安徽省2020年中考物理一轮复习 第8章 简单机械课件.ppt

第一部分考点探究 第八章简单机械 安徽中考2015 2019考情分析 基础知识梳理 中考真题汇编 安徽中考2015 2019考情分析 分析安徽近五年真题知 简单机械是安徽历年中考的考点 考查的知识点每年都是杠杆方面的 在填空题 选择题 计算题中单独考查 滑轮大部分都是和效率结合考查 具体考情如下 1 杠杆的平衡条件 4次 判断力和力臂的变化 1次 根据杠杆的平衡条件求力 3次 2 杠杆的力臂作图 1次 3 定滑轮的特点 1次 预计在2020年的中考试题中 简单机械仍会是命题的一个点 且将出现在填空题或选择题中 以生活常见的机械为背景 考查杠杆平衡条件的应用 在复习时要重点掌握杠杆的平衡条件并能够灵活运用 尤其是求最小的力以及最小力的作图问题 基础知识梳理 考点一杠杆1 杠杆 1 定义 在力的作用下绕着 转动的 叫杠杆 固定点 硬棒 2 杠杆的五要素 支点 动力作用线 l1 支点 阻力作用线 l2 2 杠杆的平衡条件 或杠杆原理 是 用公式表示为 动力 动力臂 阻力 阻力臂 f1l1 f2l2 考点二杠杆的种类及应用 大于 力 距离 小于 力 距离 等于 考点三定滑轮和动滑轮 不动 移动 等臂 动力臂为阻力臂2倍 力 改变 一半 不能 考点四滑轮组1 滑轮组是 与 的组合 2 使用滑轮组的好处 既可以 又可以 3 省力规律 使用滑轮组时 滑轮组由几段绳子承担阻力 拉动物体所用的力就是阻力的 即f f为拉绳子的力 n为绳子的段数 f阻为滑轮组所克服的阻力 4 简单机械主要是 动滑轮 定滑轮 省力 改变力的方向 几分之一 杠杆 滑轮 斜面 轮轴 一 杠杆 例1 2019 哈尔滨 杠杆质地均匀 每个钩码重0 5n 下列操作中可以使杠杆在水平位置平衡的是 杠杆上有等间隔的刻度 解析 由图知动力和阻力使得杠杆转动的方向相同 故a c错误 b 左边悬挂2个钩码时 若一个钩码重0 5n 杠杆上一格长l 弹簧秤的示数为1 5n 0 5n 2 4l 1 5n 5l 故杠杆不平衡 故b错误 d 右边悬挂2个钩码时 若一个钩码重0 5n 杠杆上一格长l 弹簧秤的示数为2n 0 5n 2 6l 2n 3l 故杠杆平衡 故d正确 答案 d 方法点拨 本题考查了对杠杆各要素的认识以及杠杆平衡条件的应用 杠杆是否平衡取决于两边力和力臂的乘积是否相等 水平位置平衡时 两边的力和力臂的乘积是否相等 例2 2019 营口 图甲是生活中常用的一款指甲刀 其中aob部分可视为杠杆 其简化示意图如图乙所示 使用时 指甲作用在a点的力视为阻力 请你在乙图中画出 1 作用在a点的阻力f2的示意图 2 在b点施加的最小动力f1及动力臂l1 解析 1 从阻力作用点a 垂直接触面向下画一带箭头的线段表示阻力f2 如答图所示 2 根据杠杆的平衡条件可知 动力臂越长越省力 ob是最长的动力臂l1 阻力使杠杆逆时针转动 动力应使杠杆顺时针转动 这样才能使杠杆在此位置平衡 过b点作垂直于ob向下的动力f1 答案 如图所示 方法点拨 此题主要考查了有关力臂的画法 首先要掌握力臂的概念 找出支点和力的作用线 画力臂关键是要画出支点到力的作用线的垂线段 二 杠杆的种类及其应用 例3 2019 衡阳 如图所示的工具中 属于费力杠杆的是 解析 a 开瓶器在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 故a不合题意 b 核桃夹在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 故b不合题意 c 钳子在使用过程中 动力臂大于阻力臂 是省力杠杆 故c不合题意 d 食品夹在使用过程中 动力臂小于阻力臂 是费力杠杆 故d符合题意 答案 d 方法点拨 本题考查的是杠杆的分类和特点 主要包括以下几种 省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力但费距离 费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力但省距离 等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 既不省距离也不省力 三 定滑轮和动滑轮 例4 如图 a b 所示 分别用力f1 f2匀速提升重为10n的物体 图 中的滑轮可以看作省力杠杆 图 a 中 若不计摩擦和滑轮重力 力f1的大小为 n 物体受到合力的大小为 n 解析 a 是定滑轮 本质是等臂杠杆 b 是动滑轮 本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆 使用定滑轮不省力也不费力 若不计摩擦和滑轮重力 则f1 g 10n 匀速提升物体 则 a 图中物体受到的重力和拉力是一对平衡力 其合力的大小为0n 答案 b 100 方法点拨 解决此题要知道动滑轮实质是一个省力杠杆 使用动滑轮能省一半力 但费距离 使用方法不同 特点不同 四 滑轮组 例5 2019 陕西 工人用如图所示的装置运送砂石 下列说法正确的是 a 滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小b 图中动滑轮相当于一个省力杠杆c 绳子自由端下拉1m 桶上升2md 质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石 答案 b 方法点拨 绳子的绕线决定滑轮组的使用效果 有几段绳子承担动滑轮和物体的摩擦力 拉力就是摩擦力的几分之一 拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍 实验探究探究杠杆的平衡条件1 平衡状态 指杠杆在动力和阻力作用下 处于 状态 提示 静止或匀速转动2 实验器材 铁架台 钩码 提示 杠杆3 实验结论 提示 动力 动力臂 阻力 阻力臂 或f1l1 f2l2 4 问题探究 1 杠杆两端的螺母有什么作用 怎样使用 提示 调节杠杆使杠杆在水平位置平衡 杠杆哪端高 就将平衡螺母向哪端调节 2 为什么要使杠杆在水平位置平衡 提示 便于精确测量力臂 力臂l1和l2恰好在杠杆上 由杠杆上的刻度就可以直接读出力臂的大小 消除杠杆自重对实验的影响 杠杆自身的重力通过支点 对杠杆的平衡不会产生影响 3 在实验中 只做一次实验就得出结论 行吗 提示 不行 如果只做一次实验就得出结论 往往得出的结论具有偶然性和片面性 不具有普遍性 例 2019 阜新 在 探究杠杆平衡条件 的实验中 2 图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡 若在a处下方再挂一个相同的钩码 为使杠杆保持水平平衡 需将挂在b处的钩码向右移动 格 当杠杆平衡 钩码静止时 挂在a处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对 力 3 如图丙 小明取下b处钩码 改用弹簧测力计钩在c处 使杠杆再次在水平位置平衡 弹簧测计示数 选填 大于 小于 或 等于 1n 如果竖直向上拉动弹簧测力计 它是 杠杆 选填 省力 费力 或 等臂 每个钩码重0 5n 4 小明经过多次实验 分析实验数据后得出了杠杆平衡条件 解析 1 把质量分布均匀的杠杆中点置于支架上 杠杆的重心通过支点 消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 为了方便直接测出力臂 实验前应先调节杠杆在水平位置平衡 当在a处挂上钩码后杠杆转动 说明力能改变物体的运动状态 2 设一个钩码重为g 一格的长度为l 根据杠杆的平衡条件可得 4g 2l 2g nl 解得n 4 故应该将b处所挂钩码须向右移动4 3 1格 静止的钩码处于平衡状态 受到的重力和测力计对钩码的拉力是一对平衡力 1 2019 安徽二模 将篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂在杠杆左端 调整杠杆右端钩码的位置 使杠杆水平平衡 如图a 然后将气针头插入篮球的气门内 气球膨胀 如图b 调整钩码的位置使杠杆重新在水平位置平衡 以杠杆左端受到的力为动力 右端受到的力为阻力 对比前后两种情况 当图b杠杆重新在水平位置平衡时 c a 动力大小没有发生变化b 阻力变大了c 阻力臂变小了d 可以说明浮力的大小与物体的体积有关 2 2019 安徽安庆二模 如图所示 杠杆挂上钩码后刚好平衡 每个钩码的质量相同 下列说法正确的是 a 左右钩码各向支点移一格杠杆将逆时针转动b 左右各减少一个钩码杠杆将顺时针转动c 左右各减少一半钩码杠杆仍然平衡d 左右各增加两个钩码杠杆仍然平衡 c 3 2019 安徽宣州区一模 如图所示的质量不计的轻质杠杆的c端挂一重为g 10n的重物 已知ac 3ab 杠杆平衡在如图所示的位置 则f n 30 4 2019 安徽无为县期末 如图所示 物体a重100n 沿水平方向匀速拉动物体前进时 若物体a与地面间摩擦力f 30n 不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦 则绳端的拉力f是 n 当绳子自由端向左移动3米时 物体a向左移动 m 10 1 5 2019 安徽亳州期末 如图所示 小轿车的方向盘相当于一个轮轴 若f1 20n 盘的半径为20cm 轴的直径为4cm 不计摩擦阻力 则f2 n 门锁的把手相当于一个 选填 省力 或 费力 轮轴 200 省力 6 2019 亳州期末 如图所示 某人站在a处用一根绳子和滑轮组拉小车 请画出最省力的绕线 如图所示 中考真题汇编 1 2019 安徽 如图所示 一轻杆ab悬于o点 其左端挂一重物 右端施加一个与水平方向成30 的力f 此时轻杆水平平衡 若重物质量m 3kg bo 3ao g取10n kg 则力f的大小为 n 20 2 2019 安徽 图中物块甲和乙处于静止状态 已知甲重12n 乙重8n 不计绳重及一切摩擦 则甲受到地面的支持力为 n 4 3 2018 安徽 图a所示为前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形 我们可将图a简化成如图b所示的杠杆 不计自重 若铅球质量m 3kg oa 0 03m ob 0 30m 求此时肱二头肌对前臂产生的拉力f1大小 g取10n kg 1 25 104 5 2016 安徽 拉杆式旅行箱可看成杠杆 如图所示 已知oa 1 0m ob 0 2m 箱重g 120n 请画出使箱子在图示位置静止时 施加在端点a的最小作用力f的示意图 且f n 24 6 2015 安徽 如图所示 ab为能绕b点转动的轻质杠杆 中点c处用细线悬挂一重物 在a端施加一个竖直向上 大小为10n的拉力f 使杠杆在水平位置保持平衡 则物重g n 若保持拉力方向不变 将a端缓慢向上提升一小段距离 在提升的过程中 拉力f将 选填 增大 不变 或 减小 20 不变 7 2019 云南 如图所示的简单机械 属于省力杠杆的是 b 8 2019 南充 如图 用一个始终水平向右的力f 把杠杆oa从图示位置缓慢拉至水平的过程中 力f的大小将 a 变大b 不变c 变小d 不能确定 a 9 2019 嘉兴 为便于研究 某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组 若不计摩擦 下列有关分析正确的是 c a 两个滑轮在装置中起的作用相同b 拉力移动的距离与配重上升的距离相同c 沿方向1与2匀速拉动配重 所用的力大小相等d 将配重提升相同高度 用该装置与直接提升所做的功相等 10 2019 温州 晾晒三条相同的湿毛巾 下列做法最有可能让衣架保持水平的是 b 11 2019 自贡 如图所示 物体a b的重分别为20n 10n 滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦均忽略不计 此时物体a在水平面上向右做匀速直线运动 若用力f向左拉物体a 使物体a向左做匀速直线运动 则 a f 20nb f 10nc f 5nd f 30n b 12 2019 广安 如图所示 一轻质杠杆水平支在支架上 oa oc 2 1 g1是边长为5cm的正方体 g2重20n 则绳子对g1的拉力为 n 此时g1对地面的压强为2 104pa g1重 n 10 60 13 2019 凉山州 如图所示 轻质杠杆ob的重力忽略不计 ob 3oa 物体g的重力为150n 若要使物体g对水平地面的压力为零 则需要在b端施加的拉力f n 50 14 2019 安顺 如图所示 用固定在竖直墙上的直角三角形支架abc放置空调室外机 已知ab长40cm bc长50cm 室外机的质量为30kg 室外机的重力作用线正好通过ab中点 则a处钉受到的水平拉力f为 n 支架重力不计 为了安全 从力学的角度分析 室外机的位置应尽量 选填 靠近 或 远离 墙壁 200 靠近 15 2019 武威 如图所示是羊角锤的示意图 请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力f1的示意图 16 2019 荆州 小华在做 探究杠杆平衡条件 实验的装置如图 杠杆上相邻刻线间的距离相