2019年中考物理总复习系列知识梳理+突破考点:第12章《简单机械》
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1、第十二章简单机械知识点 1:杠杆五要素和平衡条件1杠杆的五要素和平衡条件(1)定义:一根在力的作用下能绕着_固定点 O_转动的硬棒叫做杠杆(2)杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂(3)平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂( F1l1 F2l2) 【提示】画力臂:(1)先在杠杆示意图上确定出支点。(2)画出动力作用线和阻力作用线。(3)最后从支点向力的作用线引垂线。2杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆【提示】省力杠杆必然费距离,省距离杠杆必然费力,既省力又省距离的杠杆是不存在的。知识点 2:滑轮1.滑轮与滑轮组2.斜面与轮轴【提示】轮轴不一定是省力机械,主要取决于动力作用于轮还是轴。
2、知识点 3:机械效率1.定义:物理学中,将_有用功_跟_总功_的比值叫做机械效率,用 表示2.表达式_ _W有W总3.测量滑轮组的机械效率: _W有W总 GhFs1.考查热点:杠杆力劈的作图及其平衡条件的探究,滑轮组的绕制,机械效率的理解及简单计算2.考查题型:以填空题、作图题、计算题、实验题为主3.备考重点:杠杆与滑轮的作图,机械效率的理解及简单计算考点 1:杠杆的分类例 1 如图所示,所使用杠杆属于费力杠杆的是( A )备考指导突破考点,典例呈现知识梳理考纲要求:1. 简单机械改变力的大小和方向.(探究)2. 机械效率.(了解)3. 机械使用的历史发展过程;机械的使用对社会发展的作用.(认
3、识)方法点拨:生活生产中,常用工具的杠杆分类:(1)省力杠杆:羊角锤、指甲剪、撬棒、剪刀、扳手、钢丝钳等。(2)费力杠杆:船桨、钓鱼竿、镊子、筷 子、坩埚钳、火钳等。(3)等臂杠杆:天平、跷跷板、定滑轮等。例 2 图甲是钳子使用时的情景。图乙是图甲中 A 部分受力的简化图, F1是钳子受到的动力, B 点是阻力的作用点, O 是支点,请在图乙中画出动力臂 l1和阻力 F2。【答案】方法点拨:(1)力臂表示的是支点 O 到力的作用线的距离,是从支点 O 向力的作用线引垂线,不是支点 O 到力的作用点的距离。(2)画力臂时可以按照以下步骤:先在杠杆上确定支点 O;找到动力和阻力的作用点,沿力的方向
4、画出动力作用线和阻力作用线;最后从支点 O 向力的作用线引垂线。考点 2:滑轮与滑轮组例 3 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力, G160 N, G238 N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力 F 作用下静止。则每个动滑轮的重力为( B )A3 N B6 N C11 N D22 N方法点拨:(1)使用动滑轮能省一半力需满足两个条件:一是不考虑动滑轮重及绳子与轮间的摩擦力;二是拉绳子的力的方向必须是竖直向上的(若动滑轮水平放置,拉力方向是水平的),且拉力作用在绳子上,阻力作用在动滑轮的轴上。(2)判断滑轮组绳子段数 n 的方法:可以在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线,数一下与动滑轮相连的
5、绳子的段数是几段,则 n 就是几。如图甲、乙所示。考点 3:机械效率的计算例 4 用如图所示的滑轮组在 5 s 内将静止在水平地面上质量 m40 kg,底面积 S1 m 2的物体匀速竖直提升 3 m,所用拉力 F250 N,问:(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强是多大?( g 取 10 N/kg)(2)滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少?(3)拉力 F 的功率是多少?(4)滑轮组的机械效率是多少?解:(1)物体静止在水平地面上,则 F 压 G mg40 kg10 N/kg400 N。物体对地面的压强是 p 400 Pa。F压S 400 N1 m2(2)滑轮组提升物体过程中做的有
6、用功 W 有 Gh400 N3 m1 200 J。(3)由图可知:动滑轮上绳子的段数 n2,则拉力作用点移动的距离 s nh23 m6 m。 W 总 Fs250 N6 m1 500 J,拉力 F 的功率 P 300 W。W总t 1 500 J5 s(4)滑轮组的机械效率 80%。W有W总 1 200 J1 500 J方法点拨:计算滑轮组的机械效率:设物体上升的高度为 h,机械效率:(1) 。W有W总 GhFs GnF(2)若不计绳重及摩擦,则 。W有W有 W额 GhGh G动 h GG G动实验:探究杠杆的平衡条件命题点1杠杆平衡螺母的调节(左高向左调,右高向右调)。2让支点处于杠杆中央的目的
7、(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 5 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:(1)把支点放在质地均匀的杠杆中间,在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示,为使杠杆 在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向_右_(选填“左”或“右”)边旋一些。(2)调好后,第一组按图
8、乙进行实验,第二组按图丙进行实验,你认为第_二_组实验更好,理由是_便于测量力臂_。(3)某 小组通过多次实验,得出以下数据,分析数据得出杠杆的平衡条件是_F1l1 F2l2_(用字母表示)。请你应用杠杆的平衡条件,将表格中的数据填完整。次数物理量1 2 3 4l1/m 0.1 0.15 0.2 0.2F1/N 0.5 0.5 1.5 _2_l2/m 0.05 0.05 0.1 0.1F2/N 1 1.5 3 41.(2018 山东东营)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( C )A通过改进机械的性能可以使机械效率达到 100% B做功多的机械,功率一定
9、大C功率大的机械,做功一定快 D做功快的机械,机械效率一定高2.(2018 浙江省绍兴市)归纳推理是一种重要的科学思维方法。下列归纳推理正确的是(A)A.甲图:向右移动滑片,若通过 R1的电流增加 a 安,则通过 R2的电流也增加 a 安B.乙图:仍呈清晰的像,若物距增加 b 厘米,则像距也要增加 b 厘米C.丙图:加水液面升高,若小铁球受到的浮力增加 c 牛,则大铁球受到的浮力也增加 c牛D.丁图:保持天平平衡,若左侧增加 d 个钩码,则右侧也要增加 d 个钩码3.(2018 河南省)下列工具中,使用时属于费力杠杆的是( B )4.(2018 山东聊城)人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图
10、是人用手托住物体时手臂的示意图,当人手托 5kg 的物体保持平衡时,肱二头肌收缩对桡骨所施加力的大小一定( B )A大于 5kg B大于 49N中考连接,挑战自我C小于 49N D等于 49N 5.(2018 山东临沂)图(a)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(b)所示,则杠杆( A )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 6.(2018 四川巴中)如图所示,在轻质杠杆 OA 的中点悬挂一个重物,在 A 端施加一个始终与 OA 垂直的力 F,由水平位置匀速提到如图虚线的位置,在这个过程中,拉力 F
11、的大小( C )A一直变大 B始终不变 C一直变小 D先变小后变大7.(2018 四川绵阳)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,AO=BO,AC=OCA 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( C )A8NB12NC16ND18N8.(2018 浙江宁波)如图所示,F 1=4N,F 2=3N,此时物体 A 相对于地面静止,物体 B 以0.1m/s 的速度在物体 A 表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑
12、轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦) 。下列说法错误的是( D )AF 2的功率为 0.6WB弹簧测力计读数为 9NC物体 A 和地面之间有摩擦力D如果增大 F2,物体 A 可能向左运动9.(2018 福建 B 卷) 墨经最早记述了秤的杠杆原理。图中“标” “本”表示力臂, “权”“重”表示力。以下说法符合杠杆平衡原理的是( C )A “权”小于“重”时,A 端一定上扬B “权”小于“重”时, “标”一定小于“本”C增大“重”时,应把“权”向 A 端移D增大“重”时,应换用更小的“权”10.(2018 广西北部湾)在探究“杠杆平衡条件”实验中,杠杆在力F 作用下水平平衡,如图所示,现将弹簧测
13、力计绕 B 点从 a 位置转动到 b 位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力 F 与其力臂的乘积变化情况是( C )A一直变小 B一直变大 C一直不变 D先变小后变大11.(2018 四川达州)如图所示,光滑带槽的长木条 AB(质量不计)可以绕支点 O 转动,木条的 A 端用竖直细线连接在地板上,OA0.6m,OB0.4m在木条的 B 端通过细线悬挂一个长方体木块 C,C 的密度为 0.8103kg/m3,B 端正下方放一盛满水的溢水杯现将木块 C 缓慢浸入溢水杯中,当木块浸入水中一半时,从溢水口处溢出 0.5N 的水,杠杆处于水平平衡状态然后让质量为 300g 的小球从 B 点沿槽向 A
14、端匀速运动,经 4s 的时间系在 A 端细绳的拉力恰好等于 0,下列结果不正确的是(忽略细绳的重力,g 取 10N/kg)( D )A木块受到的浮力为 0.5NB木块 C 受到细线的拉力为 0.3NC小球刚放在 B 端时 A 端受到细线的拉力为 2.2ND小球的运动速度为 0.2m/s12.(2018 贵州贵阳)人们应用不同的简单机械来辅助工作,正常使用下列简单机械时说法正确的是( A )A筷子可以省距离 B所有剪刀都一定省力 C定滑轮可以省力 D撬棒越短一定越省力13.(2018 湖北咸宁)如图所示,用滑轮组在 4s 内将重为 160N 的物体匀速提升 2m,若动滑轮重 20N,不计滑轮与轴
15、之间的摩擦及绳重。则在此过程中,下列说法正确的是( B )A绳子自由端向上移动了 4m B拉力 F 的功率为 90WC拉力 F 为 90N D滑轮组的机械效率为 80%14.(2018 陕西省)如图所示的不锈钢空调架,安装时横杆 OB 伸出墙外由斜杆 AC 支撑,其中 O、A 两点固定在墙上,C 端固定在横杆 OB 上,通常将空调室外机置于该支架上时不紧靠墙体.下列相关说法正确的是( C )A.空调架对墙没有力的作用 B.若以 O 为支点,OB 一定是一个省力杠杆C.若室外机向外移动,AC 对 OB 的支撑力变大 D.室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电15.(2018 湖北省宜昌市)下列有关
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- 2019 年中 物理 复习 系列 知识 梳理 突破 考点 12 简单机械
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