中考物理复习专题 《机械与人上》沪科版.docx
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中考物理复习专题《机械与人上》沪科版
沪科版物理2020中考复习专题《机械与人(上)》
一:
知识点梳理
一、杠杆:
1、定义:
在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。
说明:
①杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。
②有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。
如:
鱼杆、铁锹等。
2、杠杆的五要素:
组成杠杆示意图。
①支点:
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
②动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明:
动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反。
④动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
3、力臂的方法:
⑴找到杠杆的支点O;
⑵画出力的作用线(虚线);
⑶画力臂:
过支点作出力的作用线的垂线段。
((虚线)
⑷标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)。
4、研究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡:
是指杠杆静止或匀速转动状态。
(2)实验前:
应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:
可以方便的从杠杆上量出力臂。
(3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理):
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
公式:
F1*l1=F2*l2或:
F1/F2=l2/l1
说明:
分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:
杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)
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。
5、杠杆的分类及应用:
(1)省力杠杆:
动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。
特点:
能省力但是费距离。
应用:
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。
(2)费力杠杆:
动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。
特点:
费力但是生距离。
应用:
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。
(3)等臂杠杆:
动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。
特点:
不省力不费力
应用:
天平,定滑轮等。
说明:
具体使用杠杆时应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆;当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
二、滑轮:
1、定滑轮:
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
定滑轮的实质是:
相当于等臂杠杆
③特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④说明:
对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离S(或速度vF)=重物移动的距离h(或速度vG)
2、动滑轮:
①定义:
轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
②实质:
动滑轮的实质是:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:
使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
说明:
理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=1/2G;s=2h
若只忽略轮轴间的摩擦则:
拉力F=1/2(G物+G动);s=2h
3、滑轮组
①定义:
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:
使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=1/nG;s=nh
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动);s=nh
说明:
组装滑轮组方法:
首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
二:
重点、难点突破
1、杠杆:
例1、如图所示,用力F拉杠杆的A点使它处在平衡状态。
图中F1、F2、F3、F4表示力F的四种不同方向,其中能使杠杆保持平衡的最小拉力为()
A.F1B.F2C.F3D.F4
解析:
当杠杆在图示位置精致不动时,杠杆处于平衡状态,此时杠杆所受阻力大小等于物体的重力,因而可知阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆平衡条件,可知动力和动力臂的乘积也保持不变,所以当动力臂最大时所用的拉力最小。
当杠杆上力的作用点和支点都固定不变时,当所用力的方向跟支点和力的作用点之间的连线垂直时,力臂最长,故力F2最小
答案:
B
小练习:
1、下列属于费力杠杆的是()
2、一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量()
A.偏大B.偏小C.相等D.无法判定
答案:
1、D2、A
2、滑轮和滑轮组:
例2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()
A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙
解析:
当用滑轮或滑轮组拉着同一物体沿相同水平地面做匀速直线运动时,机械所克服的阻力为地面对物体产生的摩擦力,即三种情况下所克服的阻力(f)相同。
甲种情况使用的为定滑轮,所用拉力F甲=f;乙种情况使用的是动滑轮,所用拉力F甲=1/2f;丙种情况为滑轮组,该滑轮组有三股绳子向左拉物体,所用拉力F甲=1/3f。
故答案为B.
答案:
B
小练习:
1、一位同学双手的最大拉力为500N,现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,若不计滑轮重和摩擦,最多能提起的物重为()
A.1500N B.1000N C.500N D.250N
2、关于使用滑轮组的论述,较全面的是:
A、既可以省力,又可以省距离
B、有时既能省力,又能改变力的方向
C、一定可以省力,但不能改变力的方向
D、一定可以改变力的方向,省力与否要具体分析
答案:
1、A2、B
三:
综合训练
一:
填空题:
1、一长直扁担长1.5m,前端挂200N的货,后端挂300N的货,则肩膀应该位于离扁担前端________m处,才能使扁担平衡,平衡后肩受到的压力为________N.(不计扁担的重力)
2、如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,测力计的示数为N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为N。
3.在图1所示的两种常用工具中,属于省力杠杆的是(选填“甲”或“乙”).使用这两种工具都省功(选填“能”或“不能”).
4、如图所示,杠杆AC(刻度均匀,不计杠杆重)可绕支点O自由转动,在B点挂一重为G的物体。
为使杠杆平衡,应在杠杆上的_________点施加一个作用力,才能使作用力最小,该最小作用力与物重G的比值是___________。
5、如图2所示,物体A和B的质量相等(滑轮重力不计),当分别用力匀速提升物体A和B时,FA︰FB=。
6、钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图3,它是一个________杠杆,其支点位于图中的________点.要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应________一些(填增大或减小).
7、如图4,利用定滑轮匀速提升重物G,需要拉力F或
,F和
大小的关系是F
。
(填大于、小于、等于)
8、一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图5所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是图。
9、如图6所示,动滑轮重为50N,绳重和摩擦不计,人对绳子的拉力是260N,则物体的重是N;若重物上升的高度是0.2m,则绳子自由端下降m。
10.如图7,每个钩码重0.49N,杠杆上每格长度相等,现用一弹簧测力计要求钩在支点右侧,使它的示数为0.98N,且杠杆在水平位置保持平衡,则弹簧测力计应钩在点处,拉力的方向应__________;如要求弹簧测力计钩在支点左侧,使它的示数为0.49N,且杠杆仍保持平衡,则弹簧测力计应钩在________点处,拉力方向应__________。
二、选择题
1、小星学习了杠杆后,他把了解到的杠杆进行了分类,如图所示.其中作用特点相同的一组是()
2、在探究杠杆平衡条件的实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了()
A.减小摩擦
B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差
D.获取多组实验数据归纳出物理规律
3、如图8所示,是用道钉撬撬道钉的示意图。
当道钉对道钉撬的阻力F2是4000N时,要把道钉撬起,需要的动力F1最小为(不计道钉撬重)()
A、20NB、200N
C、2000ND、20000N
4、学校国旗的旗杆下有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是()
A、这是一个动滑轮,可省力B、这是一个定滑轮,可省力
C、这是一个动滑轮,可改变力的方向D、这是一个定滑轮,可改变力的方向
5、在右图中,四种简单机械使用时,能省力的是()
6、下列关于F1力臂的作图中,正确的是:
()
7、园艺师傅使用如图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()
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
8、如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,力F在这个过程中()
A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小
9、一不法商贩在秤砣上粘了一小铅片,用这样的杆秤测得物体的质量比实际质量()
A.偏大B.偏小C.相同D.都有可能
10、如图9,O为支点,在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡,则这个杠杆为()
A.一定省力B.一定费力
C.不省力也不费力D.都有可能
三、作图题
1.如图10所示,用裁纸刀裁纸.加在裁纸刀上的动力为F,支点在O点,请在图中画出动力臂并用l标明.
2.如图11所示.请你画出利用滑轮组向下用力提起木箱的绕绳方法
3.如图16所示,轻质杠杆的A点挂一重物G,绳受的拉力为F2,为杠杆的支点。
请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小的力Fl的示意图,并作出Fl和F2的力臂l1和l2。
四、实验题
1.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,有甲、乙两位同学作出了如下的猜想:
(1)甲同学:
(2)乙同学:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
为了验证以上两种猜想是否正确,两位同学采用了如图所示的实验装置来进行实验和收集证据,并设计了如下的实验方案:
A.按如图所示的装置安装实验器材。
B.在没有挂钩码时,将杠杆调节至水平位置平衡。
C.将钩码(每个钩码的质量均为50g)分别挂在杠杆的两边并移动其悬挂的位置,重新将杠杆调节至水平位置平衡。
D.改变悬挂的钩码个数,并移动其悬挂的位置,使杠杆又在水平位置平衡。
并将每次实验测得的数据都记录在下表中,那么:
(1)在记录数据的表格中,根据实验装置右边的放大图补充表格中漏掉的两空(g=10N/kg)。
(2)在实验中,当杠杆处于水平位置平衡时,杠杆的重心在图中的_______点。
(3)综上所述,由此可得出的结论是:
。
参考答案:
一:
填空题:
1、0.95002、5.412.63、乙不能4、A1/4
5、1.26、费力A增大7、等于8、乙
9、7300.610、F竖直向下A竖直向上
二:
选择题:
1、D2、D3、A4、D5、A6、C7、D8、A
9、B10、D
三:
作图题:
1、2、
四:
实验题:
1、
(1)1.58.2
(2)O
(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂