中考物理第十二章簡單機(jī)械

第十二章簡單機(jī)械考

綱考情考點(diǎn)小測(cè)考點(diǎn)梳理重點(diǎn)難

點(diǎn)突破考點(diǎn)過關(guān)1.了解人類使用機(jī)械的歷程.2.了解機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用.3.知道機(jī)械效率．了解提高機(jī)械效率的途徑和意義.考綱要求2．(2016·泰州)如下圖所示，杠桿在水平位置平衡，下列操作仍能讓杠桿在水平位置保持平衡的是(

)A．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向外移一格

B．兩側(cè)鉤碼同時(shí)向內(nèi)移一格

C．左側(cè)的鉤碼向內(nèi)移一格，右側(cè)減去一個(gè)鉤碼

D．在兩側(cè)鉤碼下方，同時(shí)加掛一個(gè)相同的鉤碼1．(2016·南京)下圖中正在使用的機(jī)械，屬于費(fèi)力杠桿的有(

)A．①③B.②C．①④D．②④A

C

3．(2016·淄博)用如下圖所示的滑輪組在10s內(nèi)將300N的重物勻速提升3m，已知?jiǎng)踊喼?0N，不計(jì)摩擦，則(

)A．利用滑輪組所做的有用功是450JB．繩子自由端移動(dòng)的速度是0.9m/sC．拉力的功率是99WD．滑輪組的機(jī)械效率是80%

C

4．(1)(2016·賀州)請(qǐng)?jiān)趫D1中用筆畫線代替繩子，將兩個(gè)滑輪連成滑輪組，要求人力往下拉繩使重物升起．(2)(2016·連云港)如圖2所示，有一個(gè)杠桿AOB，可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，A端吊著一個(gè)物體．請(qǐng)畫出使杠桿在圖示位置靜止時(shí)最小力F

的示意圖及其力臂．1．杠桿(1)定義：在力的作用下能繞著_________轉(zhuǎn)動(dòng)的______棒叫杠桿．(2)五要素——組成杠桿示意圖．①支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)．②動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力．③阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力．④動(dòng)力臂：從_______到__________

的距離．⑤阻力臂：從_______到__________

的距離．注意：力臂不是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離．(3)研究杠桿的平衡條件：_____________________

_

，即F1l1＝F2l2.固定點(diǎn)

硬

支點(diǎn)

動(dòng)力作用線

支點(diǎn)

阻力作用線

動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積等于阻力和阻力臂的乘積

名稱結(jié)構(gòu)特征特點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂______阻力臂省力、費(fèi)______撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂______阻力臂費(fèi)力、省______縫紉機(jī)踏板、起重臂、人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚竿等臂杠桿動(dòng)力臂______阻力臂不省力不費(fèi)力天平、定滑輪1．杠桿(4)分類：＞＜=距離

距離

2.滑輪(組)與斜面(1)定滑輪：①定義：中間的軸固定不動(dòng)的滑輪．②實(shí)質(zhì)：__________杠桿．③特點(diǎn)：使用定滑輪__________省力但是能__________

．(2)動(dòng)滑輪：①定義：和重物一起移動(dòng)的滑輪．(可上下移動(dòng)，也可左右移動(dòng))．②實(shí)質(zhì)：______________________________杠桿．③特點(diǎn)：使用動(dòng)滑輪能省__________的力，但不能

______________________．等臂

不能

改變力的方向

動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力

一半改變力的方向

2.滑輪(組)與斜面(3)滑輪組：①定義：定滑輪、動(dòng)滑輪組合成滑輪組．②特點(diǎn)：使用滑輪組既能_______又能__________

．③若吊著物體的繩子段數(shù)為n，.只忽略輪軸間的摩擦和繩重，則拉力F＝，繩子自由端移動(dòng)距離SF(或vF)＝_____倍重物移動(dòng)的距離SG(或vG)．④組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n＝(G物＋G動(dòng))/F求出繩子的股數(shù)．然后根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則．結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪組．省力

改變力的方向

n

2.滑輪(組)與斜面(4)斜面和輪軸斜面：一種省了力，費(fèi)了距離的機(jī)械，如：盤山公路、螺紋等．輪軸：如：自行車龍頭、水龍頭、扳手、門把手等．注意：使用機(jī)械可能省力，可能省距離，可能改變力的方向，但一切機(jī)械都不能省__________．功

3．機(jī)械效率(1)有用功：對(duì)人們有用的功．如：W有用＝__________(提升重物)斜面：W有用＝__________．(2)額外功：并非我們需要但又不得不做的功．如：斜面：W額＝fL.(3)總功：有用功和額外功的__________或動(dòng)力所做的功．

W總＝W有用＋W額．Gh

Gh

和

3．機(jī)械效率(4)機(jī)械效率：①定義：__________跟__________的比值．②公式：η＝斜面：η＝滑輪組：η＝＝＝．③有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于__________．④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦，增大物重．注意：機(jī)械效率與機(jī)械是省力還是費(fèi)力無關(guān)，與做功多少無關(guān)，與功率大小無關(guān)．有用功

總功

1

1．杠桿問題(1)杠桿的作圖

(2016·揭陽)請(qǐng)畫出門手柄受到的壓力F的力臂．【解析】畫力臂的步驟：①延長(反向延長)力的作用線，②過支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線，③標(biāo)出支點(diǎn)到力的作用線的距離和符號(hào)，就是力F的力臂，如下圖中L所示．舉一反三練習(xí)1．(2016·懷化)用一杠桿提一重物，如下圖所示，請(qǐng)畫出圖中力F的力臂．(2015·廣東)如下圖，請(qǐng)?jiān)诟軛UA處畫出把物體拉起時(shí)的最小拉力F1，并畫出拉力F1的力臂L1.【解析】根據(jù)杠桿的平衡條件，動(dòng)力F1最小時(shí)，其力臂最長，即從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離OA最長，如①；在A點(diǎn)做力臂OA的垂線，方向向上，即為最小動(dòng)力F1，如②.舉一反三練習(xí)2．(2016·廣安)如下圖所示，想要在B點(diǎn)施加最小的動(dòng)力撬起鐵路上報(bào)廢的道釘，請(qǐng)畫出該最小動(dòng)力F的示意圖，并標(biāo)出動(dòng)力臂L.(2)杠桿的平衡條件(2016·紹興)下列杠桿能平衡的是(桿重和摩擦均不計(jì)）(

)C

【解析】杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2，即讓杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力和力臂的乘積＝讓杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力和力臂的乘積．A.10N×3格(逆時(shí)針)>10N×2格(順時(shí)針)，不平衡；B.10N×3格＝10N×3格，但是都逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，不平衡；C.10N×3格(逆時(shí)針)＝15N×2格(順時(shí)針)，平衡；D.10N×3格＝15N×2格，但是都逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，不平衡．當(dāng)杠桿不平衡時(shí)，F(xiàn)×l的乘積哪邊大哪邊將下沉．舉一反三練習(xí)3．(2016·濱州)在探究杠桿平衡條件的時(shí)候，小明在均勻木板中間挖孔，孔中插一金屬桿，固定在鐵架臺(tái)上，木板可以圍繞中間自由轉(zhuǎn)動(dòng)．每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為200g，A、B、C、D、E、F為掛鉤，已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的連線與EDF的連線垂直．現(xiàn)在B處掛兩個(gè)鉤碼，D處掛一個(gè)鉤碼，木板在水平位置平衡(如右圖所示)．下列做法不能使木板重新平衡的是(

)A．在B、D兩處各加掛一個(gè)鉤碼B．在B處加掛2個(gè)鉤碼、D處加掛一個(gè)鉤碼C．B處掛兩個(gè)鉤碼不變，把D處的一個(gè)鉤碼掛在E處D．B處掛兩個(gè)鉤碼不變，把D處的一個(gè)鉤碼掛在F處A

(2015·莆田)下列工具在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是(

)【解析】A.剪鐵皮的剪刀在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；B．理發(fā)剪刀在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；C．樹枝剪刀在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D．鋼絲鉗在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿B

舉一反三練習(xí)4．如下圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是(

)C

2．滑輪和滑輪組如下圖所示，對(duì)于旗桿頂部的滑輪，下列說法正確的是(

)A．省力、且改變施力方向

B．不省力、但能改變施力方向

C．不省力、也不能改變施力方向

D．省力、但不能改變施力方向【解析】旗桿頂部的滑輪為定滑輪，本質(zhì)上是一個(gè)等臂桿桿，不能省力，不能省距離，但是可以改變力的方向．B

舉一反三練習(xí)5．(2015秋·廣東月考)用如圖所示的滑輪將重3N的物體勻速提升10cm，如果動(dòng)滑輪的重為1N，則下列說法正確的是(

)A．拉力F＝2N

B．拉力F＝8NC．繩子向上移動(dòng)的距離為20cm

D．繩子向上移動(dòng)的距離為5cmC

D

使用下列機(jī)械提升同一重物，最省力的機(jī)械是(

)【解析】滑輪組省力的情況由吊著物體的繩子段數(shù)n決定，不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)＝，題中ABCD的繩子段數(shù)n分別為3，2，4，5，所以最省力的是D.舉一反三練習(xí)6．(2016春·西城區(qū)期末)如下圖所示，用四個(gè)滑輪組分別勻速提升重力均為G的物體，若不計(jì)滑輪重、繩重及軸摩擦，下列關(guān)系式正確的是(

)

A．3F1＝GB．3F2＝GC．F3＝2GD．F4＝2GB

3．機(jī)械效率利用如下圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動(dòng)物體，下列敘述正確的是(

)A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是額外功C．繩子自由端的拉力F做的功是總功D．該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%C

【解析】用力拉動(dòng)物體，動(dòng)力F做的功是總功；拉力F1做的功是有用功；整個(gè)過程中，克服滑輪摩擦等做的功為額外功．對(duì)于一切機(jī)械，額外功是不可避免的，機(jī)械效率小于100%.舉一反三練習(xí)7．用一個(gè)動(dòng)滑輪將重為4N物體勻速提升1m，拉力大小如右圖所示，則(

)A．拉力是2.2N

B．有用功是2.2J

C．總功是4.8J

D．機(jī)械效率是120%C

1.探究杠桿的平衡條件

(2015·莆田模擬)在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有杠桿、支架、刻度尺、細(xì)線、質(zhì)量相同的鉤碼若干，彈簧測(cè)力計(jì)．(1)將杠桿裝在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將杠桿的平衡螺母向__________(選填“左”或“右”)調(diào)，直到杠桿在水平位置平衡為止．右

1.探究杠桿的平衡條件(2)當(dāng)左側(cè)鉤碼處于圖乙所示A位置時(shí)，應(yīng)__________________________，可使杠桿恢復(fù)水平位置平衡．(3)某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后，得到的數(shù)據(jù)為F1＝5N，L1＝20cm，F(xiàn)2＝2.5N和L2＝40cm.該同學(xué)根據(jù)這些數(shù)據(jù)能否得出探究結(jié)論？__________．理由是_____________________________．(4)考慮到彈簧測(cè)力計(jì)有自重，若彈簧測(cè)力計(jì)拿倒了，如圖丙所示，測(cè)出的拉力將__________(選填“保持”“不變”“變大”或“變小”)．堅(jiān)直向下拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)

不能

只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律

變小

【解析】(1)杠桿不在水平位置，左端向下傾斜，則重心應(yīng)向右移動(dòng)，故應(yīng)向右調(diào)節(jié)左端或右端的平衡螺母，杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用線的距離就是力臂；(2)杠桿左端下沉，可增加右端拉力，使杠桿在水平位置平衡；(3)如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大；(4)彈簧測(cè)力計(jì)有自重，若彈簧測(cè)力計(jì)拿倒后，拉力變?。e一反三練習(xí)8．(2016·南寧)在“探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)”中：(1)如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)前，杠桿左端下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向__________調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”)，直到杠桿在水平位置平衡，目的是便于測(cè)量__________．右

力臂

舉一反三練習(xí)(2)如圖乙所示，杠桿上的刻度均勻，在A點(diǎn)掛4個(gè)鉤碼，要使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在B點(diǎn)掛__________個(gè)相同的鉤碼；當(dāng)杠桿平衡后，將A、B兩點(diǎn)下方所掛的鉤碼同時(shí)朝遠(yuǎn)離支點(diǎn)O方向移動(dòng)一小格，則杠桿__________(選填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡．(3)如圖丙所示，若不在B點(diǎn)掛鉤碼，改用彈簧測(cè)力計(jì)在B點(diǎn)向下拉杠桿，使杠桿仍在水平位置平衡，當(dāng)測(cè)力計(jì)從a位置轉(zhuǎn)動(dòng)到b位置時(shí)，其示數(shù)大小將__________．(4)如圖丁所示，已知每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每小格長度為2cm，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)斜向上拉(與水平方向成30°角)杠桿，使杠桿在水平位置平衡時(shí)，拉力F的力臂大小為______cm，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小為______N.6

不能

變大

4

3

2．測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率

(2015·盤錦)在探究“滑輪組機(jī)械效率”時(shí)，小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù)，用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得第4組數(shù)據(jù)，如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G物/N動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N鉤碼上升的高度h/m動(dòng)力F/N動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m滑輪組的機(jī)械效率η/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.3________4410.1______0.550.02．測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率(1)根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法．(2)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量_______勻速向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_____N，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為__________．(3)由表中第__________組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)．(4)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和__________有關(guān)，請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功__________J.堅(jiān)直

1.6

66.7%動(dòng)滑輪重

1、2、3

0.15

2．測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率2．測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率舉一反三練習(xí)9．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中．實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動(dòng)的距離/m機(jī)械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5舉一反三練習(xí)(1)實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)______________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．(2)第二次實(shí)驗(yàn)中，2s內(nèi)鉤碼上升的高度為0.1m，則它運(yùn)動(dòng)的速度為______m/s.(3)第三次實(shí)驗(yàn)中，繩端移動(dòng)的距離為______m，滑輪組的機(jī)械效率為____．(4)分析比較第一、二兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有用功W1有_____W2有，滑輪組的機(jī)械效率η1_____η2(選填“＞”“＝”或“＜”)．由此可知，可采用_______________________的方法來提高滑輪組的機(jī)械效率．堅(jiān)直向上勻速

0.050.4580%＜＜增加鉤碼重（增加物重）★易錯(cuò)分析1．畫杠桿的力臂畫出作用在壓水泵搖柄上力F1的力臂l1.【易錯(cuò)原因】把支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線當(dāng)作力臂．如圖甲．舉一反三練習(xí)10．(2008·青島)下列關(guān)于F1的力臂的作圖中，正確的是(

)C

2．滑輪組的相關(guān)計(jì)算

(2015·廣東)如右圖所示，已知物體A和動(dòng)滑輪的總重為200N，當(dāng)物體A勻速上升高度為1m時(shí)，繩子移動(dòng)的距離為________m，人對(duì)繩子的拉力為__________N，拉力所做的功為__________J，(繩子重與滑輪的摩擦力、空氣阻力忽略不計(jì))2

【易錯(cuò)原因】數(shù)錯(cuò)吊著物體的繩子段數(shù)，不清楚繩子移動(dòng)距離和物體移動(dòng)距離的關(guān)系．100

200

舉一反三練習(xí)11．如下圖所示，工人用250N的力將重400N的物體勻速提升2m，共用了10秒，若在此過程中(忽略繩重和摩擦)，下列說法正確的是(

)A．繩子自由端移動(dòng)的距離是6m

B．動(dòng)滑輪的重是10N

C．工人做功的功率是80W

D．滑輪組的機(jī)械效率是80%D

★杠桿1．下列屬于費(fèi)力杠桿的是(

)2.(2015·南寧)如下圖所示，在使用相同的鉤碼進(jìn)行“探究杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，要使調(diào)好的杠桿重新在水平位置平衡，應(yīng)在A處懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)是(

)A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．6個(gè)★杠桿1．下列屬于費(fèi)力杠桿的是(

)B