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第十二章简单机械,考点梳理过关,考点1杠杆,1杠杆的基本知识,2.杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，用公式表达为F1L1F2L2.,3杠杆的分类,辨一辨1.杠杆可直可弯，但一定是硬棒；杠杆一定有支点，且支点固定不动()2杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离(),考点2滑轮,1动滑轮和定滑轮,2.滑轮组,3.斜面(1)由于斜面的长度总是大于高度，所以拉力总是小于物体的重力，即使用斜面可以省力.(2)斜面高度相同时，斜面越长越省力.4轮轴(1)结构：由轮和轴组成，能绕共同的轴转动的装置叫做轮轴(2)特点：如果动力加在轮上，阻力加在轴上，此时轮轴是一个省力杠杆，且轮半径与轴半径之比越大越省力.,考点3机械效率,辨一辨1.同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率相同()2.使用机械时，不得不做一些额外功，所以机械效率总是小于1.()3.使用机械可以省力或省距离，但不能省功(),【思路点拨】同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率不同，物重越重，机械效率越高；使用任何机械都不能省功.,重点难点突破,【例1】2017温州中考小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书机钉入M点下方的纸条中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图的是(A),【思路点拨】据图可知，当按压订书机时，转轴会绕着订书机左边的固定点转动，该固定点即为支点，所按压的那一点，即为动力作用点，方向向下；而装订的物体对订书机有一个向上的阻力，该点就是阻力作用点，阻力的方向是向上的.,变式运用1、2016遵义中考手机自拍已成一种时尚如图所示是使用自拍杆辅助手机进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，请在图中画出力F1和F2的力臂L1和L2.,过支点O引动力作用线的垂线，标垂足，即为动力臂L1；延长阻力作用线，过支点引阻力作用线的垂线，标垂足，即为阻力臂L2.,类型2杠杆的分类,判断杠杆种类的方法,【例2】2017德州中考如图所示的四种情景中，使用的工具属于费力杠杆的是(A),【思路点拨】食品夹，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；裁纸刀、瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，是等臂杠杆.,变式运用2、2017临沂中考如图所示的简单机械，正常使用时费距离的是(),D费距离的杠杆必然省力，省力杠杆动力臂比阻力臂要长，A、B属于费力杠杆省距离，C是等臂杠杆，D是省力杠杆所以选择D.,类型3机械效率的计算,变式运用32017自贡中考如图所示，A物体重100N，在拉力F的作用下，以0.2m/s的速度在水平面上向左做匀速直线运动已知拉力F5N，滑轮组的机械效率为80%，试问：(1)5s内拉力F所做的功是多少？(2)物体A受到水平地面的摩擦力大小是多少？,重点实验聚焦,实验17：探究杠杆的平衡条件【实验装置及结论】,(1)杠杆平衡：杠杆保持水平并静止，即为达到平衡状态(2)实验方法：实验时，要改变力和力臂的大小，多做几次实验，以避免偶然性，找出普遍规律结论：杠杆的平衡条件是：动力动力臂阻力阻力臂，用公式表示：F1L1F2L2.,【命题点全梳理】1实验时，使杠杆在水平位置平衡的原因有两个：一是杠杆自身重力的力臂为零，消除杠杆自身重力对杠杆平衡的影响；二是由于动力和阻力的方向都与杠杆垂直，杠杆静止时处于水平位置，则支点到力的作用线的距离等于支点到力的作用点的距离，在实验时可直接从杠杆上读出力臂的大小2实验开始时调节杠杆平衡的方法：哪端高，把平衡螺母向哪端调节，或者杠杆向哪边偏，就把平衡螺母向反方向调节3实验前，通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡在实验过程中，不能再通过调节平衡螺母来使杠杆在水平位置重新平衡，只能通过改变钩码的数目或调节钩码的位置使杠杆重新平衡.,【例1】2017成都中考在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀.(1)平衡时，应该让杠杆静止在水平位置.(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F11.5N，动力臂L10.1m，阻力F21N，则阻力臂L20.15m.(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是A.,A.铁架台自身的重力足够大B.单个钩码的重力不完全相等C.悬挂钩码的绳套重力偏大D.杠杆与转轴之间的摩擦偏大(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1F3L3F2L2.(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示),【思路点拨】(1)为了便于从杠杆上直接读取力臂，在进行实验时应该使杠杆在水平位置平衡；(2)由杠杆平衡条件F1L1F2L2求出力臂L2；(3)铁架台自身的重力足够大的目的是使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响；单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响；悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响；杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差；(4)设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3F2L22GL2G3L8GL；杠杆左侧F1L14G2L8GL，故左侧等于右侧，故F3L3F2L2F1L1.,命题挖掘在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图所示的实验装置.(5)调节平衡时，应该使它在水平位置平衡根据图示杠杆所处的位置，应将平衡螺母向左(选填“右”或“左”)调整.,(6)挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂.(7)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码，同时调节平衡螺母使杠杆平衡，你认为他们的做法是错误(选填“正确”或“错误”)的.(8)实验的结果如下表所示.,甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是：动力动力臂阻力阻力臂两个同学都认为自己是对的，对方是错误的那么你认为他们中正确的应该是乙同学，原因是甲同学的结论仅从部分实验数据分析得到，不是所有实验数据都满足他总结的结论.(9)下列正在使用中的杠杆：用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用羊角锤拔钉子，属于费力杠杆的是镊子.,实验18：测量滑轮组的机械效率【实验装置及结论】,(1)实验器材：滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺(2)功的计算：有用功W有Gh，拉力所做的功为总功，即W总Fs，则额外功W额W总W有.(3)测量原理：机械效率公式结论：用同一滑轮组提升不同的重物，提升的重物重力越大，机械效率越高；用不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低,【命题点全梳理】1实验时要对测量仪器进行调节，例如弹簧测力计在使用前要调零2实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计其目的是使弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力的大小3对某一滑轮组来说，s、h与承担动滑轮的绳子段数n之间的关系为snh，由机械效率公式,可见，对于某一确定的滑轮组来说，可以不使用刻度尺测h和s的具体值.,【例2】2017宿迁中考有人说，同一机械的机械效率是不变的小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验，来检验此说法是否正确.(1)用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法.,(2)如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质量，通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升，测得数据如下表(g取10N/kg)：,第2次实验中的机械效率是62.5%；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大.,【思路点拨】(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最省力的绕线方法是n3；(2)第2次实验中的机械效率根据求出；由表中数据可知，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大.,命题挖掘在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表：,(3)这个实验使用的测量工具是刻度尺和弹簧测力计.(4)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计.(5)在表中的空格处，第三次实验的机械效率为40%.(6)从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低.(7)若不计绳重与摩擦，用图中所示铝制滑轮装置提起5N的物体时，测力计的读数为3N，则铝制滑轮的重力是4N；若用此装置提起8N的物体，测力计的读数是4N.,六年真题全练,命题点1杠杆的分类考查的重点是常见杠杆类别的判断；解题关键是会正确作出杠杆示意图，然后依据动力臂与阻力臂大小比较作出判断，题型以选择题为主.,12015泰安中考下列工具中，正常使用时属于省力杠杆的是()A定滑轮B钓鱼竿C托盘天平D开瓶起子,D定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；开瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆,22012泰安中考如图所示的情景中，所使用的工具属于费力杠杆的是(),DA钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意B.瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意C.用羊角锤起钉子时，羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意D.用镊子夹砝码时，镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意,32013泰安中考如图所示的用具中，属于费力杠杆的是(),A镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；钳子、起子、剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆,42017泰安中考如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是(),B天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A错误；裁纸刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B正确；筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C错误；钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误,猜押预测1、2017丽水中考如图所示，使用时属于费力杠杆的是(),A用镊子夹石块，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；用瓶起子开瓶盖，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；用羊角锤拔钉子，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D错误故选A.,命题点2杠杆平衡条件的应用考查的重点是杠杆示意图的画法及有关判断，题型以选择题、作图题为主.52016泰安中考如图所示，一轻质杠杆AC可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体为使杠杆在水平位置保持平衡，画出施加在杠杆上最小力F的示意图,根据杠杆平衡条件可知，杠杆平衡时，杠杆受力越小，对应的力臂就越长C点离支点最远，故最长的力臂为OC，过C点作垂直于OC的作用力F，即最小的力,62014泰安中考如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直下列说法正确的是(),A匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变B匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小C匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大D吊臂是一个省力的杠杆,B如图画出动力臂和阻力臂，动力臂L1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力，是费力杠杆吊车吊起货物的过程中，阻力不变，阻力臂减小，动力臂不变，动力减小，所以支持力逐渐变小,猜押预测2、2016镇江中考如图，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为35，下列问题中，轻杆始终在水平位置处于平衡,(1)此杠杆类型与(选填“钓鱼竿”或“羊角锤”)相同(2)拉力大小为N.(3)若仅增加物重，则拉力的变化量与物重的变化量之比为.(4)若拉力方向变为图中虚线所示方向，则拉力将变.,钓鱼竿,40,83,大,命题点3机械效率的计算考查的重点是有关机械效率的计算.解题关键是知识与理解有用功、额外功、总功及机械效率的计算公式.一般以选择题或计算题的形式出现。,72015泰安中考分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s内将重为100N的物体G匀速提升2m，每个滑轮的重均为10N.不计绳重及摩擦，此过程中(),AF甲小于F乙B甲的机械效率小于乙的机械效率CF甲做的功大于F乙做的功DF甲做功的功率等于F乙做功的功率,D,82012泰安中考如图所示，工人师傅用250N的力将重400N的物体匀速提升1m，在此过程中滑轮组的机械效率是()A80%B62.5%C125%D20%,A,92013泰安中考如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150N.用滑轮组匀速将物体提升2m，所用拉力F为N.,100,102016泰安中考如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为720N的物体的过程中，他对水平地面的压强为5103Pa，已知滑轮组的机械效率是75%，他双脚与水平地面的接触面积是4102m2，求：(1)他对绳子的拉力；(2)此人所受的重力,112014泰安中考一辆质量是3.5103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出已知整个过程中，水平拉力F是1103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%.求：,(1)拉力F做的总功(2)有用功为多大？(3)汽车受到的阻力大小,122017泰安中考如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重求：(1)工人拉绳子的速度；(2)滑轮组的机械效率；(3)滑轮组中的动滑轮的重力,猜押预测3、2015潍坊中考建筑工人要向楼上运送货物，为了省力，他在一个斜面上安装了一个滑轮组，做成如图所示的装置，斜面的倾角为30且固定在水平面上工人用400N的力拉绳子，重为500N的货物沿斜面匀速向上运动6m所用时间为20s，求此过程中：,(1)重物沿斜面匀速运动的速度大小；(2)工人提升重物做的有用功；(3)该装置的机械效率,
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