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1、简单机械 2017年武汉市中考物理第一轮复习 F1 F2 F1 F2 一、杠杆:认识五要素、识别省费力 识别支点、力、力臂 B A C 【例1】对图所示的杠杆进行分类。 A、用撬棒撬石头B、跷跷板 C、理发剪刀D、镊子夹东西E、起子撬瓶盖 【例2】 如图是奥运会皮划艇静水比赛的体育图标，在比赛的过程中 ，当运动员用船桨向后划水，艇就向前运动。下列表述正确的是： A.运动员使用的船桨属于费力杠杆 B.运动员使用这种船桨的好处是省力 C.用船桨向后划水，艇就向前运动，说明物体间力的作用是相互的 D.用船桨向后用力划水，说明力可以改变物体的运动状态 ACD 二、力臂的概念、会画力臂 【例1】关于力臂
2、下列说法正确的是( ） .从支点到力的作用点的距离 .从支点到力的作用线的距离 .力臂不可能为零 .力臂一定都在杠杆上 L2 L1 B F2 O F1 A 找支点找支点OO； 画力的作用线；画力的作用线； 画力臂（从支点垂直画力臂（从支点垂直 力的作用线作垂线）；力的作用线作垂线）； 标力臂（标力臂（从支点到垂 足大括号）大括号） 画力臂要点 在探究杠杆平衡条件时，为何选用直杆？ 直杆便于 测量力臂 三、杠杆的平衡条件 1.实验 此实验中用弹簧测力计时：此实验中用弹簧测力计时： 应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平 位置平衡。 A A、这样做可以方便的从杠杆上读出力臂。、这样做可以方便的从杠
3、杆上读出力臂。 B B、所以每次操作都必须使杠杆、所以每次操作都必须使杠杆水平平衡水平平衡 探究“杠杆的平衡条件”注意事项 测力计要竖直向上拉测力计要竖直向上拉 测力计示数变化问题 0 1 1 0 四、运用杠杆平衡条件解决有关问题 1.动态变化问题 解题思路： （1）明确杠杆“五要素” （2）确定不变量 （3）抓住变化量 （4）应用F1 L1 F2 L2 解题 【例例1 1】如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在 A A 端施一个端施一个始终与杠杆垂直的始终与杠杆垂直的力力 F F ，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时， F F 大小的大小的 变化情况
4、是（变化情况是（ ） A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 DD先变小后变大先变小后变大 G O A F 【例例1 1】如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在 A A 端施一个始终与杠杆垂直的力端施一个始终与杠杆垂直的力 F F ，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时， F F 大小的大小的 变化情况是（变化情况是（ ） A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 DD先变小后变大先变小后变大 G O L2 G L2 【例例1 1】如图所示杠杆，在如图所示杠杆，在 A A 端施
5、一个始终与杠杆垂直的力端施一个始终与杠杆垂直的力 F F ，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时，当杠杆由如图实线位置匀速转动到虚线位置时， F F 大小大小 的变化情况是（的变化情况是（ ） A A大小不变大小不变 B B由小变大由小变大 C C先变大后变小先变大后变小 DD先变小后变大先变小后变大 G G O L2 C 【变式】如图所示，用一个可以绕O点转动的轻 质硬杆提升重物，若在提升重物的过程中动力F 始终沿水平方向，则在如图所示的(缓慢转动)过 程中，动力F （ ） A由大变小 B由小变大 C先变大后变小 D保持不变 F F G G O 【变式】如图是过去农村用的舂米工具的结构示
6、意图，它是应 用杠杆平衡原理进行工作的。 图中O为固定转轴，杆右侧的A 端连接着石球，脚踏杆左侧B端可以使石球升高到P处，放开 脚，石球会落下击打稻谷。若脚用力F，并且方向始终竖直向 下，假定在石块从最低点升起到P处的过程中，每个位置杆都 处于平衡状态，则（ ） A.力F的大小始终不变 B.力F先变大后变小 C.力F和它的力臂的乘积始终不变 D.力F和它的力臂的乘积先变大后变小 F O B A P A D 【变式2】如图所示，O为杠杆的支点，在杠杆 的右端B点处挂一重物。MN是以A为圆心的弧线 导轨，绳的一端系在杠杆的A点，另一端E可以 在弧线形导轨上自由滑动，当绳的E端从导轨的 一端N点向另
7、一端M点滑动的过程中，杠杆始终 水平，绳AE对杠杆拉力的变化情况是（ ） O MN E B A A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.一直变小 D.一直变大 B 质量不计的杠杆提升重物G，动力作用在A点，则（ ） A.一定是省力杠杆 B.一定是费力杠杆 C.不可能是等臂杠杆 D.可以是等臂杠杆 G O A D 2.杠杆偏转问题 1.已知AOBO，Fl、F2的大小及方向都不变 ，如将它们的作用点同时向支点O移动相同的距 离，则杠杆将（ ） AA端下沉 BB端下沉 C仍平衡 D无法判断 A 2.已知AOBO，如果保持两个力的力臂不变， 两个力F1，F2同时减少相同的力，则杠杆 将（ ） AA端下
8、沉 BB端下沉 C仍然平衡 D无法判断 B 3.如图所示甲、乙两同学用一根轻质木棒抬 重物，若甲乙两同学肩膀间的距离为1.2m， 物体到甲同学肩膀处的距离为0.3m，木棒对 乙同学的压力大小为100N，求： （1）物体重多少？ （2）木棒对甲同学 肩膀的压力是多大？ 甲 乙 3.状态方程问题 400N 300N 将质量为m、半径为R的均匀圆柱体推上高为h的台阶，如 图所示，请在图示位置画出将柱体推上台阶的最小推力的 示意图。 R h F F 定滑轮动滑轮 能够改变力的方 向，但不省力 能够省一半力但不 改变方向，且费距离。 注意：同一根绳上的力大小相注意：同一根绳上的力大小相 等等。 五、定滑
9、轮、动滑轮和滑轮组的作用 定滑轮为什么不省力？ F F1 1 F F2 2 l l 2 2 l l 1 1 OO 动滑轮为什么省一半的力？ OO l l 1 1 F F1 1 F F2 2 l l 2 2 使用定滑轮时，沿不同方向拉绳子的自由端，所用拉力大小 _，这是因为它的力臂_。由此可见定滑轮特点是 _，实质是_。 相等相等 不改变力的大小但可改变力的方向等臂杠杆 电梯 B C 配重 F C A O D E H B 1.识别定、动滑轮 1.工人站在楼下地面上，利用如图1所示的滑轮组把 放在地面上的重物提升到楼上，请在图中画出滑轮组 的绕绳方法。 2.用图2所示的滑轮组装成滑轮组，并用最省力
10、的方 法提升水桶。请在图2中画出滑轮组的绕线图。 2.会组装简单的滑轮组: 图1 图2 3.作用 【例】如图关于几种机械的作用说法正确的是 图1 旗杆顶端 安装定滑 轮是为了 省力 C 瓶盖起子 在使用中 是为了省 距离 B 使用钓鱼 竿钓鱼时 ，可以省 距离 A 吊臂下方的 动滑轮在使 用中是为了 省功 D A 理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和 动滑轮的重力）拉力。 半理想的滑轮组（只忽略轮轴间的摩 擦和绳重）拉力 4.4.滑轮组特点滑轮组特点 距离距离 速度速度 影响滑轮组机械效率高低的因素总结： 若忽略绳重及摩擦 可知： G一定时，G动越大，滑轮组的机械效率就越小； G动一定时，G越大，
11、滑轮组的机械效率就越大。 F 小结： 竖向：忽略轮和轴间摩擦 F F2 2 G G G G F F1 1 n=2n=2 n=3n=3n=3n=3 例1：如图所示滑轮组，不计滑轮、绳、弹簧测 力计重及轮与轴间的摩擦，当用力拉动物体向左 匀速运动的过程中，若物体与地面间的摩擦力的 大小f18N，则弹簧测力计的示数为 N， 则拉力F N；若在此过程中，绳端移动速 度为0.6m/s，则物体A的运动速度v m/s， 物体A在4s内通过的距离S m。 F A 横向 F A F1 F2 【变式】如图所示，分析F1、F2和F 的关系 例2：物体A在滑轮组拉力的作用下，2s内沿水平 地面匀速移动0.2m。弹簧测
12、力计的示数如图所 示。不计滑轮重和轴摩擦，则（ ） A绳子自由端的拉力F2.2N B物体A受到的摩擦力f6.6N C绳子自由端移动速度v0.3m/s D滑轮组对物体A做功的功率P0.66W A F F Fc Fc G 变式1如图所示，重500N的人站在重5300N 的船上，通过滑轮把船匀速拉向岸边。人拉绳 的力为600N，人和船相对静止。不计绳重和 滑轮处摩擦，船受到水的阻力为（ ） A500N B1000N C1200N D2900N C 变式2在图中，物体A重50N，物体B重30N，物 体A在物体B的作用下向左做匀速直线运动，如果 在物体A上加一个水平向右的力F拉动物体A，使 物体B以0.
13、1m/s的速度匀速上升，动滑轮重6N ，绳与轮摩擦不计，则拉力F_N，2分 钟物体A移动的距离sA_米。 A B 2424 3636 F 物重70牛，求拉力F 若每个滑轮重1牛，求 拉力F 10牛；66/7 牛 小明想估测出石头的密度，他手边的测量工 具只有刻度尺，其它实验器材有轻质长硬 棒、细线、“另一块石头” 、水和烧杯。请 帮助他利用硬棒设计出一个实验方案。 使用杠杆平衡条件和浮力知识求解物体的密度 有用功W有额外功W额总功W总 定 义 利用机械工 作时，对人 们有用的功 叫做有用 功。 利用机械工作时 ，对人们无用但 又不得不做的功 叫做额外功。 有用功加额外功 是总共的功叫做 总功，
14、即： 总有额 实 质 机械克服物 体阻力做的 功。 克服机械自身重 力和摩擦做的 功。 动力对机械做的 功。 有关概念，透彻理解 、有用功、额外功和总功 、机械效率 有用功跟总功的比值叫做机械效率，即 （1）由上式可知，要提高机械效率，必须减小额外功在总功中 的比例，即：改进机械结构（减轻自重）；按规程保养，定时润 滑（减小摩擦）。 （2）在理解机械效率的概念时要注意：机械效率没有单位（ 因为机械效率是有用功跟总功的比值）。机械效率的大小总小于 （额外功的存在）。机械效率的大小取决于有与总的比值，即 有用功在总功中所占的比例，不能理解为：有用功多，机械效率高； 总功大，机械效率低。省力的机械不
15、是机械效率高，而是更低。 功率大小与机械效率高低无直接关系！功率大机械效率不一定高，功 率小机械效率不一定低。 一、发热效率问题 节能式电热水器 型号：SP-502 电源：220V 50Hz 额定功率：1000w 容量：1.2L 某电热水器将1kg水从15烧开，若 用时7分钟，求热水器的效率。 解： Q=cm(t-t0) =4.2X103J/(kg ) X1kgX(100-15) =3.57X105 J W电=pt=1000wX7X60s=4.2X105J =Q/ W电=3.57X105J/4.2X105J=85 二、发光效率问题 11w11w节能灯亮度和节能灯亮度和40w40w白炽灯相白炽灯相 同同 20wLED20wLED灯亮度和灯亮度和100w100w白炽灯白炽灯 相同相同 白炽灯温度高，发光效率 （“高”或“低”） 节能灯温度低，发光效率 （“高”或“低”） 低 高 三、热机效率问题 燃料很难全部 燃烧，燃
