人教版初中物理复习课件--第12章--简单机械

第一部分教材知识梳理•第12章简单机械中考要点全梳理考点1杠杆考点清单定义一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒图示1.五要素支点杠杆绕其转动的固定点O动力使杠杆转动的力F1阻力①______杠杆转动的力F2动力臂从支点到②__________作用线的距离L1阻力臂从支点到③___________作用线的距离L2阻碍动力作用线阻力作用线杠杆平衡条件的应用①如果F1L1F2L2，则杠杆将沿F1的方向转动．②如果F1L2F2L2，则杠杆将沿F2的方向转动．③如果F1L1＝F2L2，则杠杆处于平衡状态．④对于处于平衡状态的杠杆，如果已知F1、L1、F2、L2四个量中的任意三个量，可以利用平衡条件F1L1＝F2L2计算得出另一个量．结适时总2.杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂或写成F1L1=④______.F2L2名称力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆L1⑤___L2F1＜F2省力，⑥_______启瓶器、撬棒、铡刀、轮轴、羊角锤、钢丝钳等费力杠杆L1⑦___L2F1＞F2费力，_______钓鱼竿、筷子、镊子等等臂杠杆L1___L2F1=F2不省力，_______天平、定滑轮、跷跷板等9费距离＞＜8省距＝不省距离103.杠杆的分类1.滑轮与滑轮组滑轮定滑轮动滑轮滑轮组图示定义轴固定不动的滑轮轴可以随物体一起运动的滑轮由动滑轮和定滑轮组合而成的装置考点2定滑轮动滑轮滑轮组实质等臂杠杆动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆_____动力F和阻力G的关系F1=①___F1=②_____（忽略动滑轮重）F1=③_____（忽略动滑轮重）12GG12G定滑轮动滑轮滑轮组特点改变力的方向，但不省力省力但④_____改变力的方向既可以⑤____，又可以改变力的方向拉力移动距离s与阻力移动距离h的关系s=hs=⑥_____s=⑦_____不能省力2h2h滑轮组中n值的确定（1）滑轮组及其绕线方式已知：直接由图中与动滑轮相接触的绳子的段数得出n值；（2）滑轮组及其绕线方式未知(忽略动滑轮重，绳重及摩擦);①利用物重G与动力F来确定，即.②利用绳子自由端移动的距离s与重物移动的距离h来确定，即，无论哪种方法，取值时应接“进一法”的原则取整数．结适时总GnFsnh2.生活中的简单机械轮轴和斜面也属于简单机械，并且都是省力机械，若使用轮轴或斜面能省力，则一定要⑧________.费距离1.使用机械一定是为了省力（）理由：2.省力的机械不能省功，费力的机械可以省功（）理由：示失分警使用机械不一定为了省力，如定滑轮任何机械都不能省功××1.三种功(1)有用功：无论是否使用机械，必须要做的功，叫①______，用符号②_____表示.(2)额外功：使用机械时，并非我们需要又不得不做的功，叫③________，用符号④_____表示.(3)总功：有用功与额外功之和，叫⑤______，用符号⑥____表示，关系式⑦________________.有用功机械效率W有额外功W额总功W总W总=W有+W额考点32.机械效率(1)定义：物理学中，将⑧_______跟⑨______的比值叫做机械效率，用符号⑩____表示.(2)公式：.______________.(3)规律：使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是____总功，所以机械效率总是_____1.4.提高机械效率的方法：改进结构，使它更合理轻巧.在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态.η有用功总功121311小于小于100%WW有总1.做功越快的机械，它的效率越高（）理由：2.越省力的机械，机械效率越高（）理由：示失分警做功越快的机械，功率越高，与机械效率无关越省力的机械越费距离，与机械效率无关××湖南三年中考杠杆类型的判断命题点11.（2016衡阳7题2分）如图所示的常用工具中属于费力杠杆的是()【解析】本题考查杠杆的分类.筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A正确；用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，B错误；钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，C错误；天平在使用时，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，D错误.故选A.【答案】A3.（2013株洲16题2分）室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为O1、O2.则对应的杠杆分别是()A.省力杠杆省力杠杆B.省力杠杆费力杠杆C.费力杠杆费力杠杆D.费力杠杆省力杠杆第3题图【解析】以O1为支点的杠杆中，由于动力臂大于阻力臂，属于省力的杠杆，而以O2为支点的杠杆中，由于动力臂小于阻力臂，属于费力的杠杆.故选B.【答案】B杠杆平衡条件的应用命题点21.（2016怀化15题3分）下图所示的杠杆正处于水平平衡，若把杠杆第1题图的两端各加一个钩码，杠杆将（）A.还继续处于水平平衡B.右端下降，左端上升C.右端上升，左端下降D.无法确定杠杆的运动状态第1题图【解析】图中根据杠杆平衡条件可得左边的力臂小.杠杆原来平衡，力与力臂的乘积相等，给两边各加一个钩码时，因为两边所加力的大小相等，而右边的力臂大，所以右边所加的力与力臂的乘积大，故杠杆的右端下降，左端上升.故选B.【答案】B3.(2016长沙27题3分)如图为一健身器材模型，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动．OA∶OB＝1∶4，质量为60kg的小明站在水平放置的体重计上，通过该杠杆提起吊篮中的重物，吊篮重80N．当边长为20cm的正方体重物甲刚被提起时，体重计示数为43kg；当边长为40cm的正方体重物乙刚被提起时，体重计示数为18kg.杠杆始终在水平位置保持平衡，A、B两端绳子拉力保持竖直．不计绳重、杠杆自重及摩擦，g取10N/kg.则重物甲与重物乙的密度之比为()A.1∶3B.2∶3C.3∶2D.3∶1【解析】由杠杆平衡条件可得：(G甲＋80N)×OA＝(60kg－43kg)g×OB，代入OA∶OB＝1∶4，即得：G甲＝600N，同理还可以得到G乙＝1600N，而物体的质量与重力成正比，所以两个物体的质量之比是m甲∶m乙＝G甲∶G乙＝3∶8；而两个物体的边长之比为1∶2，而体积与边长的立方成正比，所以体积之比是1∶8，而不同物体的密度比值与质量之比成正比，与体积之比成反比，故其密度之比为(3∶8)×(8∶1)＝3∶1.【答案】D5.（2015株洲30题10分）一根金属棒AB置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示.在此过程中.弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示.请根据图像解答下列问题.（1）该金属棒的长度l＝____m.1.2【解析】由图乙可知，B端离开地面1.2m后，W-x图像斜率增大，即拉力变大，说明此时A端已经离开了地面，故金属棒的长度l=1.2m.（2）在B端拉起的过程中，当x1=0.6m时，测力计的示数为F1＝____N；当x2=1.6m时，测力计的示数为F2＝____N.35【解析】由图乙可知，当x1=0.6m时，W1=1.8J,则F1==3N，A端离开地面的高度h=1.6m－1.2m=0.4m,克服重力做的功为W2=5.6J－3.6J=2J,则G==5N，即为此时弹簧测力计的示数.111.8J0.6mWx22J0.4mWh（3）求金属棒的重心到A端的距离d.【解析】金属棒A端离地之前，动力臂和阻力臂按同比例减小，其比值不变，此时，测力计的示数保持3N不变，对水平位置而言有：11,0.72mFldGFldG简单机械的作图类型1杠杆作图1.（2016怀化28题3分）用一杠杆提一重物，如图所示，请画出图中力F的力臂.命题点3L【解析】从支点O向力F的作用线做垂线段即为力F的力臂L.第1题图3.（2015衡阳24题2分）图中，请根据杠杆的平衡条件作出拔钉子时所用最小动力F的示意图和它的动力臂L1.第3题图【解析】力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用线，支点到垂足间的距离即为所求的力臂.L1F类型2滑轮组绕线5.[2016娄底17题（2）2分]如图所示，小明利用滑轮组来提升重物.请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法.第5题图第5题答图【解析】要使该滑轮组最省力，绳子自由端的拉力应该向上，即n=3.F6.（2014衡阳21题2分）如图所示，某人站在A处通过一根绳子和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100N，物体B重300N（不计滑轮重和绳重，不计摩擦力），画出滑轮组的绕线.【解析】不计滑轮重和绳重，不计摩擦力，承担物重的绳子段数为，滑轮组由3段绳子承担重物，绕线.300N=3100NGnF滑轮、滑轮组的特点及相关计算命题点41.（2015娄底9题3分）用如图所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是（）【解析】A选项动力臂小于阻力臂，是个费力杠杆，FG；B选项是个等臂杠杆，F＝G；不计机械自重和摩擦，C选项物体由两段绳子承担，所以F＝2(G)；D选项物体由三段绳子承担，所以F＝3(G)，所以最省力的是选项D.故选D.【答案】D3.(2016常德18题3分)如图所示，质量为2kg的物体A在滑轮组的拉动下，沿水平地面以0.3m/s的速度做匀速直线运动．已知A与地面间的摩擦力为12N，弹簧测力计的拉力F为5N．不计滑轮组、绳子、弹簧测力计的重力．若A匀速运动4s，则此过程中()A.物体A的重力做功24JB.弹簧测力计移动2.4mC.拉力F做功的功率是1.5WD.滑轮组的机械效率是80%【解析】如题图所示，物体A为水平移动，重力方向竖直向下，所以重力不做功，故A错误；滑轮组n＝3，自由端拉力F速度为A速度的3倍，s＝0.3m/s×3×4s＝3.6m，故B错误；已知拉力F＝5N，v＝0.3m/s×3＝0.9m/s，所以拉力功率P＝Fv＝5N×0.3m/s×3＝4.5W，故C错误；因A匀速直线运动，摩擦力等于拉力等于12N，W有＝fs＝12N×0.3m/s×4s＝14.4J，拉力F做的总功W总＝Fs＝5N×3.6m＝18J，滑轮组的机械效率是，故D对．故选D.【答案】D.==%144J=100%100%8018J有总WW1.（2015湘潭13题2分）下图是四种不同的装置，将同一货物匀速提升到同一高度，若每只滑轮质量均相同，不计绳重和摩擦，机械效率最高的是()机械效率的理解及计算命题点5【解析】机械效率等于有用功与总功的比值.将同样的重物提升相同的高度时，做的有用功相等，而A属于定滑轮，不需要克服动滑轮的重力做额外功，而B、C、D都属于动滑轮，需要克服动滑轮的重力做额外功，故选A.【答案】A2.(2014衡阳11题2分)下列做法，不能够改变滑轮组机械效率的是()A.改变提升重物的高度B.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮C.提升更重的物体D.给定滑轮加润滑油【解析】改变提升重物的高度，拉力端移动的距离s＝nh成倍数的变化，不影响拉力大小，有用功和总功的比值不变，不能改变滑轮组机械效率，A符合题意；用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮，减轻了动滑轮重，减小摩擦力，减小做的额外功，在有用功一定时，总功减小，使有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可以改变滑轮组机械效率，B不符合题意；使用同样的机械提升更重的物体，增大有用功，在额外功一定时，有用功越大，总功越大，有用功和总功的比值越大，机械效率越高，可以改变滑轮组机械效率，C不符合题意；给定滑轮加润滑油，减小额外功，在有用功一定时，总功减小，有用功和总功的比值增大，机械效率增大，可以改变机械效率，D不符合题意．故选A.【答案】A7.（2016邵阳34题9分）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图，为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率为80％.求：（1）故障车在30s内通过的路程；第7题图解：（1）根