2022年中考物理专题复习三简单机械、功和能.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载学科辅导学问结构杠杆定义 杠杆 杠杆的五要素 杠杆的平稳条件简洁机械 滑轮功的概念定滑轮实质 作用定滑轮实质 作用滑轮组省力情形的判定 距离关系做功的两个必要因素 功的公式功率的物理意义 功率的概念 功率的定义 功率的公式及单位有用功、总功的运算功和能机械效率机械效率的运算机械效率的测量动能定义 动能大小的打算因素弹性势能 - 定义机械能势能重力势能 -定义打算因素动能和势能间的相互作用重点难点1简洁机械1 对于杠杆,关键是会作出杠杆的示意图；杠杆示意图,关键是力臂的作法；动力臂和阻力臂, 都是从支点到力的作用线的距离,这实际

2、上是几何中点到直线的距离的作法；力臂可以在杠杆上,也可以不在杠杆上；名师归纳总结 2 杠杆平稳条件： F1L1F2L2. 由此可以判定, 省力杠杆的条件是L1L2, 但要多费距离；第 1 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载费劲杠杆的条件是 L1L2,虽然费劲,但可以省距离；又省力又省距离的杠杆是不存在的；3 对于最省力杠杆,其实就是要求动力臂 几何方法判定最长的线段为动力臂；L1最大；这就要求在作杠杆示意图时,要用4 对于滑轮组, 要求会按要求组装滑轮组；滑轮组省力越多,所费距离也越多；满意：当 FG总/n 时,绳子自

3、由端移动的距离 sns1（s1是滑轮组中动滑轮移动的距离 变形杠杆及其作用一览表名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2功和能1 做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离,我们判定一个力是否做功就要同时留意是否满意这两个条件；特殊是第 2 个条件的对应性；2 对于测量滑轮组的机械效率,要求：会组装滑轮组；知道影响滑轮组机械效率的因素是摩擦、 动滑轮的重力和吊起物体的质量；利用滑轮组工作时,省力越多,费距离也越多,仍旧满意 sns1（s 1是滑轮组中动滑轮移动的距离 所以当用滑

4、轮组匀速提升重物时,其机械效率的表达式为W有/W总 G s 1/Fs G/nF；功率只表示物体做功的快慢,不表示做功的多少；功率大,表示单位时间内做功多,或者说完成同样多的功,功率大的所需时间少；4 对匀速直线运动的物体,功率的表达式可以变形为P W/tFs/t Fv；功、功率和机械效率的区分物理量定义数学公式物理意义功（ W）有 力 作 用 在 物 体WF表示力的一种成效上,物体上沿力的方 向 通 过 一 段 距离,就说此力对物体做了功功率（ p）单位时间内完成的P表示做功的快慢机械效率（功表示机械做功的利有用功跟总功的比值用率中考命题猜测杠杆及杠杆的平稳条件是“ 简洁机械” 的主线；历年中

5、考试题有关简洁机械的命题,都紧密环绕教材内容,重点考查同学对杠杆的“ 二力、二臂、一点” 的熟悉；对杠杆的平稳条件的应厨,以及杠杆在生活、生产中的应用；其次,依据力的平稳及 关滑轮和滑轮组问题；F 拉G 物 G 动求解有考试题常为填空、挑选、作图、问答题；其中作图题显现几率是最高的；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 估量今后中考命题有关本章的内容,学习必备欢迎下载但侧重于仍旧是以杠杆的平稳条件的运用为重点,杠杆在实际生活和生产中的应用,会显现设计性试验题型；功和能功和能是物理学中的两个重要概念,也是中学物理学习的一

6、个重要内容；在历年的中考中, 是必考的内容之一；考题一般属综合性的,与简洁机械内容联系较亲密；估量在今年的考题中,仍旧会以简洁机械、功和能内容亲密联系的综合题形式显现；这就要求把握功、功率概念； 能应用功和功率的公式解答物理问题；把握如何测定滑轮组的机械效率,并能比较滑轮组在不同使用情形下的机械效率,把握机械能的转化和守恒其中功、 功率、 机械效率仍是考试的重点,分值占卷面的百分比估量将不会低于 10；考试题有填空、挑选、试验、运算、问答题等；归纳总结1简洁机械中考的热点主要集中在：杠杆、滑轮；通过浏览全国 20XX年二十多个省市试卷分析可知：1 简洁机械这一章主要考核的学问点是力臂概念和杠杆

7、平稳条件；2 考试题型以作图题显现率最高,其次是挑选题、试验题；3 杠杆的平稳条件是考查的重点,几乎是必考内容,滑轮与滑轮组往往是与功和功率综合在一起；2功和能有关功和能的命题,中考的热点内容主要集中在：功、机械效率、 功率、 机械能、 动能、势能的相互转化；从全国各省中考试题中得出有关这一部分的命题情形有：1 有关这部分内容的分值变动范畴较大,最多占卷面的8, 最少的为0；2 考试题型较丰富,有填空、挑选、解答、试验、汁算等,其中填空、挑选显现率较高；3 功是考试的重点,几乎是必考内容,其次是功率、机械效率,功的原理；历年考题1. （江西）在图中画出拉汽车时最省力的绳子绕法；【讲解】依题意要

8、求,“ 最省力的绕法” 就是绕过滑轮组的绳子的段数必需最多,四个滑轮,绳子段数最多的是5 段,再依据“ 奇动偶定” 从与汽车相连的动滑轮的钩子开头,依次绕过各滑轮,如下列图；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【评注】此题考查同学对滑轮组的懂得在解答此题时,第一要仔细审题,判定动、定滑轮,二是要紧扣“ 最省力的绕法”绕绳段数过少；此题易错之处往往就是不能正确懂得题意,而导致2用如右图所示的滑轮组将一密度为 2.5 10 3千克 / 米 3、体积为 0.5 米 3 的石块在水中匀速上升提起,已知动滑轮

9、重 300 牛,不计摩擦,取 g10 牛/ 千克,在石头出水之前,作用在绳子自由端的拉力是多少？解析：取石块为讨论对象,石块受重力、水对它的浮力的拉力F1；由于石块匀速上升,依据力的平稳条件可知 F1GF浮；而滑轮组受到的阻力应为 F1G动；依据题设条件,石块的重力 G和浮力 F 浮均可求出；而拉力 F（F1G 动）即可求出；石块的重力： Gmg Vg2.5 10 3千克 / 米 3 0.5 米 3 10 牛 / 千克 1.25 10 4 牛石块受到的浮力：F 浮 水gV排,由于石块浸没在水中,就 V 排V；F 浮 水 gV1.0 10 3 千克 / 米 3 10 牛/ 千克 0.5 米 30

10、.5 10 4 牛,拉力： F1GF 浮1.25 10 4牛 0.5 10 4 牛 7.5 10 3 牛阻力： F1G动7.5 10 3300 牛 7.8 10 3 牛；动力： FF 1G 动 2.6 10 3牛拓延：该题是以滑轮组为主线的力学综合题；它涉及到的学问点较多,两力平稳条件,密度公式、 质量与重力的关系式、阿基米德原理以及滑轮组的应用；其中的难点是确定阻力的大小；因此选石块为讨论对象,搞清其受力情形是解该题的关键；3. （河南）工人用类似图所示的滑轮组提升重 2000N 的物体；（1）如不计摩擦和动滑轮重,工人提起这个重物时至少要用多大的力？（2）如工人匀速提升这个物体时所用的拉力

11、是800N,滑轮组机械效率为多大？名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）如工人用学习必备欢迎下载3m,他做功的功率是多少？800N 的拉力在 1 分钟内将这个物体提高【讲解】设物体提升的高度为h,就绳头移动的距离为4h；用滑轮组提升重物时：（1）如不计摩擦,就（2）当 N时（3）当 N时,工人 1 分钟内所做的功功率【评注】此题是对简洁机械的学问和机械效率学问的综合运用；特殊要留意公式的适用条件；在学习过程中不但要留意前后学问的联系与区分,更要留意其在实际中的运用；4. （山西）在做“ 测定滑轮组的机械效率” 的

12、试验中,所用的装置如下列图,某同学正确测得重物被提升的高度是0.2m,物重是 1.2N ,其他的数据如下表所示：名师归纳总结 绳自由端所受拉力绳自由端移动距离有用功总功第 6 页,共 15 页Fs0.5N 0.4m 0.24J 0.2J 上表数据中确定错误选项和；【讲解】依题意,该滑轮组有三段绳子承担重物的重力,据此判定出： 绳自由端移动的距离应为重物上上升度的3 倍,即应为 0.6m,所以 s 栏中的 0.4m 是错误的；再据机械效率- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的概念和物理意义判定应小于学习必备欢迎下载s 栏中的 0.4m,所以是错误的；因此错

13、误选项和栏中的 0.2J ；、“ 滑轮组” 等基本学问,同时仍考查了对上述基础知【评注】此题考查了“ 机械效率”识的运用,在解答此题时,应对图、文所给定的条件仔细地综合分析；5. 用图所示的滑轮组 滑轮组摩擦忽视不计 将一个重 79 牛的铁块 A 匀速提升 2 米,拉力 F 做功 200 焦,求：（1）该滑轮组的机械效率； （2）如将铁块A置于水中,如图乙所示,仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2 米不计水的阻力 ,就拉力 F 做了多少功 . 铁7.9 103千克 / 米3；解析 : 图甲中的有用阻力大小为G,有用功 Gh,由于不计滑轮摩擦,所以额外阻力为动滑轮重力 G动,额外功为 G动h,总功为

14、 F 做的功 W总；图乙中,有用阻力大小为绳 A 的力, A匀速上升,就 TGF浮,有用功 W有Th；额外阻力仍为动滑轮重力 G动,额外功为 G动 h；总功为 F 做的功 W总；可见要求 W总,必需先求出 F 浮和额外功 W额；本问中 W额与第（1）问中 W额相同；（1）W额外W总W有200 焦 158 焦 42 焦（2）浸在水中匀速提升时：F 浮水 gV水 g名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载TGF 浮W有 Th 69 牛 2 米 138 焦W总W有W额138 焦 42 焦 180 焦习题精粹1

15、. 如下列图为辘轳和滑轮组合的机械装置；辘轳的轴半径r 为 15 厘米,摇把到轴心线的距离 R为 40 厘米；利用该装置将重 800 牛顿的物体匀速提起；如滑轮及绳重均不计,机件间摩擦也不计,试求摇把上至少应加多大的力？2. 身高几乎相同的兄弟二人,用长 1.5 米的扁担抬一桶水,水桶挂在距哥哥肩0.5 米处的扁担上,桶和水共重 300 牛,问兄弟二人肩上各负担多大的力？（不计扁担重）3. 有一杠杆以 O点为支点,受三个力 和 作用处于平稳状态,如下列图,请在图中画出三个力的力臂 和；4. 如图,滑轮 A 上挂一重 10 牛的物体 B, C为固定点（地面） ,当滑轮 A 在力 F 的作用下向上

16、匀速上升时, 滑轮 A 的速度为重物 轮 A 和绳重及摩擦均不计） ；B 上升时速度的 _倍,力 F 应为 _牛（滑名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载2 米3,重 4 104牛,用滑轮组向上匀5. 如图 19 所示,浸没在水中的金属块,体积为速吊起金属块（金属块始终全部浸没在水中）,至少要用多大的拉力F 才行？（动滑轮及摩擦不计）6. 以下各属什么类型的杠杆（）A. 铡刀 B. 钢丝钳 C.扫帚 D.天平 E.镊子7. 判定以下说法是否正确：（1）使用杠杆总是省力的； （）（）（2）只有支点在动力作

17、用点和阻力作用点中间的杠杆,才有可能是省力杠杆；（3）只有杠杆支点到动力作用点的距离大于支点到阻力作用点的距离时,使用杠杆才名师归纳总结 省力（）第 9 页,共 15 页8. 二个体积相等的实心铜球和铅球,挂于轻质杠杆两端,当支点 O位于某处时, 杠杆平衡,如下列图； 现将两球渐渐浸没在水中后,要想使杠杆平稳,下述支点O的移动情形中正确的是（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A. 向铜球侧移动B. 向铝球侧移动学习必备欢迎下载C.不需要移动D.无法判定F 拉着滑轮使物体匀速上升0；9. 如下列图,物体的质量为15kg,滑轮重力为20N,用力4m,问：

18、拉力F 做了多少功？（不计摩擦）1m时,重物被举高了10. 一个人用杠杆提升一重为500N的重物时,手下降的高度是2m,这时人做多少功？人用的作用力多大？11. 一辆功率为45000W的汽车以 54km t 的速度在平直的路面上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力； 功率如是不变, 汽车匀速上坡需要 为多大？参考答案5000N的牵引力, 就汽车匀速上坡的速度1. 分析：此题是轮轴,滑轮的组合装置依据牛顿第三定律,滑轮和轴之间通过绳子相互的拉力,大小相等,把两个分连接起来解答 : 对于滑轮,拉力 F对于轮轴F2=F=400NR=0.40mr=0.15m 说明 : 轮轴在实际生活中应用许多,可以把轮

19、轴看成是一个以轮半径为动力臂,轴半径为阻力臂的边续旋转的杠杆,因此,F2/F 1=R/r ；实际中也有把动力作用在轴上的,所以 F2懂得为作用在轴上的力,F1懂得为作用在轮上的力,不要死背公式；2. 分析 : 兄弟二人抬水时,水桶作用在扁担上的力是阻力,兄弟俩肩头对扁担的作用力都是动力；如要求哥哥肩上负担的力有多大,可把弟弟的肩同扁担接触的那点看作是支点；反之, 求弟弟肩上负担的力,只要把哥哥的肩同扁担接触的那点作支点,然后用权多平稳条件来求解；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解答 : 设扁担长为学习必备欢迎下

20、载L0；就弟弟肩L,哥哥肩与水桶作用在扁担上的力的作用点的距离为与水桶作用在扁担上的力的作用点的距离为 L L0；以弟弟肩为支点,依据杠杆平稳条件,GL-L 0=F 哥 L 以哥哥肩为支点,依据杠杆平稳条件 GL0=F 弟 L 即哥哥负担200 牛的力,弟弟负担100 牛的力；说明 : 过支点的作用力,力臂为零,分别把支点选肩头,可以削减未知量,使问题便利 地解决；3. 分析指导 : 第一分别作出三个力的作用线,即通过力的作用点沿力的方向作的一条直线（一般常用虚线表示）,然后分别作出从支点到这三条作用线的垂线并标明对应的力臂 和；答案 : 如下列图4. 分析 :A 是一个动滑轮,设重物B 上升

21、的高度为h,就动滑轮A 上升的高度就为h/2 ,这是此题的关键所在,速度大小为移动的距离除以时间 比为速度比；A、B 上升时间相同,所以上上升度1解答：在相等的时间 t 内,B 上升的速度 VB=h/t ；A上升的速度 VA= h/2t ；明显,VA= 2 VB；又由于滑轮 A 和绳重及摩擦均不计,故 F=2G=20牛说明 : 此题综合动滑轮、速度等学问来进行发散思维；标清晰 A、B 物体移动距离的关系特别重要,然后敏捷运用所学的速度、动滑轮等基本学问；5. 分析 : 金属块匀速上升应满意力的平稳条件；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - -

22、- - - - - - 学习必备 欢迎下载金属块受重力、浮力、滑轮组对它向上的拉力满意 G=F浮+F 拉；金属块受到的浮力由阿基米德原理来运算F 浮=水 gV排对重物的拉力,由图可知,由3股绳子来承担,F拉=3F 解答 :F浮=水gV 排=1 10 3 千克米 3 9.8 牛千克 2 米3=1.96 104牛金属块匀速上升,处于平稳状态,滑轮组对金属块的拉力F 拉=G-F 浮=4 10 4牛-1.96 10 4 牛=2.04 10 4牛滑轮组吊起重物是由 3 股绳子承担,绳子自由端拉力即是每股绳上受的力；即至少要用 9.8 10 3牛的拉力才行；6. 分析指导 : 铡刀使用时,刀把上用力的力臂

23、（即动力臂）大于被铡物体对刀口的阻力力臂（即阻力臂） ,由于动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆；钢丝钳使用时,手柄比钳丝口长； 大扫帚扫地时, 手对扫帚把作用力的力臂小于地面对扫帚阻力的力臂；天平两侧臂长相等；镊子使用时,力作用于镊子中部,镊子尖物体对镊子的作用力力臂较大；所以,属于省力杠杆的有：铡刀,钢丝钳；属于费劲杠杆的有：扫帚,镊子；属于等臂杠杆的有：天平；小结 : 解此类问题时,第一确定出杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂,再依据杠杆平稳条件,比较动力臂与阻力臂的大小,得出结论来；7. 分析指导 : 使用杠杆并不肯定都是为了省力,在实际中有时是为了便利,如使用镊子、钓鱼竿,反而是费劲

24、的；因此说法（1）是错误的；杠杆平稳时, 判定该杠杆是否是省力杠杆的依据就是：动力臂是否大于阻力臂；无论支点在动力作用点、 阻力作用点的中间,仍是在二力作用点的同侧,都有可能存在着动力臂大于阻力臂的情形,因此,说法（2）是不全面的；关于说法（ 3）,支点到二力作用点的距离一般不是二力力臂；力与阻力的大小关系；答案 : 为 , ,小结 : 判定杠杆的省力情形的依据就是：动力臂阻力臂；因此,不能据此来判定动8. 分析 : 由于两球密度不同,质量不同,杠杆平稳时 L铝L铜；当都浸没在水中后,根据阿基米德原理,两球浮力相等,即相当于两边削减了相等的重力,但铜球一侧削减的“ 力 力臂” 少,因此必需将支

25、点向铜球一侧移动；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答:A ；9. 分析指导 : 由图可知,物体匀速上升 4m,就动滑轮上升了 2m,即 F 通过距离为 2m,拉力 F 必需在克服动滑轮重力的同时仍要用 2G即 2mg的力去提重物,就拉力 F 做的功可用计 算 出 来；由 于,就；小结 : 在运算力对物体做功时,要把力和物体移动距离对应起来,在此题中,简洁把物体上升距离认为是 F 方向上移动距离, 为了能精确判定物体上升距离和动滑轮上升距离的关系,可将动滑轮旋转水平方向；10. 分析指导 : 先

26、确定直接用手做的功和用杠杆做的功直接用手举高物体做的功杠杆所做的功据功的原理：小结 : 应用功的原懂得释, 关键是要正确地区分机械所做的功和用手直接对物体做的功；11. 分析指导 : （1）依题意,汽车匀速行驶,水平方向上牵引力和阻力平稳,由速度公式求出做功时间t ,由求出做的功,用可求出牵引力F 的大小, 详细过程如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 员汽车受阻力为学习必备欢迎下载N,上坡的速度为9m/s；（2）汽车做匀速直线运动由,得汽车牵引力汽车上坡时,功率不变,此时对应的牵引力为,就对应的速度就为；就小结 :（1）在解有关功率的问题时,肯定要留意P,W,t 或 P,F,v 三者之间的对应性,其三者都是对应于同时、同一机械的功和功率；（2）详细运算过程中,要统一单位；名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 学习必备欢迎下载第 15 页,共 15 页- - - - - - -