N C.滑轮的机械效率为83.3%D.拉力F的功率为120W体验重庆中考体验重庆中考2.（2017重庆A卷7题）工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800N的物体缓慢匀速竖直提升3m，人对绳端的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A.绳子自由端移动的距离为9m B.动滑轮的重力为200N C.人通过滑轮组做的有用功为1 500J D.滑轮组的机械效率为53.3%体验重庆中考体验重庆中考3.（2017重庆B卷7题）工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.F1、F2始终沿竖直方向；图甲中OB=2OA，图乙中动滑轮重为60N，重物上升速度为0.01m/s.不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是（）A.甲、乙两种方式都省一半的力 B.甲方式F1由150N逐渐变大 C.乙方式机械效率约为83.3%D.乙方式F2的功率为3W体验重庆中考体验重庆中考4.（2014重庆B卷11题）工人借助如图所示的装置，在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m，已知他对绳子的拉力为500N，该过程中，工人所用装置的机械效率为 ；工人对绳子拉力的功率为 W.体验重庆中考体验重庆中考5.（2014重庆A卷11题）科学家最新揭秘，明代工人在建造故宫时，利用道路冰面洒热水充当润滑剂来实现巨石的滚运.在泼热水的冰面上，只需要2.4104N的水平力就可以拉着一块质量约百吨的巨石匀速运动，巨石受到的摩擦力为 N.若使用如图所示的滑轮来拉动相同情形下的同一巨石，拉力F为2104N时，滑轮的机械效率为 .体验重庆中考体验重庆中考6.（2016重庆B卷12题）如图所示的滑轮组（不计绳重及摩擦），工人师傅用40N的拉力将质量为5kg、底面积为1 600cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台，此滑轮组的机械效率为%；若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020N的 砖块，绳子B和C能承受的最大拉力分别为 1 000N和600N，当质量为50kg的工人师傅 拉绳子C时，吊篮对二楼平台的最小压强 为 Pa.体验重庆中考体验重庆中考7.（2016重庆A卷14题）如图甲所示是生活中常见的壁灯，图乙是根据壁灯建立的杠杆模型，请在图乙中画出并标明电灯受到重力的力臂l.体验重庆中考体验重庆中考8（2018重庆A卷20题）为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型.整个装置如图甲所示，AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内（整个装置除硬杆以外其他部分的重力均不计），且AB=5m，OA=BC=1m，电源电压恒为3V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360N的小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A.求：（1）小薇在A点时，C处受到硬 杆的拉力；（2）小薇在A点时，地面对硬杆底 部R的支持力；（3）当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点多少米？体验重庆中考体验重庆中考体验重庆中考体验重庆中考9.（2017重庆A卷19题）图甲是天工开物中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，其示意图如图乙.轻质杠杆的支点O距左端l1=0.5m，距右端l2=0.2m.在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A，右端挂边长为0.1m的正方体B，杠杆在水平位置平衡时，正方体B对地面的压力为20N.求：（1）此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛？（2）正方体B的密度为多少千克每立方米？（3）若该处为松软的泥地，能承受最大压强 为4103Pa，为使杠杆仍在水平位置平衡，物体A的重力至少为多少牛？体验重庆中考体验重庆中考体验重庆中考体验重庆中考10.（2015重庆B卷19题）有一质量为60kg、底面积是0.5m2的物体先静置在水平地面上，然后工人用如图的装置在20s内将物体匀速提升2m，已知拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦，求：（1）物体静置时对水平地面的压强.（2）滑轮组的机械效率.（3）拉力F的功率.体验重庆中考体验重庆中考体验重庆中考体验重庆中考谢谢观看