中考物理复习 第十二章 简单机械复习

中考物理复习 第十二章 简单机械 复习一、杠杆1定义：在_的作用下，能绕着固定点_的硬棒，叫做杠杆。从_到_的距离，叫力臂。杠杆的五要素包括：_、_、_、_、_。 2杠杆平衡条件的表达式：_。3杠杆的分类名称力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆l1_l2F1_F2省力、_撬棒、铡刀、羊角锤、起子费力杠杆l1_l2F1_F2_、省距离理发剪刀、钓鱼竿、镊子、筷子等臂杠杆l1_l2F1_F2不省力、不费力天平、定滑轮二、滑轮4定滑轮：可以_，但不能_；实质是一个_杠杆。5动滑轮：可以_，但不能_；实质是一个_杠杆。6滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成，既可以_，又可以_。(1)关系：在忽略滑轮重、绳重和摩擦的情况下，用滑轮组提升重物，动滑轮上有几段绳子承担物重，所用拉力F就是物重G物的几分之一，即_；绳自由端移动的距离s就是物体上升高度h的几倍，即_。(2)滑轮组的绕绳问题：通常来说，先确定承担物重的绳子的段数n，然后根据“奇动偶定，由内向外”的原则绕绳。(3)需要注意的是：绕绳时，所画的线要直，并且要与滑轮外侧相切；一般情况下，要在最后一段(最外层)绳子的末端用箭头标出拉力的方向。确定滑轮组绕绳时要注意一些特殊的要求，比如“最省力”“人要站在地面上”“向下拉”等。三、其他简单机械7轮轴：动力作用在轮上时是_机械，动力作用在轴上时是_机械。生活举例：方向盘、门把手等。8斜面：可以_，但是费_。生活举例：_等。四、机械效率9三种功(1)有用功：为了达到目的必须要做的功，用W有表示。(2)额外功：对人们无用但不得不做的功，用W额表示。产生额外功的原因：_。(3)总功：我们把_与_之和叫总功，用W总表示。总功、有用功和额外功的关系可表示为_。10机械效率(1)定义：_叫做机械效率。(2)公式：_。说明：_不可避免，因此有用功总_总功，所以机械效率总是_。机械效率通常用_表示，它_单位。机械效率的高低表示_，并不是机械做功的多少。11计算总功、有用功、额外功的方法(1)总功的计算方法定义法：W总Fs；W总W有W额；公式法：W总或W总。(2)有用功的计算方法定义法：W有Gh，W有fs；W有W总W额；公式法：W有W总。(3)额外功的计算方法：W额W总W有。1定滑轮、动滑轮、滑轮组的区别与联系知识点解说图示定滑轮概念轴固定不动的滑轮实质等臂杠杆优点与不足可以改变力的方向，但不省力动滑轮概念轴随物体一起运动的滑轮实质动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆优点与不足能省一半的力，但多移动一倍的距离，且不能改变力的方向滑轮组构成由定滑轮与动滑轮组成优点与不足既省力又能改变力的方向，但同时要多移动距离省力规律在不考虑绳重、滑轮重和摩擦的情况下，使用滑轮组时，有n段绳子承担物重，所用的拉力就是物重的，即F绕绳方式“奇动偶定”，即承担物重的绳子段数是奇数时，绳子的起点在动滑轮上；承担物重的绳子段数是偶数时，绳子的起点在定滑轮上。在连接滑轮组时，还要注意最后一段绳子的方向2.机械效率的计算方法各种机械W有W额W总拉力F、绳子自由端移动距离s、物体上升高度h、物重G、动滑轮重G动W有GhW额G动h(不计绳重与摩擦) W总FsW有W额GhG动h，或拉力F、绳子自由端移动距离s、物体上升高度h、物重G、动滑轮重G动W有GhW额G动h(不计绳重与摩擦)W总FsW有W额GhG动h，或注：n为承重绳子段数拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面间的摩擦力f、物体移动距离s物、绳子自由端移动距离sW有fs物W额W总W有Fns物fs物W总FsFns物注：n为连接动滑轮的绳子段数将物体沿斜面由底端拉到顶端：拉力F、物重G、斜面长l、斜面高h、物体匀速移动时与斜面间的摩擦力fW有GhW额flW总Fl或W总Ghfl，或3.机械效率的测量名称测量斜面的机械效率测量滑轮组的机械效率原理_示意图操作沿斜面_拉动物体沿竖直方向_拉动弹簧测力计工具弹簧测力计、刻度尺测量量物重G、物体上升的高度h、拉力F、弹簧测力计移动的距离s结论和_有关。斜面越光滑、越陡，机械效率越_同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越_；提升相同的重物，滑轮组中动滑轮的个数越多，机械效率越_，但越省力；利用定滑轮、动滑轮、滑轮组提升同一重物上升相同的高度，机械效率的大小关系为_；滑轮组的机械效率与物体上升高度、物体移动速度等_额外功产生的原因物体与斜面间存在摩擦，故W额fs在不计绳重和摩擦的情况下，要克服动滑轮重做额外功，故W额G动h提高方法使斜面_；_斜面的倾斜程度_动滑轮的自重；_摩擦；_物重公式推导斜面组4.机械效率与功率的区分项目机械效率功率物理意义有用功在总功中所占比例表示做功的快慢定义有用功跟总功的比值功和做功所用时间之比定义式_单位无瓦特(W)命题点1杠杆图12T1(1)图12T1中搬运巨大木料的装置叫_，它的优点在于_。(2)在巨大木料下放一些圆木，其目的是通过变_为_来_摩擦。命题点2滑轮图12T2(1)图12T2甲中，旗杆顶部的滑轮为_滑轮，实质是一个_杠杆，其优点是可以改变_。(2)图乙中，电动起重机上装有_滑轮，实质是一个_杠杆，其优点是可以_(不计滑轮重、绳重和摩擦)。命题点3机械效率图12T3(1)如图12T3所示，在“测量滑轮组机械效率”实验中，克服钩码重力所做的功是_功，克服动滑轮重、绳重和摩擦所做的功是_功，有用功和额外功的总和是_功。(2)最少测量_个物理量就能测量出滑轮组的机械效率。实验一探究杠杆的平衡条件(1)理解杠杆平衡：杠杆_或_转动。 (2)实验装置：如图12T4所示。图12T4(3)进行实验：调节杠杆两端的_，使杠杆在_位置平衡，目的是消除杠杆_对杠杆平衡的影响，便于测量力臂。实验过程中移动钩码位置使杠杆再次_平衡，目的是便于从杠杆上直接读出_，记录数据。改变力和力臂的大小，再做几次实验。(4)得出结论：杠杆的平衡条件是_(文字式)；写成公式为_或_。(5)评估交流：进行完实验后，有的同学发现，杠杆的平衡条件也可以表达为“动力动力臂阻力阻力臂”，你同意这个观点吗？请说明理由：_。为了方便确定力的大小，有的同学想到利用弹簧测力计来代替钩码直接读取示数，如图12T5所示，但发现读出的示数偏大，原因是_。图12T5实验二探究影响滑轮组机械效率的因素图12T6(1)实验装置：如图12T6所示。(2)测量工具：_、_。(3)设计实验：分别测量出钩码重力G、钩码被提升高度h以及拉力F、绳自由端移动距离s，然后利用公式_计算出滑轮组的机械效率。(4)收集数据：实验数据如下表所示。次数钩码所受的重力G/N钩码被提升高度h/m拉力F/N绳自由端移动距离s/m机械效率110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.366.7%(5)得出结论：比较1、2两次实验数据可得：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度_。比较3、4次实验数据可得：同一滑轮组，_，机械效率越高。类型一杠杆12019北京 如图12T7所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是()图12T722019河南 图12T8中开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。图12T9中能正确表示它工作示意图的是()图12T8图12T932019重庆 如图12T10所示，在“探究杠杆平衡条件”实验中，弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将()A变大 B变小C不变 D不能确定图12T1042018聊城 人体中的许多部位都具有杠杆的功能。如图12T11所示是人用手托住物体时手臂的示意图，当人手托5 kg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()图12T11A大于5 kg B大于49 NC小于49 N D等于49 N52018眉山 如图12T12所示，轻质杠杆OA能绕O点转动，请在杠杆上的A端画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图(要求保留作图痕迹)。图12T1262019德阳 如图12T13所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景：图12T13(1)挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆_(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态，接下来调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_。(2)如图乙所示，A点挂有2个质量均为50 g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂_个质量均为50 g的钩码。(3)如图丙所示，现给你一个量程为02 N的弹簧测力计，若干个50 g的钩码，钩码挂在C点处，现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在C点处所挂钩码的最多个数为_个。(不计杠杆重力，g取10 N/kg)类型二滑轮72019湘西州 如图12T14所示，在研究动滑轮特点的实验中，如果物体重为1 N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则弹簧测力计的读数为()A1 NB0.5 NC2 ND1.5 N图12T1482019淮安 如图12T15所示，画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。图12T15类型三机械效率92018东营 正确理解物理概念是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是()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102019长春 如图12T16所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GAGB，滑轮组的机械效率甲乙(忽略绳重和摩擦)。下列判断正确的是()图12T16A两滑轮组绳自由端移动的距离相等B甲滑轮组做的有用功比乙的少C甲滑轮组的总功率比乙的小D甲滑轮组的动滑轮比乙的重112018广安 如图12T17所示，斜面长3 m、高0.6 m，建筑工人用绳子在6 s内将重500 N的物体从斜面底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150 N(忽略绳子的重力)，则下列说法正确的是()图12T17A斜面上的摩擦力是50 NB拉力的功率是50 WC拉力所做的功是300 JD斜面的机械效率是80%122018西宁 小马和小李设计了如图12T18甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高。”小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高。”两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。(所用每个滑轮的重力相同，绳重和摩擦忽略不计)他们在实验中得到的数据如下表所示：图12T18滑轮组甲乙钩码重G/N44钩码上升高度h/m0.10.1绳端拉力F/N1.61.4绳端移动距离s/m0.30.4机械效率71.4%(1)根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是_N，甲滑轮组的机械效率是_。(2)由计算结果可以确定_的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是_，由此可知，可采用_的方法来提高滑轮组的机械效率。(3)随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲滑轮组对比，在提升同一重物时，丙滑轮组的机械效率_(选填“大于”“等于”或“小于”)甲滑轮组的机械效率。132019潍坊 一辆质量为1.5103 kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图12T19所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8 m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1，滑轮组的机械效率为80%，g取10 N/kg。在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：(1)做的有用功。(2)作用在绳子自由端的拉力。图12T19详解详析【核心要点突破】1力转动支点力的作用线动力(F1)动力臂(l1)阻力(F2)阻力臂(l2)支点(O)2F1l1F2l23费距离费力4改变力的方向省力等臂5省一半的力改变力的方向省力6改变力的方向省力(1)Fsnh7省力费力8省力距离盘山公路9(2)克服机械自重、克服摩擦做功等(3)有用功额外功W总W有W额10(1)有用功跟总功的比值(2)额外功小于小于1百分数没有有用功在总功中所占的比例大小【教材知识纵横】3.匀速匀速粗糙程度倾斜程度高高低定动组无关光滑增大减小减小增加4P【教材图片展示】命题点1(1)杠杆省力(2)滑动滚动减小命题点2(1)定等臂力的方向(2)动动力臂是阻力臂2倍的省力省一半的力命题点3(1)有用额外总(2)2【重点实验再现】实验一(1)静止匀速(3)螺母水平自重水平力臂数值(4)动力动力臂阻力阻力臂F1l1F2l2(5)不同意，不同性质的物理量相加没有实际意义拉力没有与杠杆垂直(或弹簧测力计的轴线没有与杠杆垂直)实验二(2)弹簧测力计刻度尺(3)(5)无关所提升物体越重【中考真题链接】1A解析 筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。2B解析 开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，动力向上，且动力臂比较长；而阻力向下，且阻力臂比较短；两个力都在支点的右侧。3A解析 弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂变小，杠杆仍在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2可知，拉力应变大。4B解析 由图知，物体的重力为Gmg5 kg9.8 N/kg49 N；肱二头肌的拉力为动力F1，物体对手的压力为阻力F2G，支点在肘处，由图示可知，动力臂小于阻力臂，l1l2，根据杠杆平衡条件F1l1F2l2，则F1G，即肱二头肌收缩对桡骨所施加的力一定大于49 N。5如图所示解析 O点为支点，所以力作用在杠杆的最右端A点，并且力臂是OA时，力臂最长，此时的力最小。6(1)达到水平位置平衡(2)3(3)67B解析 根据题意，可知弹簧测测力计的示数F示F拉0.5 N。8如图所示9C解析 通过改进机械的性能可以提高机械效率，但是机械效率不能达到100%，因为始终存在额外功，A错误；在时间相同时，做功多的机械，功率才大，B错误；功率大的机械，意味着单位时间内做功多，即做功一定快，C正确；做功快的机械，功率大，机械效率不一定高，因为机械效率是用来描述机械性能“好与差”的，不是用来描述做功“快与慢”的，D错误。10D解析 将两个物体提升相同的高度h时，甲滑轮组动滑轮上有三段绳子，所以绳自由端移动的距离为3h，乙滑轮组动滑轮上有两段绳子，所以绳自由端移动的距离为2h，故A错误。根据公式W有Gh，由于两物体升高相同的高度，但是GAGB，所以W有甲W有乙，故B错误。根据公式，可知W总，由于W有甲W有乙，且甲W总乙，根据公式P，在时间相等的情况下，P甲大于P乙，故C错误。由于，1，甲，又因为W有甲W有乙，所以W额甲W额乙，W额G动h，则G动甲G动乙，故D正确。11A解析 利用斜面提升物体时，有用功W有Gh500 N0.6 m300 J，总功W