1、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:杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。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。支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。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。动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母
2、l1表示。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: 找到杠杆的支点O; 画出力的作用线(虚线); 画力臂:过支点作出力的作用线的垂线段。(虚线) 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
3、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在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;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
4、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:定义:中间的轴固定不动的滑轮。实质:定滑轮的实质是:相当于等臂杠杆特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。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:定义:轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点:使用动滑轮能省一
5、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 = 2h3、滑轮组定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1/ n G ;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
6、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( )AF1 BF2 CF3 DF4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
7、偏大 B偏小 C相等 D无法判定答案:1、D 2、A2、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 = 1/2 f ;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 = 1/3 f 。故答
8、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 ( ). 1500N. 1000N .500N . 250N2、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、A 2、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,
9、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,FAFB= 。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,
10、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0.49,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0.98,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
11、的示数为0.49,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、20N B、200NC、2000N D、20000N4、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
12、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
13、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
14、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=10Nkg)。(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、0.9 500 2、5.4 12.6 3、乙 不能 4、A 1/45、1.2 6、费力 A 增大 7、等于 8、乙9、730 0.6 10、F 竖直向下 A 竖直向上二:选择题:1、D 2、D 3、A 4、D 5、A 6、C 7、D 8、A9、B 10、D三:作图题:1、 2、 四:实验题:1、 (1) 1.5 8.2(2) O(3) 动力动力臂=阻力阻力臂
copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有
经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1