2023年中考物理第十一章简单机械和功复习学案（新版）苏科版

第十一章简单机械和功【中考说明要求】杠杆动力、阻力、力臂、最小作用力的作图B探究杠杆平衡条件及平衡条件的应用C探究杠杆、滑轮组、斜面的机械效率并计算机械效率C做功的条件及功和功率的计算、功率的估测B一、简单机械与效率的探究【考点梳理】考点一：杠杠作图与滑轮组绕线例题1、用以下图示所示的滑轮组提升重物，假设拉力F将绳子的自由端移动1.5m时，重物升高0.5m,请你在图中画出绳子绕法。例题2、图是一个瓶盖起子，请标出支点O和阻力F2。例题3、请你在图中画出使用剪刀时，杠杆AOB所受动力F1的示意图及动力臂L1、阻力臂L2。例题4、如下图，均匀杆可绕O转动，在力F作用下静止在水平位置，L为F的力臂，请在图中作出杆重力G示意图和力F的方向。例题5、画出最小力考点二：杠杆平衡条件的探究与应用例题1、用如下图用来剪钢丝的钢丝钳是_____杠杆，手握在B点的位置，钢丝放在刀口尽量靠近0点的位置，这样所施加的力就越_____，原因是__________________________________。例题2、以下器件中属于省力杠杆的是〔〕例题3、如下图，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，那么力F的大小是________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________(选填“变大〞、“变小〞或“不变〞)．例题4、在探究“杠杆的平衡条件〞实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码假设干。(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调，直到杠杆在水平位置平衡为止。(2)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?_________。理由是：_______________________________________________________________________________。(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比拟，你认为哪种实验方案好并说明理由：________________________________________________________________________________。(4)如图15所示，杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，那么杠杆_________端将下沉。考点三、机械效率的探究例题1、某校物理学习小组同学猜测“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关〞，于是他们选用了重10N的物体完成了如图1所示的三次实验：〔1〕通过比拟＿＿两图，可以验证他们的猜测，得出的结论是：＿＿．〔2〕好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来“探究斜面的机械效率〞．实验前他们分析得出：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力影响〞．然后他们又做了图2所示的实验：在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物体，设计表格记录实验数据如下：实验次数斜面倾斜程度物重G/N上升高度h/m拉力F/N移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.1068%3最陡5.00.253.20.501.251.6078%①分析表中的数据可得出：斜面越缓越＿＿力〔选填“省〞或“费〞〕．②对实验数据进行进一步分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是：_________________________________________．例题2、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图14。实验次数物理量l23钩码重G／N446钩码上升高度h／m0.10.10.1绳端拉力F／N1.81.42.4绳端移动距离s／m0.30.50.3机械效率η74％57％83％(1)从表中数据可分析出实验1是用图做的实验，实验2是用图做的实验。(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时．动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率。(3)比拟实验1和实验3可得结论：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率〔4〕你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：、。【链接中考】1、陈师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶，请你帮他在图中画出这个力。2、如下图．是利用钓鱼竿钓鱼的示意图。O为支点，F1是手对鱼竿的作用力，请画出F1的力臂和鱼竿收到的阻力F2。3、画出抽水机在B点受到阻力的F2和动力臂L1。4、如下图，杠杆在水平位置处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码都相同。以下四项操作中，会使杠杆右端下倾的是〔１〕在杠杆两侧同时各减掉一个钩码；〔２〕在杠杆两侧钩码下同时各加挂一个钩码；〔３〕将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格；〔４〕将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。Ａ．〔１〕〔３〕Ｂ．〔２〕〔４〕Ｃ．〔２〕〔３〕Ｄ．〔１〕〔４〕5、如图属于费力杠杆的是A．起子B．道钉撬C．筷子D．钢丝钳ABF6、某人用力F抬起放在水平地面上的一均质杠杆AB的B端，ABFA．F逐渐变大B．F逐渐减小C．保持不变D．无法确定GBAGBAOA．该杠杆一定是省力杠杆B．该杠杆一定是费力杠杆C．作用在B点的最小动力等于5ND．作用在B点的最小动力小于5N8、如下图是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放．车前行时，需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆．假设手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2:3，那么效劳员作用在把手上的动力为＿＿＿＿＿N．当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是＿＿＿＿＿〔选填“A〞、“B〞或“C〞〕点．这种情况下，手推车可以视为＿＿＿＿＿杠杆〔选填“省力〞或“费力〞〕．9、如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆，图中小明同学竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂＿＿＿＿＿＿＿〔选取“大于〞，“小于〞，“等于〞〕动力臂。小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。10★、如图，长3.0m、重10N且密度不均匀的金属杆，可绕O点在竖直平面内自由转动。现用竖直向上的拉力F使金属杆保持水平，测出O点到拉力F的距离及F的大小，再改变拉力F作用点的位置，测出相应的F与x的大小，所得实验数据如右表。〔1〕由表中数据可得F与x之间的关系是：〔2〕O点到金属杆重心的距离为m。〔3〕假设测力计量程为25N，那么应控制在范围。11、小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如下图，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：物理量实验次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%ababc〔2〕第1次实验测得的机械效率为＿＿＿＿。〔结果保存两位有效数字〕〔3〕分析表中数据可知：第2次实验是用＿＿＿＿图做的；第4次实验是用＿＿＿＿图做的。〔选填“a〞、“b〞或“c〞〕〔4〕分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，＿＿＿＿可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多〔即动滑轮总重越重〕，滑轮组的机械效率＿＿＿＿。〔5〕分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度＿＿＿＿。12★、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2答复以下问题：〔1〕杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用或测量的物理量符号表示)〔2〕本次实验中，假设提升的钩码重一定，那么影响杠杆机械效率的主要因素是:___________〔3〕假设只将钩码的悬挂点由A移至C，而O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，那么杠杆的机械效率将_________(选填“变大〞、“变小〞或“不变〞)。二、功、功率、机械效率的计算【考点梳理】考点一：是否做功的判定与计算例题1、关于做功和功率的说法中正确的选项是〔〕A．有力作用在物体上，力—定对物体做功B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，可能没有力做功C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D．力对物体做功越多，功率就越大例题2★、甲、乙两物体都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图象分别如图7(a)、(b)所示，那么两物体受阻力较大的是例题3、小刚在家搞卫生时，用20N的水平推力把重100N的沙发匀速推动了2m，那么在此过程中重力所做的功是_____J，推力做的功是_____J。例题4、学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大〞的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比拟。②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比拟。③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比拟。A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③例题5、某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：(l〕发动机所提供的牵引力大小；(2〕行驶速度的大小；(3〕行驶5min牵引力所做的功。考点二、机械效率的计算例题1、用如下图的滑轮组提升重物，人用500N的拉力F，在20s内使重为800N的物体匀速上升了3m。不计绳重和摩擦，那么人拉绳子做功的功率和滑轮组的机械效率分别是A．75W80％B．120W62.5％C．240W62.5％D．150W80％例题2、小雨同学用图乙所示的滑轮组将重为200N的物体匀速提高2m，所用的拉力为120N，那么该滑轮组的机械效率是，假设不计绳重和摩擦，动滑轮重N。假设绳子所能承受的最大拉力为200N，那么此滑轮组的最大效率为______，此时的物重为______N。例题3、如下图，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求：(1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小．例题4、如下图，小明同学用动滑轮提升900N的木箱，木箱以0．5m／s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N(不计绳重和摩擦)．(1)拉力F做功的功率是多少?(2)动滑轮的机械效率是多少?〔3〕★假设提升的物重为400N，那么机械效率变为多少？例题★5、某人利用如下图滑轮组在5秒内以1m/s的速度将重为300N的物体匀速提升，动滑轮重为60N，此滑轮组的效率为60%。求：〔1〕拉力大小〔2〕拉力的功率〔3〕有用功率〔4〕拉力做的总功【链接中考】1、如图７所示，用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离S，拉力F1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3。以下判断正确的选项是〔〕Ａ．W1＞W2＞W3Ｂ．W1＜W2＜W3Ｃ．W1＝W2＜W3Ｄ．W1＝W2＝W32、在校运会中，小翔参加了铅球比赛。如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10m远处。那么以下关于他投球时做功情况的说法中，正确的选项是：A．做功2000JB．做功500JC．没有做功D．条件缺乏，无法计算3、如下图，有一重为150N的小球在水平桌面上滚动了80cm滚出桌面，0.5s后落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。假设桌高1．25m，那么小球在整个运动过程中，重力做了J的功。4★、右图是某商场的自动扶梯。扶梯的局部几何尺寸如下图，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼．扶梯以1m／s的速皮匀速上行。那么扶梯对他做的功是________J，对他做功的功率是________W．如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将________(填“变大〞、“变小〞或“不变〞)．假设小华为较快上楼，在扶梯以上述速度上行的同时，他又相对扶梯以1m／s的速度在扶梯上向上步行，那么他从一楼到达二楼所需的时间为________s。5、用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用拉力为200N，物体升高2m，所用时间为5s。此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为W，定滑轮的机械效率为。6、用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。那么A．手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙B．手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙C．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙D．手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙7、如下图，在探究“斜面的机械效率〞的实验中，以下说法正确的选项是A．用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量匀速B．木块受摩擦力大小等于弹簧测力计对木块的拉力C．木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响D．斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小8、某建筑工地上，工人用图15所示的动滑轮在10S内将重450N的物体匀速竖直提升了6m，假设动滑轮此时的机械效率为90％。请计算；(1)工人提升重物所做的总功是多少?(2)工人提升重物所做的有用功率是多少?9、如下图，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：物重G/N 0A/m0B/mA端上升的髙度h/mB端下降的竖直距离s/m400.80.40.20.1〔1〕假设不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小；〔2〕假设实际拉力F为90N，求拉