中考物理总复习 第14讲 简单机械课件.ppt

2017河北 中考考点系统复习 中考考向题组强化 2017河北 2017河北 中考实验满分方案 第14讲 简单机械 2017年河北中考考点 考点2 考点1 杠杆 滑轮及滑轮组 考点3 斜面与轮轴 返回 2017年河北中考考向 返回 简单机械的特点及应用 考向1 考向2 特殊方向的滑轮及滑轮组 杠杆平衡条件的应用 考向3 实验 探究杠杆的平衡条件 2017年河北中考实验 返回 考点1杠杆 1 杠杆的五要素和平衡条件 画力臂的方法 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 省力杠杆必然费距离 费力杠杆必然省距离 既省力又省距离的杠杆是不存在的 返回 费 省 考点2滑轮及滑轮组 2 省力 省力 力的方向 1 在忽略摩擦和绳重的情况下 理想模型法 2 滑轮组的力 速度 距离关系梳理 1 理想情况下 不计绳重 摩擦和动滑轮重 f g物 不计绳重及摩擦时 f g物 g动 2 绳子自由端移动的距离和速度为 s nh v nv物 3 利用滑轮组水平拉动物体 动力作用在轮上 时 省力情况与物体和接触面的摩擦力有关 即f s ns1 n代表作用在动滑轮上的绳子段数 方法同上 f代表物体与接触面的摩擦力 s代表绳子自由端移动的距离 s1代表物体移动的距离 返回 3 判断滑轮组承担物重的绳子段数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绳子的段数是几段 则n就是几 如图甲 乙所示 考点3斜面与轮轴 返回 fl gh 考向1简单机械的特点及应用 1 1 2015龙东 简单机械在我们的生活中应用很广泛 下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式 不计机械重和摩擦 其中不省力的是 c 不计机械重和摩擦 a 由图知 f1 4m g 2m 所以f1 g b 滑轮组由三段绳子承担物重 所以f2 g c 由图知 是定滑轮 不能省力 所以f3 g d 根据杠杆的平衡条件 f4 l 3l g l 所以f4 g 由以上分析得 只有c不省力 1 2 2015威海 如图是吊车起吊货物的结构示意图 伸缩撑杆为圆弧状 工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直 使吊臂绕o点缓慢转动 从而将货物提起 下列说法正确的是 a 吊臂是一省力杠杆 但要费距离b 吊臂是一个费力杠杆 但可以省功c 匀速顶起吊臂的过程中 伸缩撑杆支持力的力臂变小d 匀速顶起吊臂的过程中 伸缩撑杆支持力渐渐变小 d 1 3 2016北京 如图所示的工具中 在使用时属于费力杠杆的是 c 返回 考向2特殊方向的滑轮及滑轮组 2 1用如图所示滑轮组拉着一重为200n的物体a沿水平面做匀速运动 所用拉力f的大小为40n 不计轮和绳的重力以及摩擦 则物体a所受的摩擦力为 导学号15670056 120n f 3f 3 40n 120n 对于水平放置的滑轮组 拉力要克服物体与水平面的摩擦力做功 所以拉力和摩擦力的关系是f n为作用在动滑轮上的绳子的股数 同时物体移动的距离s物和绳子自由端移动的距离s绳的关系是s绳 ns物 2 2如图所示 物体m重100n 若不计摩擦 绳及滑轮自重 当滑轮在恒力f作用下以1m s的速度匀速上升时 物体m的速度及拉力f的大小分别为 a 0 5m s 100nb 1m s 50nc 2m s 200nd 4m s 100n c 由图可知是动滑轮的特殊使用方法 根据动滑轮的特点可知 f 2g 2 100n 200n 物体上升距离是拉力f和滑轮移动的距离的二倍 滑轮以1m s的速度匀速上升 故物体上升速度为2v 2 1m s 2m s 2 3如图所示 站在小车上的男孩在绳子末端施加50n的水平拉力f 物体m和小车在水平地面上做相向的匀速直线运动 物体m速度为0 2m s 小车速度为0 3m s 1 地面对物体m的摩擦力为多少 2 2s后绳子自由端移动的距离为多少 不计绳重 滑轮重以及绳与滑轮的摩擦 1 由图知 有3股绳子承担摩擦阻力 则f f 地面对物体m的摩擦力f 3f 3 50n 150n 2 由题知 物体m速度v物 0 2m s 小车速度v车 0 3m s 假定物体静止 则小车相对于物体的速度 v v车 v物 0 3m s 0 2m s 0 5m s 2s后物体相对于人移动的距离 s1 vt 0 5m s 2s 1m 绳子自由端移动的距离 s2 3s1 3 1m 3m 返回 考向3杠杆平衡条件的应用 3 1 2015河北 6分 如图所示 将棱长为10cm的正方体合金块 用细绳挂在轻质杠杆的a点处 在b点施加力f1 30n时 杠杆在水平位置平衡 合金块对水平地面的压强恰好为0 撤去f1 在b点施加力f2时 合金块对地面的压强为1 2 103pa ob 3oa g取10n kg 导学号15670057 1 画出f2的力臂 2 求合金块的质量 3 求f2的大小 1 如图所示 2 由杠杆的平衡条件得g m 9kg 3 f支持 f压 ps 1 2 103pa 0 1m 0 1m 12n 由于f2与ob的夹角为30 所以f2的力臂l2 lob loa 由杠杆的平衡条件得 g f支持 loa f2 l2 f2 52n 1 延长力f2的作用线 然后过支点o向力的作用线引垂线段oc 即为其力臂l2 2 根据杠杆平衡条件 f1l1 f2l2 求出a点对杠杆的拉力 即为合金块的重力 再利用g mg变形求解合金块的质量 3 分析合金块所受的力 画出示意图 合金块受重力 绳子向上的拉力及地面对它的支持力 在这几个力的作用下处于静止状态 根据合金块对地面的压强 可求出其对地面的压力 压力大小等于地面对物体的支持力大小 从而根据示意图列出各力之间的关系 代入数据便可求出拉力的大小 由三角形知识得出l2 再根据杠杆平衡条件 f1l1 f2l2 将已知数据代入 便可求出f2的大小 杠杆平衡条件及其应用是河北中考近几年的高频命题点 主要在计算应用题中考查 2014年是一道较抽象的计算题 以人做俯卧撑作为背景材料 从中抽象出理想模型 杠杆 考查学生形象思维能力 有一定的难度 2015年是一道杠杆的基础计算题 主要是对两种杠杆平衡状态进行分析 难度也较大 但2016年考查的是斜面 这预示着河北中考力学计算的考查将转向相对简单的杠杆应用 3 2 2016镇江 如图 轻杆oa可绕o点自由转动 用细线将15n的重物挂在a处 小林在b处用竖直向上的拉力提住轻杆 ob和ba长度之比为3 5 下列问题中 轻杆始终在水平位置处于平衡 1 此杠杆类型与 相同 填 钓鱼竿 或 羊角锤 2 拉力大小为 n 3 若仅增加物重 则拉力的变化量与物重的变化量之比为 4 若拉力方向变为图中虚线所示方向 则拉力将变 钓鱼竿 40 8 3 大 3 3 2016荆门 用独轮车搬运砖头 如图 把砖头放在车箱 填 a 或 b 区域 抬起车把时更省力 请在图中作出抬起车把时最小力的示意图 a 如答图所示 答图 返回 以车轮的中点为支点 砖头的重力为阻力 阻力一定 把砖头放在车箱a区域时的阻力臂小于放在b区域时的力臂 根据杠杆平衡的条件可知 把砖头放在车箱a区域 抬起车把时更省力 当所用的力的力臂最大时 所用的力最小 而最大的力臂等于支点到车把最右端的距离 则当力作用在c点且与oc连线垂直向上时 力最小 杠杆平衡时不仅要满足杠杆的平衡条件 用公式表示为 f1l1 f2l2 或表示为 同时还要满足力的平衡 实验探究杠杆的平衡条件 中考命题点 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 消除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 避免得出错误结论 7 实结结论 动力 动力臂 阻力 阻力臂 写成公式为f1l1 f2l2 在探究杠杆平衡条件的实验中 1 杠杆的平衡状态是指杠杆处于 或匀速转动状态 实验前没有挂钩码时 调节平衡螺母 使杠杆在水平位置平衡 其主要目的是 2 实验中 用装置a的方式悬挂钩码 杠杆也能水平平衡 杠杆上每格等距 但老师建议同学不宜采用这种方式 该种方式的不足主要是因为 a 一个人无法独立操作b 力臂与杠杆不重合c 力和力臂数目过多 不易得出结论d 杠杆受力不平衡 例 静止状态 便于测量力臂和消除杠杆自重对实验的影响 c 3 若用装置b进行实验 则此时弹簧测力计的示数是 n 将弹簧测力计沿虚线方向拉 仍然使杠杆在原来的位置平衡 此时拉力的力臂将 弹簧测力计的示数将 填 变大 变小 或 不变 1 8 变小 变大 拓展训练 4 某同学将杠杆挂在支架上 发现杠杆左端下倾 若他调节杠杆右端的平衡螺母 应将该平衡螺母向 端调节 直到杠杆在水平位置平衡 5 某同学用装置c做实验时 在已调好的杠杆左端2格处挂了3只钩码 要使杠杆平衡 除可在杠杆右端第2格挂3只钩码外 也可以在右端第 只钩码