中考物理第十二章简单机械

第十二章简单机械考

纲考情考点小测考点梳理重点难

点突破考点过关1.了解人类使用机械的历程.2.了解机械的使用对社会发展的作用.3.知道机械效率．了解提高机械效率的途径和意义.考纲要求2．(2016·泰州)如下图所示，杠杆在水平位置平衡，下列操作仍能让杠杆在水平位置保持平衡的是(

)A．两侧钩码同时向外移一格

B．两侧钩码同时向内移一格

C．左侧的钩码向内移一格，右侧减去一个钩码

D．在两侧钩码下方，同时加挂一个相同的钩码1．(2016·南京)下图中正在使用的机械，属于费力杠杆的有(

)A．①③B.②C．①④D．②④A

C

3．(2016·淄博)用如下图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则(

)A．利用滑轮组所做的有用功是450JB．绳子自由端移动的速度是0.9m/sC．拉力的功率是99WD．滑轮组的机械效率是80%

C

4．(1)(2016·贺州)请在图1中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起．(2)(2016·连云港)如图2所示，有一个杠杆AOB，可绕O点自由转动，A端吊着一个物体．请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F

的示意图及其力臂．1．杠杆(1)定义：在力的作用下能绕着_________转动的______棒叫杠杆．(2)五要素——组成杠杆示意图．①支点：杠杆绕着转动的点．②动力：使杠杆转动的力．③阻力：阻碍杠杆转动的力．④动力臂：从_______到__________

的距离．⑤阻力臂：从_______到__________

的距离．注意：力臂不是支点到力的作用点的距离．(3)研究杠杆的平衡条件：_____________________

_

，即F1l1＝F2l2.固定点

硬

支点

动力作用线

支点

阻力作用线

动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积

名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂______阻力臂省力、费______撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂______阻力臂费力、省______缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等臂杠杆动力臂______阻力臂不省力不费力天平、定滑轮1．杠杆(4)分类：＞＜=距离

距离

2.滑轮(组)与斜面(1)定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮．②实质：__________杠杆．③特点：使用定滑轮__________省力但是能__________

．(2)动滑轮：①定义：和重物一起移动的滑轮．(可上下移动，也可左右移动)．②实质：______________________________杠杆．③特点：使用动滑轮能省__________的力，但不能

______________________．等臂

不能

改变力的方向

动力臂是阻力臂2倍的省力

一半改变力的方向

2.滑轮(组)与斜面(3)滑轮组：①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组．②特点：使用滑轮组既能_______又能__________

．③若吊着物体的绳子段数为n，.只忽略轮轴间的摩擦和绳重，则拉力F＝，绳子自由端移动距离SF(或vF)＝_____倍重物移动的距离SG(或vG)．④组装滑轮组方法：首先根据公式n＝(G物＋G动)/F求出绳子的股数．然后根据“奇动偶定”的原则．结合题目的具体要求组装滑轮组．省力

改变力的方向

n

2.滑轮(组)与斜面(4)斜面和轮轴斜面：一种省了力，费了距离的机械，如：盘山公路、螺纹等．轮轴：如：自行车龙头、水龙头、扳手、门把手等．注意：使用机械可能省力，可能省距离，可能改变力的方向，但一切机械都不能省__________．功

3．机械效率(1)有用功：对人们有用的功．如：W有用＝__________(提升重物)斜面：W有用＝__________．(2)额外功：并非我们需要但又不得不做的功．如：斜面：W额＝fL.(3)总功：有用功和额外功的__________或动力所做的功．

W总＝W有用＋W额．Gh

Gh

和

3．机械效率(4)机械效率：①定义：__________跟__________的比值．②公式：η＝斜面：η＝滑轮组：η＝＝＝．③有用功总小于总功，所以机械效率总小于__________．④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦，增大物重．注意：机械效率与机械是省力还是费力无关，与做功多少无关，与功率大小无关．有用功

总功

1

1．杠杆问题(1)杠杆的作图

(2016·揭阳)请画出门手柄受到的压力F的力臂．【解析】画力臂的步骤：①延长(反向延长)力的作用线，②过支点O向力F的作用线作垂线，③标出支点到力的作用线的距离和符号，就是力F的力臂，如下图中L所示．举一反三练习1．(2016·怀化)用一杠杆提一重物，如下图所示，请画出图中力F的力臂．(2015·广东)如下图，请在杠杆A处画出把物体拉起时的最小拉力F1，并画出拉力F1的力臂L1.【解析】根据杠杆的平衡条件，动力F1最小时，其力臂最长，即从支点到动力作用点的距离OA最长，如①；在A点做力臂OA的垂线，方向向上，即为最小动力F1，如②.举一反三练习2．(2016·广安)如下图所示，想要在B点施加最小的动力撬起铁路上报废的道钉，请画出该最小动力F的示意图，并标出动力臂L.(2)杠杆的平衡条件(2016·绍兴)下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计）(

)C

【解析】杠杆的平衡条件为F1l1＝F2l2，即让杠杆顺时针转动的力和力臂的乘积＝让杠杆逆时针转动的力和力臂的乘积．A.10N×3格(逆时针)>10N×2格(顺时针)，不平衡；B.10N×3格＝10N×3格，但是都逆时针转动，不平衡；C.10N×3格(逆时针)＝15N×2格(顺时针)，平衡；D.10N×3格＝15N×2格，但是都逆时针转动，不平衡．当杠杆不平衡时，F×l的乘积哪边大哪边将下沉．举一反三练习3．(2016·滨州)在探究杠杆平衡条件的时候，小明在均匀木板中间挖孔，孔中插一金属杆，固定在铁架台上，木板可以围绕中间自由转动．每个钩码的质量为200g，A、B、C、D、E、F为挂钩，已知AB＝BO＝OC＝CD，ABOCD的连线与EDF的连线垂直．现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡(如右图所示)．下列做法不能使木板重新平衡的是(

)A．在B、D两处各加挂一个钩码B．在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码C．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在E处D．B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处A

(2015·莆田)下列工具在使用时属于费力杠杆的是(

)【解析】A.剪铁皮的剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B．理发剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C．树枝剪刀在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D．钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆B

举一反三练习4．如下图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是(

)C

2．滑轮和滑轮组如下图所示，对于旗杆顶部的滑轮，下列说法正确的是(

)A．省力、且改变施力方向

B．不省力、但能改变施力方向

C．不省力、也不能改变施力方向

D．省力、但不能改变施力方向【解析】旗杆顶部的滑轮为定滑轮，本质上是一个等臂杆杆，不能省力，不能省距离，但是可以改变力的方向．B

举一反三练习5．(2015秋·广东月考)用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，则下列说法正确的是(

)A．拉力F＝2N

B．拉力F＝8NC．绳子向上移动的距离为20cm

D．绳子向上移动的距离为5cmC

D

使用下列机械提升同一重物，最省力的机械是(

)【解析】滑轮组省力的情况由吊着物体的绳子段数n决定，不计绳重和摩擦，F＝，题中ABCD的绳子段数n分别为3，2，4，5，所以最省力的是D.举一反三练习6．(2016春·西城区期末)如下图所示，用四个滑轮组分别匀速提升重力均为G的物体，若不计滑轮重、绳重及轴摩擦，下列关系式正确的是(

)

A．3F1＝GB．3F2＝GC．F3＝2GD．F4＝2GB

3．机械效率利用如下图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是(

)A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是额外功C．绳子自由端的拉力F做的功是总功D．该滑轮的机械效率可能等于100%C

【解析】用力拉动物体，动力F做的功是总功；拉力F1做的功是有用功；整个过程中，克服滑轮摩擦等做的功为额外功．对于一切机械，额外功是不可避免的，机械效率小于100%.举一反三练习7．用一个动滑轮将重为4N物体匀速提升1m，拉力大小如右图所示，则(

)A．拉力是2.2N

B．有用功是2.2J

C．总功是4.8J

D．机械效率是120%C

1.探究杠杆的平衡条件

(2015·莆田模拟)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、质量相同的钩码若干，弹簧测力计．(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆左端下沉，如图甲所示，此时应将杠杆的平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调，直到杠杆在水平位置平衡为止．右

1.探究杠杆的平衡条件(2)当左侧钩码处于图乙所示A位置时，应__________________________，可使杠杆恢复水平位置平衡．(3)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F1＝5N，L1＝20cm，F2＝2.5N和L2＝40cm.该同学根据这些数据能否得出探究结论？__________．理由是_____________________________．(4)考虑到弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒了，如图丙所示，测出的拉力将__________(选填“保持”“不变”“变大”或“变小”)．坚直向下拉动弹簧测力计

不能

只用一组数据得到结论，偶然性太大，应获取多组实验数据归纳出物理规律

变小

【解析】(1)杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，则重心应向右移动，故应向右调节左端或右端的平衡螺母，杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用线的距离就是力臂；(2)杠杆左端下沉，可增加右端拉力，使杠杆在水平位置平衡；(3)如果只用一组数据得到结论，偶然性太大；(4)弹簧测力计有自重，若弹簧测力计拿倒后，拉力变小．举一反三练习8．(2016·南宁)在“探究杠杆平衡条件的实验”中：(1)如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向__________调节(选填“左”或“右”)，直到杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量__________．右

力臂

举一反三练习(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂__________个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆__________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡．(3)如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转动到b位置时，其示数大小将__________．(4)如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为______cm，弹簧测力计示数的大小为______N.6

不能

变大

4

3

2．测量滑轮组的机械效率

(2015·盘锦)在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：实验次数物重G物/N动滑轮重G动/N钩码上升的高度h/m动力F/N动力作用点移动的距离s/m滑轮组的机械效率η/%110.50.10.70.347.6220.50.11.10.360.6340.50.120.3________4410.1______0.550.02．测量滑轮组的机械效率(1)根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法．(2)在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量_______匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为_____N，第3次实验时滑轮组的机械效率为__________．(3)由表中第__________组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关．(4)由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和__________有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功__________J.坚直

1.6

66.7%动滑轮重

1、2、3

0.15

2．测量滑轮组的机械效率2．测量滑轮组的机械效率举一反三练习9．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中．实验次数钩码重/N钩码上升的高度/m绳端的拉力/N绳端移动的距离/m机械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5举一反三练习(1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应______________拉动弹簧测力计．(2)第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为______m/s.(3)第三次实验中，绳端移动的距离为______m，滑轮组的机械效率为____．(4)分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有_____W2有，滑轮组的机械效率η1_____η2(选填“＞”“＝”或“＜”)．由此可知，可采用_______________________的方法来提高滑轮组的机械效率．坚直向上匀速

0.050.4580%＜＜增加钩码重（增加物重）★易错分析1．画杠杆的力臂画出作用在压水泵摇柄上力F1的力臂l1.【易错原因】把支点到力的作用点的连线当作力臂．如图甲．举一反三练习10．(2008·青岛)下列关于F1的力臂的作图中，正确的是(

)C

2．滑轮组的相关计算

(2015·广东)如右图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，绳子移动的距离为________m，人对绳子的拉力为__________N，拉力所做的功为__________J，(绳子重与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计)2

【易错原因】数错吊着物体的绳子段数，不清楚绳子移动距离和物体移动距离的关系．100

200

举一反三练习11．如下图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中(忽略绳重和摩擦)，下列说法正确的是(

)A．绳子自由端移动的距离是6m

B．动滑轮的重是10N

C．工人做功的功率是80W

D．滑轮组的机械效率是80%D

★杠杆1．下列属于费力杠杆的是(

)2.(2015·南宁)如下图所示，在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中，要使调好的杠杆重新在水平位置平衡，应在A处悬挂钩码的个数是(

)A．1个B．2个C．3个D．6个★杠杆1．下列属于费力杠杆的是(

)B