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  • 2021-11-11 发布

广东省2020年中考物理二轮复习第4部分力学第6讲简单机械课件

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第四部分 力 学 基 础 篇 第 6 讲 简单机械 中 考 导 航 自 主 梳 理 命 题 揭 秘 体 验 中 考 节 节 高 升 3 中考导航 课标 要求 简单机械改变力的大小和方向 ( 探究 ) 广东中考情况分析 年份 高频考查 题型 分值 2019 力臂;滑轮组 作图题、计算题 3 分 2018 力臂、杠杆平衡 作图题、计算题 4 分 2017 力臂 作图题 2 分 2016 杠杆平衡、滑轮 填空题、作图题 3 分 命题趋势 2020 年命题预测:杠杆、滑轮、杠杆平衡实验,分值约 3 分 4 一、杠杆 1 . 杠杆 (1) 定义:在力的作用下绕着 __________ 转动的硬棒. (2) 杠杆的五要素 ① 支点 O :杠杆绕着转动的点; ② 动力 F 1 :使杠杆转动的力; ③ 阻力 F 2 :阻碍杠杆转动的力; ④ 动力臂 L 1 :从支点到动力作用线的距离; ⑤ 阻力臂 L 2 :从支点到阻力作用线的距离. 自主梳理 固定点  5 2 . 杠杆的平衡条件 (1) 杠杆平衡:杠杆处于 ________ 或 ____________ 的状态. (2) 杠杆的平衡条件:动力 × 动力臂=阻力 × 阻力臂,即 ______________. 3 . 三种杠杆 (1) 省力杠杆:动力臂比阻力臂长,省力但费距离. ( 如:起子、羊角锤、老虎钳、铡刀 ) (2) 费力杠杆:动力臂比阻力臂短,费力但省距离. ( 如:剪刀、镊子、钓鱼竿、筷子 ) (3) 等臂杠杆:动力臂等于阻力臂,既不省力也不省距离. ( 如:天平 ) 静止  匀速转动  F 1 L 1 = F 2 L 2   6 二、滑轮 1 . 定滑轮 (1) 定义:轴固定不动的滑轮. (2) 实质:是一个 ________ 杠杆. (3) 特点:使用定滑轮不能省力,也不能省距离,但可以 ________________. 2 . 动滑轮 (1) 定义:轴随重物一起运动的滑轮. (2) 实质:动滑轮是一个 ____________________________ 杠杆. (3) 特点: 使用动滑轮能 ____________ ,但不能改变力的方向,且要 __________________( s = 2 h ) . 等臂  改变力的方向  动力臂为阻力臂两倍的省力  省一半力  多移动一倍距离  7 3 . 滑轮组 (1) 定义:定滑轮和动滑轮组合在一起. (2) 特点:既能 ________ ,又可以 ________________. (3) 滑轮组中动力的计算公式: ______________( 忽略动滑轮重力及绳、轮摩擦 ) ; _______________________( 忽略摩擦,考虑动滑轮的重力 ) . (4) 绳子自由端移动的距离: _____________( h 是物体被移动的距离, n 为承担重物绳子的段数,即动滑轮这侧的绳子段数 ) (5) 奇动偶定的绕绳原理:使用滑轮组时,若 n 为 ________ 时,则绳子的固定端挂在 __________ 上;若 n 为 ________ 时,则绳子的固定端挂在 __________ 上. 省力  改变力的方向  s 绳 = nh 物   偶数  定滑轮  奇数  动滑轮  8 三、轮轴和斜面 1 . 轮轴: 由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴转动的简单机械,实质上是一个 ______________________. 使用轮轴可以省力, F 1 R = F 2 r ( 不计摩擦时成立 ) . 2 . 斜面: 是一种 ______ 距离但能 ________ 的简单机械. Fs = Gh ( 不计摩擦时成立 ) . 可以连续转动的杠杆  费  省力  9 1 . (2019 年襄阳卷 ) 下列杠杆中属于省力杠杆的是 (    ) A .定滑轮  B .筷子   C .钳子  D .钓鱼竿 2 . (2019 年孝感卷 ) 如图所示是建筑工地上的起重机示意图, B 是配重.起重机工作时,在钢索吊起货物加速上升的过程中,下列说法正确的是 (    ) A .钢索对货物的拉力等于货物的重力 B .货物加速上升过程中没有惯性 C .货物的动能转化为它的重力势能 D .配重是为了防止起重机翻倒,利用了杠杆原理 C   D   10 3 . (2019 年江西卷 ) 如图所示,物重为 G 的物体在不同简单机械中均处于平衡状态 ( 不计机械自重和摩擦 ) ,拉力 F 1 、 F 2 、 F 3 、 F 4 的大小关系是 (    ) A . F 2 < F 3 = F 4 < F 1   B . F 2 < F 4 < F 1 < F 3 C . F 4 = F 2 < F 1 < F 3   D . F 4 < F 2 < F 3 < F 1 B   11 4 . (2019 年宜昌卷 ) 如图所示,赛艇的船桨是一种杠杆,划船时它是一支 ______ 力杠杆,手移动的距离 ________( 填“大于”或“小于” ) 桨在水中移动的距离. 5 . (2019 年德阳卷 ) 如图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为 400 N 的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重 20 N ,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 _______N ,图乙中人对绳子的拉力为 _______N. 费  小于  400   210   第 4 题图 第 5 题图 12 力臂的作图  例 1 : 如图所示,画出图中 F 的力臂 L . 【答案】 如图 命题揭秘 杠杆 13 【方法规律】 1 . 杠杆的力臂作图 (1) 找支点:杠杆转动中不动的那一点; (2) 画作用线:找出或画好动力与阻力的作用线,必要时 用虚线延长作用线 ; (3) 作垂线段:由支点向力的作用线引垂线,支点与垂足之间的线段即为力臂; (4) 标示:力臂用两端带箭头的实线、实线加大括号、虚线加大括号表示均可,并用字母 L 标示. 14 2 . 找最小动力方向的技巧 (1) 确定支点; (2) 找出杠杆上离支点最远的点,该点即为最小动力的作用点; (3) 连接支点与作用点; (4) 过作用点作连线的垂线,最小力的方向沿该垂线的方向. 15 杠杆的分类  例 2 : 如图所示的简单机械中,属于费力杠杆的是 (    ) A   16 【方法规律】 三种杠杆判断规律 力臂关系 力的关系 特点 省力杠杆 L 动力 > L 阻力 F 动力 < F 阻力 省力,但费距离 费力杠杆 L 动力 < L 阻力 F 动力 > F 阻力 费力,但省距离 等臂杠杆 L 动力 = L 阻力 F 动力 = F 阻力 不省力,不费距离 17 杠杆的平衡条件  例 3 : 如图甲所示的杠杆是水平平衡的.如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体,如图乙所示,则杠杆 (    ) A .右端下沉 B .左端下沉 C .要保持平衡应将左端的物体向右移动 D .要保持平衡应在右端再加挂一个物体 【解析】 开始时杠杆平衡,则 G 左 · 2 L - G 右 · 4 L = 0 ,两边加挂等重的物体后有 ( G 左 + G ) · 2 L - ( G 右 + G ) · 4 L =- 2 GL <0 ,故右边重了会下沉, A 正确, B 错误;要保持平衡,需将左端的物体往左移动,增大力臂, C 错误;或者减小右边物体重量, D 错误. A   18 【方法规律】 1 . 杠杆的平衡条件 : F 1 L 1 = F 2 L 2 . 2 . 杠杆哪侧的 FL 值大,就会往哪侧下沉. 要再保持平衡, ① 减小这侧的 FL 值, ② 增大另一侧的 FL 值. 19 1 . (2019 年惠城模考 ) 如图所示,是自卸车的示意图,车厢部分可视为杠杆,则下列分析正确的是 (    ) A . B 点是支点,液压杆施的力是动力,货物重力是阻力 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 C   20 2 .如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是 (    ) A . F 1    B . F 2 C . F 3    D . F 4 C   21 3 . (2019 年高明模考 ) 如图所示,杠杆在拉力 F 的作用下水平平衡.现将弹簧测力计绕 C 点从 a 位置转动到 b 位置的过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力 F 的变化情况是 (    ) A .一直变大   B .一直变小 C .一直不变  D .先变大后变小 A   22 4 . (2019 年成都卷 ) 如图所示是三种类型剪刀的示意图.请你为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀,你会选择 _____( 填“ A ”“ B ” 或“ C ”) 剪刀,这样选择的目的是为了 ________. C   省力  23 5 .如图所示,轻质水平木杆 AB 可以绕 O 点转动,在杆的 B 端用细线悬挂了盛满水的正方体容器,使该容器静止在水平桌面上,该容器的边长为 10 cm ,质量为 0.2 kg ,已知 AO 长度是 OB 长度的 3 倍,在 A 点用 F = 4 N 的力竖直向下拉木杆时,容器对水平桌面的压力为 _____N ,水对容器底部的压力为 ______N.( 不计容器的厚度, ρ 水 = 1.0×10 3 kg /m 3 , g 取 10 N/ kg) 0   10   24 滑轮、滑轮组的作用力分析  例 1 : 如图所示,用重为 0.2 N 的动滑轮将重 2 N 的物体匀速提升,不计摩擦和绳重,则所用的拉力为 (    ) A . 1 N   B . 1.1 N C . 1.2 N   D . 2.2 N 滑轮 B   25 【方法规律】 1 . 绳子承重段数 n 的确定: 一定要是拉动动滑轮绳子的段数. 方法: 在定滑轮与动滑轮间画一条虚线,数与动滑轮相连的绳子的段数. 易错: 不要漏数了动滑轮上标有箭头表示拉力方向的那段. 重点: 确定好拉力作用点的位置. 2 . 物体竖直升降 h ( 或水平移动 l ) 与绳子自由端移动 s 的关系: s = nh ( 或 s = nl ) . 物体竖直升降 ( 或水平移动 ) 速度 v 0 与绳子自由端移动速度 v 的关系: v = n v 0 . 26 27 滑轮作图、滑轮组最省力的绕法  例 2 : 用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物,请在图中画出最省力的绕法. 【答案】 如图 28 29 4 . 已知最终绳子自由端及拉力方向,则沿着绳子方向逆向依次连接,最终连接到绳端起点在滑轮勾上. 30 1 .小明利用如图所示的简单机械移动物体 A 时,当沿不同方向分别用 F 1 、 F 2 、 F 3 的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是 (    ) A . F 1 = F 2 < F 3 B . F 1 < F 2 < F 3 C . F 1 > F 2 > F 3 D . F 1 = F 2 = F 3 D   31 2 . (2019 年中山模拟 ) 用如图所示的工具提升同一个重物 G ( 不计摩擦,不计绳、滑轮和杠杆重 ) ,最省力的是 (    ) B   32 3 .如图所示,若拉力 F = 1 200 N ,物体 A 重 21 000 N ,不计滑轮重和绳与滑轮间的摩擦.当绳子自由端移动 6 m ,且沿水平方向匀速拉动物体 A 前进时,则物体 A 与地面间摩擦力是 __________N ,物体 A 移动 _____m. 4 .如图所示是家用手摇晾衣架, A 、 B 两滑轮中属于动滑轮的是 _____ ;若衣服和晾衣架的总重 120 N ,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力 F = ______N. 3 600   2   B   30   33 5 . (2019 年阳江一模 ) 高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷得直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触.如图为输电线的牵引装置.钢绳通过滑轮组悬挂 20 个相同的坠砣,每个坠砣质量为 25 kg ,不计滑轮和钢绳自重和摩擦,输电线 A 端受到的拉力大小为 _______N. 若某段时间内坠砣串下降了 30 cm ,则输电线 A 端向左移动了 ______cm.( g 取 10 N/kg ,不考虑钢绳的热胀冷缩 ) 10 4   15   34 例: 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中: 【操作考法】 (1) 实验前,将杠杆的中点置于支架上,并调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,这是为了 ______________________________ ;杠杆静止时发现杠杆右端较低,这时杠杆 ________( 填“平衡”或“不平衡” ) .为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向 ______( 填“左”或“右” ) 端调节. 探究杠杆的平衡条件 杠杆的自重对实验不产生影响  平衡  左  35 (2) 杠杆平衡后,小明同学在图甲所示的 A 位置挂上两个钩码,可在 B 位置挂上 _____ 个钩码,使杠杆在水平位置平衡. (3) 实验时加减钩码应使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是: ______________________. (4) 小明改用弹簧测力计在图乙中的 C 位置斜下拉,若每个钩码重 1 N ,当杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计示数将 ________( 填“大于”“等于”或“小于” )1 N. (5) 某同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他的做法是 ________( 填“正确”或“错误” ) 的. 4   方便测量力臂的大小  大于  错误  36 (6) 小明在实验中记录了三次实验数据如表: 由实验数据可得杠杆的平衡条件是 ______________. (7) 测量多组数据的目的是 ________________________________. 实验数据次数 动力 F 1 /N 动力臂 l 1 /cm 阻力 F 2 /N 阻力臂 l 2 /cm 1 1.0 10 0.5 20 2 2.0 10 1 20 3 2.0 20 4.0 10 F 1 l 1 = F 2 l 2   多次实验得出结论,排除偶然性  37 【创新考法】 (8) 在探究杠杆平衡条件的实验时,先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究,再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究,如图乙所示.这样做不能达到的目的是 _____. A .便于直接读出拉力的大小  B .便于提供不同方向的拉力 C .便于正确认识力臂  D .便于测量力臂的大小 (9) 某同学用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,得出的数据与小明得出的杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是 __________________. D   杠杆自重的影响