（河北專版）2019年中考物理 第一部分 系統(tǒng)復(fù)習(xí) 成績(jī)基石 第11講 簡(jiǎn)單機(jī)械課件.ppt

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第一部分系統(tǒng)復(fù)習(xí)成績(jī)基石 八年級(jí)下冊(cè) 第十一講簡(jiǎn)單機(jī)械 考點(diǎn)梳理過(guò)關(guān) 考點(diǎn)1杠桿 1 杠桿的基本知識(shí) 2 杠桿的平衡條件 動(dòng)力 動(dòng)力臂 阻力 阻力臂 用公式表達(dá)為 F1l1 F2l2 3 杠桿的分類 辨一辨 1 杠桿可直可彎 但一定是硬棒 杠桿一定有支點(diǎn) 且支點(diǎn)固定不動(dòng) 2 杠桿的力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)連線的距離 考點(diǎn)2滑輪 1 動(dòng)滑輪和定滑輪 2 滑輪組 3 斜面 1 由于斜面的長(zhǎng)度總是大于高度 所以拉力總是小于物體的重力 即使用斜面可以 省力 2 斜面高度相同時(shí) 斜面越長(zhǎng)越 省力 4 輪軸 1 結(jié)構(gòu) 由輪和軸組成 能繞共同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置叫做輪軸 2 特點(diǎn) 如果動(dòng)力加在輪上 阻力加在軸上 此時(shí)輪軸是一個(gè) 省力杠桿 且輪半徑與軸半徑之比越大越 省力 考點(diǎn)3機(jī)械效率 辨一辨 1 同一滑輪組 提升的物重不同 機(jī)械效率相同 2 使用機(jī)械時(shí) 不得不做一些額外功 所以機(jī)械效率 總是小于1 3 使用機(jī)械可以省力或省距離 但不能省功 教材重點(diǎn)圖片 重點(diǎn)難點(diǎn)突破 類型1杠桿的分類及作圖 力臂作圖的步驟 一 找支點(diǎn) 首先在杠桿的示意圖上 確定支點(diǎn)O 二 確定力 確定各力作用點(diǎn)和力的方向 三 畫(huà)線 畫(huà)出動(dòng)力作用線及阻力作用線 畫(huà)的時(shí)候要用虛線將力的作用線適當(dāng)延長(zhǎng) 四 作垂線段 從支點(diǎn)O向力的作用線作垂線 在垂足處畫(huà)出直角 從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂 五 標(biāo)識(shí) 標(biāo)力臂 大括號(hào)或背向箭頭 例1 2017 泰安中考 如圖所示的四種用具中 正常使用時(shí)屬于省力杠桿的是 B 思路點(diǎn)撥 天平是等臂杠桿 裁紙刀是省力杠桿 筷子 釣魚(yú)竿是費(fèi)力杠桿 例2 2017 威海中考 如圖所示 輕質(zhì)杠桿OA在路燈和輕繩AB的共同作用下 在水平方向處于靜止?fàn)顟B(tài) 請(qǐng)畫(huà)出輕繩AB對(duì)杠桿的動(dòng)力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖 思路點(diǎn)撥 輕質(zhì)杠桿A處用細(xì)繩懸掛一路燈 路燈對(duì)杠桿的豎直向下的拉力為阻力F2 作用點(diǎn)在A點(diǎn) 從支點(diǎn)向拉力的作用線引垂線 垂線段的長(zhǎng)度即為其力臂L1 變式運(yùn)用 1 2017 煙臺(tái)中考 踮腳是一項(xiàng)很好的有氧運(yùn)動(dòng) 如圖 它簡(jiǎn)單易學(xué) 不受場(chǎng)地的限制 深受廣大群眾的喜愛(ài) 踮腳運(yùn)動(dòng)的基本模型是杠桿 下列分析正確的是 A 腳后跟是支點(diǎn) 是省力杠桿B 腳后跟是支點(diǎn) 是費(fèi)力杠桿C 腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn) 是省力杠桿D 腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn) 是費(fèi)力杠桿 C踮腳時(shí) 腳掌與地面接觸的地方是支點(diǎn) 小腿肌肉對(duì)腳的拉力向上 從圖中可知?jiǎng)恿Ρ鄞笥谧枇Ρ?是省力杠桿 2 2017 廣元中考 如圖所示 工人用一根硬棒以O(shè)為支點(diǎn) 想在A點(diǎn)施加最小的力撬動(dòng)石頭 請(qǐng)畫(huà)出最小動(dòng)力F1的示意圖和阻力F2的力臂L2 當(dāng)支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的連線作為力臂時(shí) 力臂最長(zhǎng) 最省力 所以最小力F1如圖所示 支點(diǎn)到力F2作用線的距離是F2的力臂L2 類型2動(dòng)態(tài)杠桿的分析 在對(duì)杠桿進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析時(shí) 要牢牢把握住杠桿的平衡條件公式 即F1l1 F2l2中的四個(gè)量的變化情況 一般來(lái)說(shuō)是其中兩個(gè)量或一個(gè)量不變 根據(jù)另外一個(gè)或兩個(gè)量的變化情況 去推導(dǎo)未知量的變化 這類問(wèn)題只要抓住這個(gè)公式 配合作圖便能很快解決 例3 2017 天津中考 多選 如圖所示 某人用扁擔(dān)擔(dān)起兩筐質(zhì)量分別為m1 m2的貨物 當(dāng)他的肩處于O點(diǎn)時(shí) 扁擔(dān)水平平衡 已知l1 l2 扁擔(dān)和筐的重力不計(jì) 若將兩筐的懸掛點(diǎn)向O點(diǎn)移近相同的距離 l 則 AC 變式運(yùn)用 3 2017 棗莊中考 如圖是小明探究 杠桿平衡條件 的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)中杠桿始終處于水平平衡狀態(tài) 若在C處逐漸改變彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向 使其從 則拉力的變化情況是 A 先變小后變大B 先變大后變小C 逐漸變大D 逐漸變小 A由圖知 測(cè)力計(jì)在 位置時(shí) 其動(dòng)力臂等于OC 此時(shí)動(dòng)力臂最長(zhǎng) 測(cè)力計(jì)由 的過(guò)程中動(dòng)力臂先變長(zhǎng)后變短 根據(jù)杠桿平衡條件可知 測(cè)力計(jì)的示數(shù)先變小后變大 類型3滑輪組及其機(jī)械效率的計(jì)算 例4 2016 邯鄲二模 如圖所示 質(zhì)量為60kg的工人用滑輪組提升重物A 每個(gè)滑輪重均為50N 工人一只腳與地面的接觸面積為200cm2 人對(duì)繩子的拉力為300N時(shí) 物體勻速上升 g 10N kg 求 1 重物勻速上升時(shí)人對(duì)地面的壓強(qiáng) 2 物體10s內(nèi)勻速上升了2m 人做功的功率 3 若繩子能夠承受的最大拉力為400N 重物提升過(guò)程中繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10 求滑輪組的最大機(jī)械效率 變式運(yùn)用 4 2017 泰安中考 如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖 某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0 1m s 工人拉力F的功率為90W 物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J 不計(jì)繩重 求 1 工人拉繩子的速度 2 滑輪組的機(jī)械效率 3 滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)聚焦 實(shí)驗(yàn)16 探究杠桿的平衡條件1 杠桿平衡螺母的調(diào)節(jié) 左偏右調(diào) 右偏左調(diào) 2 讓支點(diǎn)處于杠桿中央的目的 減小杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響 3 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始需調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的 方便讀出杠桿的力臂 4 彈簧測(cè)力計(jì)的使用和讀數(shù) 5 測(cè)量多組數(shù)據(jù)的目的 避免偶然性 使得出的結(jié)論更具有普遍性 6 測(cè)力計(jì)從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿 測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化 7 分析數(shù)據(jù)總結(jié)杠桿平衡條件 F1l1 F2l2 8 杠桿平衡條件的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論 動(dòng)力 動(dòng)力臂 阻力 阻力臂 寫(xiě)成公式F1l1 F2l2 例1 2017 蘇州中考 在 探究杠桿的平衡條件 實(shí)驗(yàn)中 1 圖甲中 為使杠桿在水平位置平衡 應(yīng)將右端的平衡螺母向右側(cè)調(diào)節(jié) 2 圖乙中 杠桿恰好處于水平平衡狀態(tài) 若在A處下方再掛一個(gè)鉤碼 則B處所掛鉤碼須向右移動(dòng)1格 可使杠桿在水平位置再次平衡 3 杠桿處于圖甲所示位置時(shí) 小李同學(xué)就在杠桿上掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 小明認(rèn)為這樣操作會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生以下影響 杠桿自身重力可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響 可能不便于測(cè)量力臂或出現(xiàn)力臂測(cè)量錯(cuò)誤 無(wú)法得出杠桿平衡條件你認(rèn)為正確的是A A B C 思路點(diǎn)撥 1 杠桿的左端下沉 應(yīng)將兩個(gè)平衡螺母都向右端適當(dāng)調(diào)節(jié) 2 若在A端再掛一個(gè)鉤碼 根據(jù)杠桿平衡條件 有4個(gè) 2格 2個(gè) 4格 因此需要將B處的鉤碼向右移動(dòng)一格即可平衡 3 若實(shí)驗(yàn)時(shí)杠桿不在平衡位置時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 則杠桿的自身重力參與了杠桿的平衡 另外測(cè)量力臂麻煩甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤 命題挖掘 4 下表是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的數(shù)據(jù) 并由表中數(shù)據(jù)得出了杠桿平衡條件為F1l1 F2l2的結(jié)論 這明顯是不可靠的 原因是只做一次實(shí)驗(yàn) 結(jié)論具有偶然性 5 小麗還想探究當(dāng)動(dòng)力和阻力在杠桿同側(cè)時(shí)杠桿的平衡情況 于是她將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉 結(jié)果杠桿轉(zhuǎn)至豎直位置 如圖所示 小麗在A點(diǎn)施加一個(gè)始終水平向右的拉力F 卻發(fā)現(xiàn)無(wú)論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡 你認(rèn)為原因是水平位置時(shí)動(dòng)力臂為零 杠桿無(wú)法平衡 6 他們認(rèn)為 5 問(wèn)中拉力是做功的 如果水平向右的拉力F大小不變 OA長(zhǎng)l 將杠桿從豎直位置拉著轉(zhuǎn)過(guò)30 的過(guò)程中 拉力F做功為Fl 2 實(shí)驗(yàn)17 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 例2 2017 齊齊哈爾中考 某小組在 測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn) 中得到的數(shù)據(jù)如表所示 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 1 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì) 2 小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù) 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定 應(yīng)該靜止讀數(shù) 你認(rèn)為他的想法不正確 選填 正確 或 不正確 因?yàn)樗麤](méi)有考慮到摩擦對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響 3 用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整 4 通過(guò)比較1 2 填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào) 兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論 使用同一滑輪組提升同一重物時(shí) 滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無(wú)關(guān) 5 通過(guò)比較2 3 填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào) 兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論 同一滑輪組提升重物時(shí) 物重越大 滑輪組的機(jī)械效率越高 6 通過(guò)比較3 4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論 不同滑輪組提升相同重物時(shí) 動(dòng)滑輪越輕 滑輪組的機(jī)械效率越高 或不同滑輪組提升相同重物時(shí) 動(dòng)滑輪越重 滑輪組的機(jī)械效率越低 命題挖掘 7 實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置 是為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離 從而計(jì)算有用功和總功 8 通過(guò)實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)你提出提升滑輪組機(jī)械效率的兩種方法 增加重物的重力 減輕動(dòng)滑輪的重力或減小滑輪組和繩子之間的摩擦 9 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后 在交流討論時(shí) 小華提出 在小組同學(xué)所用的兩個(gè)測(cè)量工具中減去一個(gè) 也能測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率 你認(rèn)為可以減去的測(cè)量工具是刻度尺 由此推知 滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān) 10 使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí) 動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多 或動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大 滑輪組的機(jī)械效率越低 六年真題全練 命題點(diǎn)1杠桿的分類及計(jì)算 1 2013 河北中考 如圖所示的工具中屬于費(fèi)力杠桿的一組是 A B C D C 核桃?jiàn)A是個(gè)省力杠桿 它的手柄部分長(zhǎng) 核桃?jiàn)A在使用過(guò)程中 動(dòng)力臂大于阻力臂 所以是省力杠桿 船槳在使用過(guò)程中 以運(yùn)動(dòng)員的左手為支點(diǎn) 動(dòng)力臂小于阻力臂 所以是費(fèi)力杠桿 手推車在使用時(shí)以車軸處為支點(diǎn) 動(dòng)力臂大于阻力臂 所以是省力杠桿 碗夾在使用過(guò)程中 以碗夾的最上端為支點(diǎn) 動(dòng)力臂小于阻力臂 所以是費(fèi)力杠桿 2 2015 河北中考 如圖所示 將邊長(zhǎng)為10cm的正方體合金塊 用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)處 在B點(diǎn)施加力F1 30N時(shí) 杠桿在水平位置平衡 合金塊對(duì)水平地面的壓強(qiáng)恰好為0 撤去F1 在B點(diǎn)施加力F2時(shí) 合金塊對(duì)地面的壓強(qiáng)為1 2 103Pa OB 3OA g取10N kg 1 畫(huà)出F2的力臂 2 求合金塊的質(zhì)量 3 求F2的大小 3 2014 河北中考 小明做俯臥撐時(shí) 如圖所示 可將其視為一個(gè)杠桿 重心在O點(diǎn) 他將身體撐起時(shí) 地面對(duì)兩腳尖的支持力為250N 兩腳尖與地面的接觸面積為60cm2 雙手與地面的接觸面積為300cm2 1 畫(huà)出以B為支點(diǎn)時(shí)重力的力臂L 2 如果小明的兩腳尖對(duì)地面的壓強(qiáng)與雙手對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為5 2 地面對(duì)雙手的支持力為多少 3 小明在1min內(nèi)做了30個(gè)俯臥撐 每次肩部上升的距離都為0 36m 則他1min內(nèi)克服重力所做的功為多少 猜押預(yù)測(cè) 1 2017 重慶中考A 如圖甲是 天工開(kāi)物 中記載的三千多年前在井上汲水的桔槔 其示意圖如圖乙所示 輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)O距左端l1 0 5m 距右端l2 0 2m 在杠桿左端懸掛質(zhì)量為2kg的物體A 右端掛邊長(zhǎng)為0 1m的正方體B 杠桿在水平位置平衡時(shí) 正方體B對(duì)地面的壓力為20N 求 1 此時(shí)杠桿左端所受的拉力大小為多少牛頓 2 正方體B的密度為多少千克每立方米 3 若該處為松軟的泥地 能承受的最大壓強(qiáng)為4 103Pa 為使杠桿仍在水平位置平衡 物體A的重力至少為多少牛頓 命題點(diǎn)2滑輪組的綜合計(jì)算 4 2017 河北中考 多選 用五個(gè)相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲 乙兩個(gè)滑輪組 在繩子自由端分別用力將重力為G的物體勻速提升 乙滑輪組的效率為 乙 不計(jì)摩擦 繩和木板的重 下列說(shuō)法正確的是 5 2015 河北中考 多選 用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲 乙兩個(gè)滑輪組 在繩自由端用大小分別為F1和F2的拉力 將相同的物體勻速提升相同的高度 若不計(jì)繩重和摩擦 下列說(shuō)法正確的是 A F1大于F2B F1和F2做的功一定相等C 甲 乙的機(jī)械效率不相等D 繩子自由端移動(dòng)的距離不相等 物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能相等 6 2013 河北中考 如圖所示 重為1140N的物體 它與水平地面的接觸面積為1 5 103cm2 工人師傅用600N的力勻速提升物體 物體的速度為0 2m s 不計(jì)摩擦及繩重 求 1 工人師傅拉繩的功率 2 滑輪組的機(jī)械效率 3 體重為450N的小明用此滑輪組提升物體 但物體沒(méi)有被拉動(dòng) 物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為多大 猜押預(yù)測(cè) 2 2017 樂(lè)山中考 如圖所示 某人通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口 已知物體在10s內(nèi)被提升了2m 物體所受重力G 720N 人對(duì)繩子水平向右的拉力F 300N 求 1 物體上升的速度 2 人勻速拉動(dòng)繩子的功率 3 人拉起貨物時(shí)的機(jī)械效率