（河北专版）2019年中考物理 第一部分 系统复习 成绩基石 第11讲 简单机械课件.ppt

第一部分系统复习成绩基石 八年级下册 第十一讲简单机械 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 F1l1 F2l2 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 教材重点图片 重点难点突破 类型1杠杆的分类及作图 力臂作图的步骤 一 找支点 首先在杠杆的示意图上 确定支点O 二 确定力 确定各力作用点和力的方向 三 画线 画出动力作用线及阻力作用线 画的时候要用虚线将力的作用线适当延长 四 作垂线段 从支点O向力的作用线作垂线 在垂足处画出直角 从支点到垂足的距离就是力臂 五 标识 标力臂 大括号或背向箭头 例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 思路点拨 天平是等臂杠杆 裁纸刀是省力杠杆 筷子 钓鱼竿是费力杠杆 例2 2017 威海中考 如图所示 轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下 在水平方向处于静止状态 请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图 思路点拨 轻质杠杆A处用细绳悬挂一路灯 路灯对杠杆的竖直向下的拉力为阻力F2 作用点在A点 从支点向拉力的作用线引垂线 垂线段的长度即为其力臂L1 变式运用 1 2017 烟台中考 踮脚是一项很好的有氧运动 如图 它简单易学 不受场地的限制 深受广大群众的喜爱 踮脚运动的基本模型是杠杆 下列分析正确的是 A 脚后跟是支点 是省力杠杆B 脚后跟是支点 是费力杠杆C 脚掌与地面接触的地方是支点 是省力杠杆D 脚掌与地面接触的地方是支点 是费力杠杆 C踮脚时 脚掌与地面接触的地方是支点 小腿肌肉对脚的拉力向上 从图中可知动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 2 2017 广元中考 如图所示 工人用一根硬棒以O为支点 想在A点施加最小的力撬动石头 请画出最小动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2 当支点到力的作用点的连线作为力臂时 力臂最长 最省力 所以最小力F1如图所示 支点到力F2作用线的距离是F2的力臂L2 类型2动态杠杆的分析 在对杠杆进行动态分析时 要牢牢把握住杠杆的平衡条件公式 即F1l1 F2l2中的四个量的变化情况 一般来说是其中两个量或一个量不变 根据另外一个或两个量的变化情况 去推导未知量的变化 这类问题只要抓住这个公式 配合作图便能很快解决 例3 2017 天津中考 多选 如图所示 某人用扁担担起两筐质量分别为m1 m2的货物 当他的肩处于O点时 扁担水平平衡 已知l1 l2 扁担和筐的重力不计 若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离 l 则 AC 变式运用 3 2017 枣庄中考 如图是小明探究 杠杆平衡条件 的实验装置 实验中杠杆始终处于水平平衡状态 若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向 使其从 则拉力的变化情况是 A 先变小后变大B 先变大后变小C 逐渐变大D 逐渐变小 A由图知 测力计在 位置时 其动力臂等于OC 此时动力臂最长 测力计由 的过程中动力臂先变长后变短 根据杠杆平衡条件可知 测力计的示数先变小后变大 类型3滑轮组及其机械效率的计算 例4 2016 邯郸二模 如图所示 质量为60kg的工人用滑轮组提升重物A 每个滑轮重均为50N 工人一只脚与地面的接触面积为200cm2 人对绳子的拉力为300N时 物体匀速上升 g 10N kg 求 1 重物匀速上升时人对地面的压强 2 物体10s内匀速上升了2m 人做功的功率 3 若绳子能够承受的最大拉力为400N 重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10 求滑轮组的最大机械效率 变式运用 4 2017 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 重点实验聚焦 实验16 探究杠杆的平衡条件1 杠杆平衡螺母的调节 左偏右调 右偏左调 2 让支点处于杠杆中央的目的 减小杠杆自重对实验造成的影响 3 实验开始需调节杠杆在水平位置平衡的目的 方便读出杠杆的力臂 4 弹簧测力计的使用和读数 5 测量多组数据的目的 避免偶然性 使得出的结论更具有普遍性 6 测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆 测力计示数的变化 7 分析数据总结杠杆平衡条件 F1l1 F2l2 8 杠杆平衡条件的应用实验结论 动力 动力臂 阻力 阻力臂 写成公式F1l1 F2l2 例1 2017 苏州中考 在 探究杠杆的平衡条件 实验中 1 图甲中 为使杠杆在水平位置平衡 应将右端的平衡螺母向右侧调节 2 图乙中 杠杆恰好处于水平平衡状态 若在A处下方再挂一个钩码 则B处所挂钩码须向右移动1格 可使杠杆在水平位置再次平衡 3 杠杆处于图甲所示位置时 小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验 小明认为这样操作会对实验产生以下影响 杠杆自身重力可能会对实验产生影响 可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误 无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是A A B C 思路点拨 1 杠杆的左端下沉 应将两个平衡螺母都向右端适当调节 2 若在A端再挂一个钩码 根据杠杆平衡条件 有4个 2格 2个 4格 因此需要将B处的钩码向右移动一格即可平衡 3 若实验时杠杆不在平衡位置时进行实验 则杠杆的自身重力参与了杠杆的平衡 另外测量力臂麻烦甚至出现错误 命题挖掘 4 下表是小明实验时记录的数据 并由表中数据得出了杠杆平衡条件为F1l1 F2l2的结论 这明显是不可靠的 原因是只做一次实验 结论具有偶然性 5 小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况 于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉 结果杠杆转至竖直位置 如图所示 小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F 却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡 你认为原因是水平位置时动力臂为零 杠杆无法平衡 6 他们认为 5 问中拉力是做功的 如果水平向右的拉力F大小不变 OA长l 将杠杆从竖直位置拉着转过30 的过程中 拉力F做功为Fl 2 实验17 测量滑轮组的机械效率 例2 2017 齐齐哈尔中考 某小组在 测滑轮组机械效率的实验 中得到的数据如表所示 实验装置如图所示 1 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计 2 小组同学发现实验过程中边拉动边读数 弹簧测力计示数不稳定 应该静止读数 你认为他的想法不正确 选填 正确 或 不正确 因为他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响 3 用丁图装置进行实验 得出表中第4次实验数据 请将表中的两个数据填写完整 4 通过比较1 2 填实验次数的序号 两次实验数据得出结论 使用同一滑轮组提升同一重物时 滑轮组的机械效率与绳子段数无关 5 通过比较2 3 填实验次数的序号 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 6 通过比较3 4两次实验数据可得出结论 不同滑轮组提升相同重物时 动滑轮越轻 滑轮组的机械效率越高 或不同滑轮组提升相同重物时 动滑轮越重 滑轮组的机械效率越低 命题挖掘 7 实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置 是为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离 从而计算有用功和总功 8 通过实验 请你提出提升滑轮组机械效率的两种方法 增加重物的重力 减轻动滑轮的重力或减小滑轮组和绳子之间的摩擦 9 实验结束后 在交流讨论时 小华提出 在小组同学所用的两个测量工具中减去一个 也能测出滑轮组的机械效率 你认为可以减去的测量工具是刻度尺 由此推知 滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关 10 使用不同的滑轮组提升相同的重物时 动滑轮的个数越多 或动滑轮的质量越大 滑轮组的机械效率越低 六年真题全练 命题点1杠杆的分类及计算 1 2013 河北中考 如图所示的工具中属于费力杠杆的一组是 A B C D C 核桃夹是个省力杠杆 它的手柄部分长 核桃夹在使用过程中 动力臂大于阻力臂 所以是省力杠杆 船桨在使用过程中 以运动员的左手为支点 动力臂小于阻力臂 所以是费力杠杆 手推车在使用时以车轴处为支点 动力臂大于阻力臂 所以是省力杠杆 碗夹在使用过程中 以碗夹的最上端为支点 动力臂小于阻力臂 所以是费力杠杆 2 2015 河北中考 如图所示 将边长为10cm的正方体合金块 用细绳挂在轻质杠杆的A点处 在B点施加力F1 30N时 杠杆在水平位置平衡 合金块对水平地面的压强恰好为0 撤去F1 在B点施加力F2时 合金块对地面的压强为1 2 103Pa OB 3OA g取10N kg 1 画出F2的力臂 2 求合金块的质量 3 求F2的大小 3 2014 河北中考 小明做俯卧撑时 如图所示 可将其视为一个杠杆 重心在O点 他将身体撑起时 地面对两脚尖的支持力为250N 两脚尖与地面的接触面积为60cm2 双手与地面的接触面积为300cm2 1 画出以B为支点时重力的力臂L 2 如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5 2 地面对双手的支持力为多少 3 小明在1min内做了30个俯卧撑 每次肩部上升的距离都为0 36m 则他1min内克服重力所做的功为多少 猜押预测 1 2017 重庆中考A 如图甲是 天工开物 中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔 其示意图如图乙所示 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 此时杠杆左端所受的拉力大小为多少牛顿 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 能承受的最大压强为4 103Pa 为使杠杆仍在水平位置平衡 物体A的重力至少为多少牛顿 命题点2滑轮组的综合计算 4 2017 河北中考 多选 用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲 乙两个滑轮组 在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升 乙滑轮组的效率为 乙 不计摩擦 绳和木板的重 下列说法正确的是 5 2015 河北中考 多选 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲 乙两个滑轮组 在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力 将相同的物体匀速提升相同的高度 若不计绳重和摩擦 下列说法正确的是 A F1大于F2B F1和F2做的功一定相等C 甲 乙的机械效率不相等D 绳子自由端移动的距离不相等 物体运动时间可能相等 6 2013 河北中考 如图所示 重为1140N的物体 它与水平地面的接触面积为1 5 103cm2 工人师傅用600N的力匀速提升物体 物体的速度为0 2m s 不计摩擦及绳重 求 1 工人师傅拉绳的功率 2 滑轮组的机械效率 3 体重为450N的小明用此滑轮组提升物体 但物体没有被拉动 物体对地面的最小压强为多大 猜押预测 2 2017 乐山中考 如图所示 某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口 已知物体在10s内被提升了2m 物体所受重力G 720N 人对绳子水平向右的拉力F 300N 求 1 物体上升的速度 2 人匀速拉动绳子的功率 3 人拉起货物时的机械效率