中考科学总复习 满分策略 第二部分 物理部分 第17讲 简单机械课件.ppt

第17讲简单机械 一 指认杠杆的支点 动力和阻力 动力臂和阻力臂二 概述杠杆的平衡条件 会判断杠杆的类型三 应用杠杆平衡条件解释简单的生活问题四 掌握定滑轮和动滑轮的特点 知道滑轮的实质是杠杆的变形五 能用功和功率的公式进行简单计算 能找出杠杆的五要素与知道杠杆的分类 1 杠杆的五要素 支点 动力 f1 动力臂 l1 阻力 f2 阻力臂 l2 2 分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 l1 l2 l1 l2 l1 l2 1 如图所示 轻质杠杆abo能绕o点自由转动 若在杠杆末端a点施加一个力提起重物g 使杠杆在水平位置平衡 则此杠杆 选填 一定 或 不一定 是省力杠杆 若在a点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡 此力的方向是 不一定 垂直于oa向上 解析 a点力的方向不同 力臂的大小则不同 不能确定动力臂与阻力臂的大小关系 所以此时杠杆不一定省力 若在a点施加一个最小的力 应使其力臂最长 即动力臂为oa 所以力应垂直于oa向上 2 如图是三类不同用途的杠杆模型 这三类杠杆中 一定是省力杠杆的是第 类 钓鱼竿与第 类杠杆原理相同 二 三 解析 判断杠杆的类型 一般是根据动力臂与阻力臂的大小来判断 动力臂大于阻力臂是省力杠杆 动力臂小于阻力臂是费力杠杆 动力臂等于阻力臂是等臂杠杆 理解并运用杠杆的平衡条件 解决简单的生活问题 1 杠杆平衡包括 和 2 杠杆平衡条件 也可以表示为 杠杆静止 杠杆匀速转动 动力 动力臂 阻力 阻力臂 f1 l1 f2 l2 3 小明利用铁架台 带有最小刻度为1cm的杠杆 细线 若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件 1 在挂钩码前 小明发现杠杆左端高 右端低 如图甲 他应将杠杆两端的平衡螺母向 选填 左 或 右 调节 使杠杆在水平位置平衡 2 接着小明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码 移动钩码的位置 保持杠杆在水平位置平衡 则杠杆两侧受到的作用力大小 选填 大于 等于 或 小于 各自钩码所受重力大小 设右侧钩码对杠杆施加的力为动力f1 则动力臂l1大小 如图乙 为 cm 左 等于 10 0 3 改变钩码数量与位置 获取多组测量数据 填入记录表中 根据表中的数据得出杠杆的平衡条件是 f1l1 f2l2 据此 实验测量数据记录表中第三次实验中的空格应填 实验测量数据记录表 10 0 4 测量多组数据的目的是 选填 减小实验误差 或 避免实验错误 减小实验误差 解析 1 由图知 左端较高 所以平衡螺母应向左调节 2 杠杆两侧受到的作用力大小等于各自钩码所受重力大小 动力臂大小可以直接从杠杆上读出为10 0cm 3 根据杠杆平衡条件 f1l1 f2l2 代入数据 2 0n 15 0cm 3 0n l2 解得 l2 10 0cm 4 在实验中 获取三组测量数据 这样可以减少实验的偶然性 并减小实验误差 4 小明探究杠杆的平衡条件 挂钩码前 调节杠杆在水平位置平衡 杠杆上每格距离相等 杆上a b c d的位置如图所示 当a点挂4个钩码时 下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是 a b点挂5个钩码b c点挂4个钩码c d点挂1个钩码d d点挂2个钩码 解析 根据杠杆平衡条件 动力 动力臂 阻力 阻力臂 设每个钩码重力为g 每个小格长度为l 则o点左侧力与力臂的积为 4g 3l 12gl 当d点挂2个钩码时 杠杆右侧力与力臂的积为 2g 6l 12gl 杠杆能平衡 故d正确 d 5 据报道 在杭州动物园 一位物理老师用一只弹簧测力计 称 出了一头大象的质量 如图所示 他动用了吊车 铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具 吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m 距系铁笼处的距离为9cm 当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200n 若不计棒及铁笼的重量 则该大象的质量为多少 g取10n kg 知道定滑轮和动滑轮的特点和作用 1 定滑轮 能改变 不能 实质是 杠杆 2 动滑轮 能 不能 实质是动力臂是阻力臂二倍的 杠杆 3 使用机械有的可以省力 有的可以省距离 但使用任何机械都不能省 力的方向 省力 等臂 省力 改变力的方向 省力 功 b 7 如图所示 不计滑轮重与摩擦 重为50牛的物体a在竖直向上的拉力f作用下匀速上升2米 求 1 拉力f 2 此过程中拉力所做的功w 1 小明利用如图所示的简单机械移动物体a 当沿不同方向分别用f1 f2 f3的力 以不同速度匀速拉动物体时 忽略绳子与滑轮的摩擦 下列说法中正确的是 a f1 f2 f3b f1 f2 f3c f1 f2 f3d f1 f2 f3 d 2 如图甲所示 长1 6m 粗细均匀的金属杆可以绕o点在竖直平面内自由转动 一拉力位移传感器竖直作用在杆上 并能使杆始终保持水平平衡 该传感器显示其拉力f与作用点到o点距离x的变化关系如图乙所示 据图可知金属杆重 b a 5nb 10nc 20nd 40n 3 如图所示 重为100n的物体a 在大小为20n方向向左的水平拉力f的作用下做匀速直线运动 经过3秒 物体a在水平面上向左移动了30cm的距离 滑轮与绳子质量不计 滑轮与绳子之间摩擦不计 则下列结论正确的是 a 物体运动的速度为10m sb 物体与地面之间的摩擦力为20nc 拉力f的功率为2wd 拉力f做的功是12j d 4 如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景 她的重心在a点 体重为500n 设地面对两个手掌的支持力为f 在运动员身体撑起的过程中 a 支持力f一定不做功b 支持力f一定做功c 支持力f 500nd 支持力f 500n a 5 在探究杠杆平衡条件的实验中 1 如图甲所示 为了使杠杆在水平位置平衡 可以向 选填 左 或 右 移动左端的螺母 2 如图乙所示 为了使杠杆平衡 应在p点挂 个同样的钩码 若是改用在p点沿虚线方向拉弹簧测力计 则测力计的示数会 选填 大于 等于 或 小于 上述所要挂钩码的总重量 因为这时拉力的力臂 选填 变小 或 变大 了 左 2 大于 变小 3 在图乙中 保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变 用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆 使之平衡 得到表中的几组数据 请在图丙中绘出f l图像 由表中数据或图像可知 在阻力与阻力臂一定的条件下 动力f与动力臂l成 选填 正比 或 反比 反比 6 简单机械 机械功及机械能的知识与人体很多的活动联系紧密 1 冬天天冷时 我们通过双手相互摩擦 跺脚等动作使身体发热 这是通过 的方式使物体的内能增加 2 人通过曲臂使手臂转动来拿起重物 此时人的手臂相当于简单机械中的 选填 省力杠杆 或 费力杠杆 3 初中生安静思考问题时 心脏推动血液流动的功率约为1 5w 则你在考试的80分钟内 心脏做功约为 j 做功 费力杠杆 7200 7 如图所示 aob可视为一个无摩擦的轻质杠杆 o是它的支点 1 人用力向下拉杠杆时 重物被抬起 此时aob是一个 选填 省力 或 费力 杠杆 想更容易抬起重物 应该将手 选填 靠近 或 远离 o点 2 若人始终沿竖直方向向下拉在b点 重物被匀速抬起过程中 人施加的拉力将 选填 变大 变小 或 不变 省力 远离 不变 8 如图所示 物体a质量为1kg 挂在动滑轮上 弹簧测力计拉力的方向竖直向上 动滑轮的重 绳的重和大小均不计 且不考虑一切摩擦 g取10n kg 求 1 物体a静止在空气中时 弹簧测力计的示数是多少 2 若物体a刚好浸没在水中静止时 弹簧测力计的示数为3n 则物体a受到的浮力是多少 3 物体a的密度是多少 1 如图所示 杠杆处于平衡状态 如果将物体a和b同时向靠近支点的方向移动相同的距离 下列判断正确的是 a 杠杆仍能平衡b 杠杆不能平衡 左端下沉c 杠杆不能平衡 右端下沉d 无法判断 c 2 如图是农村曾用的舂米工具的结构示意图 杆ab可绕o点转动 杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的ob相等 杆ab的重力不计 柱形物体较重 1 若作用在a点的动力f方向始终竖直向下 则杆从水平位置缓慢转动10 角的过程中 动力f大小的变化是 2 若作用在a点的动力f方向始终与杆垂直 则杆从水平位置缓慢转动45 角的过程中 动力f大小的变化是 增大 先增大后减小 3 如图所示是某高压蒸汽压力控制装置的示意图 当阀门s 底面积为2cm2 受到的蒸汽压力超过其安全值时 阀门就会被顶起释放一些蒸汽来降低压力 该装置相当于一个杠杆 杠杆的平衡条件是 若oa 0 2m ab 0 6m 物体c重25n 那么杠杆平衡时杆上的a点所受的支持力为 n 忽略杆重 当锅炉内气压为4 105pa时 蒸汽对阀门下表面的压力是 n f1l1 f2l2 100 80 4 小明用如图所示的健身装置来锻炼腿部和手臂的肌肉 使用时 当绳a端固定不动 手在b端用力fb拉绳 使总重为g的物体匀速上升 若每个滑轮重0 1g 则fb