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第九章简单机械功,考点一杠杆重点命题角度杠杆类型的判断例1如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是(),【思路点拨】(1)找支点：首先要明确每个杠杆模型的支点位置。(2)比力臂：大致画出动力臂和阻力臂，再比较其大小。(3)定类型：由力臂大小关系确定杠杆的类型。【自主解答】D,1(2017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,命题角度杠杆的平衡条件及其应用例2如图所示，杠杆始终处于水平平衡状态，改变弹簧测力计拉力的方向，使其从。此过程中，弹簧测力计的示数将先后。(均选填“变大”或“变小”),【思路点拨】阻力和阻力臂不变，动力臂先增大后减小，根据杠杆平衡条件可知动力的变化。【自主解答】变小变大,【解题技巧】,2.(2018临沂中考)图甲所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图乙所示，则杠杆()A右端下沉B左端下沉C要保持平衡应将左端的物体向右移动D要保持平衡应在右端再加挂一个物体,A,3(2018绵阳中考)如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AOBO，ACOC。A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N。现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是()A8NB12NC16ND18N,C,考点二滑轮(组)的特点及其应用难点例3如图所示，利用滑轮组将200N的重物匀速向上提升到2m高的平台上，绳子自由端向下移动的距离为m；若不计绳重、动滑轮重及摩擦，则他所用的拉力为N，若实际拉力为110N，不计绳重及摩擦，则动滑轮重为N。,【思路点拨】由图可知，绕在动滑轮上的绳子段数为2段，则承担物重的绳子段数n2。(1)拉力端移动的距离s2h。(2)不计绳重、动滑轮重及摩擦，拉力FG。(3)不计绳重及摩擦，实际拉力为110N，则根据F实际求动滑轮的重。【自主解答】410020,【解题技巧】,4(2017黑龙江中考改编)利用如图所示的滑轮组将一个重200N的物体，匀速提高5m。若动滑轮重为10N，不计绳重及摩擦，绳子自由端施加的拉力F为_N，绳子自由端移动的距离为_m。,70,15,考点三简单机械作图命题角度杠杆力臂作图例4(2018白银中考)如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，画F1、F2的力臂l1和l2。,【思路点拨】(1)明确动力和阻力。(2)根据力臂概念从支点向动(或阻)力的作用线作垂线并标注相应力臂符号。【自主解答】如图所示,杠杆力臂作图步骤,5如图甲所示，小华用笤帚在扫地，O为支点，作用在A点的动力为F1。在图乙中画出作用在B点的阻力F2的示意图及其力臂l2。,命题角度杠杆最小动力作图例5(2018德阳中考)如图OAB轻质杠杆，O为支点，请在图中B点处画出能使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。,【思路点拨】根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力臂，最省力。【自主解答】如图所示,杠杆最小动力作图技巧,6(2018衡阳中考)如图所示，一根木棒以O点为支点撬动木块，画出作用在A点最小动力F1，并画出阻力的力臂l2。,命题角度滑轮组作图例6如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。,【思路点拨】滑轮组绳子的绕法有两种：(1)绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，再依次绕过动滑轮和定滑轮，这种绕法有偶数段绳子承担物重。(2)绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，再依次绕过定滑轮和动滑轮，这种绕法有奇数段绳子承担物重。【自主解答】如图所示,【解题技巧】对于滑轮组的绕线作图，依据的省力公式是FG(不计摩擦及滑轮重)。首先确定绳子段数n(n为绕在动滑轮上绳子的段数)，然后根据省力公式进行绕线。注意：绳子的段数与绳子的起点的关系是“奇动偶定”。即偶数段的绳子的起点在定滑轮的挂钩上，而奇数段绳子的起点在动滑轮的挂钩上。,7如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B，所用的拉力F100N，物体B重300N(不计滑轮重和绳重，不计摩擦力)，画出滑轮组的绕线。,考点四功功率重点、难点命题角度力是否做功的判断例7(2018长沙中考)下列关于功的说法正确的是(),A小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功B吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功C足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功D举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功,【思路点拨】做功的两个必要条件：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。两者缺一不可。【自主解答】D,【解题技巧】,8(2017长春中考)一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对球做功的是()A手拿球静止B手托球水平匀速直线运动C将球举起D抛出后的球在空中继续运动,C,命题角度功和功率的计算例8(2018东莞二模)如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示。,(1)小车运动的速度多大？(2)10s内重力对小车做多少功？(3)10s内人对小车做多少功？功率是多大？,【思路点拨】(1)首先根据图像判断小车的运动状态，然后根据v求出小车运动的速度。(2)根据做功的两个必要条件分析。(3)根据WFs求出推力对小车做的功；然后利用P求出功率。,【自主解答】解：(1)由图像可知，小车在推力的作用下做匀速直线运动，当t5s时，s6m，则小车的速度：v1.2m/s。(2)10s内小车在重力的方向上没有移动距离，因此重力对小车做功为0J。,(3)由图像可知，10s内小车通过的路程s12m，推力对小车做的功：WFs80N12m960J，功率：P96W。答：(1)小车运动的速度为1.2m/s；(2)10s内重力对小车做功为0J；(3)10s内人对小车做功960J；功率是96W。,【解题技巧】,9.(2017苏州中考)小华和妈妈去超市购物，她们将17kg的物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示，已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg),(1)在010s内，水平推力(选填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为N。(2)1020s内水平推力做了多少功？(3)1020s内水平推力的功率是多大？,【答案】解：(1)由vt图像可知，在010s内小推车做加速运动，处于非平衡状态，水平推力大于阻力；阻力的大小：f0.15G总0.15(m物品gG车)0.15(17kg10N/kg130N)45N。,(2)由vt图像可知，在1020s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推为Ff45N，由v可得，1020s内小推车运动的距离：svt0.8m/s10s8m，1020s内水平推力做的功：WFs45N8m360J。,(3)1020s内水平推力的功率：P36W。答：(1)大于45(2)1020s内水平推力做功为360J；(3)1020s内水平推力的功率是36W。,考点五机械效率重点、难点命题角度机械效率的理解例9下列有关机械效率的说法正确的是()A任何机械的机械效率，其值总小于1B功率大的机械，机械效率一定高C做有用功多的机械，机械效率一定高D机械效率高的机械一定省力,【思路点拨】机械效率是反映机械性能的重要指标之一，根据公式分析提高机械效率有关的因素及判定1。【自主解答】A,【解题技巧】,10(2018宜昌中考)下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是()A有用功越多，机械效率越高B同一起重机提起的货物越重，机械效率越高C额外功越少，机械效率越高D同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高,B,命题角度滑轮组机械效率的定性比较例10如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中()A甲图省力，机械效率甲图大B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率一样大D乙图省力，机械效率乙图大,【思路点拨】解答本题抓住以下两个关键点：【自主解答】C,【解题技巧】,11.(2018攀枝花中考)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重)，在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是()A力F1和F2做功的功率相同B力F1和F2做的总功相同C乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大D甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高,D,命题角度斜面的机械效率例11将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示)，斜面长1.2m，高0.4m，斜面对物体的摩擦力为0.3N(物体大小可忽略)。则下列说法正确的是(),A沿斜面向上的拉力为0.3NB有用功为0.36J，机械效率为20%C有用功为1.8J，机械效率为20%D总功为2.16J，机械效率为83.3%,【思路点拨】根据功的计算公式Wfs可求出额外功；再根据WGh求出有用功；额外功与有用功相加可得出总功，再根据WFs变形求出拉力F；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的机械效率。【自主解答】D,12如图所示，将一个重10N的物体用沿斜面向上的拉力F7.5N匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3m，则人对物体做的有用功是_J，斜面的机械效率为_。在高度相同时，斜面越长越_(选填“省力”或“费力”)。,30,80%,省力,命题角度功、功率和机械效率的综合计算例12用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F6N。求：(1)拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)若不计绳重及摩擦，求动滑轮的重力。,【思路点拨】由图可知，承担物重的绳子股数n2，则s2h。(1)知道物体提升的速度，求出绳子自由端移动的速度，知道拉力大小，利用PFv求拉力的功率。(2)利用W总Fs求出总功，知道提升物体的高度和物重大小，利用W有用Gh求出有用功，再利用求出该滑轮组的机械效率。(3)不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F(G物G动)求动滑轮重。,【自主解答】解：(1)由图可知，n2，s2h，绳子自由端移动的速度：v20.1m/s0.2m/s，拉力的功率：PFv6N0.2m/s1.2W。(2)滑轮组的机械效率：,(3)不计绳重和摩擦，由F(G物G动)可得，动滑轮的重力：G动2FG物26N10N2N。答：(1)拉力的功率为1.2W；(2)滑轮组的机械效率为83.3%；(3)动滑轮的重力为2N。,13(2017安顺中考)小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F50N的拉力作用下，货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：(g取10N/kg),(1)货箱的重力；(2)拉力F的功率；(3)货箱运动了1min，克服摩擦所做的功；(4)此滑轮组的机械效率。,【答案】解：(1)货箱的重力：Gmg60kg10N/kg600N。(2)由图可知，n3，绳子自由端移动的速度：v绳3v30.1m/s0.3m/s，拉力的功率：PFv绳50N0.3m/s15W。,(3)地面对货箱的滑动摩擦力：f0.2G0.2600N120N，由v可得，货箱移动的距离：svt0.1m/s60s6m，克服摩擦力做的功：W有用fs120N6m720J。,(4)1min内绳子自由端移动的距离：s绳3s36m18m，拉力所做总功：W总Fs绳50N18m900J，滑轮组的机械效率：100%80%。,答：(1)货箱的重力是600N；(2)拉力F的功率是15W；(3)克服摩擦所做的功是720J；(4)滑轮组的机械效率是80%。,实验十三探究杠杆平衡的条件难点1让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆_对实验造成的影响。2杠杆平衡螺母的调节：左高_调、右高_调。注意：平衡后的实验过程中不能再调节平衡螺母。,自重,左,右,3实验时应调节钩码的悬挂位置使杠杆在水平位置静止，目的是_。4将砝码换成弹簧测力计的好处：_，实验操作更方便。5本实验多次测量的目的：_。,便于测量力臂,能直接测出拉力的大小,避免实验的偶然性，得出普遍,规律,6用弹簧测力计代替杠杆一侧所挂钩码，当测力计由竖直方向拉变成倾斜拉，要使杠杆仍保持平衡，测力计的示数会变_，是因为拉力的力臂变_。7利用杠杆平衡条件分析、计算：在杠杆平衡时，两边增减砝码后杠杆是否平衡以及杠杆再平衡的条件；计算力或力臂的大小。,大,小,8生活中杠杆类型的判断。9实验结论：_。,动力动力臂阻力阻力臂(F1l1F2l2),例13探究杠杆的平衡条件。,【提出问题】如图1所示，是一种常见的杆秤，此时处于水平位置平衡。发现一：小明在左侧挂钩上增加物体，可观察到提纽左侧下沉，他认为改变杠杆的水平平衡可以通过改变作用在杠杆上的_来实现。,力,发现二：接着小新移动秤砣使其恢复水平位置平衡，说明通过改变_的长短也可以改变杠杆的平衡。那么，杠杆在满足什么条件时才平衡呢？,力臂,【设计实验】实验前，轻质杠杆处于如图2所示的状态，使用时，首先应将杠杆的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆处于水平位置平衡，这样做的好处是_。,右,便于直接测量力臂,【实验结论】如图3所示，他们进行了三次实验，对实验数据进行分析，得出杠杆的平衡条件是_。,F1l1F2l2,【拓展设问】(1)下列事例与图3甲的平衡原理相同的是()A自行车手闸B镊子C托盘天平D筷子,C,(2)在图3乙中，若将杠杆两端所挂钩码各都取下一个，杠杆_(选填“能”或“不能”)平衡，若不能，杠杆会_转动；若将杠杆两端所挂钩码都远离支点移动相同的距离，杠杆会_转动。(后两空均选填“顺时针”或“逆时针”),不能,逆时,针,逆时针,(3)如图4所示，是用手托起重物的示意图，图中前臂可以看作是一个_(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。假如托起6N的重物，请你根据图所示，估算出手臂要用的动力大约_N。,费力,48,14(2018临沂模拟)在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置。,(1)杠杆的位置如图甲所示，此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向_(选填“左”或“右”)移动，使杠杆在水平位置平衡，实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是_。,左,方便测量力臂,(2)某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力动力臂阻力阻力臂”的结论，小明同学认为他的做法不合理，理由是_。(3)如果在乙图左右两侧各加挂一个钩码，杠杆的_端会下降。,一次实验得出的结论具有偶然性,左,(4)利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为_N。如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将_(选填“变大”“不变”或“变小”)。,2.25,变大,实验十四测量滑轮组的机械效率1实验原理：_。2测量器材：_、_。其他器材：滑轮、细线、钩码、铁架台等。,弹簧测力计,刻度尺,3实验中应测量的物理量有_、_、_、绳自由端移动的距离s。4弹簧测力计拉动方式：_向上运动，使拉力等于测力计的示数。5实验中分别记下钩码和测力计的起始位置，目的是便于测量钩码和测力计_。6绳子自由端移动的距离s与物体上升高度h的关系是s_。,物重G,重物上升高度h,绳末端拉力F,匀速竖直,移动的距离,nh,7控制变量法的应用：同一滑轮组吊起数量不同的钩码，探究与G物的关系；用重力或数量不同的动滑轮吊起数量相同的钩码，探究与G动的关系。8影响滑轮组机械效率的因素：绳重和摩擦、_、_。9实验中，滑轮组克服物重所做的有用功为W有用_，绳自由端拉力所做的总功为W总_。,动滑轮重,提起的物重,Gh,Fs,10机械效率的计算：已知物重和拉力：_。已知物重和动滑轮重(不计摩擦)：_。,例14(2018德州中考改编)如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置，得到的实验数据如表所示。,(1)实验时应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计。(2)分析表中数据可知：实验2是用图_做的实验。(3)实验序号3中的机械效率_。(4)通过比较_(填实验序号)两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。,匀速,乙,80%,1、2,(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_。(6)实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。你认为他的想法_(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响。,越低,不正确,摩擦力,【拓展设问】(7)第1次实验和第2次实验中，第2次实验的机械效率较_，这是因为两次实验中所做额外功_，而第2次实验所做有用功较_。(8)通过实验，请你提出提升滑轮组机械效率的两种方法：_；_。,高,相同,多,增加被提升重物的重力,减轻动滑轮的重力,15小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验，如图甲所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。,(1)在实验过程中，应_拉动弹簧测力计。(2)第三次实验时，拉力的大小如图乙所示，观察弹簧测力计的示数，则表格中编号的数值是_，的数值是_。,匀速竖直,2.3,87%,(3)小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。请你指出以下三种提高效率的方法中，方法_是与本实验同理的。方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑,一,(4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为_的看法是正确的。,小明,
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