简单机械中考总复习

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1、第十一讲简单机械 常考点一杠杆常考点一杠杆1杠杆：在力的作用下能够绕固定点转动的硬棒叫 ，它包含有五要素： 、 、 、 、 力臂是指 到力 的作用线的距离杠杆的平衡条件： 杠杆O OF1F2l1l2O 首先找到首先找到支点支点O 。 分析受力，确定分析受力，确定动力动力F F1 1和阻力和阻力F F2 2的作用点和力的方向的作用点和力的方向，作力，作力的示意图。（则画出动力的示意图。（则画出动力F F1 1和阻力和阻力F F2 2的作用线）的作用线） 从支点出发向力的作用线或延长线作从支点出发向力的作用线或延长线作垂线，并标上直角符号垂线，并标上直角符号 从支点到垂足的长度即为力臂的大小，力臂

2、用从支点到垂足的长度即为力臂的大小，力臂用虚线虚线表示，力表示，力臂两端点用大括号标出并注明字母臂两端点用大括号标出并注明字母L(L(如如L L1 1或或L L2 2) )。字母的下标与。字母的下标与相应力的下标一致。相应力的下标一致。2、力臂的作法、力臂的作法注意：注意：、力臂是支点到力的作用、力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而不是支点线的垂直距离，而不是支点到力的作用点的距离。到力的作用点的距离。力臂是不一定在杠杆上力臂是不一定在杠杆上力的作用线的延长线用力的作用线的延长线用虚线画出。虚线画出。F1F2l1l2OF1F2L1L2O试着画出各力和力臂试着画出各力和力臂画出图中杠杆各力的力臂

3、画出图中杠杆各力的力臂F1F2L1L2F1F2L1OL2O3杠杆种类 帮你归纳帮你归纳 应根据实际情况来选择杠杆，当需要较大应根据实际情况来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方的力才能解决问题时，应选择省力杠杆；当为了使用方便要省距离时，应选择费力杠杆便要省距离时，应选择费力杠杆 常考点二滑轮常考点二滑轮1定滑轮：轴固定不动的滑轮叫 ，其特点是 ，其实质是一个 2动滑轮：滑轮随物体一起移动的滑轮叫 ，其特点是 ，其实质是一个 杠杆定滑轮不省力但可以改变用力方向等臂杠杆动滑轮省一半力但不能改变用力方向动力臂是阻力臂2 2倍的定滑轮定滑轮动滑轮动滑轮3滑轮组：将定滑

4、轮和动滑轮组合成滑轮组，可以达到既 ，又可以 ，动滑轮和重物由n段绳子承担，拉力就是总重总重G的 ，用式子表示为F ，绳子末端拉出的长度s是重物通过距离h的 ，用式子表示为s 帮你归纳确定绳子段数确定绳子段数n n的方法：的方法：在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，数与动滑轮相接触的绳子段数就是承受的绳子段数省力改变力的方向n分之一n n倍nh 常考点常考点三三其他简单机械其他简单机械(1)使用轮轴特点： 力， 距离(2)使用斜面特点： 力， 距离；斜面越绶越 力 省费省费省FG轮轴轮轴: :由由 F F1 1R=FR=F2 2r r R R r r FF1 1 F F2 2所以使用轮轴可以省力所

5、以使用轮轴可以省力当不计摩擦时当不计摩擦时有有 FS=GhFS=Gh S S h h FF G G所以使用斜面可以省力所以使用斜面可以省力使用斜面也可以省力，斜面越平缓，越使用斜面也可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时也就越费距离省力，但同时也就越费距离 常考点常考点四四机械效率机械效率 1有用功： 2总功： （即：即：W总总=W有用有用+W额外额外3额外功： 4机械效率： ，表达式： 理解理解1.1.任何机械的机械效率都小于任何机械的机械效率都小于1 1；机械效率只是；机械效率只是一个比值，没有单位一个比值，没有单位.2.2.机械效率一般用百分数表示机械效率一般用百分数表示.3.3.机械效率

6、与功率不同机械效率是有用功在总功中的比机械效率与功率不同机械效率是有用功在总功中的比值，而功率是反映做功快慢的物理量值，而功率是反映做功快慢的物理量 为达到目的必须做的功（W有用有用）利用机械时对机械所做的功W总总不需要但又必须做的功W额外额外有用功与总功的比值G使物体上升使物体上升1 1、总总功功人或其他人或其他动动力力对对某一机械所做的功某一机械所做的功用机械使物体上升：用机械使物体上升： W有= G物物h 用机械使物体水平运用机械使物体水平运动动，W有有=fL规律总结规律总结：杠杆、滑杠杆、滑轮组轮组、斜面：、斜面： W总=FS热热机：机：W总总=Q放放=mq 电动电动机：机：W总总=W

7、电电=Pt=UIt2 2、有用功、有用功为为达到目的必达到目的必须须做的功做的功, ,等于等于该该机械机械对对物体所做的功物体所做的功hSSh水平运动水平运动LSf注意：滑轮组的机械效率与物体上升的高度、注意：滑轮组的机械效率与物体上升的高度、上升的速度无关上升的速度无关总结：总结：提升物体重力提升物体重力和和动滑轮的重力动滑轮的重力（即：动滑轮重一定即：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高；物重一物重越大，机械效率越高；物重一定，动滑轮越重，机械效率低）。定，动滑轮越重，机械效率低）。1、影响滑轮组的机械效率的因素：、影响滑轮组的机械效率的因素：2、影响、影响斜面斜面的机械效率的因素：的机械

8、效率的因素：斜面的倾斜程度斜面的倾斜程度和和斜面的光滑程度斜面的光滑程度（即：其它条件相同的情况下，斜面越陡，斜面越光滑（即：其它条件相同的情况下，斜面越陡，斜面越光滑机械效率越高）机械效率越高）1关于机械效率的说法中正确的是关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A越省力的机械，效率越高越省力的机械，效率越高 B做有用功越多的机械，效率越高做有用功越多的机械，效率越高 C做相同的功，额外功的值越小，效率越高做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D做功越快的机械，效率越高做功越快的机械，效率越高C 练一练练一练2图图为测量滑轮组机械效率的实为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重验装置，钩码总重

9、6 N。 （1）实验时要竖直向上）实验时要竖直向上_拉动弹簧测力计，由图可知拉力拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为大小为_N，若钩码上升的，若钩码上升的高高度度为为8cm,则则弹弹簧簧测测力力计计向向上上移移动动_cm,该该滑滑轮组的机械效率为轮组的机械效率为_。（2）若若仅仅增增加加钩钩码码的的个个数数，该该滑滑轮轮组组有有机机械械效效率率将将_（选选填填：“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”）匀速匀速2.42483.3%增大增大 练一练练一练3、4如图，忽略绳重和摩擦，用拉力如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着拉着10 N的重的重物匀速上升，绳子自由端移动物匀速上升，绳子自由端移动1

10、m，动滑轮重力，动滑轮重力2 N，求：（求：（1）拉力）拉力F；（；（2）物体上升的距离；）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。）有用功，总功，机械效率。F1/n（G物物G动动）1/2（10 N2N）6 N解：解：（1）拉力）拉力F为：为：（2）物体上升的距离为：）物体上升的距离为：h s /n1 m/20.5 m由图可知，有由图可知，有2股绳子吊住动滑轮：股绳子吊住动滑轮：（3）有用功，总功、机械效率分别是：）有用功，总功、机械效率分别是：W总总Fs6 N1m6JW有用有用G物物h10 N0.5m5 J 5 J / 6J 10083.3 、杠杆平衡条件的、杠杆平衡条件的应应用用1、

11、定量、定量计计算算根据杠杆平衡条件：根据杠杆平衡条件：F1L1 = F2L2 公式中一共有四个物理量，公式中一共有四个物理量，已知其中的三个量，就可以求第四个量。运用已知其中的三个量，就可以求第四个量。运用该该公式公式计计算算时时注注意：意：要准确找出力和力臂的大小；要准确找出力和力臂的大小；单单位位统统一（即一（即F1与与F2 、L1和和L2的的单单位要相同）。位要相同）。【例例1】如右如右图图6所示所示ab为为一一轻质轻质杠杆，杠杆，ao=10cm bo=20cm, 乙重乙重为为2N，则则甲的重力甲的重力为为 N。42、分析力和力臂的变化情况、分析力和力臂的变化情况 根据杠杆平衡条件根据杠

12、杆平衡条件F1L1 F2L2，对公式中各量进行定量分析，对公式中各量进行定量分析，从而确定某些量是否变化、如何变化（增大或减小）。从而确定某些量是否变化、如何变化（增大或减小）。【例例2】、 如下如下图图所示杠杆，力所示杠杆，力F方向始方向始终终和杆垂直，当此杠杆和杆垂直，当此杠杆在在动动力力F作用下，将一个由作用下，将一个由细绳细绳系的物体由系的物体由图图中位置逆中位置逆时针时针匀速匀速转动转动到水平位置到水平位置时时，则则( )F A、F始始终变终变大；大； B、 F先先变变大后大后变变小；小； C、F先先变变小后小后变变大大 D、无法判断、无法判断F大小的大小的变变化。化。A3、判断最小

13、的动力（当动力的方向和杠杆垂直时，判断最小的动力（当动力的方向和杠杆垂直时，动力臂最长，动力最小）动力臂最长，动力最小）【例例3】、用如、用如图图6-6所示杠杆提起重物所示杠杆提起重物G，分，分别别作用在杠杆作用在杠杆末端的力中最省的力是（末端的力中最省的力是（ ）A、F1 B、F2 C、F3 D、一、一样样省力省力B4、判断杠杆在力的作用下能否保持平衡、判断杠杆在力的作用下能否保持平衡（1）若）若F1L1 = F2L2 则则杠杆能保持平衡；杠杆能保持平衡；（2）若）若F1L1 F2L2则则杠杆不能保持平衡，杠杆将杠杆不能保持平衡，杠杆将向力与力臂的乘向力与力臂的乘积较积较大的一方大的一方转动

14、转动。【例例4】如右如右图图的杠杆已平衡，若在两的杠杆已平衡，若在两边钩码边钩码下同下同时时加挂一个同加挂一个同样样的的钩码钩码，杠杆，杠杆 （填（填“能或不能能或不能”）平衡，）平衡， 边边下降；若使杠杆下降；若使杠杆两两边边同同时时去掉一个去掉一个钩码钩码，则则 边边将下降将下降不能不能左左 右右 1 2014南京，4如图所示的器具中，属于省力杠杆的是( )c强化过关2、请同学们按要求完成图、请同学们按要求完成图13513中的滑轮组绕线中的滑轮组绕线3、请正确画出下列各图中杠杆的动力臂和阻力臂、请正确画出下列各图中杠杆的动力臂和阻力臂3、如、如图图15-2-10所示，杠杆在所示，杠杆在竖竖

15、直向下的拉力直向下的拉力F的作用下将的作用下将物体物体缓缓慢匀速提升下表是提升物体慢匀速提升下表是提升物体时时采集到的信息：若不采集到的信息：若不计计杠杆自重和摩擦，杠杆自重和摩擦，则则拉力拉力F= N；若；若实际实际拉拉力力F为为90 N，则则拉力做的拉力做的总总功功W总总= J；W有用有用= J；W额额外外= J杠杆的机械效率杠杆的机械效率 . 4、 如如图图所示，用平行于斜面、大小所示，用平行于斜面、大小为为1.25 N的拉力的拉力F，将重将重为为18 N的物体从斜面底端匀速拉至的物体从斜面底端匀速拉至顶顶端，端，则则有用功是有用功是 J；总总功是功是 J；额额外功是外功是 J；斜面的机

16、械效率；斜面的机械效率是是 。1000Nf5、爸爸想移、爸爸想移动动一个重箱子，小一个重箱子，小鹏鹏帮助爸爸采用了帮助爸爸采用了如如图图所示的装置，如果箱子重所示的装置，如果箱子重为为1200N，所用水平拉力，所用水平拉力F为为1000N，箱子以，箱子以01ms的速度做匀速直的速度做匀速直线线运运动动，若滑，若滑轮组轮组的机械效率的机械效率为为90，则则在在5s内拉力内拉力F所做的功是所做的功是 J，箱子与水平地面之箱子与水平地面之间间的摩擦力的摩擦力为为 N6、湛江港一装卸工人用如、湛江港一装卸工人用如图图1l所示的滑所示的滑轮组轮组匀速提升匀速提升质质量量为为80 kg的的货货物，所用的拉

17、力物，所用的拉力F为为500N，绳绳子自由端在子自由端在50s内被匀速拉下内被匀速拉下4m，求：，求：(g取取10Nkg)(1)提升前提升前货货物静止在地面上，与地面的接触面物静止在地面上，与地面的接触面积积为为0.04m2，求，求货货物物对对地面的地面的压压强强(2)提升提升时绳时绳子自由端的速度子自由端的速度(3)拉力拉力F的功率的功率(4)此滑此滑轮组轮组的机械效率的机械效率hs7、工人利用如、工人利用如图图所示的斜面，把所示的斜面，把质质量量为为50kg的的货货物沿斜面由底部匀物沿斜面由底部匀速推到速推到顶顶端，所用端，所用时间为时间为10s，沿斜面向上的推力，沿斜面向上的推力为为30

18、0N。斜面。斜面长长10m，高，高5m。g取取10N/kg。求：。求：（1）货货物所受重力是多少？物所受重力是多少？ （2）此）此过过程程货货物的运物的运动动速度是多少速度是多少? （3）斜面的机械效率是多少）斜面的机械效率是多少? （4）如果把）如果把货货物放在水平地面上，与地面的接触面物放在水平地面上，与地面的接触面积积是是0.5m2，对对地面的地面的压压强强是多少？是多少？图170204060801001208、一、一辆轿车辆轿车在平直的高速公路上匀速行在平直的高速公路上匀速行驶驶1.8km，轿车轿车上的速度表如上的速度表如图图17所示，在此所示，在此过过程中程中轿车轿车速度速度为为多少

19、多少km/h? 合多少合多少m/s? 若若轿车发动轿车发动机的功率机的功率为为40kW，则该车则该车行行驶驶中所受阻力多大？中所受阻力多大？若若轿车轿车消耗汽油消耗汽油0.25kg，其，其发动发动机的效率多大？机的效率多大？（q汽油汽油4.6107J/kg）9、如、如图图所示的是某水上打所示的是某水上打捞捞船起吊装置船起吊装置结结构构示意示意简图简图某次打某次打捞捞作作业业中中该该船将沉没于水下深船将沉没于水下深处处的一只密封的一只密封货货箱打箱打捞捞出水面已知出水面已知该货该货箱体箱体积为积为50 m3，质质量是量是200 t (1)货货箱完全浸没在水中箱完全浸没在水中时时受到的浮力是多少受

20、到的浮力是多少? (2)货货箱完全出水后，又被匀速吊起箱完全出水后，又被匀速吊起l m，已知此，已知此时钢缆时钢缆拉力拉力F为为1106N，则则在此在此过过程中拉力程中拉力F所所做的功是多少做的功是多少?起吊装置的滑起吊装置的滑轮组轮组机械效率是多少机械效率是多少? (3)符符货货箱从箱从刚刚露出水面到完全出水的露出水面到完全出水的过过程中是程中是被匀速提升的，被匀速提升的，请请分析在此分析在此过过程中，程中，货货箱所受箱所受浮力和滑浮力和滑轮组轮组机械效率的机械效率的变变化情况化情况(水的密度水的密度为为1.0103kg/m3， g取取10 Nkg，不考，不考虑风虑风浪、水流等的影响浪、水流

21、等的影响) 典例典例1 杠杆的分类杠杆的分类 例例1 2014南京，4如图所示的器具中，属于省力杠杆的是( ) 解析：镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；独轮车动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B正确；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误，故选B. 【方法点拨】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆B 解析：在阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小由图示可知，连接OP，即为力臂L1，过P点做垂直于OP的作用力F就是最

22、小的力，如答图所示 【方法点拨】熟练应用杠杆平衡条件，掌握力臂的画法即可正确解题，支点与力的作用点的连线为最长的力臂典例典例3 杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件 例例3 2014济宁，7小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是( ) A便于直接读出拉力的大小 B便于提供不同方向的拉力 C便于正确认识力臂 D便于测量力臂的大小例 3 图C 解析：从支点到力的作用线的距离叫力臂，在杠杆两侧挂钩码，由于重力的方向是竖直向下的，力臂在杠杆上可以直接读出，当用弹簧测力计拉，若弹簧测力计倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这

23、样力臂会发生变化，相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡，这样做实验可以加深学生对力臂的正确认识，故选C. 【方法点拨】合理运用杠杆平衡条件进行分析，同时明确拉力倾斜时力臂会变小，这也是我们在实验中应该注意的细节典例典例4 滑轮和滑轮组滑轮和滑轮组 例例4 2014泰州，10如图所示的滑轮组，每个滑轮重为20 N，绳重及摩擦不计用它匀速提升重为100 N的物体，所用的拉力F是( ) A50 N B60 N C70 N D120 N 解析：图中绳子股数n2，不计绳重及摩擦，所以拉力 ，故选B. 【方法点拨】弄清楚绳子的股数是解决此题的关键B例4图学生随堂巩固1教材拓展题

24、下列简单机械中，属于省力杠杆的是( )C2教材拓展题学校国旗杆的顶端装有定滑轮，如图所示定滑轮的作用是( )A省力B省距离C省力省距离D可以改变力的方向第 2 题图D3工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)其中最省力的方案是( ) 解析：在以上四种情况中，BCD都将物体与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了物体与地面之间的摩擦力，而A没有，所以首先可以排除A.在B中使用的是定滑轮，只能改变力的方向不能省力，其所用力的大小与D是一样的，都等于物体与地面之间的滚动摩擦力在C中使用的是动滑轮，动滑轮能够省一半的力，所以，此

25、时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半，所以此时所用的力最小，即最省力，故选C.C4如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦)，其中所需动力最小的是( ) 解析：不计机械重和摩擦，A图中，由图知， ,所以 ；B图中，滑轮组由三段绳子承担，所以 ；C图中，由图知，是定滑轮，不省力，所以 ；D图中，根据杠杆的平衡条件： ，所以 .由以上分析得D最省力故选D.D5教材拓展题李爷爷用一根撬棒撬石头，如图所示，他使用的杠杆是一个 选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆，在用力方向不变的情况下李爷爷想用更小的力撬起石头，那么他的手应该向 选填“远离”或“靠近”)支点O方向移动第

26、5 题图省力远离6盘山公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，如图所示，从物理模型角度看，盘山公路可看作是 ，与直线上山的公路相比，盘山公路的特点是 第 6 题图斜面省力费距离 实验强化过关 实验探究杠杆的平衡条件实验探究杠杆的平衡条件 命题角度：命题角度：1.杠杆平衡螺母的调节.2.支点处于杠杆中间.3.调节杠杆在水平位置静止.4.测量多组数据的目的.5.测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计的示数变化.6.分析数据，总结平衡条件.7.利用平衡条件调节杠杆平衡例例 2014黔东南州，19研究杠杆平衡条件的实验例题图(1)杠杆的位置如图a所示，此时应调节杠杆两端的螺母使其向 选填“左”或“右”)移动，使

27、杠杆在水平位置平衡，实验时，施加的动力和阻力的方向都是竖直方向，这样做的好处是 (2)某同学通过多次实验操作及数据分析，得出杠杆平衡的条件是：动力动力作用点到支点的距离阻力阻力作用点到支点的距离你认为他的结论 (选填“可靠”或“不可靠”)；理由是 右便于测量力臂不可靠杠杆在水平位置平衡，并且动力和阻力垂直作用在杠杆上，此时动力臂和阻力臂都在杠杆上，“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”成立；当动力和阻力不垂直作用在杠杆上，动力臂和阻力臂小于支点与作用点之间的距离，“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”不成立 (3)利用如图c所示装置进行实验，每个钩码重0.5 N，杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)2.25变大