新中考物理专题 简单机械与机械效率知识点+例题+练习题Word格式文档下载.docx
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B.两边砝码组各向支点处移远一个格
C.两边钩码组各减少一个钩码
D.两边钩码组各减少一半钩码
5.图5中,O为一根轻质杠杆的支点,OA=2m,OB=2.5m,A点处挂着重100N的物体。
若在B端施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置上保持静止,则这个力的大小和方向是〔〕
A.20N,竖直向上B.20N,竖直向下
C.80N,竖直向上D.80N,竖直向下
6如图所示,手持弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆处于水平平衡状态,弹簧测力计的示数是5N,OA=80cm,AB=20cm,则物体的重是( )
A、20N B、4N
C、1.25ND、条件不足,无法判断
7、如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则()
A.杠杆仍保持平衡B.杠杆的A端向下倾斜
C.杠杆的B端向下倾斜D.无法判断
【典例详解】
知识点一:
画力臂
【例1】如图,杠杆处于平衡状态,在图中分别画出对应的力臂L1和L2。
【例题2】作出下图相应的力与力臂
知识点二:
杠杆的平衡条件及应用
【例1】在右图所示的实验装置中:
①实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(左或右)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。
这样做得目的是__________________
②实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?
(请设计两种方案)
①
②
【补充提问】:
为什么实验装置中,杠杆左右两边是等长的?
【例2】下表是小王在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,记录的部分测量结果,请在空格中填入适当的值。
(每个钩码质量为50g,g=10N/kg)
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
0.5
8
4
2
6
1.5
在本次实验课的总结中,老师提出了这样一个问题:
如右图所示,杠杆处于平衡状态,若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码,释放后观察到的现象将是什么?
小王认为,杠杆仍能保持平衡;
小李认为,杠杆将顺时针转动;
小赵认为,杠杆将逆时针转动,你的观点是
【例3】在研究“杠杆的平衡条件”实验中,在处理数据过程中,有同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”。
经过实验,获得了下述数据:
5
于是,他们认为自己的猜想得到了验证。
你认为他们的实验过程存在什么问题?
【跟踪强化】如图所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,则杠杆B端下沉。
知识点三:
杠杆的分类
【例1】下列图7工具中省力杠杆是( );
费力杠杆是( )等臂杠杆是( )。
【例2】如图12-23是自卸车的示意图,车厢部分视为杠杆,则下列分析正确的是()
A.B点是支点,液压杆施的力是动力,货物重是阻力
B.B点是支点,物体A放在车厢前部可省力
C.C点是支点,物体A放在车厢后部可省力
D.C点是支点,物体A放在车厢前部可省力
【例3】夹子是我们生活中经常使用的物品,图5给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况。
下列说法中正确的是()
A.当我们用手将其捏开时,它是费力的
B.当我们用其夹住物品时,它是费力的
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时.它都是省力的
D
.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力
【跟踪练习】
1.如图所示是列车上常用的手推车,车内货物均匀摆放.车前行时,需经过障碍物.当车的前轮遇到障碍物A时,售货员竖直向按扶把,这时手推车可以视为杠杆,若手推车和货物总重200N,动力臂和阻力臂之比为2:
3,则服务员作用在扶把上的力为N.当后轮遇到障碍物A时,售货员竖直向提扶把,这时支点是(选填“A”、“B”或“C”)点,这种情况下,手推车可以视为杠杆(选填“省力”或“费力”).
2.如图12-20所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下面说法正确的是()
A.三个杠杆都是省力杠杆 B.三个杠杆都是费力杠杆
C.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆
D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
知识点四:
解决杠杆平衡时动力最小问题:
此类问题中阻力×
阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到
①.在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;
②.动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
【例1】画出使下图中杠杆平衡的最小的力
【例2】.向左用最小的力推倒下面这个箱子:
【例3】.用最小的力将一个圆柱形的油桶推上台阶,画出这个力
第二部分滑轮
设计组装滑轮组
【例题1】、一根绳子能承受的最大拉力为500牛,一个人站在地上,想用这根绳子提起1800牛的重物,请在图下右中画出绳子的绕法。
【例题2】、小强想把一货物吊到楼上去,已知货物重1000N,小强最大的拉力为300N,如果使用滑轮组,至少需要几个滑轮?
如何装配?
滑轮----竖直方向上提升问题
1、如下左图所示,物体A重20N,滑轮重1N,绳重不计,弹簧秤示数为25N,则物体B的重为_________N。
地面对物体A的支持力______N.
2、如下右图所示,已知物重为G,则各图中的拉力F各为多少?
(滑轮组及摩擦不计)
3、用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如下左图所示,不计摩擦,比较拉力F1、F2、F3的大小()
A、F1>F2>F3B、F1=F2=F3C、F1<F2<F3D、F2>F3>F1
4、如上中图所示,人对绳的自由端拉力F都相等,且物体处于静止状态,不计滑轮重和摩擦,比较四个物体重力,最大的是()
A、G1B、G2C、G3D、G4
5.如图13所示(滑轮组的绕绳未画出),人以400N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒,使绳端向下移动了1.5m、重为1100N物体匀速上升了0.5m,求:
(g=10N/kg).
(1)按题意画出滑轮组的绕绳.
(2)被吊起的重物质量多大?
它上升的速度为多少?
(3)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;
滑轮-----水平方向上拉动物体
1、在下左图中,物体A的重力为G,拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于()
A、0.5GB.2GC.0.5fD.2f
2、如上右图所示,若拉力F=900牛顿,物体A重1500牛顿,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。
当绳子自由端移动3米,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是______牛顿,物体A移动______米。
3、如下左图所示,在水平面桌面上放一个200N重的物体,物体与桌面的摩擦力为40N,匀速拉动物体时,水平拉力F应为。
4、如上中图所示的装置中,已知重物G1=500N,重物G2=1200N,在不考虑摩擦和其他阻力情况下,使重物G1保持平衡的拉力F应等于。
5、如上右图所示,当F=100N时,物体匀速运动,则物体所受的摩擦力()
A.100NB.200NC.50ND.150N
第三部分:
机械效率
1.有用功:
(1)定义:
对人们有用的功,一般指克服物体重力做的功.
(2)计算公式:
=Gh=
-
.
2.额外功:
一般指人对动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功.
=
-
.(斜面中:
=fs可以反过来求f)
3.总功:
有用功和额外功之和,一般拉力做的功为总功.
=Fs=________.
4.机械效率:
(1)定义:
有用功跟总功的比值.公式:
η=×
100%.
(2)任何机械的机械效率都小于100%.
(3)同一个机械,越省力,机械效率越低
【公式推导】
竖直方向的滑轮组:
(1)η=
(2)η=
水平方向的滑轮组:
斜面:
η=
5.实验
(1):
测量滑轮组的机械效率
1.实验原理:
η=
=
2.要测量的物理量:
钩码重G、钩码提升的高度h、拉力
、绳的自由端移动的距离S.
3.实验器材:
钩码、铁架台、滑轮、细线、刻度尺、弹簧测力计.
4.实验结论:
影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的质量、物体的质量、滑轮和绳子间的摩擦.
5.实验拓展:
(1)必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的是保证弹簧测力计的示数不变.
(2)提升同一重物,动滑轮越多的滑轮组,机械效率越低.
(3)同一滑轮组,提升的重物越重,机械效率越大.
(4)根据推导公式:
=
=
可知机械效率与绳子的股数n无关,且小于1.
(5)一般考题中:
η主要与
,
有关,与n和h无关
【例1】、如图,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体竖直上升了1m,人拉绳的力为250N。
求:
滑轮组的机械效率为多少?
动滑轮重多少?
(不计绳重和摩擦)若提升500N的物体,该滑轮组的机械效率又是多少?
【例2】.用图3所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动,所用拉力F的大小为40牛.
(1)不计轮和绳的重力以及摩擦,求:
物体A所受的摩擦力.
(2)若滑轮组的机械效率为80%,求:
【例3】.用图所示装置提升重为900牛的物体A,加在绳自由端的拉力大小为400牛时恰好可以使物体匀速上升.求:
(1)求此时滑轮组的机械效率;
(2)若不计绳重和摩擦,求动滑轮的重;
(3)若提升的重物改为1200牛,此时滑轮组的机械效率又为多少?
(4)在(3)问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起?