2011年中考物理复习专题《机械与人(上)》沪科版.doc

机械与人知识点梳理一、杠杆：1、定义：在力的作用下，能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。说明：杠杆可以是直的也可以是弯曲，形状可以是任意形状的。OF1l1l2F2有些情况下，可根据杠杆的实际转动情况，来确定支点。如：鱼杆、铁锹等。2、杠杆的五要素：组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明：动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点都在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动方向相反。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。3、力臂的方法： 找到杠杆的支点O； 画出力的作用线（虚线）； 画力臂：过支点作出力的作用线的垂线段。（虚线） 标出力臂（用大括号，注明是动力臂还是阻力臂）。4、研究杠杆的平衡条件：（1）杠杆平衡：是指杠杆静止或匀速转动状态。（2）实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。（3）杠杆的平衡条件（或杠杆原理）：动力动力臂阻力阻力臂。公式：F1*l1=F2*l2 或：F1 / F2=l2 / l15、杠杆的分类及应用： （1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。 特点：能省力但是费距离。 应用：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。 （2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。 特点：费力但是生距离。 应用：缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。 （3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。 特点：不省力不费力 应用：天平，定滑轮等。二、滑轮：1、定滑轮：l1l2F2F1定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：相当于等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。说明：对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=GF1l1F2l2绳子自由端移动距离S(或速度vF) = 重物移动的距离h(或速度vG)2、动滑轮：定义：轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。说明：理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 / 2G ； s = 2h若只忽略轮轴间的摩擦则：拉力F= 1/2(G物+G动) ； s = 2h3、滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/ n G ；s = nh只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1/n (G物+G动) ；s = nh说明：组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。重点、难点突破1、杠杆：例1、如图所示，用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向，其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为（ ）AF1 BF2 CF3 DF4小练习：1、下列属于费力杠杆的是（ ） 2、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得的质量将比被称物体的实际质量（） A偏大 B偏小 C相等 D无法判定2、滑轮和滑轮组：例2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ）A.F甲F乙F丙 B.F甲F乙F丙 C.F甲F乙F丙 D.F甲F乙F丙 小练习：1、一位同学双手的最大拉力为500N，现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，若不计滑轮重和摩擦，最多能提起的物重为 （ ） . 1500N. 1000N.500N . 250N2、关于使用滑轮组的论述，较全面的是：A、既可以省力，又可以省距离B、有时既能省力，又能改变力的方向C、一定可以省力，但不能改变力的方向D、一定可以改变力的方向，省力与否要具体分析综合训练一：填空题：1、一长直扁担长1.5m，前端挂200N的货，后端挂300N的货，则肩膀应该位于离扁担前端_m处，才能使扁担平衡，平衡后肩受到的压力为_N（不计扁担的重力）图12、如图所示，用滑轮组匀速提升物体A时，测力计的示数为 N，如果不计滑轮重和摩擦，物体A的重力为 N。 3在图1所示的两种常用工具中，属于省力杠杆的是 (选填“甲”或“乙”)使用这两种工具都 省功(选填“能”或“不能”)图74、如图所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的_点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是_。 5、 如图7所示，物体 A 和 B 的质量相等（滑轮重力不计），当分别用力匀速提升物体A和B时，FAFB= 。图6图4图36、钓鱼时，钓鱼竿可看成一根杠杆，如图3，它是一个_杠杆，其支点位于图中的_点要使钓起鱼时省力一些，则钓鱼者两只手之间的距离应_一些（填增大或减小）7、如图4，利用定滑轮匀速提升重物G，需要拉力F或，F和大小的关系是F。（填大于、小于、等于）8、 一辆汽车不小心陷入了泥潭中，司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出，其中省力的是 图。图59、如图6所示，动滑轮重为50N，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是260N，则物体的重是 N；若重物上升的高度是0.2m，则绳子自由端下降 m。图710如图7，每个钩码重0.49，杠杆上每格长度相等，现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧，使它的示数为0.98，且杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计应钩在 点处，拉力的方向应_；如要求弹簧测力计钩在支点左侧，使它的示数为0.49，且杠杆仍保持平衡，则弹簧测力计应钩在_点处，拉力方向应_。三、功、功率、机械效率、机械能一、功：（W）1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2、功的大小：力学里规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS3、功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。 举例：把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。二：功率：（P）1、定义：单位时间内物体做功的多少叫做功率。2、物理意义：表示物体做功快慢的物理量。PWt=3、公式： P = Fv4、单位：主单位：瓦特 （简称瓦） 符号： W 常用单位：千瓦 符号：kW单位关系：1KW = 1000W四、机械效率：、有用功：使用机械时，对人们有用的功叫做有用功。公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额 =W总 水平拉动物体时：W有用f S (f 为物体水平移动时受到的摩擦力) 斜面：W有用= Gh （ h 为斜面的高）2、额外功：使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。公式：W额= W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额=f L （f 为物体在斜面上受到的摩擦力，L为斜面的长）3、总功：动力对机械所做的功疾走做总功，它等于有用功加上额外功。 公式：W总=W有用W额=FS= W有用 斜面：W总= fL+Gh=FL4、机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。W有用W总 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF=（1） 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组：（2）有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。（3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。增加物重五：机械能：1、 能量：如果一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量。（1） 物体做功的过程就是能的转化过程。（2） 能的单位： 焦耳 （简称焦）符号：J2、 机械能：动能和势能统称做机械能。（1）动能：物体由于运动具有的能叫做动能。 影响动能大小的因素：物体的动能与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 （2）势能：势能分为重力势能和弹性势能。 A：重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。 影响因素：物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能就越大。 B：弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 影响因素：物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。3、能的转化：动能和势能之间可以相互转化。二：重点、难点突破1、 功：例1、 全国足球联赛正在激烈地进行中，场上一名队员用600N的力，一脚把重约4N的足球踢了40m远，那么足球在空中飞行前进40m 的过程中，这名队员对足球做的功为（ ） A 0 B 80J C 12000J D 12080J小练习：1、举重运动员把120kg的杠铃在2s内举高2m，在空中又停留5s，他在这5s内的功率是()A235.2WB0C1179W D196W2、用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（ ）A.重力做的功是500J B.拉力大小为100N C.拉力大小为120N D.拉力做的功为100J2、功率：例2、下列说法正确的是()A做功越多，功率一定越大 B做功时间越短，功率一定越大C功率是单位时间内完成的功 D机械效率越大，功率一定越大小练习：1、一台机器的功率是750W，它表示的意思是() A这台机器做功750J； B这台机器在1min内做功750J； C这台机器在1s内做功750W； D这台机器在1s内做功750J2、某同学用50沿斜面的力将一质量为20kg的物体，从斜面底端匀速拉到斜面顶端,如果斜面长5m，高1m，拉力作用的时间为5s，则该同学所做的功为_J,功率为_W3、为了增强免疫力抵御H1N1甲型流感，星期天小明和爸爸一起去登山小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，爸爸的体重是小明的1.5倍，则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是（ ）A56 B65 C158 D233、机械效率：图4例3、某同学用自制的滑轮组来提起450N的重物，如图4，绳子自由端拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，则拉力做功功率和该滑轮组的机械效率分别等于（ ）A.120W、80% B.100W、75%C.120W、75% D.100W、80%小练习：1、下列关于机械效率说法正确的是（ ）A机械做功越快，机械效率就越高 B省力越多的机械，机械功率越大C单位时间做功越多的机械，效率越高D额外功在总功中占比例越小的机械效率越高F甲GF乙G甲乙2、如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为甲、乙。则下列关系正确的是：（ ）AF甲F乙 BF甲F乙C甲乙D甲 =乙4、 机械能：例4、如图所示，小松妈妈去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的（） A、动能增大，势能增大，机械能增大 B、动能增大，势能增大，机械能不变 C、动能不变，势能增大，机械能不变 D、动能不变，势能增大，机械能增大小练习：1、将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松手后会发现圆珠笔将竖直向上跳起，在圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中，有关能量的转化的分析，正确的是（ ） A 动能重力势能弹性势能 B 弹性势能重力势能动能 C 弹性势能动能重力势能 D 重力势能动能弹性势能2、运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的 能增大。三：综合训练一：填空题：1、木块在大小为2N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进1m，拉力做功为_J，功率为_w；若木块重5N，在此过程中重力对木块做功为_J。2、某同学用20牛的水平推力把重100牛的箱子沿水平地面移动10m，他对箱子所做的功是_J，如果他推箱子所用的时间是4s，这段时间他的功率是_W3、如图(甲)所示，小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L，则小华对木箱所做的功为W1=_.小昕同学沿如图(乙)所示的斜面用同样大小的力F拉着同一木箱在力的方向上运动了距离L，小昕对木箱所做的功为W2.则W2 W1(填“”、“”或“=”). F图124在水平桌面上放一个200N的重物，现用如图12所示装置将物体匀速拉动，物体与桌面的摩擦力是48N，若滑轮组的机械效率为80%，则水平拉力 F为_N 。绳子自由端移动速度为0.6m/s，则物体移动速度为 。 7、运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的 能转化为箭的 能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的 能增大。9、如下图所示，物体A重G=940N，动滑轮重 G/= 160N，用力 F将物体A 以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，拉力F的大小是_N，此装置的机械效率是_，拉力F在10s内所做的功是_J10、如图所示，斜面长4m，高1m，机械效率75%，物体A重900，用拉力F将物体以0.1ms的速度沿斜面匀速推到顶端，则(1)拉力的大小是_；(2)拉力的功率是_W；(3)拉力做的功是_J热点易错1、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ） A变大 B变小 C不变 D先变大后变小10