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1、第三章 简单机械、机械功考点解读一、杠杆1完整的杠杆结构硬棒，支点，动力，阻力，动力臂，阻力臂。作用在杠杆在使它转动的力叫动力，阻碍杠杆转动的力叫阻力，力臂必须垂直于力，即LF。2杠杆平衡状态：杠杆处于静止或匀速转动状态即为平衡状态。注意：不一定是要在水平位置静止才是平衡状态，在任意位置静止都算是杠杆平衡，但是在做验证杠杆平衡的条件的实验前，需要通过调节平衡螺母使杠杆处于水平位置平衡。2杠杆平衡的条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2。3杠杆的种类当动力臂大于阻力臂时，省力杠杆，如羊角锤，老虎钳，动滑轮等；当动力臂小于阻力臂时，费力杠杆，如理发剪刀，镊子，钓鱼竿等；当动力臂等于阻力
2、臂时，等臂杠杆，如托盘天平，定滑轮等。二、滑轮：杠杆的一种变形1定滑轮是一个等臂杠杆，只能改变力的方向（各个方向），但不改变力的大小。2动滑轮是一个省力杠杆，能省一半力，但要费一倍距离，但不能改变力的方向。思考：一般讨论的问题是轻滑轮，即滑轮质量（重力）不计，如果要考虑滑轮的质量呢？定滑轮（轻）模型动滑轮（轻）模型三、功和功率1功的定义：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。2公式表达：，条件：F与s必须是在同一条直线上。3功是能量的一个单位，故单位是“焦耳”（J）。4功率：描述物体做功快慢的物理量，单位时间内做的功叫做功率。5公式表达：，当物体做匀速运动时，。6功率的单位是瓦特
3、（W），常用单位是千瓦（kW），1kW=1000W四、动能和势能1动能Ek：物体运动时具有的能量叫做动能，运动物体的速度越大，质量越大，其动能就越大。记忆公式：。2重力势能Ep：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体质量越大，举得越高，其重力势能就越大。记忆公式：。3物体的动能和势能统称为机械能，物体的动能和势能之间可以相互转化，动能可以转化为势能，势能可以转化为动能。【记忆技巧】定滑轮：使用过程中位置固定动滑轮：使用过程中位置发生变化（动）【思考】不做功的几种情况？直击中考（上海2009中考3）在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是 （ ） A翘棒B镊子C铡刀D开瓶器（上海2009中考
4、13）木块在大小为5牛的水平拉力作用下，10秒内在水平面上沿拉力方向前进2米，拉力做功为 焦，功率为 瓦；若木块重15牛，在此过程中重力对水块做功为 焦。（上海2010中考4）如图所示，杂技表演者在离板后的上升过程中，她的 ( )A重力势能增大，动能减小 B重力势能增大，动能增大C重力势能减小，动能减小 D重力势能减小，动能增大（上海2010中考13）木块在大小为10牛的水平拉力作用下，沿水平面匀速前进2米，拉力做功为 焦，木块受到摩擦力的大小为 牛；若木块重16牛，在此过程中重力做功为 焦。（上海2011中考20）某物体在50N的水平拉力作用下沿水平面作作均速直线运动，10s内前进了6m。求
5、此过程中拉力做的功W和功率P。（上海2012中考12）如图所示，用20牛的拉力F匀速提起物体A，不计摩擦，A的重力为 牛。若物体A在10秒内上升4米，此过程中拉力F做的功为 焦，功率为 瓦。（上海2012中考20）杠杆的动力臂L1为2米，阻力臂L2为0.2米，若阻力F2为300牛，求杠杆平衡时的动力F1.（上海2013中考14）如图所示，滑轮 可以看作等臂杠杆（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均为20 牛且处于静止状态，不计摩擦和滑轮重力，力F2的大小为 牛；物体上升时，它的重力势能 （选填“增大”或“不变”或“减小”）。（上海2013中考20）物体在20 牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀
6、速直线运动，5秒内前进了3米。求此过程中拉力做的功W和功率P。【参考答案】（上海2009中考3）B（上海2009中考13）10；1；0.（上海2010中考4）A.（上海2010中考13）20； 10； 0.（上海2011中考20）W=Fs=50牛6米=300焦 ；P=W/t=300焦/10秒=30瓦.（上海2012中考12）20；80；8.（上海2012中考20） F1L1=F2L2;F1=F2L2/L1=（300牛0.2米）/2米=30牛（上海2013中考14）A;10;增大.（上海2013中考20）60焦；12瓦.例题精讲【题型一杠杆】图1【例1】（闸北2013二模12）在图1中，OA是轻
7、质杠杆，已知OB=2AB，B点所挂重物的重力为6牛，A端竖直向上拉着，杠杆处于静止状态，则力F的大小为 牛。这时的杠杆是 杠杆(选填“省力”或“费力”)。保持作用点不变，当力F向左倾斜时，为使杠杆仍然保持静止，则力的大小需 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。【参考答案】4；省力；增大【例2】（普陀2013二模14）图2为小明钓鱼时的情景，此时鱼竿可以视为 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。图中小明右手握竿的位置为支点，已知阻力F2为12牛，动力臂与阻力臂之比为14，则小明提鱼竿的力F1为 牛；若保持图中鱼竿位置和用力方向不变，为减小动力F1，则应 （选填“增大”或“减小”）两手握竿
8、的距离。图2【参考答案】费力；48；增大.【题型二动滑轮、定滑轮】图3(b)FBB(a)AFA【例3】（浦东2013二模5）如图3所示，使用(a)图中滑轮的优点是可以 ；物体B的重力为100牛，若不计滑轮重及摩擦，当用拉力FB匀速提升物体B时，力FB的大小为 牛，在此过程中物体B的机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。【参考答案】改变力的方向； 50；变大【题型三功、功率】【例4】（虹口2013二模5）小张用50牛的水平推力使一个重为20牛的物体沿水平面前进了5米，放手后，物体继续滑行了1.5米，则小张对物体做的功为( )A75焦 B100焦 C250焦 D325焦【参考答案】C【例5
9、】（静安2013二模19）重为100牛的木块，在大小为20牛的水平拉力作用下，沿水平地面匀速前进3米。求此过程中拉力所做的功W和重力所做的功W。【参考答案】60焦；0焦.【题型四动能、重力势能】ABC图4【例6】（金山2013二模5）如图4所示，如果忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时，以下物理量中，不变的是( )A速度 B动能 C机械能 D重力势能【参考答案】C【题型五功、功率与滑轮结合】【例7】（徐汇2013二模12）如图5所示，用力将绳子的B端向上匀速提起，不考虑滑轮摩擦及重力，当拉力为20牛时，物体A的重力为 牛。若10秒内B端向上移动2米，则拉力做功 焦，功率为 瓦。
10、【参考答案】40；40；4FA图6 【例8】（宝山2013二模12）如图6所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为_牛，若物体A在4秒内移动0.2米，此过程中拉力F做的功为_焦，功率为_瓦。【参考答案】20； 4； 1.过关演练一、选择题1如图1所示是安置在小区门口的栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆拉起来，它是一根 （）A省力杠杆 B费力杠杆 C等臂杠杆 D无法确定2如图所示中属于费力杠杆的是 （）图1图23如右图2所示，绳子OO悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码重物
11、G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是下图中哪一幅图（ ）ABCD4园艺师傅使用如图3所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了 （ ）图3 A增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离C增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力5如图4中杠杆的A点，先后沿AD、AE、AF、AG四个方向施加力的作用，均能使杠杆平衡在这四种情况中（ ） A沿AD方向最省力 B沿AE方向最省力 C沿AF方向最省力 D沿AG方向最省力6在如图5所示的几个情形中所提到的力没有做功的是 （ ）图4图5AB C D7
12、上课铃刚响，小孙同学立即从学校教学楼的一楼奔上三楼，大约用了20秒，则他登楼的功率最接近于（ ）A10瓦 B100瓦 C1000瓦 D10000瓦8如图6是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 （ ）A甲是动滑轮，使用时不能省力B乙是动滑轮，使用时可以省力C甲是定滑轮，使用时可以省力图6D乙是定滑轮，使用时不能省力9在如图7所示的各杠杆中，无论怎样调节力的大小都不能使轻质杠杆在水平位置平衡的是（ ）A图7BCD10如图8所示的轻质杠杆，AO小于BO，在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若此时将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则 （ ）图8A杠杆仍保持平衡B杠杆A端向下倾斜C杠杆B端向
13、下倾斜D无法判断二、填空题AF2F1B11目前很多家庭都备有垃圾桶，如图9所示是家用脚踏式垃圾桶的结构图，F为装垃圾时开盖用的脚踏板。从图中可以看出，其中由DEF组成的杠杆是一根_(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆，其支点是_。图9图12图11图1012如图10所示，某人用一根轻质木棒挑一重为120牛的物体站在水平地面上，木棒AB保持水平，棒长AB=1.2米，重物悬挂处离肩膀距离BO=0.8米，那么此人用手作用在棒的A端时要挑起重物所用的最小的力为_牛，力的方向应该_。13如图11所示，B装置是_滑轮（选填“定”或“动”）。若物体A所受重力为100牛，当分别用力匀速提起物体A时，拉力F1_F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。若物体A被提高了2米，则力F2做功_焦。142006
