九年级物理杠杆功机械能知识点分析苏科版.docx

1、九年级物理杠杆功机械能知识点分析苏科版中考物理专题辅导杠杆、功、机械能考点剖析：这专题内容涉及的物理概念比较多在中考时，有下列一些知识点经常考查到。 （1）杠杆的平衡条件，杠杆的应用（2）滑轮（3）功、功率的概念（4）机械效率的概念（5）功的原理（6）机械能本节常用的公式有：杠杆的平衡条件：F1l1F2l2滑轮组的拉力：F（G物G动滑轮）（竖直向上提物体，不计摩擦和绳重）功的计算公式：WFs功率的计算公式： 机械效率：P，PFv W总W有W额 1“力臂”在学习“二力平衡”的知识时，我们可以把物体受的力都画在重心上，并未考虑力的作用位置对物体平衡产生的影响而在学习杠杆的平衡条件时，大小、方向都相

2、同的力，作用在杠杆不同的位置上，产生的效果则不同。要理解“力臂”这个概念，我们要学会画力臂。动力臂l1：支点到动力作用线的距离。阻力臂l2：支点到阻力作用线的距离。2实际生活中杠杆的分析杠杆平衡条件为：F1l1F2l2，按照力臂的不同，可将杠杆分为：（1）当l1l2时，F1F2，为省力杠杆，如：撬杠、瓶启子、手推车（2）当l1l2时，FlF2，为费力杠杆，如：铁锨（3）当l1l2时，FlF2杠杆既不省力，也不费力如：天平、定滑轮，称为等臂杠杆。3运用杠杆平衡条件分析问题4滑轮组绳子自由端的拉力5功的概念6考查滑轮组的机械效率7功和功率综合8机械能（1）动能：物体由于运动而具有的能叫动能，运动物

3、体的质量大，速度越大，它的动能就越大。（2）势能：分为重力势能和弹性势能重力势能：被举高的物体具有的能，叫做重力势能物体的质越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能物体的弹形变越大，它具有的弹性势能就越大。（3）机械能：动能和势能统称为机械能。某一状态下，机械能动能势能。（4）动能和势能之间可以互相转化。例题精析：例1、如图1（a）所示的杠杆重；不计，O为支点，AO0.2m，当在A点悬吊一重6N的物体，绳子的拉力F3N时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂l2，力臂l2为_m（a）（b）图1如图1（b），画出杠杆OAB示意图，找到支点O，B

4、C为力的作用线，画出力臂l2根据杠杆的平衡条件：GOAFl2代入数值：6N0.2m3Nl2l220.2 m0.4 m答案力臂l2如图161（b），l2为0.4m例2、如图2（a）是一个均匀直杠杆，O为支点，在A点挂一重10N的物体，则在B点用20N的力，可以使杠杆处于水平平衡状态问：（1）若在C点仍用20N向下的力，杠杆能否平衡?（图中每个格距离相等）（2）若在C点用20N的力，方向不限，讨论杠杆是否可能平衡?精析F的力臂大小直接关系到杠杆能否平衡解（1）力F作用于B点时，杠杆平衡：GAOFOB当力F作用于C点时：GAO10NAO=10N2OB（a）（b）图2FOC20 N20 B FOCGA

5、O杠杆不能平衡，C端下沉（2）根据上面的讨论，若C点用力为20N，但方向不限的话，我们可以采取减小力臂的方法，使杠杆重新平衡如图162（b）当F斜着用力时，力臂减小为l2若此时F20N，l2OB大小，则杠杆可以再次平衡答案不能平衡，可能平衡 例3、下图中可视为费力杠杆的是（如图3）（）ABCD图3精析起重机，l1l2，FlF2为费力杠杆其他：手推车、瓶启子、撬杠均是l1l2，为省力杠杆。答案A例4、在图4（a）中，画出使用滑轮组提升重物时，绳子最省力的绕法（a）（b）图4如图4（b），绳子的绕法为最省力，则应从定滑轮开始绕起，最后承担物重的绳子根数为4根如何求滑轮组绳子上的拉力?（1）使用滑轮

6、组竖直提起重物第一种情况，在忽略动滑轮重和摩擦及绳重等额外阻力时，绳子自由端拉力：F如图4（b），n4，F 第二种情况，不计摩擦和绳重，但考虑动滑轮重拉力：F如图4（b），若物体重500N，动滑轮重100N，则拉力：F150N第三种情况，又要考虑动滑轮重，又要计摩擦等额外阻力，则应从机械效率去考虑求出拉力公式推导：拉力：F，如图4（b），若物体重500N，滑轮组机械效率为70%，s4h，则拉力：F178.6N（2）使用滑轮组平拉重物图5如图5，用滑轮组匀速拉动物体A，这时拉力F大小和重量无直接关系在不计滑轮重，滑轮摩擦等额外阻力时，拉力：F，其中f表示A与地面的摩力n表示与动滑轮连接的绳子根数

7、设：A重120N，A与地面摩擦力为30N，则拉力：F10N例6、在下述情况中，若物体重100N，则力对物体做了多功?（1）物体沿着光滑的水平面匀速前进了1 m，求推力对物体做的功（2）物体沿水平面匀速前进了10m，摩擦力是20N，求拉力做的功（3）物体沿光滑斜面滑下，斜面高1 m，长2m，如图l610所示，求重力对物体做的功（4）如图1610，物体从斜面上滑下，求支持力对物体做的功图6精析初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：第一种：力和物体运动方向一致，称为力对物体做功。第二种：力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功如向上抛出某个物体，重力方向向下，物体运动方向向上，可以称为克服重力

8、做了功。第三种：当某个力和运动方向垂直，则这个力对物体做的功为零解（1）水平面光滑，认为摩擦力为零。物体匀速前进，推力也为零这时W0。（2）物体匀速直线运动，推力Ff（摩擦力）20N，s10m，所以：W20N10m200J。（3）物体沿重力方向移动的距离为h，重力做的功WGh100N1m100J。（4）如图6，物体沿斜面运动，支持力方向与运动方向垂直，物体沿支持力方向没有移动，W0。答案（1）W0（2）W200 J（3）W100 J（4）W0例7、用动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度匀速提高了2m，绳端的作用力是250N，则有用功的功率是_W。精析题目给了力、距离和速度等多个数据考查学

9、生面对多个量，能否正确地挑选出题目所需要的数值。解有用功率的概念：P有Gv其中G为物体重，v为物体上升速度。P有Gv400N0.5m/s200W扩展：如果求总功率，则有：P总Fvv为拉力F提升速度。在此题中，一个动滑轮：s2h，所以v2v1m/sP总Fv250N1m/s250W通过P有和P总，还可以求出这个动滑轮的机械效率。答案200W例8、跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（）A动能增加，重力势能减少，机械能不变B动能不变，重力势能减少，机械能减少C动能减少，重力势能增加，机械能增加D动能不变，重力势能不变，机械能不变精析从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题匀速下落的跳伞运动员，质量

10、和速度不变，动能不变；下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能动能势能，动能不变，势能减少，机械能减少答案B例9、一根轻质杠杆可绕O点转动，在杠杆的中点挂一重物G，在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图7（a）所示，力F使杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是（）AF增大，LF减小BF减小，LF增大CG不变，LG减小DG不变，LG增大 （a）（b）图7精析以O为支点，杠杆慢慢抬起过程中，重力大小为G，始终不变，重力的力臂为LG，从图中看出，LG增大了拉力大小为F，从图中看出，拉力的力臂LF变小了。解设杆OB与水平线夹角

11、为，如图7（b）列出杠杆平衡方程：FlFGlGFOB sinGcosFGcot杠杆抬起过程中，减小，cot增大，F增大答案A、D例10、如图8中，物体A重50N，物体B重30N，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动如果在物体A上加一个水平向左的力F2拉动物体A，使物体B以0.1m/s的速度匀速上升，2s内拉力F2所做的功是_J（滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计）图8精析拉力的功WFs，要正确求出功，必须求出拉力和拉力移动的距离，这就和滑轮组的受力分析综合起来了。已知：GA50N，GB30N，vB0.1 m/s，t2s求：W解A向右运动，受向右拉力F1和向左的摩擦力f，A匀速运动

12、：fFl与B相连的滑轮上方共有3根绳子承担物重GBF1GB3010fF110N当A向左运动时，A受向左的拉力F2和向右的摩擦力f及向右的绳子拉力F1F2fF1（F1=GB10N），f大小不变F210N10N20N在2s内，物体上升距离hvBt0.1m/s2s0.2m拉力移动距离s3h30.2m0.6m拉力做的功WF2s20N0.6m12J答案12J中考热身：一、选择题1、在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块（），支点O在如图9所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡在下列情况下，杠杆仍然在水平位置保持平衡的是（）图9A在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体B将铜块和铝块同时浸没在水中C将铜

13、块和铝块各切去体积相同的一小部分D将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离2、下列工具中，属于费力杠杆的是（）A食品夹B撬棒C瓶盖子D定滑轮3、希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是（）A杠杆B动滑轮C定滑轮D斜面4、一根轻质杠杆，在左右两端分别挂在200牛和300牛的重物时，杠杆恰好平衡若将两边物重同时减少50牛，则杠杆（）A左端下沉B右端下沉C仍然平衡D无法确定5、关于滑轮，下列说法错误的是（）A使用定滑轮不省力，但是能改变动力的方向B使用动滑轮能省一半力，还能改变动力的方向C定滑轮实质是个等臂杠杆D动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆6、如图10所示，杠杆上分别

14、放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆（）图10A仍能平衡B不能平衡，大球那端下沉C不能平衡，小球那端下沉D无法判断7、各式各样的剪刀都是一对杠杆要剪开较硬的物体，使用哪种剪刀最合适?（） A B C D图118、如图12所示杠杆中属于费力杠杆的是（）ABCD图129、如图13所示，以下简单机械中属于费力杠杆的是（）A瓶口起子B镊子C羊角锤D动滑轮图1310、以下工具：钢丝钳；镊子；扳手；扫帚；钩鱼杆；瓶盖起子在正确使用情况下属于省力杠杆的是（）ABCD二、填空题1、如图14所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OA=0.3米，OB=0.2米A点处挂

15、一个质量为2千克的物体G，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则物体G的重力大小为_牛，力F大小为_牛图142、如图15，杠杆每小格的长度相等，质量不计，以O点为支点，杠杆的右端挂有重物M，支点左边的A处挂钩码时，杠杆平衡将重物M浸没在水中，钩码移到B处，杠杆又平衡则重物与钩码的质量之比为_，重物M的密度是_千克/米3图153、钢丝钳是人们日常生活中的一种常用工具，它的钳口刻纹是用增大接触面的_程度的方法来增大摩擦的，用钢丝钳剪断铁丝时，它是_杠杆（选填“省力”、“费力”、“不省力也不费力”）4、如图16为手上托着重40牛物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构意图，手、手腕、尺骨和桡骨可以

16、看成一支杠杆，重力不计，O为支点（1）在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图；（2）根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为_牛图16三、实验题1、在研究杠杆平衡条件的实验中，杠杆的位置如图17所示，此时应调节杠杆左端的螺母使其向_移动，或者调节杠杆右端的螺母使其向_移动，以使杠杆在水平位置平衡图172、在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到下表数据：（1）所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为：定滑轮：_，动滑轮：_（2）第2次实验得出的机械效率的大小为：_（g取10牛/千克）（3）在你的周围，哪个地方用到了滑轮?用它的好处是什么?_四、计算题1、一人用如图1

17、8所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦求：图18（1）滑轮组的机械效率（2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？参考答案：一、 选择题题号12345678910答案CACBBCBDBA二、 填空题1、19.629.42、45，41033、粗糙，省力4、（1）如图 （2）320牛三、 实验题1、 右右2、 （1）一个，一个（2）74%（3）略四、计算题解：（1）Gh/2Fh100%83.3%（2）设动滑轮重，由2FG，得40牛设提升的最大物重为G，人的体重为G1，此时绳的拉力为F，则FG1，由2FG，得所能提起物体的最大物重G2F1160牛