八年级物理下册第十二章简单机械考点剖析素材（新版） 3页

第十二章简单机械考点一、杠杆的示意图及滑轮组的绕制图2画杠杆示意图时，关键是力臂的画法：动力臂是支点到动力作用线的距离；阻力臂是支点到阻力作用线的距离。力臂是点到线的垂直线段。可以实线加大括号，也可以实线加箭头，虚线加大括号也行。画滑轮组绕线时，要领会题目要求，是最省力还是站在地上使用，抑或是给出了力与物重的大小关系，需通过公式计算出与动滑轮相连的绳子段数。图1例1在图1中，画出杠杆AB在图示位置静止时作用在A端点的最小力F的方向及其力臂l．剖析：在A点施加力使杠杆在图示位置静止平衡时，当力臂最长时，所施加的力最小，杆长OA作为该力的力臂时，力臂最长，此时施加的力最小，力臂与力垂直，所以最小力与OA垂直，G的重力使杆沿顺时针转动，A点施加的力须使杆沿逆时针转动，故最小力方向斜向下。答案：如图2所示。考点二杠杆平衡条件的应用及有关计算图3杠杆平衡的条件是，利用它可以求其中的一个量，或者判断杠杆的某一个或几个条件发生变化后，是否还能仍然保持平衡，抑或是比较作用在杠杆上的两个力大小关系。解决这类问题，需要紧紧抓住平衡条件进行变形、判断、比较。例2如图3所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重物G1，B端挂G2时，杠杆平衡，此时OA恰好处于水平位置。AO=BO，杠杆重力不计，则（）A.G1＜G2B.G1＞G2C.G1=G2D.都有可能剖析：AO=BO，AO是G1的力臂，但G2的力臂小于BO，根据杠杆平衡条件可判断出G1＜G2。答案：A考点三杠杆的分类该题型是利用杠杆平衡条件，按照所施加动力与阻力的大小关系，把杠杆分成三类。如果动力臂大于阻力臂，即时，有，它是省力杠杆，特点是省力但费距离；若动力臂等于阻力臂，即，有，为等臂杠杆，特点是不省力，也不费距离；若，则有，是费力杠杆，特点是费力但省距离。例3图4是生活中常见的杠杆，其中属于生省力杠杆的是（填写字母符号），其中属于费力杠杆的是（填写字母符号）。n图4剖析：用钓鱼竿钓鱼时，无论是上扬钓鱼竿还是下压钓鱼竿，其动力臂都比阻力臂短，是费力杠杆；道钉撬用来撬起铁路上的大道钉，如果我们用手来拔，是万万拔不开的，它用较小的动力来克服较大的阻力，其动力臂远远长于阻力臂，是省力杠杆；筷子是费力杠杆，它可以缩小手指的活动范围达到省距离的目的；钢丝钳可以把坚硬的钢丝掐断，它是省力杠杆。答案：BDAC考点四杠杆平衡条件的探究它主要从装置的操作、设计目的、数据分析，总结结论等角度来考查。杠杆应该在水平位置平衡，支点选在杠杆的中心等，是为了消除杠杆本身重力及摩擦等因素对实验的影响，通过调节两端的平衡螺母使杠杆达到平衡。要多测几组数据，使获得的结论具有一般性。关于此类题型，相信实验专题中会有更详尽的讲解，不再例举。考点五动滑轮、定滑轮及滑轮组的省力情况甲图5乙丙动滑轮可以省一半的力，但不能改变动力方向，即须竖直向上匀速拉动测力计，拉力才等于阻力的一半，但费2倍的距离，即，；定滑轮不省力，也不费距离，有，；滑轮组中有几段绳子与动滑轮相连，提起重物所需要的力就是物重的几分之一，即：，同时有。例4如图5所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是。若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2、F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是。剖析：提升重物时，甲和丙两个滑轮的位置是固定不动的，乙滑轮随着物体一起上升，故乙为动滑轮，甲、丙为定滑轮。动滑轮省一半的力，定滑轮不省力，但能改变动力的方向，所以用它们分别沿图示力的方向匀速提起同一物体时，甲、丙两个用力相同，等于物重，乙图的拉力是物重的二分之一，三个力的大小关系为：F1=F3>F2。图6答案：乙F1=F3>F2考点六有用功、总功和机械效率的判断与计算有用功是利用机械完成某项工作时必须做的那部分功，总功是完成工作所做的全部功，它等于有用功与额外功之和，总功也是作用在机械上的动力所做的功。机械效率公式为：。n例5如图6所示，为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总质量为0.6kg，小明用2.4N的拉力竖直向上匀速拉动细绳（绳重和摩擦忽略不计，g取10N/kg）．（1）若钩码2s内上升0.1m，则钩码上升的速度为多少？（2）小明拉力做功的功率的是多少？该滑轮组的机械效率是多少？（结果保留一位小数）（3）当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率为多大？（结果保留一位小数）．剖析：由题目的图片可看出，承担物重的绳子段数为3，n=3，（1）根据速度公式，可直接算出钩码上升的速度。（2）因为匀速提升重物，所以小明的功率可以用公式P=Fv来计算，要注意这里的速度是绳子自由端移动的速度，它是钩码上升速度的n倍。小明做的有用功是克服钩码重力做的功，总功是拉力做的功，带入效率公式即可求出滑轮组的机械效率大小。（3）钩码重力变化后，滑轮组的机械效率也会发生变化，但绳子段数n、动滑轮重不变，故先据第一次实验的数据，通过滑轮组省力情况公式算出动滑轮重，再进行钩码重增大后的机械效率计算。图7答案：（1）钩码上升的速度为：；（2）滑轮组承担物重的绳子段数n=3，绳子自由端移动距离s=3h，绳子移动速度为：，小明拉力做功的功率为：；钩码的总重：，此时滑轮组的机械效率为：；由于不计绳重与摩擦，可求得动滑轮重为：。（3）当钩码总重力为12N时，小明匀速提升它需要的拉力是：，此时滑轮组的机械效率为：。例6如图7所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，绳重和摩擦可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大剖析：假设用这两个滑轮组提升相同的重物到相同高度，那么两次的有用功相同，又因为不计绳重和摩擦，动滑轮重相等，额外功也相同，所以总功大小也一样，根据滑轮组机械效率公式可知，两个图的机械效率一样大，但是甲图中有三段绳子承担物重，乙图中只有两段绳子承担物重，所以甲图更省力，但是它也更费距离。答案：B