中考二轮物理复习力学专题5——简单机械.docx
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1、姓名: 力学专题 简单机械力学专题简单机械命题点1杠杆一、定义:如图所示,一根硬棒,在力的作用下能绕_转动,这根硬棒就是杠杆二、五要素(如图)1._:杠杆可以绕其转动的点O.2._:使杠杆转动的力F1.3._:阻碍杠杆转动的力F2.4.动力臂:从支点O到_的距离L1.5.阻力臂:从支点O到_的距离L2.三、 杠杆的平衡条件(1)杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下处于_状态(2)平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂用F1、F2、L1、L2分别表示动力、阻力、动力臂、阻力臂,杠杆的平衡条件还可写为:_注意:计算时F1和F2单位相同,L1和L2单位相同四、分类及应用种类省力杠杆(F1为动力)费力杠杆(F
2、1为动力)等臂杠杆示意图力臂的关系_L1L2L1L2力的关系F1F2_F1F2特点省力费距离_应用撬重物、瓶盖起子、钢丝钳剪钢丝、行李箱、核桃夹等钓鱼竿、镊子、划船的船桨、食品夹夹菜、筷子夹菜等天平、跷跷板等五、杠杆的机械效率1、有用功:杠杆提升物体时,克服物体重力做的功,W有=_.总功:是指动力所做的功,W总=_.机械效率:有用功与总功之比,=_.额外功:克服杠杆本身重力和克服摩擦做的功,若忽略摩擦,W额G杠杆h杆心.2、影响杠杆的机械效率的因素:物重、杠杆自重、杠杆与支点处的摩擦、支点与力的作用点位置。微点诊断判断下列说法是否正确(1)作用在杠杆上的动力和阻力的方向可能相同,也可能相反()
3、(2)作用在支点的一个外力,不会影响杠杆的平衡()(3)杠杆一定绕支点转动或静止()(4)力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上()(5)使用杠杆一定省力,但不能省距离()(6)当我们使用筷子吃饭时,筷子一定是省力杠杆()重难点突破一、杠杆作图类型1力臂作图(1)找点:确定支点O;(2)画线:用虚线画出动力作用线和阻力作用线的延长线;(3)作垂线:过支点O作力的作用线的垂线(用虚线),作出直角符号,则从支点到垂足的距离就是力臂;(4)标力臂:用大括号标出力臂,标上字母l1或l2,分别表示动力臂或阻力臂例1 如图所示,用轻质杆将一电灯吊起,请画出动力F1的力臂例1题图 例2题图例2(2020梧州)请在
4、图中画出订书机受到的动力F的力臂L. 类型2最小力和力臂作图(1)定点:在杠杆上找到距离支点最远的一点,即力的作用点;(2)连线:连接该点与支点,该线段为最大动力臂;(3)定向:根据动力和阻力使杠杆转动的方向相反,确定动力的方向;(同侧反向、异侧同向)(4)画力:过动力作用点,作与动力方向相同且垂直于动力臂的线段,标上箭头及表示力的符号例3如图所示,用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来,B处挂一重物G,请你在杠杆上画出最小的动力F1及动力臂l1,使杠杆在图中位置平衡 例3题图 例4题图例4请在图中画出轻质杠杆在图示位置平衡时所需最小动力F的示意图二、杠杆平衡条件的应用例5如图甲所示,杠杆可在竖
5、直平面内绕定点O自由转动,其每小格长度相等,在其两边分别挂四个钩码和两个钩码,此时杠杆恰好水平平衡(1)若在B、C两处各加一个钩码,杠杆_(选填“能”或“不能”)保持水平平衡;(2)若将两边的钩码各向外移动一格,杠杆_(选填“能”或“不能”)保持水平平衡;(3)若左右两边的钩码各减少一个,杠杆将_(选填“水平平衡”“左端下降”或“右端下降”)(4)若左边钩码下方增加一个钩码,右边钩码数量不变,为使杠杆保持水平平衡,应将右边钩码_;(5)如图乙所示,在杠杆左边E处挂四个钩码,已知每个钩码重1 N,用弹簧测力计在A点施加一个竖直向上的拉力F,使杠杆水平平衡,此时F _N;若保持左边钩码数量和位置不
6、变,改变力F的方向(如图虚线所示),杠杆仍在水平位置平衡,则力F将_(选填“变大”“变小” 或“不变”)例6如图是过去农村用的舂米工具的结构示意图O为固定转轴,A处连接着石球,脚踏杆的B处可使石球升高,抬起脚,石球会落下去击打稻谷石球重50 N,不计摩擦和杆重(1)脚沿与杆垂直方向至少用力F1,才能将石球抬起F1的力臂为_m,此时舂米工具是一个_(选填“省力”或“费力”)杠杆(2)脚竖直向下至少用力F2为_N,才能将石球抬起F2和F1的大小关系为F2_F1.三、杠杆的动态平衡问题例7 (1)(力始终垂直于杠杆)如图所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动位置时,力
7、F将()A变大 B变小 C先变大,后变小 D先变小,后变大(2)(力始终竖直)如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂一重G=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,则F=_N;保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力F将_(填“变大”、“不变”或“变小”)。(3)(力始终水平)一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物G,在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示,力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F的力臂lF_,重力G_,重力的力臂lG_,力F_。(均选填“变大”“变小” 或“不变”)(4)(力始终水平)如图在水平力F的作用下,
8、使重为G的木棒绕固定点沿逆时针方向转动,在棒与竖直方向的夹角逐渐增大的过程中,力F的力臂lF_,重力G_,重力的力臂lG_,力F_。(均选填“变大”“变小” 或“不变”)四、杠杆的机械效率例8如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的粗细和质量分布都均匀的杠杆,使重为36N的物体缓慢升高 0.1m, 拉力大小F 为16N,拉力移动的距离为0.25m,不考虑摩擦,杠杆的机械效率为_,杠杆重心移动的距离为_m,杠杆的重为_N;若将重物的悬挂点A向右移动到B点,将重物提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。实验突破科学探究素养提升实验 探究杠杆的平衡条件1. 实验装置图
9、:2. 实验操作要点:(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,左边高向_调,右边高向_调;(2)实验前,使支点处于杠杆_,并调节杠杆水平平衡的目的(避免杠杆自重对实验结果产生影响);实验中,调节杠杆在水平位置平衡的目的(_)(3)在平衡杠杆的两端加、减钩码或移动钩码后杠杆的偏转情况(若F1l1F2l2,则哪边乘积_,杠杆向哪边偏转)(4)测量多组数据的目的(_)(5)将一端钩码换成弹簧测力计的好处:能直接测出拉力大小,实验操作更方便)3. 实验结论:杠杆平衡条件是_,用公式表示为_例小明和他的同学们利用如图所示的实验装置做“探究杠杆的平衡条件”的实验(每个钩码的质量均相同)(1)实验前,
10、把杠杆的中点作为支点,其目的是_.(2)在挂钩码前,杠杆静止时如图甲所示,此时杠杆_(选填“是”或“不是”)处于平衡状态接下来应将杠杆两端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在_位置平衡.(3) 调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到下表中的实验数据,分析发现表格设计存在缺陷,请指出_.次数动力F1动力臂L1阻力F2阻力臂L21655625101053415610422085(4) 根据实验数据可得出杠杆的平衡条件:_.(5)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
11、挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格,则杠杆_(选填“仍能保持平衡”“左端下沉”或“右端下沉”).(6)同组的小华利用弹簧测力计代替钩码,设计了如图丙所示实验.这样做的好处是_,为使杠杆保持水平平衡,且方便测量力臂,则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是_. 图丙中弹簧测力计在此处拉杠杆时,杠杆水平平衡,此杠杆属于_(选填“省力”或“费力”)杠杆,请列举出这种杠杆在生活生产的一个应用实例:_(合理即可)只借助杠杆上的刻度线,在左侧使用弹簧测力计并悬挂重物若弹簧测力计的量程是02.5 N, 当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达_N.(7) 如图,O为跷跷板的支点,小朋友对跷跷板的
12、作用力F120 N,大人对跷跷板的作用力F100 N(图中未画出),跷跷板水平静止F的作用点可能在_(选填“A”“B”或“C”),方向竖直_(选填“向上”或“向下”).课后练习1考点:杠杆作图1.如图所示,用一根硬棒通过支点O撬起石头, 画出石头所受重力G的示意图,以及力F的力l. 第1题图 第2题图 第3题图2.如图所示,拉杆式行李箱在拉力F的作用下静止在斜坡上,请画出行李箱受到的重力G的示意图,以及拉力F对O点的力臂L.3. 如图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加的最小动力F1,并画出阻力F2的阻力臂L2.4.第4题甲 乙 丙 (1)如图甲,请在杠杆A处画出把物体拉起
13、时的最小拉力F,并画出拉力F的力臂l.(2)如图乙所示,拉力F1把同一物体拉起,画出力F1的力臂L1,此时施加的力F1_F;(3)如图丙所示,拉力F2把同一物体拉起,画出力F2的力臂L2,此时施加的力F2_F. 考点:杠杆平衡条件及其应用5. (2016省卷)如图所示,由不同物质制成的甲和乙两种实心球的体积相等,此时杠杆平衡(杠杆自重、挂盘和细线的质量忽略不计),则杠杆左右两边的力臂之比为_,1个甲球和1个乙球的质量之比为_,甲球和乙球的密度之比为_6. (2021北部湾经济区)如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图小华若要更省力,下列做法可行的是()A. 支点不动,
14、脚在杆上的位置前移 B. 将支点靠近人,脚在杆上的位置不动C. 将支点靠近人,同时脚在杆上的位置前移 D. 将支点远离人,同时脚在杆上的位置后移7. 下面四种情形中,若杠杆始终保持平衡状态且不计甲、乙、丁杠杆的自重,则对所施加力的大小变化情况作出的判定正确的是() A甲:用一个始终垂直于杠杆的力提升重物,所施加的力将先变小后变大B乙:杠杆始终静止,F1经顺时针方向到F2过程中将先变小后变大C丙:用一个始终竖直向上的力提升重棒,所施加的力的大小不变D丁:用一个始终水平向右的力提升重物,所施加的力先变小后变大8. 桔槔是一种原始的汲水工具,如图,它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杆,末端悬挂一个
15、重物,前端悬挂水桶由图可以看出,桔槔本质是一种_(填写机械名称),在向上汲水时,杆末端重物的_能减小,前端水桶的高度_,达到汲水的目的9. 如图所示,工人用一均匀杠杄将重为1000N的货物匀速提高1m,如果动力臂与阻力臂之比为21,而工人所用的拉力为600N。则在此过程中杠杆的机械效率为_(保留一位小数),如果克服摩擦做功40J,则此杠杆的自重为_N。命题点2竖直滑轮图示有用功总功额外功机械效率定滑轮W有=GhW总=Fs(s=h)W额=W总-W有=Fs-Gh动滑轮W有=GhW总=Fs(s=nh)W额=W总-W有=Fs-Gh W额=G动h不计绳重和摩擦时:竖直滑轮组(在空中提升)W有=GhW总=
16、Fs(s=nh)W额=W总-W有=Fs-Gh不计绳重和摩擦:W额=G动h竖直滑轮组(在液体中提升)W有=(G-F浮)hW总=Fs(s=nh)W额=W总-W有=Fs-(G-F浮)h不计绳重和摩擦: W额=G动h不计绳重和摩擦时:类型1滑轮组绕线特点及应用1. A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示,把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下,若要使它们处于静止状态,则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是(不计摩擦和滑轮的自重)()A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个2. 用如图所示的滑轮组提升重物,用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法3. 用图甲的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80
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- 中考 二轮 物理 复习 力学 专题 简单机械
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